Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.09.2021
ФизТех
1
1 225

Жирные кислоты мух защитили лососевых рыб от болезней

4.3

При промышленном разведении рыб специалисты часто сталкиваются с болезнями, вызванными бактериями. Борьба с ними в основном ведется с помощью антибиотиков. Широкое использование таких препаратов может привести к появлению устойчивых к ним супербактерий, что опасно уже для здоровья людей. Ученые из лаборатории Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ изучили альтернативный вариант защиты рыб от патогенов с помощью личинок мухи «Черная львинка».

Жирные кислоты мух защитили лососевых рыб от болезней / ©Getty images

Результаты работы опубликованы в широко цитируемом журнале первого квартиля International Journal of Molecular Sciences. Из-за растущего спроса на рыбу (особенно лососевых пород) и замедления объемов вылова в естественных условиях разведение рыбы в промышленных масштабах набирает темпы и составляет более восемь процентов в год. Поэтому актуальной становится проблема борьбы с различными болезнями у рыб.

Для этого в основном используется вакцинация рыб, хлорирование воды и антибиотики. Из-за постоянного использования антибиотиков у патогенных организмов вырабатывается резистентность к ним, так что они перестают быть эффективными. Также развитие и распространение устойчивых к антибиотикам бактерий и остатки антимикробных препаратов в окружающей среде могут представлять опасность для людей.

Наиболее распространенные патогенные бактерии часто вызывают тяжелые инфекции у культивируемых видов рыб (в частности, лосося). Среди них есть бактерии, связанные с различными инфекционными заболеваниями также у животных и людей. Возможное появление супербактерий несет большие риски, поэтому поиск альтернативных методов борьбы с патогенами крайне актуален.

«Черная львинка» — это разновидность мухи родом из Южной Америки. Насекомое обитает в дикой среде, однако благодаря свойствам личинок, а именно большому содержанию белков и жиров под хитиновым покровом при непритязательности к питанию, его стали разводить в промышленных масштабах для сокращения и утилизации различных органических отходов с целью снижения затрат на кормление животных.

Личинок этой мухи также используют для корма на рыбных фермах — как в «сыром» виде, так и в форме белкового экстракта, который выделяют разными способами. Помимо белков, личинки способны сами синтезировать уникальный набор свободных жирных кислот, состав и свойства которых еще недостаточно изучены для полноценной интеграции производства биомассы личинок в секторы кормов и здравоохранения.

Ранее в лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ обнаружили, что экстракт жира личинки мухи «Черная львинка» эффективен против патогенных бактерий. В новой работе ученые усовершенствовали свой метод экстракции. Они исследовали то, как последовательная экстракция свободных жирных кислот из жира личинок влияет на антибактериальную активность полученных препаратов. Для этого жировую массу растворяли в смеси воды, метанола и соляной кислоты и с помощью центрифуги отделяли тяжелые жиры и примеси. При этом вне осадка оставались в основном свободные жирные кислоты. С осажденными жирами провели ту же процедуру еще два раза.

Для проверки антибактериальной активности полученных растворов исследователи обработали ими устойчивые к четырем разным антибиотикам бактерии, вызывающие тяжелые заболевания у лососевых рыб. Оказалось, что набор свободных жирных кислот и их производных в составе последнего (третьего) экстракта борется с антибиотикорезистентными бактериями гораздо лучше, чем выделенный при всех предыдущих экстракциях.

При этом антибактериальный эффект зависел от дозы экстракта, с помощью которой ученые воздействовали на бактерии. Полученный коктейль кислот не только останавливал рост бактерий при меньшей концентрации, чем используемые сегодня антибиотики, но и убивал их при добавлении сравнительно небольшого количества экстракта.

«Мы впервые продемонстрировали, что выделенный из жира “Черной львинки” экстракт подавляет и убивает бактерии при более низких дозах по сравнению с активными соединениями (в том числе антибиотиками), которые часто используются сегодня. Предполагаемый механизм действия свободных жирных кислот может быть связан с наличием в молекуле как гидрофобной части, так и гидрофильной, а также с геометрией молекулы.

Эффект жирных кислот сильно меняется в зависимости от химической структуры, например, длины цепи и количества двойных связей», — рассказал Сергей Леонов, руководитель лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ.

В течение многих лет антибиотики использовались в аквакультуре без разбора, что привело к высокой устойчивости к ним бактерий. Эта проблема стимулирует поиск безопасных для окружающей среды и людей альтернатив. Данная разработка послужит основой для новых экологически безопасных и эффективных препаратов (или биодобавок), которые защитят рыб от патогенов, а также поможет в поиске новых молекул подобного действия.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

5 часов назад
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

5 часов назад
Василий Парфенов

В научно-популярной литературе за водородом закрепилась слава основы экономики будущего. Хотя в промышленности его активно используют едва ли не больше века. Он незаменим в нефтехимии, производстве удобрений и синтетического топлива, а также в энергетике. Но не в качестве энергоносителя — эту роль водороду пока только обещают. Naked Science рассказывает, насколько важное, хоть и не слишком заметное, место занимает в жизни каждого землянина легчайший газ и какое у него будущее.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Лососевых разводить проще. А вот что делать с осетровыми, которых почти не осталось?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: