07.09.2021
ФизТех
1
1 109

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.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[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
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: