Жирные кислоты мух защитили лососевых рыб от болезней
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».
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно