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 Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Анатомия брахицефальных пород собак нарушила привычные механизмы визуального восприятия у людей. Исследование показало, что для понимания настроения питомцев с плоскими мордами человек тратил на 45% больше времени и совершал больше зрительных микродвижений. Искаженные пропорции заставляли мозг переходить в энергозатратный режим детального сканирования, повышая риск неправильной интерпретации состояния животного.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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