Перспективы применения бактериоцинов в аквакультуре

Ирина Васильевна Ткачева, Юрий Борисович Коханов, Надежда Дмитриевна Недина, Irina Tkacheva, Yuri Kokhanov, Nadezhda Nedina

Аннотация


В работе представлен краткий обзор современных сведений о применении бактериоцинов в аквакультурной отрасли. В последние годы с развитием аквакультурного сектора становится актуальной проблема антибиотикорезистентности гидробионтов. Задача замены антибиотиков на более безопасные и действенные вещества стоит перед многими странами. В качестве решения данной проблемы используются бактериоцины – природоподобные антимикробные пептиды. Изучение строения пептидов происходит при помощи метагеномного секвенирования, которое позволяет определить точную аминокислотную последовательность. Проведенный литературный поиск выявил примеры использования в России микробного ила из системы биофлок для объектов аквакультуры в качестве не только очистки воды, но и борьбы с различными заболеваниями. В основном использование бактериоцинов распространено в зарубежных странах, таких как Китай, Япония, Канада, Норвегия; применяются штаммы рода Bacillus, Lactobacillus plantarum 42, Lactobacillus plantarum YRL45, Lactobacillus plantarum W3-2, Lactococcus spp., Педиоцин PA-1 (Pediococcus acidilactici), Pediococcus acidilactici DSM 10313. Выявленные пептиды способствуют улучшению роста и выживаемости рыб, а также качества воды за счет разложения органических веществ; эффективно подавляют патогенную ми- крофлору, снижают риск заболеваний в аквакультуре; активны против Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus и Clostridium botulinum. Добавляя бактериоцины в корма для аквакультуры, можно эффективно снизить зависимость от традиционных методов лечения. Таким образом, бактериоцины представляют собой перспективные антимикробные препараты, которые могут улучшить качество аквакультурной продукции, повысить ее безопасность для потребителей, а также расширить лекарственный рынок для объектов аквакультуры.

Ключевые слова


антибиотики; бактерии; антибиотикорезистентность; аквакультура; гидробионты; корма; бактериоцины

Полный текст:

PDF

Литература


Абдуллаева Н. Ф. Современные представления о механизме действия бактериоцинов молочнокислых бактерий (обзор) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 10. С. 23–27.

Батаева Д. С., Соколова О. В., Зайко Е. В., Пашкова В. В. Оценка бактериоциногенности индигенных молочнокислых бактерий, полученных с туш крупного рогатого скота // Теория и практика переработки мяса. 2018. № 2. С. 22–32. doi: 10.21323/2414-438X 2018-3-2-22-32

Брындина Л. В., Корчагина А. Ю. Исследование микробиома активного ила и оптимизация его метаболической активности // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. 2022. Т. 8, № 1. С. 25–42.

Миралимова Ш. М., Огай Д. К., Кутлиева Г. Д., Ибрагимова А., Сохибназарова Х. Синтез бактериоциноподобного вещества штаммом Lactobacillus plantarum 42, выделенным из квашеной капусты // Научный результат. Медицина и фармация. 2016. Т. 2, № 3. С. 56–63. doi: 10.18413/2313-8955-2016-2-3-56-63

Огарков О. Б., Жданова С. Н., Орлова Е. А., Хромова П. А., Белькова Н. Л., Синьков В. В., Кондратов И. Г. Секвенирование 16S-ITS-23S фрагмента рибосомального оперона обеспечивает необходимые и достаточные условия для идентификации микобактерий // Инфекция и иммунитет. 2022. № 5. С. 976–980. doi: 10.15789/2220-7619 ROS-1871

Похиленко В. Д., Калмантаев Т. А., Дунайцев И. А., Детушев К. В., Кисличкина А. А., Мухина Т. Н., Чукина И. А. Выделение и характеристика бактериоцина штамма Bacillus subtilis, изолированного из пассифлоры // Бактериология. 2022. Т. 7, № 1. С. 9–17. doi: 10.20953/2500-1027-2022-1-9-17

Сибиева Л. М., Дегтярева И. А., Сироткин А. С., Бабынин Э. В. Состав микробного сообщества активного ила в процессах совместной биологической и реагентной очистки сточных вод // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9, № 2(29). С. 302–312. doi: 10.21285/2227-2925-2019-9-2-302-312

Abanoz H. S., Kunduhoglu B. Antimicrobial activity of a bacteriocin produced by Enterococcus faecalis KT11 against some pathogens and antibiotic-resistant bacteria // Korean J. Food Sci. Anim. Resour. 2018. Vol. 38(5). P. 1064–1079. doi: 10.5851/kosfa.2018.e40

Arakawa K. Basic antibacterial assay to screen for bacteriocinogenic lactic acid bacteria and to elementarily characterize their bacteriocins // Methods Mol. Biol. 2019. Vol. 1887. P. 15–22. doi: 10.1007/ 978-1-4939-8907-2_2

Bu Y., Liu Y., Zhang T., Liu Y., Zhang Z., Yi H. Bacteriocin-producing Lactiplantibacillus plantarum YRL45 enhances intestinal immunity and regulates gut microbiota in mice // Nutrients. 2023. Vol. 15(15). P. 3437. doi: 10.3390/nu15153437

Darbandi A., Asadi A., Ari M. M., Ohadi E., Talebi M., Zadeh M. H., Emamie A. D., Ghanavati R., Kakanj M. Bacteriocins: properties and potential use as antimicrobials // J. Clin. Lab. Anal. 2022. Vol. 36(1). e24093. doi: 10.1002/jcla.24093

El-Gendy A. O., Brede D. A., Essam T. M., Amin M. A., Ahmed S. H., Holo H., Nes I. F., Shamikh Y. I. Purification and characterization of bacteriocins- like inhibitory substances from food isolated Enterococcus faecalis OS13 with activity against nosocomial enterococci // Scientific Reports. 2021. Vol. 11(1). Art. 3795. doi: 10.1038/s41598-021-83357-z

Kumariya R., Garsa A. K., Rajput Y. S., Sood S. K., Akhtar N., Patel S. Bacteriocins: classification, synthesis, mechanism of action and resistance development in food spoilage causing bacteria // Microb. Pathog. 2019. Vol. 128. P. 171–177. doi: 10.1016/j.micpath.2019.01.002

Mokoena M. P., Omatola C. A., Olaniran A. O. Applications of lactic acid bacteria and their bacteriocins against food spoilage microorganisms and foodborne pathogens // Molecules. 2021. Vol. 26(22). Art. 7055. doi: 10.3390/molecules26227055

Naskar A., Kim K. S. Potential novel food-related and biomedical applications of nanomaterials combined with bacteriocins // Pharmaceutics. 2021. Vol. 13(1). Art. 86. doi: 10.3390/pharmaceutics13010086

Porto M. C., Kuniyoshi T. M., Azevedo P. O., Vitolo M., Oliveira R. P. Pediococcus spp.: An important genus of lactic acid bacteria and pediocin producers // Biotechnol. Adv. 2017. Vol. 35(3). P. 361–374. doi: 10.1016/j.biotechadv.2017.03.004

Skariyachan S., Govindarajan S. Biopreservation potential of antimicrobial protein producing Pediococcus spp. towards selected food samples in comparison with chemical preservatives // Int. J. Food Microbiol. 2019. Vol. 291. P. 189–196. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro. 2018.12.002

Todorov S. D., Franco B. D. G. M., Tagg J. R. Bacteriocins of Gram-positive bacteria having activity spectra extending beyond closely-related species // Benef. Microbes. 2019. Vol. 10(3). P. 315–328. doi: 10.3920/BM2018.0126

Wang Z., Zhang Y., Chen C., Fan S., Deng F., Zhao L. A novel bacteriocin i solated from Lactobacillus plantarum W3-2 and its biological characteristics // Front. Nutr. 2023. Vol. 9. Art. 1111880. doi: 10.3389/ fnut.2022.1111880




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb2108

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019