Бактериофаги — эффективная альтернатива антибиотикам в аквакультуре

Исследователи из AZTI, Biopolis S.L. (Испания), Университета Авейру (Португалия) и компании Aguacircia Aquaculture (Португалия) оценили влияние использования бактериофагов, которые борются с патогенами, вызывающими болезни у видов, выращиваемых на рыбоводческих фермах.

Замена антибиотиков фагами — высокоперспективный вариант в аквакультуре для контроля передачи бактерий, которые могут быть вредны для рыбы и потребителей. Использование этих организмов, которые заражают и уничтожают бактерии, значительно снизит воздействие рыбоводческих хозяйств на окружающую среду и повысит их рентабельность за счет снижения смертности на ранних этапах выращивания. Эти результаты получены в рамках европейского проекта LIFE13 ENV/ES/001048-ENVIPHAGE.

Использование природных бактериофагов, не влияющих на здоровье рыбы или потребителей, представляет собой интересную альтернативу антибиотикам. Исследовательские проекты дали многообещающие результаты в лаборатории, но до широкомасштабного промышленного применения фагов необходимо изучить влияние их использования на окружающую среду и морскую экологию.

Проект Enviphage был направлен на преодоление этого разрыва между лабораторными и промышленными масштабами обработки. В поисках стратегии, улучшающей здоровье рыбы в аквакультуре без вреда для окружающей среды и безопасности потребителей, проект сосредоточился на:

  • идентификации фагов, заражающих и уничтожающих целевые патогены, но не затрагивающих сообщества окружающих и кишечных бактерий (два критических момента для использования этой технологии на фермах);
  • отборе наиболее перспективных специфичных фагов против патогенов, значимых для рыбы, для возможного промышленного применения.

Их эффективность была доказана в реальных условиях. Воздействие фаговой терапии оценивали:

  • на рыбу — с помощью ветеринарного мониторинга;
  • на морские и кишечные бактериальные сообщества — с помощью технологий массового секвенирования и исследований бактериальной экологии.

Результаты исследования 2017 года показали, что бактериальное сообщество кишечного тракта рыбы не претерпевает значительных изменений после обработки отобранными фагами. Также доказано, что это лечение не меняет популяцию морских бактерий в резервуарах фермы или в реке, где она расположена, то есть имеет нулевое или очень ограниченное воздействие на бактериальную экологию.

Бактерии, устойчивые к антибиотикам

Аквакультура — самый быстрорастущий сектор производства продуктов питания в мире, имеющий очевидное социальное и экономическое значение. Она дополняет рыболовство и обеспечивает более 50% мировых поставок рыбы и морепродуктов.

Однако сектор сталкивается с проблемами, связанными с развитием и быстрым распространением бактериальных инфекций на фермах. Наиболее распространенное лечение для предотвращения таких инфекций и снижения связанных с ними тяжелых экономических потерь — использование антибиотиков.

Несмотря на призывы органов здравоохранения к ответственному использованию антибиотиков, их длительное применение в аквакультуре привело к появлению устойчивых бактерий. Кроме того, многие из этих антибиотиков неспецифичны и действуют не только на проблемный патоген, но и на другие бактерии, естественно присутствующие в окружающей среде. Все это, вместе с требованием потребителей к продукции без антибиотиков, привело к поиску альтернативных решений для борьбы с бактериальными инфекциями, особенно на ранних стадиях, когда вакцинация невозможна, а поддержание бактериальной экосистемы жизненно важно.