Естественные сообщества микроводорослей могут подавлять патогены в аквакультуре

Новое исследование датских учёных показало, что можно создать консорциум бактерий, подавляющих бактериальные патогены в аквакультуре. Это может потенциально снизить использование антибиотиков в аквакультуре и, возможно, в других областях. Исследование опубликовано в журнале Microbiology Spectrum.

Целью работы был поиск и разработка неантибиотических биологических методов контроля и профилактики заболеваний в аквакультуре. Аквакультура — самый быстрорастущий сектор производства пищевого белка в мире, с углеродным следом ниже, чем у многих секторов животноводства.

Как и другие виды интенсивного производства, аквакультура сталкивается со вспышками инфекционных заболеваний, чаще всего вызываемых бактериальными агентами. Их в некоторой степени можно лечить антибиотиками, однако тревожный рост и распространение устойчивых к антибиотикам бактерий требуют альтернативных методов.

Вакцины могут быть отличной стратегией, но они не работают на личинках рыб, у которых ещё не развита иммунная система. Использование полезных бактерий или пробиотиков для борьбы с патогенами — стратегия, получающая распространение как в животноводстве, так и в растениеводстве.

Исследователи разработали in vitro анализ для оценки эффективности подавления патогенов смешанными микробиомами живых кормовых микроводорослей Tetraselmis suecica и Isochrysis galbana. Учёные искали комбинации полезных бактерий, полагая, что антипатогенный эффект в комбинации, вероятно, сильнее.

«Чтобы проверить, можно ли подавить патоген смесью других бактерий, нам нужна была мера роста (и ингибирования роста патогена), поэтому мы пометили рыбный патоген зелёным флуоресцентным белком. Измеряя это — и снижение флуоресценции — мы могли идентифицировать бактериальные сообщества, которые подавляли патогена», — пояснила автор-корреспондент исследования Лоне Грам, профессор кафедры биотехнологии и биомедицины Технического университета Дании.

Исследователи обнаружили, что смеси бактерий могут подавлять Vibrio anguillarum, патогена рыб, и впоследствии выделили чистые культуры бактерий. Они выяснили, что некоторые из этих бактерий подавляли рыбный патоген только в комбинации, а не по отдельности, что демонстрирует синергетический эффект.

«Мы показали, что в микробиомах (в нашем случае — микробиоме водорослей, используемых в качестве живого корма в аквакультуре) можно найти смеси бактерий, способные подавлять патоген, — сказала Грам. — Это прокладывает путь для конструирования микробиомов, которые могут ингибировать бактериальные патогены и снижать потребность в использовании антибиотиков. Таким образом, мы можем уменьшить распространение устойчивых к антибиотикам бактерий».