Быстрый тест на потенциальные пробиотики в морской воде может выявить здоровье кораллов

Международная исследовательская группа разработала метод быстрого и неинвазивного тестирования на наличие видов бактерий, полезных для кораллов, — они анализируют морскую воду вблизи коралла. Их подход, впервые опубликованный онлайн 18 июля в журнале Marine Biotechnology, был размещён на обложке печатного выпуска журнала за август.

"Считается, что некоторые бактерии, ассоциированные с кораллами, защищают их как пробиотики, и для разработки коралловых пробиотиков важно собирать такие бактерии для дальнейшего изучения", — сказала автор статьи Нацуко Миура, доцент Высшей школы наук о жизни и окружающей среде Университета префектуры Осака.

Она также отметила, что обнаружение и идентификация бактерий — ключ к проверке баланса бактериальной флоры коралла.

"Ранее исследователи предполагали, что состав микробной флоры в морской воде вокруг коралла можно использовать в качестве экологического индикатора", — пояснила Миура, отметив, что сложность заключается в точном определении того, как распределение бактерий в воде отражает здоровье коралла. "Чтобы лучше это понять, мы собираем и анализируем бактерии из коралла. Но в предыдущих методах сбора бактерии, ассоциированные с кораллами, получали, разрушая тело коралла. Мы считали проблематичным разрушать коралл, чтобы защитить его".

Исследователи разработали быстрый метод обнаружения для идентификации полезных бактерий в образцах морской воды, взятых вокруг коралловых рифов. Они сосредоточились на рифообразующем коралле Galaxea fascicularis у побережья острова Сесоко в Окинаве, Япония. По словам Миуры, виды бактерий Ruegeria, как полагают, приносят этому кораллу пробиотическую пользу, например, производство витамина B₁₂ и защиту от некоторых патогенов.

Обычно для идентификации конкретных видов исследователи используют два фрагмента определённого генетического кода, называемые праймерами, чтобы нацелиться и выделить нужные более длинные генетические последовательности. После выделения последовательность можно скопировать и амплифицировать в количествах, достаточных для сопоставления с отдельными видами. Часто потенциальные праймеры предлагаются на основе различных генетических факторов, но требуют проверки.

Помимо вновь разработанных праймеров, Миура и её команда предположили, что физические характеристики двух праймеров из набора из 55, предложенных в 2020 году, которые были необходимы для проверки содержания морской воды в этот период разработки, позволят надёжно идентифицировать виды Ruegeria в образцах морской воды и кораллов вокруг острова Сесоко всего за несколько часов. Они оказались правы.

"Наши результаты показывают, что этот конкретный набор праймеров позволяет легко и быстро выделять определённые виды бактерий, облегчая изоляцию бактерий, представляющих интерес", — сказала Миура, добавив, что они обнаружили более высокие концентрации видов Ruegeria в коралле, чем в морской воде, что позволяет предположить, что бактерии могут концентрироваться в коралле. "Хотя для определения различий в количестве бактерий в кораллах и морской воде необходимы дальнейшие исследования, новый метод облегчает быструю проверку того, содержит ли морская вода вокруг коралла полезные бактерии, связанные с кораллами, без его разрушения".

По словам Миуры, исследователи теперь предоставляют образцы идентифицированных видов бактерий в публичные репозитории в надежде, что другие смогут расширить и ускорить работу по лучшему пониманию и использованию коралловых пробиотиков.

"В будущем проверка на наличие бактерий в морской воде вокруг коралла позволит нам быстро оценить здоровье коралла", — сказала Миура.