Общее понимание кворум сенсинга бактерий и применение ингибиторов кворума в аквакультуре (2024)
Развитие антибиотикорезистентности приводит к поиску новых решений в область улучшения качества готовой продукции и снижения отрицательного воздействия на конечного потребителя.
Аквакультура, являющаяся активно развивающейся отраслью, предъявляет к продукции серьёзные требования, в том числе по снижению заболеваемости среди выращиваемых
рыб и уменьшению использования антибиотиков.
Среди альтернативных препаратов выделяют различные кормовые добавки (про- и пребиотики, фитогенные препараты), которые способны заменить антибиотики без вреда для организма гидробионтов.
Новой отраслью является изучение кворум сенсинг бактерий и его действие на патогенные организмы.
Последние исследования показали, что использование ингибиторов кворума способно стать перспективной заменой антибиотикам без вреда для организма и конечного потребителя.
Основное действие ингибиторов направлено на блокирование взаимодействия N-ацилгомосериновых лактонов с сигнальными рецепторами, что приводит к ингибированию экспрессии генов, связанных с вирулентностью.
Учёными разных стран проведены исследования на тему влияния ингибиторов на патогенные для гидробионтов бактерии.
В обзоре представлены сведения о кворум сенсинге бактерий и общие данные по исследованию ингибиторов кворума, способные стать перспективными компонентами в кормлении гидробионтов.
Идентификаторы и классификаторы
Водная экосистема сталкивается со значительными угрозами антропогенной деятельности,
среди которых особое внимание уделяется чрезмерному вылову гидробионтов и загрязнению пластиком.
Решение первой проблемы является важной целью при разработке политики сохранения
водной среды.
Список литературы
- Влияние комплекса аминокислот и ультрадисперсных частиц диоксида кремния на рост
рыб и аминокислотный состав печени / М.С. Аринжанова, Е.П. Мирошникова, А.Е. Аринжанов, Ю.В. Килякова // Аграрный научный журнал. 2023. № 2. С. 82-85. [Arinzhanova MS, Miroshnikova EP, Arinzhanov AЕ, Kilyakova JuV. Influence of a complex of amino acids and ultrafine particles of silicon dioxide on the growth of fish and the amino acid composition of the liver. Agrarian Scientific Journal. 2023;2:82-85. (In Russ.)]. doi: 10.28983/asj.y2022i2pp82-85 - Влияние фитобиотических кормовых добавок на рост и морфобиохимические показате-
ли крови рыб / Ю.В. Килякова, Е.П. Мирошникова, А.Е. Аринжанов, М.С. Аринжанова // Животноводство и кормопроизводство. 2022. Т. 105. № 3. С. 115-125. [Kilyakova YuV, Miroshnikova EP, Arinzhanov AE, Arinzhanova MS. Influence of phytobiotic feed additives on growth and morphobio chemical parameters of fish blood. Animal Husbandry and Fodder Production. 2022;105(3):115-125. - Зуева М.С. Современный опыт включения биологически активных кормовых добавок в
рацион рыб // Животноводство и кормопроизводство. 2022. Т. 105. № 4. С. 146-164. [Zueva MS. Modern experience of including biologically active feed additives in the diet of fish. Animal Husbandry and Fodder Production. 2022;105(4):146-164. (In Russ.)]. doi: 10.33284/2658-3135-105-4-146 - Концентрация химических элементов в мышечной ткани карпа при включении в рацион
биологически активных веществ / М.С. Мингазова, Е.П. Мирошникова, А.Е. Аринжанов, Ю.В. Килякова // Животноводство и кормопроизводство. 2023. Т. 106. № 4. С. 18-29. [Mingazova MS, Miroshnikova EP, Arinzhanov AЕ, Kilyakova YuV. Concentration of chemical elements in carp muscle tissue when biologically active substances are included in the diet. Animal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(4):18-29. (In Russ.)]. doi: 10.33284/2658-3135-106-4-18 - Оценка элементного статуса карпа, выращиваемого на рационе с включением пробиотических препаратов / Е.П. Мирошникова, А.Е. Аринжанов, Ю.В. Килякова, М.С. Зуева // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2022. № 1. С. 83-88. [Miroshnikova EP, Arinzhanov AE, Kilyakova YV, Zueva MS. Assessment of the elemental status of carp grown on a diet with the inclusion of probiotic preparations. Technologies of the Food and Processing Industry of the Agro-industrial Complex-Healthy Food Products. 2022;1:83-88. (In Russ.)]. doi: 10.24412/2311-6447-2022-1-83-88
- Abdel-Tawwab M, Adeshina I, Jenyo-Oni A, Ajani EK, Emikpe BO. Growth, physiological,
antioxidants, and immune response of African catfish, Clarias gariepinus (B.), to dietary clove basil, Ocimum gratissimum, leaf extract and its susceptibility to Listeria monocytogenes infection. Fish & Shellfish Immunology. 2018;78:346-354. doi: 10.1016/j.fsi.2018.04.057 - Abisado RG, Benomar S, Klaus JR, Dandekar AA, Chandler JR. Bacterial quorum sensing and
microbial community interactions. mBio. 2018;9(3):e02331-17. doi: 10.1128/mBio.02331-17 - Adams A. Progress, challenges and opportunities in fish vaccine development. Fish & Shellfish
Immunology. 2019;90:210-214. doi: 10.1016/j.fsi.2019.04.066 - Ahator SD, Zhang LH. Small is mighty-chemical communication systems in Pseudomonas aeruginosa.Annual Review of Microbiology. 2019;73:559-578. doi: 10.1146/annurev-micro- 020518-120044
- Alexpandi R, Ponraj JG, Swasthikka RP, Abirami G, Ragupathi Th, Jayakumar R, Ravi AV.
Anti-QS mediated anti-infection efficacy of probiotic culture-supernatant against Vibrio campbellii infection and the identification of active compounds through in vitro and in silico. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2021;35:102108. doi: 10.1016/j.bcab.2021.102108 - Blandford MI, Taylor-Brown A, Schlacher Th, Nowak B, Polkinghorne A. Epitheliocystis in
fish: An emerging aquaculture disease with a global impact. Transboundary and Emerging Diseases. 2018;65(6):1436-1446. doi: 10.1111/tbed.12908 - Chen B, Peng M, Tong W, Zhang Q, Song Z. The quorum quenching bacterium Bacillus licheniformis T-1 protects zebrafish against Aeromonas hydrophila infection. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2020;12:160-171. doi: 10.1007/s12602-018-9495-7
- Chen J, Wang B, Lu Y, Guo Y, Sun J, Wei B, Zhang H, Wang H. Quorum sensing inhibitors
from marine microorganisms and their synthetic derivatives. Marine Drugs. 2019 ;17(2):80. doi: 10.3390/md17020080 - Dai L, Wu TQ, Xiong YS, Ni HB, Ding Y, Zhang WC, Chu ShP, Ju Sh-Q, Yu J. Ibuprofenmediated
potential inhibition of biofilm development and quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa. Life Sciences. 2019;237:116947. doi: 10.1016/j.lfs.2019.116947 - Dong YH, Xu JL, Li XZ, Zhang LH. AiiA, an enzyme that inactivates the acylh omoserine
lactone quorum-sensing signal and attenuates the virulence of Erwinia carotovora. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United S tates of America.
2000;97(7):3526-3531. doi: 10.1073/pnas.97.7.3526 - Eickhoff MJ, Bassler BL. SnapShot: bacterial quorum sensing. Cell. 2018;174(5):1328-
1328.el. doi: 10.1016/j.cell.2018.08.003 17. El-Kurdi N, Abdulla H, Hanora A. Anti-quorum sensing activity of some marine bacteria isolated from different marine resources in Egypt. Biotechnology Letters. 2021;43(2):455 -468. doi: 10.1007/s10529-020-03020-x - Escobar-Mucino E, Arenas-Hernandez MMP, Luna-Guevara ML. Mechanisms of inhibition of
quorum sensing as an alternative for the control of E. coli and Salmonella. Microorganisms. 2022;10(5):884. doi: 10.3390/microorganisms10050884 - Firmino JP, Galindo-Villegas J, Reyes-Lopez FE, Gisbert E. Phytogenic bioactive
compounds shape fish mucosal immunity. Frontie rs in Immunology. 2021;12:695973. doi: 10.3389/fimmu.2021.695973 - Fuqua C, Winans SC, Greenberg EP. Quorum sensing in bacteria: The LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators. Journal of Bacteriology. 1994;176(2):269 275.
doi: 10.1128/jb.176.2.269-275.1994 - Gajdacs M, Spengler G. The role of drug repurposing in the development of novel antimicrobial drugs: non-antibiotic pharmacological agents as quorum sensing-inhibitors. Antibiotics. 2019;8(4):270. doi: 10.3390/antibiotics8040270
- Ganesh PS, Rai VR. Attenuation of quorum-sensing-dependent virulence factors and biofilm
formation by medicinal plants against antibiotic resistant Pseudomonas aeruginosa. Journal of Traditional and Complementary Medicine. 2018;8(1):170-177. doi: 10.1016/j.jtcme.2017.05.008 - Garcia-Contreras R, Wood TK, Tomas M. Editorial: Quorum Network (Sensing/
Quenching) in Multidrug-Resistant Pathogens. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.
2019;9:80. doi: 10.3389/fcimb.2019.00080 - Garza M, Mohan ChV, Rahman M, Wieland B, Hasler B. The role of infectious disease impact
in informing decision-making for animal health management in aquaculture systems in Bangladesh. Preventive Veterinary Medicine. 2019;167:202-213. doi: 10.1016/j.prevetmed.2018.03.004 - Girard L. Quorum sensing in Vibrio spp.: the complexity of multiple signaling molecules
in marine and aquatic environments. Critical Reviews in Microbiology. 2019;45(4):451-471.
doi: 10.1080/1040841X.2019.1624499 - Gupta DS, Kumar MS. The implications of quorum sensing inhibition in bacterial antibiotic
resistance- with a special focus on aquaculture. Journal of Microbiological Methods.
2022;203:106602. doi: 10.1016/j.mimet.2022.106602 - Hasan KN. Banerjee G. Recent studies on probiotics as beneficial mediator in aquaculture: a
review. The Journal of Basic and Applied Zoology. 2020;81:53. doi: 10.1186/s41936-020-00190-y - Huang X, Ma Y, Wang Y, Niu Ch, Liu Zh, Yao X, Jiang X, Pan R, Jia Sh, Li D, Guan X,
Wang L, Xu Y. Oral probiotic vaccine expressing koi herpesvirus (KHV) ORF81 protein delivered by chitosan- alginate capsules is a promising strategy for mass oral vaccination of carps against KHV infection. - Iorizzo M, Albanese G, Letizia F, Testa B, Tremonte P, Vergalito F, Lombardi SJ,
Succi M, Coppola R, Sorrentino E. Probiotic potentiality from versatile Lactiplantibacillus
plantarum strains as resource to enhance freshwater fish health. Microorganism. 2022;10(2):463.
doi: 10.3390/microorganisms10020463 - James G, Das BC, Jose S, Kumar VJR. Bacillus as an aquaculture friendly microbe. Aquaculture
International. 2021;29:323-353. doi: 10.1007/s10499-020-00630-0 - James G, Geetha PP, Puthiyedathu ST, Jayadradhan RKV. Applications of Actinobacteria in
aquaculture: prospects and challenges. 3 Biotech. 2023;13:42. doi: 10.1007/s13205-023-03465-7 - Jia Sh, Zhou K, Pan R, Wei J, Liu Zh, Xu Y. Oral immunization of carps with chitosanalginate
microcapsule containing probiotic expressing spring viremia of carp virus (SVCV) G protein
provides effective protection against SVCV infection. Fish & Shellfish Immunology. 2020;105:327- - doi: 10.1016/j.fsi.2020.07.052
- Jiang Q, Chen J, Yang Ch, Yin Y, Yao K. Quorum sensing: a prospective therapeutic target
for bacterial diseases. BioMed Research International. 2019;2019:2015978. doi:10.1155/2019/2015978 - Kalia VC, Patel SKS, Kang YCh, Lee J -K. Quorum sensing inhibitors as ant ipathogens:
biotechnolo gical applications. Biotechnology Advances. 2019;37(1):68 -90. doi: 10.1016/j.biotechadv.2018.11.006 - Karuppiah V, Seralathan M. Quorum sensing inhibitory potential of vaccenic acid against
Chromobacterium violaceum and methicillin-resistant Staphylococcus aureus. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2022;38:146. doi: 10.1007/s11274-022-03335-z - Kasanah N, Ulfah M, Rowley DC. Natural products as antivibrio agents: insight into the
chemistry and biological activity. RCS Advances. 2022;12(53):34531-34547. doi: 10.1039/d2ra05076e - Krzyzek P. Challenges and limitations of anti-quorum sensing therapies. Frontiers in Microbiology. 2019;10:2473. doi: 10.3389/fmicb.2019.02473
- Li J, Li Zh, Xie J, Xia Y, Gong W, Tian J, Zhang K, Yu E, Wang G. Quorum-quenching potential
of recombinant PvdQ-engineered bacteria for biofilm formation. International Microbiology.
2023;26(3):639-650. doi: 10.1007/s10123-023-00329-1 - Liang Q, Liu G, Guo Z, Wang Y, Xu Z, Ren Y, Zhang Q, Cui M, Zhao X, Xu D. Application
of potential probiotic strain Streptomyces sp. SH5 on anti-Aeromonas infection in zebrafish larvae. Fish & Shellfish Immunology. 2022;127:375-385. doi: 10.1016/j.fsi.2022.06.049 - Liu J, Fu K, Wu Ch, Qin K, Li F, Zhou L. “In-Group” communication in marine Vibrio: a review
of N-Acyl homoserine lactones-driven quorum sensing. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2018;8:139. doi: 10.3389/fcimb.2018.00139 - Liu Y, Ebalunode JO, Briggs JM. Insights into the substrate binding specificity of
quorum-quenching acylase PvdQ. Journal of Molecular Graphics and Modelling. 2019;88:104 - - doi: 10.1016/j.jmgm.2019.01.006
- Longo SB, Clark B, York R, Jorgenson AK. Aquaculture and the displacement of fisheries
captures. Conservation Biology. 2019;33(4):832-841. doi: 10.1111/cobi.13295 - Lulijwa R, Rupia E J, Alfaro AC. Antibiotic use in aquaculture, policies and regulation, health
and environmental risks: a review of the top 15 major producers. Reviews in Aquaculture.
2019;12(2):640-663. doi: 10.1111/raq.12344 - Mai T, Toullec J, Wynsberge SV, Besson M, Soulet S, Petek S, Aliotti E, Ekins M, Hall K,
Erpenbeck D, Lecchini D, Beniddir MA, Saulnier D, Debitus C. Potential of fascaplysin and palauolide farming. Fisheries and Aquatic Sciences. 2019;22:30. doi: 10.1186/s41240-019-0145-0 - Milivojevic D, Sumonja N, Medic S, Pavic A, Moric I, Vasiljevic V, Senerovic L, Nikodinovic-
Runic J. Biofilm-forming ability and infection potential of Pseudomonas aeruginosa strains isolated from animals and humans. Pathogens and Disease. 2018;76(4):fty041. doi: 10.1093/femspd/fty041 - Mugwanya M, Dawood MAO, Kimera F, Sewilam H. Updating the role of probiotics, prebiotics, and synbiotics for tilapia aquaculture as leading candidates for food sustainability: a review. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2022;14:130-157. doi: 10.1007/s12602-021-09852-x
- Mukherjee S, Bassler BL. Bacterial quorum sensing in complex and dynamically changing
environments. Nature Reviews Microbiology. 2019;17(6):371-382. doi: 10.1038/s41579-019-0186-5 - Nathalia O, Waturangi DE. Extract from phyllosphere bacteria with antibiofilm and quorum
quenching activity to control several fish pathogenic bacteria. BMC Research Notes. 2021;14(1):202. doi: 10.1186/s13104-021-05612-w - Noor NM, Defoirdt T, Alipiah N, Karim M, Daud H, Natrah I. Quorum sensing is required for
full virulence of Vibrio campbellii towards tiger grouper (Epinephelus fuscoguttatus). Journal of Fish Diseases. 2019;42(4):489-495. doi: 10.1111/jfd.12946 - Oluwabusola ET, Katermeran NP, Poh WH, Goh MB, Tan LT, Diyaolu O, Tabudravu J,
Ebel R, Rice SA, Jaspars M. Inhibition of the quorum sensing system, elastase production and bio
film formation in Pseudomonas aeruginosa by psammaplin a and bisaprasin. Molecules. 2022;27(5):1721. doi: 10.3390/molecules27051721 - Padder SA, Prasad R, Shah AH. Quorum sensing: A less known mode of communication
among fungi. Microbiological Research. 2018;210:51-58. doi: 10.1016/j.micres.2018.03.007 - Padra JT, Loibman SO, Thorell K, Sundh H, Sundell K, Linden SK. Atlantic salmon mucins
inhibit luxs-dependent A. Salmonicida AI-2 quorum sensing in an n-acetylneuraminic acid-dependent manner. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(8):4326. doi: 10.3390/ijms23084326 - Pang Zh, Raudonis R, Glick BR, Lin TJ, Cheng Zh. Antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa: mechanisms and alternative therapeutic strategies. Biotechnology Advances. 2019;37(1):177- 192. doi: 10.1016/j.biotechadv.2018.11.013
- Paopradit P, Aksonkird T, Mittraparp P. Indole inhibits quorum sensing-dependent phenotypes and virulence of acute hepatopancreatic necrosis disease-causing Vibrio parahaemolyticus. Aquaculture Research. 2022;53(10):3586-3597. doi: 10.1111/are.15863
- Pelusio NF, Rossi B, Parma L, Volpe E, Ciulli S, Piva A, D’Amico F, Scicchitano D, Candela
M, Gatta PP, Bonaldo A, Grilli E. Effects of increasing dietary level of organic acids and natureidenticalcompounds on growth, intestinal cytokine gene expression and gut microbiota of
rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) reared at normal and high temperature. Fish & Shellfish Immunology. 2020;107(Part A):324-335. doi: 10.1016/j.fsi.2020.10.021 - Perez-Sanchez T, Mora-Sanchez B, Balcazar JL. Biological approaches for disease control
in aquaculture: advantages, limitations and challenges. Trends in Microbiology. 2018;26(11):896-903.doi: 10.1016/j.tim.2018.05.002 - Qais FA, Khan MS, Ahmad I, Husain FM, Khan RA, Hassan I, Shahzad SA, AlHarbi W.
Coumarin exhibits broad-spectrum antibiofilm and antiquorum sensing activity against gram-negative bacteria: In Vitro and In Silico. ACS Omega. 2021;6(29):18823-18835. doi: 10.1021/acsomega.1c02046 - Raissa G, Waturangi DE, Wahjuningrum D. Screening of antibiofilm and anti-quorum sensing
activty of Actinomycetes isolates extracts against aquaculture pathogenic bacteria. BMC Microbiology. 2020;20(1):343. doi: 10.1186/s12866-020-02022-z - Reina JC, Pérez-Victoria I, Martín J, Llamas I. A quorum-sensing inhibitor strain of Vibrio alginolyticus blocks qs-controlled phenotypes in Chromobacterium violaceum and Pseudomonas aeruginosa. Marine Drugs. 2019;17(9):494. doi: 10.3390/md17090494
- Reina JC, Romero M, Salto R, Camara M, Llamas I. AhaP, a quorum quenching acylase from
Psychrobacter sp. M9-54-1 that attenuates Pseudomonas aeruginosa and Vibrio coralliilyticus virulence. Marine Drugs. 2021:19(1):16. doi: 10.3390/md19010016 - Rezende RAE, Soares MP, Sampaio FG, Cardoso IL, Ishikawa MM, Dallago BSL, Rantin FT,
Duarte MCT. Phytobiotics blend as a dietary supplement for Nile tilapia health improvement. Fish & Shellfish Immunology. 2021;114:293-300. doi: 10.1016/j.fsi.2021.05.010 - Ruiz CH, Osorio-Llanes E, Trespalacios MH, Mendoza-Torres E, Rosales W, Melendez
Gomez CM. Quorum Sensing regulation as a target for antimicrobial therapy. Mini Reviews in Medicinal Chemistry. 2022;22(6):848-864. doi: 10.2174/1389557521666211202115259 - Santhakumaria S, Jayakumar R, Logalakshmi R, Prabhu NM, Nazar AKA, Pandian SK, Ravi
AV. In vitro and in vivo effect of 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol as an antibiofilm agent against
quorum sensing mediated biofilm formation of Vibrio spp. International Journal of Food Microbiology. - Santos RA, Monteiro M, Rangel F, Jerusik R, Saavedra MJ, Carvalho AP, Oliva-Teles A, Serra
CR. Bacillus spp. inhibit Edwardsiella tarda quorum-sensing and fish infection. Marine Drugs.
2021;19(11):602. doi: 10.3390/md19110602 - Shaw E, Wuest WM. Virulence attenuating combination therapy: a potential multi-target synergy approach to treat Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis patients. RSC Medicinal Chemistry. 2020;11(3):358-369. doi: 10.1039/c9md00566h
- Shrestha P, Cooper BS, Coast J, Oppong R, Thuy NDT, Phodha T, Celhay O, Guerin PhJ,
Wertheim H, Lubell Y. Enumerating the economic cost of antimicrobial resistance per antibiotic consumed to inform the evaluation of interventions affecting their use. Antimicrobial Resistance & InfectionControl. 2018;7:98. doi: 10.1186/s13756-018-0384-3 - Sindeldecker D, Stoodley P. The many antibiotic resistance and tolerance strategies of Pseudomonas aeruginosa. Biofilm. 2021;3:100056. doi: 10.1016/j.bioflm.2021.100056
- Soukarieh F, Williams P, Stocks MJ, Camara M. Pseudomonas aeruginosa quorum sensing
systems as drug discovery targets: current position and future perspectives. Journal of Medical Chemistry. 2018;61(23):10385-10402. doi: 10.1021/acs.jmedchem.8b00540 - Sun Y, Guo D, Hua Z, Sun H, Zheng Z, Xia X, Shi Ch. Attenuation of multiple Vibrio parahaemolyticus virulence factors by citral. Frontiers in Microbiology. 2019;10:894.
doi: 10.3389/fmicb.2019.00894 - Torabi Delshad S, Soltanian S, Sharifiyazdi H, Haghkhah M, Bossier P. Identification of Nacyl
homoserine lactone-degrading bacteria isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Journal - Torres M, Dessaux Y, Llamas I. Saline environments as a source of potential
quorum sensing disruptors to control b acterial infections: a review. Marine Drugs.
2019;17(3):191. doi: 10.3390/md17030191 - Torres M, Reina JC, Fuentes-Monteverde JC, Fernandez G, Rodriguez J, Jimenez C, Llamas I.
AHL-lactonase expression in three marine emerging pathogenic Vibrio spp. reduces virulence and mortality in brine shrimp (Artemia salina) and Manila clam (Venerupis philippinarum). PloS one. 2018;13(4):e0195176. doi: 10.1371/journal.pone.0195176 - Vadassery DH, Pillari D. Quorum quenching potential of Enterococcus faecium QQ12 isolated
from gastrointestinal tract of Oreochromis niloticus and its application as a probiotic for the control of Aeromonas hydrophila infection in goldfish Carassius auratus (Linnaeus 1758). Brazilian Journal of Microbiology. 2020;51:1333-1343. doi: 10.1007/s42770-020-00230-3 - Vasudevan S, Swamy SS, Kaur G, Princy SA, Balamurugan P. Synergism between
quorum sensing inhibitors and antibiotics: combating the antibiotic resistance crisis. In:
Kalia VC, editor. Biotechnological Applications of Quorum Sensing Inhibitors. Singapore:
Springer; 2018:209-225. doi: 10.1007/978-981-10-9026-4_10 - Xie J, Bu L, Jin Sh, Wang X, Zhao Q, Zhou S, Xu Y. Outbreak of vibriosis caused by Vibrio
harveyi and Vibrio alginolyticus in farmed seahorse Hippocampus kuda in China. Aquaculture.
2020;523:735168. doi: 10.1016/j.aquaculture.2020.735168 - Yusof NAM, Razali SA, Padzil AM, Lau BYCh, Baharum SN, Muhammad NAN, Raston
NHA, Chong ChM, Ikhsan NFM, Situmorang ML, Fei LCh. Computationally designed Anti-LuxP DNA aptamer suppressed flagellar assembly- and quorum sensing-related gene expression in Vibrio parahaemolyticus. Biology (Basel). 2022;11(11):1600. doi: 10.3390/biology11111600 - Zeng YX, Liu JSh, Wang YJ, Tang Sh, Wang DY, Deng ShM, Jia AQ. Actinomycin
D: a novel Pseudomonas aeruginosa quorum sensing inhibitor from the endophyte Streptomyces
cyaneochromogenes RC1. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2022;38:170.
doi: 10.1007/s11274-022-03360-y - Zhang W, Li Ch. Virulence mechanisms of vibrios belonging to the Splendidus clade as aquaculture pathogens, from case studies and genome data. Reviews in Aquaculture. 2021;13(4):2004-2026. doi: 10.1111/raq.12555
- Zhao X, Yu Z, Ding T. Quorum-Sensing Regulation of Antimicrobial Resistance in Bacteria.
Microorganisms. 2020;8(3):425. doi: 10.3390/microorganisms8030425
Выпуск
Другие статьи выпуска
На продуктивность севооборотов и при возделывании культур в бессменных посевах влияют погодные условия, влажность почвы, содержание элементов питания, как растений, так и микроорганизмов, предшественник и засорённость агроценозов.
Целью исследования являлось определение урожайности сельскохозяйственных культур, возделываемых на богаре в 2023 году, а также оценка влияния различных севооборотов на формирование урожайности яровой пшеницы и ячменя в условиях засухи.
Исследования проводились сотрудниками отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН в период с 1990 по 2023 годы на стационарном участке, расположенном близ села Нежинка Оренбургского района Оренбургской
области (51.7756125о с. ш. и 55.306547о в. д.).
Почва опытного участка относится к чернозёмам южным карбонатным малогумусным тяжелосуглинистым с содержанием гумуса в пахотном слое 3,2-4,0 %.
Изучались варианты возделывания яровой твёрдой пшеницы (Оренбургская 21), яровой
мягкой (Учитель) и ячменя (Анна) в шестиполье, двуполье и бессменных посевах.
Особенностью ранневесенней засухи 2023 года является отрицательное влияние применения минеральных удобрений, выражающееся снижением урожайности зерновых культур на удобренном фоне.
Снижение урожайности яровой твёрдой пшеницы в 2023 году при применении минеральных удобрений в севооборотах составило от 1,31 ц (в севообороте с сидеральными) до 2,46 ц (в севообороте с озимыми).
В опыте отмечается снижение урожайности яровой пшеницы на удобренном фоне после гороха на 0,6 ц, после кукурузы – на 2,0 ц с 1 га.
Возделывание ячменя при использовании минеральных удобрений сопровождается положительным эффектом, наиболее высокая урожайность культуры – в шестиполье с сидератами, в последействии гороха (11,34 ц), проса (10,85 ц) и кукурузы (9,3 ц с 1 га).
Моновозделывание ячменя сопровождается снижением урожайности культуры в
сравнении с выращиванием в севооборотах (8,27 ц), а в двуполье по твёрдой пшенице она увеличивается до 9,23 ц с 1 га.
В статье описаны результаты исследований по изучению воздействия дополнительного включения в рацион радужной форели активированного угля (АУ) в следующих дозировках: I опытная группа – 1 г/кг корма, II – 2 г/кг и III опытная группа – 3 г/кг.
Включение в комбикорм дозировок активированного угля в количестве 1 и 3 г/кг комбикорма оказали положительное влияние на начальных стадиях выращивания товарной форели.
Установлено, что при введении АУ в дозе 2 г/кг корма продуктивность роста рыбы повышается относительно контрольной группы на 19,5 %.
Дополнительное включение АУ в рацион форели не оказало негативного влияние на морфологические показатели крови, но при этом отмечено снижение концентрации эритроцитов в опытных группах на 35,8 %.
Во II опытной группе установлено повышение уровня тромбоцитов и тромбокрита на 138 % и 100 % соответственно относительно контрольных значений.
Включение АУ в рацион радужной форели оказало влияние на биохимические показатели крови рыб.
В I опытной группе зафиксировано достоверное увеличение общего белка на 56,67 % (Р0,05), альбумина – на 35,33 % (Р0,01), холестерина – на 52 %.
Во II опытной группе установлено снижение аланинаминотрансферазы (АЛТ) на 39 % и аспартатаминотрансферазы (АСТ) на 39,4 % (Р0,05), триглицеридов – на 78,2 % (Р0,05).
В III опытной группе отмечено увеличение билирубина общего на 78,57 % (Р0,01) и мочевины – на 36,36 % (Р0,05) относительно контроля. При этом уровень глюкозы и АЛТ снизился по сравнению с контролем на 30,8 % (Р0,05) и 59,9 % (Р0,05) соответственно.
В работе представлены результаты сравнительной оценки влияния кормовой добавки Silaccess на основе льняного жмыха (I группа) и цеолита (II группа) на переваримость питательных веществ стартового и ростового рационов цыплят-бройлеров.
Наблюдается рост коэффициента переваримости сырого жира в стартовый период в экспериментальных группах, получавших кормовую добавку.
Причём, по данному показателю I опытная группа превышает контроль на 5,12 %, II группа – на 7,83 %. Также отмечается увеличение переваримости углеводов стартового рациона в обеих экспериментальных группах на 0,22 % и 1,90 %.
В ростовой период кормовая добавка, как содержащая в составе льняной жмых, так и цеолит, направленно способствует наилучшей переваримости сухого вещества, органического вещества, сырого жира, сырого протеина, сырой клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ и углеводов.
В связи с характерной картиной крови наилучшими показателями обладали птицы I опытной группы, получавшие кормовую добавку на основе льняного жмыха.
В настоящее время большой интерес вызывает такая отрасль сельского хозяйства, как пантовое оленеводство.
Преимущественно для получения пантов используют маралов, однако на европейской территории страны для получения пантов и мясной продукции занимаются разведением европейского благородного оленя.
Целью работы являлась разработка критериев прогнозирования пантовой продуктивности у самцов европейского благородного оленя.
Было изучено поголовье самцов-рогачей, их возрастной состав в структуре стада в оленеводческом хозяйстве Калининградской области в период 2017-2021 гг. Для анализа пантовой продуктивности и массы животных изучены отчётные данные за 2017-2020 гг.
Определено, что увеличение массы пантов наблюдается у самцов преимущественно до 6-летнего возраста, после чего ежегодное увеличение массы пантов находится в пределах 2-2,5 %.
Для прогнозирования пантовой продуктивности опирались на массу самцов оленей в возрасте двух лет (олени-перворожки).
У 37,1 % самцов масса находилась в диапазоне от 91 до 100 кг. Средняя масса пантов при первой срезке у европейского благородного оленя составляет 2,2 кг. Для анализа прогноза учитывали массу пантов при первой и второй или первой и третьей срезке у животных разных весовых категорий.
Полученные результаты показали, что наибольшую пантовую продуктивность и прирост массы пантов можно ожидать от оленей с живой массой при первой срезке пантов от 81 до 100 кг, что позволит выполнять планирование в перспективе использования самцов для получения пантовой продукции, разведения или в охотничьих целях.
Представлены результаты исследований по изучению влияния разных дозировок комплексной минеральной кормовой добавки ТоксиНон на качественные показатели яиц кур-несушек промышленного стада кросса «Хайсекс коричневый».
Исследования были проведены в условиях ООО «Боготольская птицефабрика» Красноярского края на четырёх группах кур (контрольная и три опытные) в возрасте 21 недели, по 50 голов в каждой группе.
Продолжительность опыта составляла 133 дня. Птице опытных групп, в отличие от контрольной, в состав рациона водили кормовую добавку ТоксиНон в дозировках 0,15; 0,25; 0,35 % от массы кормосмеси.
В результате исследований было установлено, что наиболее положительный эффект на качество яиц куртоказала дозировка добавки 0,25 % от массы кормосмеси: по сравнению с аналогами контрольной группы увеличилась средняя масса яйца на 2,9 %, масса желтка – на 3,6 %, масса скорлупы – на 8,0 %, толщина скорлупы – на 3,7 %, индекс желтка – на 0,9 п. п., а также снизились затраты корма на 10 яиц на 7,3 %, на 1 кг яичной массы – на 9,2 %.
В работе приведены результаты эксперимента, проведённого в Московской области на высокопродуктивных коровах чёрно-пёстрой голштинизированной породы, по скармливанию пребиотической кормовой добавки Суспензии хлореллы.
Животные, сформированные по принципу групп-аналогов по 12 голов в каждой, находились на втором-третьем месяце после отёла при привязном способе содержания.
В дополнение к основному рациону, состоящему из силоса, сенажа, сена, пивной дробины и концентратов, коровам опытной группы дополнительно скармливали добавку на основе микроскопических водорослей в количестве одного литра на голову в сутки в течение 120 дней.
В результате эксперимента установлено, что у коров контрольной группы, не получавших добавку, среднесуточный удой за период опыта снизился с 35,71 кг до 26,58 кг или
на 25,6 %, а у коров опытной группы – с 36,54 кг до 30,75 кг или на 15,8 %. Разница по среднесуточному удою за весь период исследований составила 3,85 кг молока.
В опытной группе также отмечены более высокие показатели по жирномолочной и белковомолочной продуктивности.
От каждой коровы за период опыта в среднем получено 148,19 кг молочного жира и 131,02 кг белка, что больше на 13,94 кг и 10,64 кг, чем в контрольной группе соответственно.
Качество молочных продуктов питания напрямую зависит от качества сырьевой базы.
Для улучшения качественных показателей сырья широкое использование приобретают кормовые добавки.
Целью работы послужило исследование влияния новой кормовой добавки КД-Биш на качество сырья-молока коров голштинской породы, а также изготовленных сыров.
Объектом исследования послужило молоко, полученное от коров двух исследуемых групп, одну из которых кормили обогащённым добавкой рационом.
Также исследовали качество сыров, выработанных из этого молока.
Полученное молоко изучено по всем критериям качества.
Определена сыропригодность молока двух групп.
В дальнейшем сырьё применялось для выработки образцов сыра.
Лабораторный анализ показал, что кормовая добавка оказала положительное воздействие на качественный состав молока и сыров.
В связи с интенсификацией молочного животноводства появилась проблема накопления вредных LOF-мутаций у скота, снижающих качество продукции, фертильность животных, а также приводящих к различным аномалиям.
В данном исследовании была поставлена цель: установить частоту накопления мутантных аллелей в трёх генах UBE3B, CHRNB1, FMO3, ассоциированных с фертильностью (PIRM-синдром), множественным артрогрипозом (АМ – Arthrogryposis multiplex) и появлением рыбного запаха в молоке коров айрширской породы соответственно.
Проведено генотипирование племенного поголовья в количестве 135 голов коров айрширской породы Ленинградской области, в результате которого установлено наличие нежелательных гаплотипов: AH1 – в гене UBE3B с частотой 17,0 %, AHC – в CHRNB1 с частотой 2,2 %, в гене FMO3 с частотой гомозиготного генотипа по мутации 1,5 % и гетерозиготного – 3,0 %.
Таким образом, учитывая встречаемость носителей LOF-мутаций в популяции коров айрширской породы, которая составила 23,7 %, для элиминации вредных мутаций требуется селекционная работа, направленная на дальнейшее выявление носителей мутации, в первую очередь быков-производителей, а также коров, их выбраковка и коррекция подбора родительских пар.
Актуальным вопросом внедрения MAS-селекции в мясное скотоводство является выбор наиболее значимых генов с гарантированным фенотипическим эффектом на рост и развитие мясного скота.
Цель исследования состояла в оценке выраженности показателей живой массы и среднесуточного прироста у молодняка казахской белоголовой породы с различным уровнем экспрессии генов соматотропной оси.
Бычков (n=28) и тёлок (n=22) генотипировали по полиморфизмам IGF-1 C422T гена инсулиноподобного фактора роста, GH L127V гена гормона роста и GHR F279Y гена рецептора гормона роста.
Получены данные по ассоциации генов соматотропной оси с интенсивностью весового роста у молодняка казахской белоголовой породы.
Среди изученных маркеров наибольшее влияние на изменчивость живой массы оказали полиморфизмы IGF-1 C472T и GH L127V.
В частности, A-аллель гена IGF-1 в гомозиготном состоянии у тёлок ассоциировалась с максимальной продуктивностью до годовалого возраста, а в гетерозиготном – у бычков
в 15 месяцев.
В свою очередь, VV-генотип гена гормона роста связан с повышенной массивностью тела бычков при отъёме и в 12 месяцев, а тёлок – в 15-месячном возрасте.
Проведённые исследования были направлены на выявление генетических маркеров, влияющих на нежность говядины, как наиболее важной определяющей вкус характеристики.
В ходе работы были созданы тест-системы, основанные на методах ПЦР-ПДРФ и РВ-ПЦР,
для идентификации аллельных вариантов полиморфизмов гена кальпаина 1 – CAPN1 _530 и CAPN1_4751.
Генотипирование популяций крупного рогатого скота абердин-ангусской (n поп № 1=140, n поп № 2=20) и галловейской (n=100) пород по изучаемым полиморфизмам показало наличие в генотипах поп № 1 крупного рогатого скота абердин-ангусской породы предпочтительного аллеля С-CAPN1_4751 в частоте 0,44. Примечательно, что в данной популяции при достаточно высокой доле гетерозигот (122 животных из 140, что составило 87,1 %) гомозиготных по аллелю С-CAPN1_4751 животных не оказалось.
В популяции породы галловей животных-носителей аллеля С-CAPN1_4751 обнаружено не было.
Желательного в отношении нежности мяса аллеля G-CAPN1_530 не было выявлено ни в одной из изучаемых популяций. Ввиду наличия большого влияния гена кальпаина 1 на нежность мяса, а также выявления генетической изменчивости по CAPN1_4751 среди российских популяций крупного рогатого скота мясных пород, считаем целесообразным проведение дальнейших исследований на большем поголовье животных.
Это будет способствовать поиску дополнительных генетических маркеров мясной продуктивности с перспективой их внедрения в системы геномной селекции для повышения точности геномного прогноза в мясном скотоводстве.
Для увеличения биодоступности химических элементов из рационов используют органические формы и, в частности, пиколинат хрома в виду его эффективного влияния на
продуктивность сельскохозяйственных животных и низкого уровня токсичности.
Метаболизм хрома в организме до конца не изучен, и вопрос влияния его на механизмы трансформации и обмена элементов остаётся открытым. Цель работы – оценить влияние пиколината хрома в составе рациона на концентрацию химических элементов и биохимические показатели сыворотки крови бычков казахской белоголовой породы в возрасте 12-13 месяцев, средней массой 324 кг.
В эксперименте группа контрольных бычков (n=3) получала основной рацион, бычкам I группы (n=3) в рацион включали пиколинат хрома в дозе 7,2 мг/кг сухого вещества (СВ) рациона, животным II группы (n=3) – в дозе 8 мг/кг СВ рациона.
По результатам экспериментального исследования была определена оптимальная доза введения в рацион пиколината хрома – 8 мг/кг СВ рациона, что сопровождалось стимуляцией белкового и липидного обмена, а также увеличением биодоступности основных макро- и микроэлементов.
В частности, увеличением общего белка на 6,0 %, мочевины – на 154,5 % (P≤0,001) и креатинина – на 2,2 %, а также холестерина – на 28,7 % (P≤0,05), при снижении триглицеридов на 73 % (P≤0,01) и 40 % (P≤0,001) в сыворотке крови, увеличению концентрации As – на 158,1 % (Р≤0,001), Cu – на 6,2 % (Р≤0,01), Se – на 9,1 % (Р≤0,01), Zn – на 6,3 % (P≤0,05), Na – на 3,4 % (P≤0,05).
Исследование посвящено биосинтезированным наночастицам (НЧ) феррита цинка (ZnFe2O4) в аспекте влияния на индукцию каллуса и регенерацию побегов культур базилика (Ocimum basilicum L.) in vitro.
Полученные растительные культуры in vitro вызывают всё больший интерес во всем мире из-за их потенциала как элиситоров вторичных метаболитов с антиоксидантными свойствами.
В настоящем исследовании различные концентрации НЧ ZnFe2O4 и регуляторов роста растений (цитокинов и ауксинов) были добавлены к культурам in vitro для устойчивого про-изводства биомассы каллусных культур базилика O. basilicum.
Наибольшее накопление свежей биомассы (1,50±0,06 г) и индекс роста (3,55) каллуса наблюдалось у культур, выращенных in vitro на среде МS (Мурасиге-Скуга) с ауксином – 2 мг/л 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты) и 25 мкг/л НЧ ZnFe2O4. При этом феррит цинка в концентрации 25 мкг/л значительно влиял на пролиферацию каллусной ткани, которая была более однородна по сравнению с другими вариантами сред, более антоциан-окрашена, самая крупная и по своему виду очень схожа с контролем
(MS+2 мг/л 2,4-Д).
Обозначены перспективы применения ультрадисперсных частиц (УДЧ) Co3O4 и Mn2O3 в кормлении сельскохозяйственных животных.
Проведена оценка переваримости пшеничных отрубей in vitro, динамики летучих жирных кислот и азота рубцовой жидкости при введении различных дозировок исследуемых веществ.
Установлено, что УДЧ Co3O4 и Mn2O3 в концентрации 0,6 и 38,6 мг/кг сухого вещества корма повышают коэффициент переваримости на 4,49 и5,05 % (P≤0,01) соответственно, одновременно стимулируя образование уксусной, пропионовой и масляной кислот, а также повышая концентрацию общего и белкового азота, при увеличении численности простейших в 1 мл рубцового содержимого.
Издательство
- Издательство
- УРАЛЬСКИЙ НИВИ
- Регион
- Россия, Екатеринбург
- Почтовый адрес
- 620142, г. Екатеринбург, а/я 269
- Юр. адрес
- г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а
- ФИО
- Соколова Ольга Васильевна (Руководитель)
- E-mail адрес
- info@urnivi.ru
- Контактный телефон
- +7 (343) 2572044