这项研究首次表明天然抗菌剂(auraaqua)可以减少EHP疾病对虾的破坏性影响。
1. EHP的危害
微孢子虫病是由虾的细胞内肠细胞增多症(EHP)引起的,在养殖场之间,有时甚至在国家之间具有高度传染性。 定期管理和监测EHP感染,不仅是为了有效控制和预防疾病,而且是为了防止感染引起对虾肠道菌群的变化,造成严重后果,更严重的是影响营养代谢和免疫力。
天然抗菌剂的混合物,如auraaqua(AQ),先前已被证明可以减少氧化应激并增强感染线虫病的虾上皮细胞的免疫反应。 此外,AQ还可用于刺激宿主益生菌(例如粪杆菌Prausnitzii)来改善感染副溶血性弧菌(SGP)的虾肠道中原代细胞的肠道健康。
第2章 研究方法
Auraaqua 天然抗菌混合物,含 5% 麦芽糊精、1% 氯化钠、42% 柠檬酸、18% 柠檬酸钠、10% 二氧化硅、12% 苹果酸、9% 柑橘提取物和 3% 橄榄提取物。
原材料由Bio-Science Nutrition Ireland提供,实验以三联体进行,通过计算逃逸的EHP孢子的百分比来确定最有效的浓度。
将孢子悬浮在50%和2%auraaqua中,孵育24-48小时,然后用蒸馏水洗涤,然后在显微镜下检查孢子挤出。
4. EHP和Auraaqua对虾SGP存活的体外影响
进行了两种实验方法:(I)将原代肠上皮细胞(SGPs)暴露于01%;EHP 孢子感染前的 % 和 2% AQ,以及 (ii) 感染后,包括 % 和 2% AQ,并额外培养 24 小时,该测定法测量 SGP 细胞活力。
暴露于EHP后,使用方法(I)或(II),将板在相同条件(37°C,5%CO 2)下孵育,最后在测量前用100L新鲜培养基洗涤。 通过加入 10 L MTT 试剂 (05mg MTT ml)并再孵育3小时以评估细胞活力。
5. EHP感染后虾苗的计数
AQ对EHP感染的影响也通过激发试验进行了检查。 将120只健康的南美白对虾鱼苗置于无菌培养皿中,暴露于2 106个孢子孔中24 h。 浓度为0在水中的5%抗菌混合物和感染后24小时后测定存活率。
第3章 研究成果
1.感染EHP孢子的SGP细胞存活率
为了确定AQ对孢子活性的影响,将EHP孢子暴露于%和2%AQ。 暴露于EHP孢子24小时(图1A)或48小时(图1B)显着降低了所有浓度的孢子活性,但暴露于0在5%AQ后更为明显。 在这两种情况下,感染EHP孢子的SGP细胞的活力显着增加; 然而,当受感染的细胞预先暴露于AQ时,观察到更明显的效果(图1C)。 这些结果表明,AQ可以降低EHP孢子活性,增加EHP感染的SGP细胞的存活率。
图 1:24 小时 (A) 和 48 小时 (B) 后 AQ 对 EHP 孢子活性的抑制。
2. AQ对SGP细胞的氧化应激
研究表明,SGP 细胞的 EHP 感染会激活宿主 Nadph 氧化酶,添加 0这种影响可以通过5%的AQ来逆转。 此外,过氧化氢酶和超氧化酶歧化酶活化的诱导与EHP孢子和SGP细胞之间的物理相互作用无关。 这一结果引发了进一步的实验,旨在研究NF-B信号通路在控制CAT和SOD产生中的作用。
在 0 时在 EHP 感染的 SGP 细胞中观察到的 NF-B p65 信号通路的激活在5%AQ存在下,它显着降低,并且与p65 P-SER的磷酸化损失有关。 当虾感染 EHP 并破坏肌动蛋白细胞骨架的稳定性时,EHP 激活宿主 NADPH 氧化酶产生 H2O2,H2O2 负责通过 P65 的 P-Ser 磷酸化氧化激活 NF-B 通路。 在 0在5%AQ存在下,CAT和SOD酶产量的增加进一步增强了这种效果。
3. AQ体内效应的测定
研究结果表明,0暴露于5%AQ中24小时,将EHP感染的虾的死亡率降低到20%以下(图2A)。 在 EHP 感染组中,在 0在5%AQ存在下,过氧化氢酶活性呈上升趋势(P<0.)。0001)(图2b)。在感染和**肠道组织中,SOD也显著升高(p=0.)。001)(图2c)。
与感染对照组相比,0在5%AQ处理的EHP感染虾中,所有这些样品的mRNA水平均显著降低(P<0.)。05),除PEN4和溶菌酶外,未观察到显著降低。这些研究证实,AQ可以通过抑制NF通路激活引发的促炎事件,减少EHP虾感染的负面影响,提高南美白对虾的存活率。
图 2:05%AQ对南美白对虾抗氧化能力的影响。 (a)死亡率,(b)CAT活性,(c)SOD活性。
四、得出结论
研究表明,天然抗菌物质AQ的混合物可以防止EHP孢子的成熟,并减少虾肠上皮细胞的感染(图3(1))。 在体外,AQ抑制肌动蛋白聚合(图3(2))并减少能够感染SGP细胞的EHP孢子的数量(图3(3))。 SGP细胞感染期间AQ的存在阻止了Nadph氧化酶的活化[图3(4)],增加了CAT和SOD的表达[图3(5)],并降低了H2O2的产生和释放水平[图3(6)]。 CAT 和 SOD 产生的增加与 NF-B 去磷酸化有关(图 3(7))。 此外,NF-B去磷酸化的丧失也导致AMP产生(溶菌酶,硬壳蛋白1和2以及PEN和4)的减少[图3(8)],这表明体内死亡率显着降低,并且这些事件与体外观察有关,显示CAT和SOD产生增加(图3)。
图3使用虾肠道感染模型,AQ对体外和体内EHP感染的影响。
总体而言,使用天然抗生素混合物可以提高病虾的养分利用效率,增强对细菌病害的抵抗力,对存活有积极作用。 这项研究首次表明天然抗菌剂有可能减少EHP对虾的破坏作用。