Альтернативные методы профилактики и лечения заболеваний в аквакультуре
Аннотация
Обоснование. В последние годы использование антибиотиков в аквакультуре вызывает все большее беспокойство из-за развития устойчивости микроорганизмов к антибактериальным препаратам и негативного воздействия на экосистему. Поэтому исследование альтернативных методов лечения и профилактики рыбных заболеваний стало актуальной задачей. Перспективными альтернативами для профилактики и лечения видов аквакультуры являются использование пробиотиков, пребиотиков, синбиотиков, постбиотиков, фитобиотиков, бактериофагов и механизмов ингибирования кворум-сенсинга (QS). Состояние микрофлоры водных организмов имеет решающее значение для повышения устойчивости организма к инфекционным заболеваниям. Таким образом, использование агентов, которые могут положительно влиять на микробиоту, оказывать антимикробное действие и модулировать иммунную систему, является важным для эффективного развития аквакультуры. В данной статье рассматриваются некоторые основные заболевания рыб, вероятность которых увеличивается с интенсификацией аквакультуры. Бактерии рода Aeromonas часто являются причиной заболеваний и финансовых потерь в отрасли. Работа предоставляет обзор альтернативных методов профилактики и лечения рыбных заболеваний, которые могут снизить использование антибактериальных препаратов, включая применение вакцин, пробиотиков, пребиотиков и бактериоцинов.
Цель. Исследовать альтернативные методы лечения и профилактики рыбных заболеваний.
Материалы и методы. В исследовании использовался метод сбора, анализа и систематизации опубликованных научных источников. Сбор литературной информации осуществлялся с использованием реферативных баз данных Science direct, Research Gate, Google academy, National Library of Medicine, ScienceDirect, онлайн-библиотека Wiley и др. Для поиска подходящих научных публикаций использовали ключевые слова «аквакультура», «заболевания», «бактериальные заболевания рыб», «пробиотики», «пребиотики», «синбиотики», «бактериоцины», «фитобиотики», «чувство кворума» по отдельности или в различных комбинациях. Период поиска ограничивался научными работами, опубликованными в период 2014-2024 гг.
Результаты. В качестве альтернативных средств можно использовать вакцинацию, подавление чувства кворума, бактериофаги, а также пробиотики, пребиотики, фитобиотиков и др. Состояние микробиома рыбы имеет важное значение на вероятность развитие инфекционного процесса. Так, например, сообщается, что у рыб со здоровым микробиомом более эффективно контролировалась и подавлялась колонизация и диссеминация бактерий рода Aeromonas, чем у рыб с нарушением микробиоты. На данный момент в качестве средств, которые могут влиять на микрофлору и корректировать микробный баланс, чаще всего применяются пробиотические микроорганизмы. В качестве пробиотиков чаще всего используют бактерии, включая бактерии рода Bacillus sp., Lactococcus sp., Micrococcus sp., Carnobacterium sp., Enterococcus sp., Lactobacillus sp., Streptococcus и Weissella sp., также могут использоваться некоторые штаммы дрожжей, водорослей. Чаще всего в качестве пробиотиков используется группа молочнокислых бактерий, так как среди всех микроорганизмов с зарегистрированными пробиотическими свойствами, считается, что у них более высокий профиль безопасности, они могут продуцировать антимикробные вещества и положительно влиять на иммунную систему макроорганизма. Пробиотики, применяемые в аквакультуре, должны проходить специальную оценку для определения их потенциала применения с учетом специфики отрасли. Основной спектр действия пробиотических микроорганизмов в кишечнике гидробионтов заключается в антиадгезивном эффекте в отношение патогенных штаммов, продукции антимикробных веществ (в том числе бактериоцинов и дефензинов), конкурирование с патогенной флорой, повышение резистентных свойств макроорганизма, изменение уровня pH кишечника и активация иммунной системы.
Заключение. Несмотря на интенсификацию аквакультуры и повышение вероятности развития инфекционных заболеваний у товарных объектов аквакультуры, усугубление проблемы антибиотикорезистентности и нерационального применения антибактериальных лекарственных средств диктуют необходимость разработки и внедрения альтернативных методов контроля развития болезней рыб.
EDN: JZQMUH
Скачивания
Литература
Naylor, R., Hardy, R., Buschmann, A., Bush, S., Cao, L., Klinger, D., Little, D., Lubchenco, J., Shumway, S., & Troell, M. (2021). Nature, 551–563. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03308-6
Pérez Sánchez, T., & Mora Sánchez, B. L. (2018). Trends in Microbiology, 896–903. https://doi.org/10.1016/j.tim.2018.05.002
Hai, N. (2015). Journal of Applied Microbiology, 917–935. https://doi.org/10.1111/jam.12886
Li, Z., Tran, N., Ji, P., Sun, Z., Wen, X., & Li, S. (2019). Fish & Shellfish Immunology, 564–573. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.04.025
Wee, W., Hamid, N., Mat, K., & Khalif, R. (2024). Aquaculture and Fisheries, 28–34. https://doi.org/10.1016/j.aaf.2022.02.005
Oviedo Olvera, M., Feregrino Pérez, A. F., Nieto Ramírez, M., Tovar Ramírez, M., Aguirre Becerra, H., & García Trejo, J. (2023). Aquaculture and Fisheries. https://doi.org/10.1016/j.aaf.2023.06.007
El Saadony, M., Alagawany, M., Patra, A., Kar, I., Tiwari, R., Dawood, M., Dhama, K., & Abdel Latif, H. (2021). Fish & Shellfish Immunology, 36–52. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2021.07.007
Huynh, T. G., Shiu, Y. L., Nguyen, T. P., Truong, Q. P., Chen, J. C., & Liu, C. H. (2017). Fish & Shellfish Immunology, 367–382. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2017.03.035
Okey, I., Gabriel, U., & Deekae, S. (2018). Sumerianz Journal of Biotechnology, 51–60.
Sudhakaran, G., Guru, A., Haridevamuthu, B., Murugan, R., Arshad, A., & Arockiaraj, J. (2022). Aquaculture Research, 3257–3273. https://doi.org/10.1111/are.15846
Jana, P., Karmakar, S., Roy, U., Paul, M., Singh, A. K., & Bera, K. (2018). Journal of Entomology and Zoology Studies, 1422–1429.
Ninawe, A., Sivasankari, S., Ramasamy, P., & Kiran, S. (2020). Aquaculture International, 1925–1938. https://doi.org/10.1007/s10499-020-00567-4
Jayaprakashvel, M., & Subramani, R. (2019). Implication of quorum sensing and biofilm formation in medicine, agriculture and food industry. In: [Book title not specified] (pp. 299–312). https://doi.org/10.1007/978-981-32-9409-7_18
El adawy, M., Eissa, A., Shaalan, M., Ahmed, A., Karamat, N., Ismail, M., & Abdelsalam, M. (2021). Aquaculture Research, 1247–1254. https://doi.org/10.1111/are.14983
Mondal, H., Chandrasekaran, N., Mukherjee, A., & Thomas, J. (2022). Aquaculture International, 227–262. https://doi.org/10.1007/s10499-021-00795-2
Timi, J., & Buchmann, K. (2023). Journal of Helminthology, e4. https://doi.org/10.1017/S0022149X22000797
Lindholm Lehto, P., & Pylkkö, P. (2024). Aquaculture, Fish and Fisheries, e2200. https://doi.org/10.1002/aff2.200
Bakiyev, S., & Bissenbaev, A. (2021). Experimental Biology, 4–15. https://doi.org/10.26577/eb.2021.v87.i2.01
Pereira, C., Duarte, J., Costa, P., Braz, M., & Almeida, A. (2022). Antibiotics, 163. https://doi.org/10.3390/antibiotics11020163
Hatje, E., Neuman, C., & Katouli, M. (2014). Applied and Environmental Microbiology, 681–686. https://doi.org/10.1128/AEM.03200-13
Rods, G. P. (2014). UK standards for microbiology investigations. Public Health England.
Semwal, A., Kumar, A., & Kumar, N. (2023). Heliyon, e14088. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14088
Chen, P.-L., Lamy, B., & Ko, W.-C. (2016). Frontiers in Microbiology, 793. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00793
Stratev, D., & Odeyemi, O. (2017). Aquaculture International, 1095–1105. https://doi.org/10.1007/s10499-016-0100-3
Monir, S., Yusoff, S., Mohamad, A., & Ina Salwany, M. (2020). Journal of Aquatic Animal Health, 65–76. https://doi.org/10.1002/aah.10099
Gallani, S., Valladão, G., Assane, I., Alves, L., Kotzent, S., Hashimoto, D., & Pilarski, F. (2020). Microbial Pathogenesis, 104512. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2020.104512
Ran, C., Qin, C., Xie, M., Zhang, J., Li, J., Xie, Y., Wang, Y., Li, S., Liu, L., Fu, X., Lin, Q., Li, N., Liles, M., & Zhou, Z. (2018). Environmental Microbiology, 3442–3456. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14390
Duman, M., Mulet, M., Altun, S., Saticioglu, I., Ozdemir, B., Ajmi, N., Lalucat, J., & García Valdés, E. (2021). Aquaculture, 736369. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.736369
Milivojevic, D., Šumonja, N., Medic, S., Pavic, A., Moric, I., Vasiljevic, B., Senerovic, L., & Nikodinovic Runic, J. (2018). Pathogens and Disease. https://doi.org/10.1093/femspd/fty041
Paczkowski, J., Mukherjee, S., McCready, A., Cong, J.-P., Aquino, C., Kim, H., Henke, B., Smith, C., & Bassler, B. (2017). Journal of Biological Chemistry, 4064–4076. https://doi.org/10.1074/jbc.M116.770552
Osman, K., Da Silva Pires, Á. L., Franco, O., Saad, A., Naim, H., Ali, A., & Elbehiry, A. (2021). Aquaculture, 736068. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.736068
Lalucat, J., Mulet, M., Gomila, M., & García Valdés, E. (2020). Genes, 139. https://doi.org/10.3390/genes11020139
Santos, L., & Ramos, F. (2018). International Journal of Antimicrobial Agents, 135–143. https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2018.03.010
Narayanan, S., Joseph, T., Peeralil, S., Koombankallil, R., Vaiyapuri, M., Mothadaka, M., & Lalitha, K. (2020). Marine Pollution Bulletin, 111551. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111551
Nguyen, H. T. V., Nguyen, H. H., Smooker, P., Shimeta, J., & Coloe, P. (2014). Veterinary Microbiology, 397–405. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2014.01.028
Bondad Reantaso, M., MacKinnon, B., Karunasagar, I., Fridman, S., Alday Sanz, V., Brun, E., Le Groumellec, M., Li, A., Surachetpong, W., Karunasagar, I., Hao, B., Dall’Occo, A., Urbani, R., & Caputo, A. (2023). Reviews in Aquaculture, 1421–1451. https://doi.org/10.1111/raq.12786
Montalban Arques, A., De Schryver, P., Bossier, P., Gorkiewicz, G., Mulero, V., Gatlin, D., & Galindo Villegas, J. (2015). Frontiers in Immunology, 512. https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00512
Moya, A., & Ferrer, M. (2016). Trends in Microbiology, 402–413. https://doi.org/10.1016/j.tim.2016.02.002
Li, T., Long, M., Ji, C., Shen, Z., Gatesoupe, F. J., Zhang, X., Zhang, Q., Zhang, L., Zhao, Y., Liu, X., & Li, A. (2016). Scientific Reports, 1–9. https://doi.org/10.1038/srep30606
Gheziel, C., Russo, P., Arena, M., Spano, G., Ouzari, H. I., Kheroua, O., Saidi, D., Fiocco, D., Kaddouri, H., & Capozzi, V. (2019). Probiotics and Antimicrobial Proteins, 113–123. https://doi.org/10.1007/s12602-018-9396-9
Singhal, N., Singh, N., Singh, S., & Virdi, J. (2019). Indian Journal of Microbiology, 112–115. https://doi.org/10.1007/s12088-018-0762-9
Pereira, W., Mendonça, C., Urquiza, A., Marteinsson, V., LeBlanc, J., Cotter, P., Villalobos, E., Romero, J., & Oliveira, R. (2022). Microorganisms, 1705. https://doi.org/10.3390/microorganisms10091705
Goh, J., Tan, L., Law, J., Ser, H. L., Khaw, K. Y., Letchumanan, V., Lee, L. H., & Goh, B. H. (2022). Reviews in Aquaculture, 1–80. https://doi.org/10.1111/raq.12659
Catalán, N., Villasante, A., Wacyk, J., Ramírez, C., & Romero, J. (2017). Probiotics and Antimicrobial Proteins, 566–576. https://doi.org/10.1007/s12602-017-9366-7
Yang, S. C., Lin, C. H., Sung, C. T., & Fang, J. Y. (2014). Frontiers in Microbiology, 241. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00241
Copyright (c) 2025 Besarion Ch. Meskhi, Dmitry A. Djedirov, Dmitry V. Rudoy, Victoria N. Shevchenko, Lilia S. Golovko, Anastasiya V. Olshevskaya, Mary Yu. Odabashyan, Alexey S. Prutskov, Svetlana V. Teplyakova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
