Оренбургский государственный университет

Разработка новых подходов к организации питания рыбы с использованием ингибиторов кворум-сенсинга бактерий

Проект № 22-26-00281

Руководитель — Мирошникова Е.П.

В ходе первого года работ по Проекту проведен анализ более чем 1 тыс. литературных источников, сформированы общие представления о проблеме, проанализированы пути ее решения. Сформированы базы данных, обобщающие ингибирующие и антикворум характеристики экстрактов растений Chelidónium május, Artemísia absínthium, Sālvia officinālis, Plantágo lanceoláta, Hippóphaë rhamnóides и Glycyrrhiza uralensis, в отношении P. aeruginosa для оценки воздействия на Quorum Sensing факторов (образование пигмента пиоцианина) обеспечивающие факторы вирулентности и рост биопленки. Максимальные значения ингибирующего рост действия установлены у настойки чистотела большого (Chelidónium május) и совместного применения полыни горькой (Artemísia absínthium) и шалфея лекарственного (Sālvia officinālis). Сформированы базы данных объединяющие данные об аддитивном эффекте взаимодействия фитобиотиков («Бутитан»; «Пробиоцид®-Фито»; «Интебио») с цинком на чувство кворума и ингибирующие характеристики на модели полирезистентного штамма P. aeruginosa. Сформированы базы данных обобщающие материалы исследований о влиянии веществ антикворум, УДЧ Zn и их комбинации на динамику роста, химический состав мышечной ткани и структурный микробиом кишечника карпа обыкновенного (Cyprinus carpio). Установлено, что основные филогенетические группы, входящие в состав микробиома кишечника интактной группы представлены Proteobacteria (40,49 %), Actinobacteria (28,67 %), Firmicutes (19,01 %) и Bacteroidetes (10,28 %). Наиболее выраженное действие на микробиом карпа оказывают УДЧ Zn, что выражается увеличением удельной массы двух типов - Proteobacteria 66,64 % и Fusobacteria –31,18 %, в то время как в группе бивалентного применения добавок биологическое разнообразие типов было представлено следующим образом: 57,08 % – Proteobacteria, 14,17 % – Firmicutes, 11,86 % – Actinobacteria, 7,85 % – Fusobacteria и 7,43 % – Bacteroidetes. Наиболее выраженное действие препаратов на продуктивность карпа отмечалась при совместном скармливании сравниваемых препаратов, в этом случае к окончанию эксперимента увеличение живой массы карпа составило 18,5 %. Установлен факт наличия выраженного ингибирующего эффекта у тестируемых в эксперименте соединений в отношении отдельных представителей микробиома Cyanobacteria, Ascomycota, Chytridiomycota и Fungi incertae sedis и нарушения межклеточной коммуникации (Quorum Sensing) отдельных представителей микробного сообщества. Сформированы базы данных объединяющие действия УДЧ цинка и фитобиотиков («Пробиоцид-Фито», «Интебио» и «Бутитан») на продуктивность и на морфологические и биохимические параметры крови карпа. В ходе исследований установлено, что включение в рацион рыб фитобиотических добавок сопровождается повышением интенсивности роста до 8,8 % («Интебио»), до 9,9 % («Пробиоцид-Фито») и до 11,7 % («Бутитан»), относительно контрольной группы. Получены данные об элементном составе мышечной ткани карпа по 14 эссенциальным и 11 условно-эссенциальным и токсическим химическим элементам. Получены экспериментальные данные, описывающие биологическое действие кормовой фитобиотической добавки «Пробиоцид-Фито» и УДЧ цинка на рост, морфологические и биохимические показатели крови молоди карпа. Установлено положительное влияние фитобиотика «Пробиоцид-Фито» и УДЧ Zn на рост и гематологические показатели молоди карпа при включении их в рацион как отдельно, так и совместно. Присутствие веществ антикворум и штамма Bifidobacterium в водной среде сопряжено с повышением процесса денитрификации и процессов адсорбции в системе биофильтрации. В воде биофильтра опытных групп установлена достоверная разница по сравнению с интактной группой по ряду показателей: повышение концентрации фосфатов в 6,6 раза, цинка в 2 раза, свинца в 3,3 раза, марганца в 4 раза, кобальта на 30 %, меди на 26 %, железа на 36 % и кадмия на 60 %. При этом в воде опытных бассейнов установлено снижение концентрации нитратов в 9 раз по сравнению с контролем, подтверждающее усиливающее действие вводимых добавок на деятельность по удалению азота нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями, а также снижение количества фосфатов в 4 раза, свинца в 3 раза, хрома на 22,7 %, кадмия на 20,8 %.

Посмотреть отчет за 2023 год