Могут ли определенные ингредиенты корма придать выращиваемому лососю или форели иммунитет к вирусам? Ответ на этот вопрос является целью исследовательского проекта в Восточной Канаде, в ходе которого ожидается получить выводы, важные для аквакультуры.
Хорошо известно, что иммунитет у людей и других млекопитающих, можно повысить с помощью диеты, но на аквакультурной рыбе этот вопрос изучен недостаточно.
Поэтому был инициирован проект, реализованный на базе кафедры океанологии Мемориального университета (Ньюфаундленд) и финансируемый совместно Genome Atlantic и фондом Ocean Frontier Institute Seed Fund, который возглавили Альберт Кабальеро Соларес (ранее работавший в Мемориальном университете, а теперь преподаватель аквакультуры в Университете Стерлинга в Шотландии) и Мэтью Райз из Мемориального университета. Другими членами команды являются Крис Пэрриш и Мохамед Эль-Саид Эмам из Memorial, Стефани Коломбо, заведующая кафедрой канадских исследований в области аквапитания в Университете Далхаузи, и двое ученых из Института морских наук в Испании.
Ингредиент, который команда изучает для иммунного ответа, - микробное масло. Эти масла уже вызывают растущий интерес у фермеров, занимающихся разведением лосося и других хищных рыб, поскольку они обладают большим потенциалом для снижения зависимости от рапсового масла.
Вид, выбранный для проверки иммунного ответа, - пинагор. Как известно тем, кто работает в этой отрасли, данный морской вид используется в аквакультуре в качестве рыбы-чистильщика для уменьшения количества морских вшей на фермах по разведению атлантического лосося.
«Пинагор также является важной в коммерческом отношении морской рыбой, обитающей в Северной Атлантике, - говорит Кабальеро Соларес. – Дикую рыбы добывают ради икры, а также быстро растет индустрия аквакультуры пинагора».
Ученые уверены, что результаты, полученные при выращивании пинагора, можно будет применить к выращиваемому лососю или радужной форели.
Центр океанических наук в Мемориальном центре на самом деле является местом расположения ведущего в Северной Америке научно-исследовательского и опытно-конструкторского центра по изучению рыб-чистильщиков, где пинагор выращивается для изучения, а также в «скромных коммерческих» целях.
Кабальеро Соларес говорит: он и его коллеги ожидают, что микробные масла окажут влияние на иммунный ответ пинагора, что можно будет использовать при разработке новых кормов, но сама идея их использования именно таким образом и изучение этой области «совершенно новые».
Микроорганизмы, такие как микроводоросли, грибы и бактерии, которые естественным образом накапливают высокие уровни липидов, можно культивировать для сбора масла. Микробные масла для этого исследования получены из грибоподобного организма (thraustochytrid), выращенного биотехнологической фирмой из Новой Шотландии Mara Renewables Corporation.
«Ранее мы работали с одноклеточными траустохитридами, а потом опубликовали результаты исследования влияния кормления цельной биомассой траустохитридов на производительность и состав тела выращиваемых на фермах мальков атлантического лосося, - рассказывает Кабальеро Соларес. - В прошлом году другие исследователи опубликовали обзор эффектов замены рыбьего жира микробным маслом из Schizochytrium sp. (T18) на состав мембранных липидов мышечной ткани и печени атлантического лосося, основанный на предыдущих исследованиях. Рассматриваемый нами штамм микроба не является генетически модифицированным и исключительно богат полиненасыщенной жирной кислотой Омега-3, называемой докозагексаеновой кислотой (ДГК), которая обычно содержится в лососе и другой жирной рыбе».
ДГК - известный стимулятор здоровья сердца у людей, доказано, что он действует как предшественник гормоноподобных противовоспалительных метаболитов (эйкозаноидов) и влияет на функцию клеток (включая иммунные клетки), являясь важным компонентом их мембран.
«Это исследование призвано стать основой для будущих изысканий полезных эффектов микробных масел, богатых Омега-3, на иммунитет рыб. Поэтому мы сначала подойдем к этому вопросу, рассмотрев изменения в экспрессии генов, связанных с иммунитетом», - говорит эксперт.
В дизайне эксперимента, чтобы оценить иммунный ответ, пинагора кормят идентичной диетой, но одна группа получает рыбий/растительный жир, а другие - микробное масло.
«Это звучит довольно просто, но сложно определить состав тестового рациона с точки зрения того, что может иметь значение в иммунологии рыб. С одной стороны, как ученые, мы стремимся к расширению параметров тестирования (в данном случае уровня включения микробного масла в рацион и уровня диетической ДГК), чтобы вызвать существенные и измеримые физиологические изменения у животных, - поясняет Кабальеро Соларес. - С другой стороны, отрасль предпочитает тестировать практичные, экономически эффективные диеты, что обычно подразумевает более ограниченные уровни включения тестируемого ингредиента. испытание продлится 12 недель, в течение которых рыба двух диетических групп будет расти и накапливать различия в составе липидов тела. В конце испытания рыба будет подвергнута воздействию физиологического безвредного раствора, соединения которого, тем не менее сымитируют вирусную инфекцию, чтобы вызывать у рыб мощный противовирусный ответ. Основываясь на наших предыдущих исследованиях, мы ожидаем, что изменения в составе липидов в организме приведут к различным реакциям экспрессии генов, связанных с иммунитетом, в двух группах диет».
Изменения в их липидном составе и генах будут оцениваться в Мемориальном центре, а дисперсия в метилировании ДНК (обратимая химическая модификация ДНК, которая влияет на включение или выключение генов) будет анализироваться в Испании.
Предполагается получить данные по пользе кормовой диеты с микробными маслами против следующих заболеваний:
Инфекционная анемия лосося — это серьезное вирусное заболевание рыб, которое поражает выращиваемого и дикого атлантического лосося в нескольких регионах мира. В некоторых случаях инфицированные рыбы не проявляют никаких признаков болезни. Они сохраняют нормальный аппетит, а затем внезапно умирают. Синдром кардиомиопатии - вирусное заболевание у выращиваемого атлантического лосося, связанное с заражением вирусом миокардита рыб (PMCV). Синдром был зарегистрирован в Норвегии, Шотландии, на Фарерских островах, в Ирландии и Канаде, считается наиболее распространенной причиной смертности во время фазы морской воды и, таким образом, является серьезной проблемой в аквакультуре атлантического лосося.Ортореовирус рыб (PRV), который вызывает воспаление сердечной и скелетной мускулатуры у выращиваемого атлантического лосося преимущественно после переноса в морскую воду. Совсем недавно более тщательные наблюдения и продольные исследования выявили случаи PRV-1 на фермах и в инкубаториях по разведению пресноводных маточных стад.Штамм 3 альфавируса лососевых рыб, который является причиной вспышек заболеваний поджелудочной железы у лосося и радужной форели в Норвегии.По статье Трины Хейн, опубликованной в сетевом журнале аквакультуры Аquaculture North America.
На фото исследователи тестируют иммунный ответ у пинагора, надеясь, что результаты можно будет распространить на лосося, выращиваемого на фермах. Фото: Memorial University of Newfoundland.