По словам ученых, споры бацилл способны переживать такие тяжелые условия, как обезвоживание и высокие температуры, что позволяет им сохранять жизнеспособность в течение десятков лет. Бациллярные пробиотики хорошо переносят процедуру экструзии при приготовлении кормов и не требуют специальных условий для сушки и хранения. На основе выделенных штаммов планируется разработка линейки кормов, специализированных для разных видов и возрастных стадий рыб.
Наш проект нацелен на разработку нового подхода к созданию кормовых продуктов целевого назначения для разных объектов аквакультуры в разных стадиях онтогенеза, основанного на глубоком анализе биологических механизмов модулирования здоровья животных.
Источником штаммов стали донные отложения реки Дон. Выделенные штаммы обладают ферментативной активностью, антиоксидантными и антимутагенными свойствами, а также способностью подавлять рост бактериальных патогенов рыб.
За первый год реализации гранта был сформирован научный, методический и технологический задел для молекулярной аквакультуры – изучены геномы рыб, подобраны маркеры для анализа на молекулярном уровне состояния пород рыб, используемых в местных рыбхозяйствах – стерляди, африканского сома, карпа, бестера.
При проведении исследования было отобрано более тысячи проб тканей рыбы для дальнейшего анализа. Штаммы потенциальных пробиотиков, отобранные из кишечника здоровых рыб, а также из донных отложений естественных водоемов, были протестированы на полезные свойства. Лучшие штаммы вошли в коллекцию перспективных пробиотических микроорганизмов ДГТУ.
Выделенные штаммы, обладающие ферментативной активностью, могут быть использованы для получения кормов, применяемых на ранних этапах развития рыб, при переходе на активное питание или при смене рациона, а также для улучшения усвоения кормов у рыб, требующих сложных рационов, например, осетровых или лососевых.
Штаммы, обладающие антиоксидантными и антимутагенными свойствами, могут применяться у взрослых особей для сопротивления неблагоприятным факторам среды и стрессам, таким как смена воды, перевозка и смена корма. Обладающие антимикробными свойствами штаммы могут использоваться для профилактики бактериальных заболеваний рыб.
Используя методы метагеномики, мы создали модель сообщества микробов кишечника рыбы в разном возрасте, которая отражает изменения при взрослении мальков, а также реакцию микробного сообщества кишечника рыб на введение пробиотических препаратов.
Ранее исследователи определили, что пробиотики могут влиять на гены, связанные с реакциями на стресс, с иммунной системой и долголетием. Во второй год реализации проекта ученые изучат эффекты этого влияния. Пробиотики, отобранные на предыдущем этапе, будут использованы в экспериментах на стерляди, форели, шипе и африканском соме. Транскриптомный анализ позволит понять, как организм рыб реагирует на пробиотики на молекулярном уровне и какие именно гены «включаются» в ответ на их введение.
Исследования по проекту «Стратегия молекулярной аквакультуры в разработке новых синбиотических препаратов для улучшения здоровья и качества рыбы» финансируются Российским научным фондом (Соглашение от 13.04.2023 г. № 23-76-30006) и проводятся на базе факультета «Агропромышленный» и НИЛ «Центр агробиотехнологии» ДГТУ, созданной в рамках реализации программы мегагрантов. В научный коллектив ДГТУ входят 4 группы ученых: генетики, микробиологи, биотехнологи и инженеры.
Транскриптомный анализ – анализ всех типов РНК (рибонуклеиновые кислоты) биологического объекта, используется для решения многих задач, таких как каталогизация мРНК (матричные рибонуклеиновые кислоты) в клетке, определение локализации участков начала транскрипции, количественный анализ уровня транскриптов на различных стадиях развития клетки и при определенных физиологических или патологических условиях.
