Микробиота кишечника здоровых и с признаками сапролегниоза производителей чира (Coregonus nasus) в аквакультуре



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Кишечная микробиота является одним из главных факторов иммунитета животных, в том числе рыб. Понимание таксономического и количественного состава микробиоты может являться ключом к усилению иммунитета рыб к бактериальным и грибковым инфекциям в аквакультуре, и в перспективе позволит оптимизировать процессы управления рыбным хозяйством.

Цель работы. Определить различия таксономического состава кишечного микробиома здоровых и пораженных сапролегниозом производителей чира (Coregonus nasus, Pallas, 1776) в условиях индустриального выращивания с помощью высокопроизводительного секвенирования.

Методы. Состав микробиоты кишечника определяли методами NGS-секвенирования и биоинформатики. Гематологический анализ проводили стандартными методами с использованием микроскопии.

Результаты. Представлены предварительные данные высокопроизводительного молекулярно-генетического скрининга видового разнообразия кишечной микробиоты здоровых и пораженных сапролегниозом особей чира C. nasus в период нереста. Показан гематологический профиль, позволяющий достоверно установить клинические индивидуальные различия здоровых рыб и рыб с поражениями сапролегнией. Определены различия в таксономическом и количественном составе микробиомов кишечников чира.

Выводы. Для рыб с клиническими признаками сапролегниоза определено доминирование бактерий филы Proteobacteria (в среднем 45,3 %). У здоровых рыб доли представителей филы Proteobacteria, Firmicutes и Actinobacteriota были близки (26,67 – 30,27 %).

Полный текст

Введение

 

Рыба является богатейшим источником белка и эссенциальных жирных кислот омега-3 для человека. Постоянно возрастающая потребность в пищевых ресурсах формирует спрос на увеличение производства пищи, в первую очередь, богатой животным белком. Современные объемы лова рыбы и других гидробионтов в некоторых странах не сопоставимы с фактическими потребностями населения в рыбной продукции, что компенсируется деятельностью аква- и марикультуры. Интенсивное развитие аквакультуры сопряжено с проблемами, связанными с инфекциями рыб, которые наносят существенный вред рыбным хозяйствам и аквакультурному сектору мировой экономики в целом [1]. Традиционными объектами аквакультуры северных приарктических регионов являются холодолюбивые виды рыб, наиболее ценными из которых являются сиговые виды, к которым относится чир (Coregonus nasus, Pallas, 1776). Чир – быстрорастущий вид сиговых рыб, который встречается во всех реках бассейна Северного Ледовитого океана от р. Волонги (Чёшская губа) до Чукотки и Аляски.

Нерест чира проходит при понижении температуры воды до 0°С, что в индустриальных условиях усложняет рыбоводные процессы в виду формирования ледяного покрова. Ледяной покров может травмировать кожу нерестящегося чира с последующим развитием на ней патогенных микроорганизмов. Усугубляют положение физиологические изменения в организме рыб, связанные в первую очередь с истощением эндогенных запасов, снижением физиологического статуса и общего иммунитета [2]. Травматизация кожных покровов чира в аквакультуре может быть вызвана классическими рыбоводными манипуляциями: отловом рыб, их бонитировкой перед нерестовой кампанией, получением половых продуктов и др. В условиях аквакультуры травмированные участки кожи чира поражаются сапролегниозом, являющимся одним из наиболее опасных оомицетных заболеваний пресноводных рыб, вызываемых представителями порядка Saprolegniales. Это заболевание является причиной экономических потерь в отрасли аквакультуры во всем мире [3].

На сиговых рыбоводных хозяйствах доля пораженных особей чира не превышает 5%. Однако это количество может быть существенным, учитывая ежегодную гибель производителей и потерю икры, которая могла быть задействована в получении личинок для товарной аквакультуры или воспроизводства. Сапролегниоз как инфекционное заболевание отражается на физиологических показателях рыб, в том числе на параметрах крови.

Важной составлящей, определяющей качественное состояние иммунного статуса рыб, является кишечная микробиота. Бактериальное население кишечника рыб проявляет антагонистическую активность по отношению к патогенным объектам, а также синтезирует ряд ферментов, повышая биодоступность кормовых объектов, в том числе вовлекая в метаболизм такие сложные полимеры, как целлюлоза, хитин, коллаген [4]. Любое инфекционное заболевание, в том числе и сапролегниоз, оказывает влияние на микробиом кишечника рыб [5]. В настоящее время набирает популярность изучение кишечной микробиоты рыб методом NGS-секвенирования, который позволяет оценить различия в таксономическом составе микробиома и количественное соотношение различных видов [5]. Этот метод может лечь в основу решения актуальной для рыбоводной отрасти проблемы сапролегниоза. В частности, оценка различий в кишечных микробиомах здоровых рыб и рыб, пораженных сапролегнией, поможет подобрать терапию заболевания, включающую редактирование микробиоты путем внесения пробиотических и пребиотических препаратов, что позволит снизить интенсивность инфекционного процесса и минимизировать финансовые потери рыбоводных хозяйств. Данное исследование посвящено установлению различий в микробиоте кишечника здоровых рыб и рыб, пораженных сапролегниозом с помощью метода высокопроизводительного секвенирования.

 

 

Материалы и методы

 

Материалы

Исследования проводили на рыбоводном хозяйстве ООО «Форват. Сиговый питомник», расположенного на оз. Суходольское (Приозерский р-н, Ленинградская обл.), на котором в индустриальных условиях выращиваются различные виды сиговых рыб [6].

Производителей чира содержали в делевых рыбоводных садках площадью 100 м2 с естественным водообменном и температурным режимом, что способствует достижению половозрелости рыб естественным путем.

Производителией чира в возрасте 5+ в период нерестовой кампании сразу после отбора половых продуктов (11.12.24 г., температура воды 1,8°С) помещали в бассейны с проточной водой. Общее количество отобранных рыб составляло 10 экз., в том числе 5 особей (2 самки и 3 самца) с выраженными клиническими признаками сапролегниоза и 5 особей (2 самки и 3 самца) визуально здоровых рыб (рис. 1).

Рис. 1. Типичный внешний вид объектов исследования. А – здоровый чир; B – чир с незначительным поражением спинного плавника и участков спины. Рыба имеет нормальный экстерьер и пигментацию покровов; C – чир с обширным поражением сапролегнией. Рыба по внешнему виду истощена, имеет более светлые покровы тела.

 

Масса рыб, пораженных сапролегниозом варьировала от 1110 г до 1436 г, без признаков заболевания - от 988 до 1522 г.

У рыб брали образцы крови, асептически извлекали кишечники, печень. Материалы транспортировали короткое время на льду. Кишечники и сыворотку крови до момента анализа хранили при температуре -80°С.

 

NGS секвенирование

Результаты получены с использованием оборудования ЦКП «Геномные технологии, протеомика и клеточная биология» ФГБНУ ВНИИСХМ (Санкт-Петербург, Россия).

Для выделения ДНК из образцов, соответствующих количеству рыб (n=10), был использован набор реактивов (MACHEREY-NAGEL NucleoSpin Soil) компании MACHEREY-NAGEL (Германия) согласно инструкции производителя. Из каждого образца была выделена ДНК в трехкратной повторности для получения независимых библиотек.

Таксономический анализ прокариотического сообщества проводили с универсальными праймерами F515/R806 на вариабельный участок гена 16S рибосомной РНК (рРНК)-v4 (GTGCCAGCMGCCGCGGTAA /GGACTACVSGGGTATCTAAT), специфичными для широкого круга микроорганизмов, включая бактерии и археи [7]. Все праймеры имели служебные последовательности, содержащие линкеры и баркоды (необходимые для секвенирования по технологии Illumina).

ПЦР была проведена в 15 мкл реакционной смеси, содержащей 0,5 – 1 единицу активности полимеразы Q5® High-Fidelity DNA Polymerase (NEB, США), по 5 пкМ прямого и обратного праймеров, 10 нг ДНК-матрицы и 2нМ каждого dNTP (LifeTechnologies, США). Смесь денатурировали при 94⁰С 1 мин., после чего следовало 35 циклов: 94⁰С – 30 с, 50⁰С – 30 с, 72⁰С – 30 с. Финальную элонгацию проводили при 72⁰С 3 мин. ПЦР продукты очищали по рекомендованной Illumina методике с использованием AMPureXP (Beckman Coulter, США).

Электрофоретическое разделение ПЦР-продуктов и оценку качества ампликонных библиотек проводили в 1% агарозном геле (Агароза марки Biotechnology Grade, VWR International LLC, США). После электрофореза гели окрашивали бромистым этидием и фотографировали с помощью системы визуализации Gel-Doc (Bio-Rad, США). В качестве маркера молекулярного веса продуктов гидролиза использовали маркер производства СибЭнзим (100 bp+1,5Kb+3Kb).

Дальнейшую подготовку библиотек проводили в соответствии с инструкцией производителя MiSeq Reagent Kit Preparation Guide (Illumina) (https://support.illumina.com/documents/documentation/chemistry documentation/16s/16s-metagenomic-library-prep-guide-15044223-b.pdf). Библиотеки секвенировали в соответствии с инструкцией изготовителя на приборе Illumina MiSeq (Illumina, США) c использованием набора реактивов MiSeq® ReagentKit v3 (600 cycle) с двусторонним чтением (2*300 нуклеотидов). Количество прочтений варьировалось от 16 до 100 тыс в зависимости от повторности.

Первичная обработка полученных данных, а именно, демультиплексирование образцов и удаление адаптеров, проводили с помощью программного обеспечения компании Illumina (Illumina, США). Для последующего «деноизинга», объединения последовательностей, удаления химерных прочтений, оценки качества сиквенсов, восстановления исходных филотипов (ASV, Amplicon sequence variant) и дальнейшей таксономической классификации полученных ASV, использовали программные пакеты dada2 [8], phyloseq [9] и DECIPHER [10] и базу данных рРНК SILVA релиз 138 [11]. Работу осуществляли в программной среде R [9]. Для представления данных таксономического анализа использовали средства программного пакета QIIME [12].

 

Гематологический анализ

Перед отбором крови рыб помещали в ванну с анестетиком (гвоздичное масло) [13]. Кровь отбирали из хвостовой вены медицинскими шприцами 2 мл с иглами 23G в гематологические пробирки, предварительно просушив место прокола бумажной салфеткой.

В данной работе использовали классические методы гематологического обследования рыб [14]. Гемоглобин определяли колориметрическим методом на спетрофотометре СФ-2000 (Россия) при длине волны 540 нм с использованием раствора Драбкина в разведении 1:250 [14]. Эритроциты подсчитывали в камере Горяева с применением раствора Хендрикса в разведении 1:200 [14]. Содержание гемоглобина в эритроците (СГЭ) определяли как отношение общего гемоглобина к общему числу эритроцитов, результат выражали в пикограмах (пг). Скорость оседания эритроцитов измеряли в аппарате Панченкова, для этого кровь разводили 5% раствором цитрата натрия в соотношении 1:4 на часовом стекле. Общий белок сыворотки определяли методом биуретовой реакции (реактив Общий белок-Ольвекс, Россия), оптическую плотность полученных растворов определяли при длине волны 540 нм на СФ-2000.

Мазки крови окрашивали комбинированным способом по Паппенгейму [14]. Клетки крови анализировали на микроскопе МикМед-2 (увеличение 1000 крат.) и фотографировали с использованием цифровой камеры Levenhuk1400MPlus (Россия).

 

Морфофизиологические параметры

У рыб измеряли длину, массу тела и массу печени. На основе измерений вычисляли морфофизиологические индексы: индекс печени и коэффициент упитанности по Фультону [15].

 

Статистика

Статистический анализ выполняли в программе Statistica. Достоверность отличий между выборками данных определяли с помощью U-критерия Манна-Уитни, который используется для сравнения двух независимых выборок. Отличия считались достоверными при p<0,05

 

Результаты и обсуждение

Сапролегниоз – распространенное инфекционное заболевание, вызываемое грибоподобными организмами порядка Saprolegniales, которому подвержены рыбы разного вида и возраста. Одним из факторов развития сапролегниоза является понижение температуры воды до 2-3 °С, что определяет зону риска для сиговых рыб, в том числе чира, нерест которого в аквакультуре начинается при данных температурах. К клиническим признакам заболевания относятся ватообразное, как правило, белого цвета, разрастание патогена на различных участках поверхности тела, плавниках, жабрах, реже на внутренних органах [16]. В отличие от бактериальных и вирусных инфекционных заболеваний, сапролегниоз не протекает в острой и молниеносной формах, что обуславливает достаточно длительное накопление патогена в организме рыбы и определяет наличие бессимптомного носительства у визуально здоровых особей. Отсутствие клинических проявлений сапролегниоза у рыб не может быть гарантией здоровья, в связи с чем желательно дополнительное подтверждение их состояния по гематологическим и морфофизиологическим параметрам. У исследованных производителей чиров определяли массу, индекс печени, коэфффициент упитанности по Фультону, концентрацию гемоглобина, содержание гемоглобина в эритроците (СГЭ), скорость оседания эритроцитов (СОЭ), общий белок сыворотки (ОБС) (таблица 1).

Таблица 1. Морфофизиологические и гематологические параметры чира, результаты представлены в виде среднего значения M ± стандартная ошибка m (первая строчка каждого параметра), и минимального и максимального значений lim (вторая строчка каждого параметра)

 

Здоровые

C признаками сапролегниоза

Масса, г

1181±103,4

966-1522

1293±58,4

1110-1436

Индекс печени

1,36±0,1

1,04-1,82

1,67±0,1

1,4-2,0

Коэффициент упитанности по Фультону

1,41±0,2

0,86-1,82

1,39±0,1

1,07-1,70

Гемоглобин, г\л

70±4,6

60-86

52±14,7

3-84

Эритроциты, млн\мкл

0,98±0,1

0,76-1,21

0,70±0,2

0,06-1,37

Содержание гемоглобина в эритроците (СГЭ), пг

73±6,2

50-85

73±9,1

46-98

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), мм\ч

2,7±0,3

2,0-4,0

3,6±1,0

2,0-7,0

Общий белок сыворотки (ОБС), г\л

52±4,9*

41-65

34±8,8*

6-61

* - различия достоверны при p˂0,05

 

Достоверные отличия установлены только в содержании общего белка в сыворотке крови, которое значительно меньше у чиров с признаками сапролегниоза, что указывало на нарушение обменных процессов у таких рыб. Также наблюдалась тенденция к повышению гепатосоматического индекса у рыб, пораженных сапролегнией (табл. 1).

В группе особей с клиническими признаками сапролегниоза наблюдали значительную вариабельность гематологических показателей, в связи с чем рыб в данной группе следует рассматривать индивидуально, в зависимости от степени развития инфекции. Так, по мере повышения тяжести поражения кожных покровов сапролегнией у рыб снижались показатели красной крови, при этом не происходило нарушения морфологии эритроцитов, в отличии от особей с тяжелой формой заболевания, для которых характерна анемия (рис. 2).

Рис. 2. Клетки крови здоровых рыб, рыб с незначительным поражением и с высокой долей поражения сапролегией. А, B – типичная картина крови здоровых особей (гемоглобин 60-80 г\л); C, D – клетки крови особей с незначительным поражением сапролегнией, эритроциты нормальной формы (гемоглобин 60-80 г\л); E – типичный мазок крови особей с обширным поражение сапролегниозом, характерна анемия, вакуолизация цитоплазмы эритроцитов (гемоглобин 30-35 г\л); F – типичный мазок крови особй с тяжелой формой поражения инфекцией (гемоглобин ниже 20-30 г/л). Стрелками показаны нейтрофилы: у особей с сапролегнией наблюдается тенденция к увеличению размеров этих клеток.

 

У рыб с клиническими признаками сапролегниоза визуально увеличены нейтрофилы, тогда как у здоровых особей они не превышали размеры эритроцитов.

Гематологические параметры являются важными показателями состояния здоровья: рыбы с высоким гемопоэзом более эффективно справляются с бактериальными инфекциями, а также с сапролегниозом [17].

Пониженные индивидуальные характеристики крови рыб с сапролегниозом свидетельствовали о происходящих патологических изменениях в организме, в данном случае на фоне инфекции. Полученные гематологические данные здоровых особей чира укладывались в нормальный диапазон физиологических значений для сиговых рыб [14], которые также согласуются с собственными многолетними исследованиями [18].

Таксономический анализ бактериального сообщества, проведенный методом высокопроизводительного секвенирования, позволил идентифицировать представителей 18 фил (таблица 2).

Таблица 2. Представленность фил бактерий в кишечном микробиоме чиров.

Таксон

Усредненные доли в кишечном микробиоме чиров, %

здоровые

с признаками сапролегниоза

Proteobacteria

29,75

45,37

Firmicutes

30,27

24,91

Actinobacteriota

26,67

19,45

Bacteroidota

1,66

0,99

Fusobacteriota

1,15

0,47

Deinococcota

0,41

0,43

Acidobacteriota

0,13

0,20

Planctomycetota

0,11

0,20

Verrucomicrobiota

0,49

0,15

Cyanobacteria

0,02

0,13

Synergistota

0,03

0,12

Patescibacteria

0,30

0,09

Campilobacterota

0,12

0,03

Desulfobacterota

0,00

0,03

Gemmatimonadota

0,01

0,03

Nitrospirota

0,00

0,01

Bdellovibrionota

0,03

0,00

Myxococcota

0,03

0,00

Неклассифицированные филотипы

8,84

7,37

 

К наиболее крупным филам, сожержащим суммарно 90 % всех обнаруженных операционных таксономических единиц (ОТЕ), относились Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteriota, Bacteroidota, Fusobacteriota. Филы Deinococcota, Acidobacteriota, Planctomycetota, Verrucomicrobiota, Cyanobacteria, Synergistota, Patescibacteria, Campilobacterota, Desulfobacterota, Gemmatimonadota, Nitrospirota, Bdellovibrionota, Myxococcota отличались низким обилием ОТЕ (менее 0,50 %) и в совокупности составляли 1,43 и 1,68 % всего кишечного микробиома поражённых сапролегнией и здоровых особей чира, соответственно. Доля неклассифицированных филотипов составила 7,37 и 8,84 % для рыб с признаками сапролегниоза и без таковых.

Поскольку целью настоящего исследования было изучение таксономического состава прокариотических организмов, населяющих кишечник рыб, в статье не приведены данные о контаминации желудочно-кишечного тракта представителями рода Saprolegnia. При этом отмечена разница в бактериальном населении кишечников рыб с клиническими признаками сапролегниоза и здоровых особей. Так, доля фил Proteobacteria, Firmicutes и Actinobacteriota составляла 89 и 86 % всех выделенных ОТЕ в кишечных микробиомах поражённых и здоровых чиров, соответственно, однако соотношение фил у рыб с патологиями и без разнилось (рис. 3).

Рис. 3. Соотношение фил в кишечном микробиоме здоровых чиров и чиров с клиническими признаками поражения сапролегнией. Чиры с признаками сапролегниоза 1, 2 и 3 были классифицированы как умеренно зараженные, 4 и 5 – с признаками сильного заражения (по данным гематологии, см. рис. 2)

 

Для рыб с клиническими признаками сапролегниоза определено доминирование бактерий, относящихся к филе Proteobacteria, составляюшей 28,50-78,60 % от суммы ОТЕ (в среднем 45,30 %). Филы Firmicutes и Actinobacteriota субдоминировали в их кишечном микробиоме (средние значения 24,91 и 19,45 %, соответственно). У здоровых рыб доли представителей филы Proteobacteria, Firmicutes и Actinobacteriota были близки и в среднем составляли 29,75, 30,27 и 26,67 %, соответственно. Следует отметить, что у здоровых рыб отмечен меньший размах вариации долей вышеуказанных фил по сравнению с особями с сапролегниозом, что может свидетельствовать о большей стабильности микробиома здоровых рыб.

Филы Bacteroidota и Fusobacteriota представлены значительно меньшим количеством ОТЕ, у поражённых сапролегнией чиров доли представителей данных фил в кишечном микробиоме (0,47 и 0,99 %) уступали показателям, выявленным у здоровых рыб (1,15 и 1,66 %).

Известно, что представители филы Bacteroidota способны вступать в мутуалистические взаимоотношения (облигатный симбиоз), оказывая положительное влияние на нормальное развитие и функционирование желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) организма-хозяина [19]. Также кишечные бактероиды обычно продуцируют бутират, конечный продукт ферментации толстой кишки, который, как считается, обладает полезными хозяину свойствами (например, противоопухолевыми) и, таким образом, играет роль в поддержании здоровья кишечника [20]. Они также участвуют в метаболизме желчных кислот и инактивации токсических и/или мутагенных соединений [21].

Исследования показали, что фузобактерии активируют воспалительные реакции организма-хозяина, в то же время снижение их количества в кишечнике ограничивает резистентность организма к различного рода патогенам [22]. Это характеризует Fusobacteriota как преимущественно полезную микрофлору.

Для поражённых сапролегниозом и здоровых рыб отмечены также различия в кишечном микробиоме на уровне классов (рис. 4).

Рис. 4. Соотношение разных классов бактерий в кишечном микробиоме здоровых чиров и чиров с клиническими признаками поражения сапролегнией. Чиры с признаками сапролегниоза 1, 2 и 3 были классифицированы как умеренно зараженные, 4 и 5 – с признаками сильного заражения (по данным гематологии, см. рис. 2)

 

В филе Actinobacteriota доминирующим классом являлся Actinobacteria, доля представителей которого составляла 19,31 и 26,50 % для рыб с сапролегниозом и здоровых рыб, соответственно. Фила Firmicutes преимущественно представлена классами Bacilli, Negativicutes и Clostridia, содержащих 16,24, 5,57 и 2,99 % всего выявленного бактериального разнообразия кишечной микробиоты поражённых сапролегнией рыб. В микробиоме здоровых рыб доля бактерий классов Bacilli, Negativicutes и Clostridia незначительно превышала аналогичные показатели противопоставляемой здоровым группе рыб и составляла 18,67, 8,49 и 3,05 %. Известно, что данные представители являются автохтонными для кишечника рыб и обеспечивают поддержание постоянства микробиоты за счет активного метаболического потенциала [23].

В филе Proteobacteria отмечены классы Gammaproteobacteria и Alphaproteobacteria. Доля представителей класса Gammaproteobacteria в кишечном микробиоме поражённых сапролегниозом особей варьировала в пределах 9,07-78,20 %, в среднем составляя 28,36 %, тогда как у здоровых рыб среднее число ОТЕ класса Gammaproteobacteria составляло 18,79 %, изменяясь в диапазоне от 8,53 до 29,60 %. Класс Alphaproteobacteria в микробиоме поражённых сапролегнией рыб был представлен 17,00 % ОТЕ (0,40 – 31,30 %), у здоровых рыб – 10,97 % (1,63 – 19,23 %). Следует отметить особь под номером 5, с признаками сильного заражения сапролегниозом, согласно клиническому анализу крови (Рис.2). Микробиом этой особи харатеризовался высокой долей (78,20 %) ОТЕ класса Gammaproteobacteria, низкой долей представителей класса Actinobacteria и отсутствием ОТЕ класса Alphaproteobacteria в сравнении с остальными особями, что могло быть обусловлено высокой степенью пораженности сапролегнией данной особи.

Анализ полученных данных показал значительно больший размах вариации долей представителей классов Gammaproteobacteria и Alphaproteobacteria в кишечных микробиомах чиров с сапролегниозом в сравнении со здоровыми особями. Поскольку размах вариации признака является одним из показателей стабильности системы, можно сделать вывод о большей устойчивости микробиома здоровых особей и дисбалансе кишечной микробиоты особей, пораженных сапролегнией.

 

Заключение

В целом, инфицирование сапролегниозом воздействовало на организм чиров и находило отражение в составе кишечной микробиоты и в гематологических показателях. Пониженные индивидуальные гематологические показатели у рыб с сапролегниозом свидетельствовали о происходящих патологических процессах в организме, в то время как гематологические данные здоровых особей укладывались в нормальный диапазон физиологических значений для сиговых рыб. Микробиом особей чира с клиническими признаками заболевания отличался от такового здоровых рыб на уровне фил и классов. Из результатов видно, что преобладающими филумами в обоих случаях были Proteobacteria, Firmicutes и Actinobacteriota, за исключением сильно пораженной особи №5, где доминировали представители Proteobacteria. Филы Bacteroidota и Fusobacteriota составляли минорную часть у поражённых сапролегнией и здоровых рыб. При этом был выявлен значительный размах вариации долей класса Actinobacteria (фила Actinobacteriota), Gammaproteobacteria и Alphaproteobacteria (фила Proteobacteria) у рыб с признаками сапролегниоза по сравнению со здоровыми особями. Высокий размах вариации численности ОТЕ мог указывать на нестабильность микробиома вследствие различных стадий воспалительного процесса у изучаемых особей на фоне развития инфекционного заболевания, что в совокупности с общим стрессом нерестового периода, обусловило перестройку бактериального сообщества кишечника рыб. Полученные различия в микробиоте кишечника здоровых чиров и особей, пораженных сапролегниозом, свидетельствуют о необходимости применения профилактической терапии в виде корректировки бактериального компонента кишечников рыб с целью повышения иммунной защиты чиров в условиях интенсивного рыбоводства.

×

Об авторах

Максим Михайлович Вылка

Санкт-Петербургский филиал ГНЦ РФ ФГБНУ "ВНИРО"("ГосНИОРХ" им. Л.С. Берга"), г. Санкт-Петербург

Email: vylka.maxim@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7583-864X
SPIN-код: 5468-2834
Россия

Анатолий Анатольевич Лютиков

Санкт-Петербургский филиал ГНЦ РФ ФГБНУ "ВНИРО"("ГосНИОРХ" им. Л.С. Берга"), г. Санкт-Петербург

Email: tokmo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0418-8218
SPIN-код: 9187-6075
Россия

Светлана Александровна Дьякова

Санкт-Петербургский филиал ГНЦ РФ ФГБНУ "ВНИРО"("ГосНИОРХ" им. Л.С. Берга"), г. Санкт-Петербург

Email: dyakova@niorh.vniro.ru
ORCID iD: 0000-0001-9970-403X
SPIN-код: 4202-4471
Россия

Денис Сергеевич Карлов

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, г. Санкт-Петербург

Email: ds.karlov@arriam.ru
ORCID iD: 0000-0002-9030-8820
SPIN-код: 8355-8091
ResearcherId: E-2552-2014
Россия

Алина Александровна Жукова

ФГБОУ ВО «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена», г. Санкт-Петербург.

Email: gatteriyagreen@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4416-1901
SPIN-код: 6849-0483

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Василий Александрович Голотин

Санкт-Петербургский филиал ГНЦ РФ ФГБНУ "ВНИРО"("ГосНИОРХ" им. Л.С. Берга"), г. Санкт-Петербург

Автор, ответственный за переписку.
Email: golotin@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0385-2463
SPIN-код: 7198-3170
Scopus Author ID: 56641547400
Россия

Список литературы

  1. Bene C, Arthur R, Norbury H, et al. Contribution of Fisheries and Aquaculture to Food Security and Poverty Reduction: Assessing the Current Evidence. World Dev. 2016; 79: 177–196. http://dx.doi.org/10.1016/j.worlddev.2015.11.007
  2. Campbell JH, Dixon B, Whitehouse LM. The intersection of stress, sex and immunity in fishes. Immunogenetics. 2021; 73(1):111-129. doi: 10.1007/s00251-020-01194-2. Epub 2021 Jan 11. PMID: 33426582
  3. Thakuria D, Khangembam VC, Pant V, et al. Anti-oomycete Activity of Chlorhexidine Gluconate: Molecular Docking and in vitro Studies. Front Vet Sci. 2022; 17(9):909570. doi: 10.3389/fvets.2022.909570. PMID: 35782554; PMCID: PMC9247576
  4. Amillano-Cisneros JM, Hernández-Rosas PT, Gomez-Gil B, et al. Loss of gut microbial diversity in the cultured, agastric fish, Mexican pike silverside (Chirostoma estor: Atherinopsidae). PeerJ. 2022; 7(10):e13052. doi: 10.7717/peerj.13052. PMID: 35282279; PMCID: PMC8908885
  5. Borges N, Keller-Costa T, Sanches-Fernandes GMM, et al. Bacteriome Structure, Function, and Probiotics in Fish Larviculture: The Good, the Bad, and the Gaps. Annu Rev Anim Biosci. 2021; 16(9):423-452. doi: 10.1146/annurev-animal-062920-113114. Epub 2020 Nov 30. PMID: 33256435
  6. Костюничев В.В., Князева Л.М., Шумилина А.К. Методические рекомендации по выращиванию и формированию ремонтно-маточных стад сиговых рыб (пелядь, чир, муксун) в индустриальных условиях на искусственных кормах // Сборник методических рекомендаций по индустриальному выращиванию сиговых рыб для целей воспроизводства и товарной аквакультуры. Санкт-Петербург: ГосНИОРХ, 2012: С. 103-131
  7. Bates ST, Berg-Lyons D, Caporaso JG, et al. Examining the global distribution of dominant archaeal populations in soil. ISME J. 2010; 5:908-917. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.171
  8. Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, et al. DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat. Methods. 2016; 13(7): 581-583 (https:// doi: 10.1038/nmeth.3869
  9. McMurdie PJ, Holmes S. phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data. PLoS One. 2013; 8(4):e61217. doi: 10.1371/journal.pone.0061217. PMID: 23630581; PMCID: PMC3632530.
  10. Wright ES. Using DECIPHER v2.0 to Analyze Big Biological Sequence Data in R. The R Journal. 2016; 8(1): 352-359. https://doi.org/10.32614/RJ-2016-025
  11. Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, et al. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools. Nucleic Acids Res. 2013; 41:D590-6. doi: 10.1093/nar/gks1219. Epub 2012 Nov 28. PMID: 23193283; PMCID: PMC3531112
  12. Caporaso J, Kuczynski J, Stombaugh J, et al. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat. Methods. 2010; 7: 335–336 https://doi.org/10.1038/nmeth.f.303
  13. Микодина Е.В., Седова М.А., Пьянова С.В. и др. Руководство по применению анестетика «гвоздичное масло» в аквакультуре // Аквакультура. Вып. 6. М.: Изд-во ВНИРО, 2011. 58 с. ISBN: 978-5-85382-429-4
  14. Головина Н.А., Романова Н.Н. Лабораторный практикум по физиологии рыб. СПб: Изд-во «Лань», 2019. – 136 с.
  15. Котляр О.А. «Методы рыбохозяйственных исследований» — о всестороннем изучении популяций промысловых рыб. Изд.: АГТУ, п. Рыбное, 2004. — 180 с.
  16. Shabir U, Dar JS, Bhat AH, et al. The hidden world of fish fungal pathogens: molecular identification and phylogenetic analysis in common carp, Cyprinus carpio. Arch Microbiol. 2023; 205(9): 311. doi: 10.1007/s00203-023-03651-4. PMID: 37598385
  17. Saha H, Pal AK, Sahu NP, et al. Effects of fluconazole based medicated feed on haemato-immunological responses and resistance of Labeo rohita against Saprolegnia parasitica. Fish Shellfish Immunol. 2017; 71:346-352. doi: 10.1016/j.fsi.2017.09.073. Epub 2017 Sep 28. PMID: 28964864
  18. Остроумова И.Н., Костюничев В. В., Лютиков А. А. и др. Влияние повышенной температуры на физиологическое состояние сиговых рыб (Coregonidae) при выращивании их в условиях аквакультуры // Рыбное хозяйство. 2022. № 1. С. 69-74. doi: 10.37663/0131-6184-2022-1-69-74. EDN: OGKGVC
  19. Backhed F, Ley RE, Sonnenburg JL, et al. Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science. 2005; 307: 1915–1920. doi: 10.1126/science.1104816
  20. Kim YS, Milner JA. Dietary modulation of colon cancer risk. J. Nutr. 2007; 137: 2576–2579. doi: 10.1093/jn/137.11.2576S
  21. Smith CJ, Rocha ER, Paster BJ. The medically important Bacteroides spp. in health and disease. Prokaryotes. 2006; 7: 381–427. PMCID: PMC4573723 PMID: 26260459
  22. Kelly D, Yang L, Pei Z. Gut Microbiota, Fusobacteria, and Colorectal Cancer. Diseases. 2018; 6(4):109. doi: 10.3390/diseases6040109. PMID: 30544946; PMCID: PMC6313651
  23. Белькова Н. Л., Деникина Н. Н., Дзюба Е. В. Исследование микробиома кишечника малой голомянки Comephorus dybowski Korotneff, 1904 // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2015; 5:544-551. doi: 10.7868/S0002332915050033. EDN: UDERNR

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор,



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 89324 от 21.04.2025.