Бекіре балығын бактериялық аурудан қорғайды

Соңғы жылдары аквакультурадағы бекіретұқымдас балықтарының өндірісі әлемдік нарықта уылдырыққа деген үлкен сұранысқа байланысты айтарлықтай өсті. Аквакультурада бекіре балығын өсіру – популяция санының азаюы және бекіретұқымдас балықтардың өмір сүру циклін қалпына келтіруге бағытталған маңызды іс-шаралардың бірі. Алайда аквакультураның қарқынды дамуы бактериялық инфекциялардан туындаған аурулардың өршуіне алып келеді, ал бұл өз кезегінде аквакультурадағы бекіретұқымдастарының жоғары деңгейде өлімге ұшырауына және алапат экономикалық шығындарға алып келуі мүмкін.

Бекіретұқымдас балықтар – балықтардың ең ежелгі түрлерінің бірі, олар жыныстық жағынан кеш жетіледі және ұзақ өмір сүреді. Ал уылдырығы мен еті адам ағзасына қажетті ақуыздың таптырмас көзі ретінде маңызды. Қазіргі уақытта заңсыз аулаудың көптігі, судың ластануы және тіршілік ету ортасының жойылуы салдарынан бекіретұқымдастар толық жойылу қаупінде тұр. Сондықтан оларды аквакультураларда өсіру жолға қойылған. Бірақ оның да кері әсері жоқ емес. Өйткені мұнда бекіре балықтары браконьерлердің қармағынан құтылса да, инфекциялық ауру тудыратын бактериялардың «құрығына» түсіп қалады.

Амангелді Бисенбаев – ҚазҰУ жанындағы Биология және биотехнология мәселелері жөніндегі ғылыми-зерттеу институтының директоры, ҚР ҰҒА академигі, биология ғылымының докторы, профессор. Ғалымның жетекшілігімен «Бекіре балықтарының ауруларын емдеуге арналған жаңа антибактериалды препараттар» дайындалған. Амангелді Қуанбайұлының айтуынша, аквакультурадағы бекіретұқымдас балықтарға ең қауіпті бактериялық ауру – Pseudomonas және Aeromonas инфекциясы екен.

– Қазіргі уақытта антибиотиктерді еш бақылаусыз кеңінен және жиі қолданудың салдарынан антибиотиктерге төзімді бактериялардың саны күрт көбейді. Бұл құбылыс аквакультурадағы қауіпті аурулар мен өлімнің негізгі себебі болып табылады. Сонымен бірге микробқа қарсы терапияның сәтсіз болуына итермелейді. Нәтижесінде балық өнімдерінің қауіпсіздігі туралы алаңдаушылық туғызып отыр. Осы себепті дәрі-дәрмекке төзімді патогендермен күресудің жаңа стратегиялары қажет, – дейді ғалым.

Профессордың айтуынша, қазіргі уақытта эндолизин терапиясы күрделі инфекцияларды емдеудің перспективті баламасы болып саналады. «Соңғы 10 жылда эндолизинді зерттеу саласы айтарлықтай қарқын алды. Ең алдымен адам мен жануарлардың грам-позитивті және грам-теріс патогендеріне қарсы әртүрлі компаниялар әзірлеген кейбір эндолизиндер, оның ішінде химерлік эндолизиндер қазіргі таңда клиникаға дейінгі және клиникалық тексерулерден өтіп жатыр. Алайда басқа жануарлар мен адамдар сияқты балықтардың үнемі микробтардың шабуылына ұшырайтынына қарамастан, эндолизиндердің бактерияға қарсы агенттер ретіндегі потенциалы аквакультура саласында әлі зерттелген жоқ», – дейді А.Бисенбаев.

ҚазҰУ ғалымдары ұсынған жоба аквакультурадағы бекіретұқымдас балықтар ауруларының негізгі себебі болып табылатын грам-теріс және антибиотикке төзімді бактерияларға қарсы литикалық белсенділігі жоғары жаңа химерлік эндолизиндерді дамытуға бағытталған. 

 – Эндолизиндер антибиотиктерге балама бола алады. Олар бактерияларды, олардың физиологиялық күйіне немесе антибиотиктерге төзімділігіне қарамастан, эффективті тұрғыда тез өлімге әкеледі. Эндолизиндер ферментативті белсенділігі бойынша мынадай үш топқа жіктеледі: глюкозаминидазалар, мурамидазалар және литикалық трансгликозилазалар кіретін гликозидазалар. Бұл ферменттердің әрекеті қанттың β-(1,4)-гликозидтік байланыстарын ыдыратуға бағытталған. Ал амидаздар қант пен пептид тармақтарының басты тізбегінің арасындағы амидті байланыстарды гидролиздейді. Эндопептидазалар болса екі аминқышқылының арасындағы пептидтік байланысты гидролиздейді. Эндолизиндердің құрылымы глобулярлы немесе модульді болуы мүмкін, – дейді академик Амангелді Бисенбаев.

Осылайша эндолизиндер бактерияларды, олардың физиологиялық күйіне немесе антибиотиктерге төзімділігіне қарамастан, эффективті және тез жойылуына жағдай жасайды. Ғалымның сөзіне сенсек, антибиотиктер мен бактериофагтарға қарағанда бактерия штамдары эндолизиндерге төзімділікті дамытпайды.  

Зерттеу жұмыстарының нәтижесінде бекірелер A.hydrophila, A.salmonicida, A.caviae, A.sobria, P.putida және P.fluorescens бактериялық патогендері бөлініп, идентификацияланады және олардың антибиотиктерге сезімталдығын in vitro (пробиркада, яғни тірі организмнен тыс – ред.) жағдайында тексеріледі. Сондай-ақ химерлік эндолизиндер құрастырылатын болады және үш бастапқы және жеті химерлі эндолизиндердің гендері клондалып, олардың E.coli-де экспрессиясы оптимизацияланады. Эндолизиндердің бактерияға қарсы белсенділігі анықталып, бекіретұқымдас балықтарды емдеу әдістері жасалады. 

Қазіргі уақытта эндолизин терапиясы күрделі инфекцияларды емдеудің болашағы зор балама әдісі болып отыр. Өйткені эндолизиндер – пептидогликан гидролазалық белсенділік тән фаг кодтайтын ферменттер. Сондықтан олар бактерия клеткасының қабығын ыдыратуға қабілетті. Бұл фагтың репликациядан кейін қожайын клеткасынан сыртқа шығуына мүмкіндік береді.  

Жоба нәтижесінде алынған өнімді балық аулау кәсіпорындары, оның ішінде өндірістік аквакультура кешендері мен балық өсіру шаруашылықтары, сондай-ақ балық өсірушілер тұтына алады. Өйткені фермадағы балық түрлерінің жоғары тығыздығы патогендік микроорганизмдер санының күрт өсіп, олардың жаппай қырылуына әкеп соқтыруы мүмкін. Сондықтан экономикалық тұрғыдан бұл фактор аквакультураның дамуына кедергі болып табылады. Мамандардың айтуынша, көбею кезіндегі шығындарды азайту үшін профилактикалық немесе емдік шаралар көбіне тағамға жиі қосылатын антибиотиктерді қолдана отырып жүзеге асырылады. Сонымен бірге бактериялық инфекцияны емдеу және алдын алу кезінде қолданылатын антибиотиктердің қалдықтары аквакультурада өскен балықтардан даярланған тамақ өнімдерінде кездеседі. Бұл тұтынушы ағзасына зиян келтіріп қана қоймай, қоршаған ортаны ластайды. Осылайша антибиотиктерге төзімді бактериялардың күрт көбеюі ықтимал. Жоғарыда айтып өткеніміздей, эндолизиндерде антибиотиктегі секілді жанама әсерлері жоқ. Әрі ол ағзаның қалыпты микрофлорасына әсер етпейді. Сонымен қатар өте маңызды аспект – бактерияларда эндолизинге қарсы тұру функциясы дамуы мүмкін емес. Осылайша эндолизиндер антибиотиктерге жақсы балама бола отырып, әртүрлі патогендік қоздырғыштармен күресте үлкен әлеуетке ие болады.

Кәмила Дүйсен 

Бекіре балықтарының аэромонозы (А) және псевдомонозы (В); «Аквакультура өндірісінің тәжірибелік өндірістік оқу-ғылыми кешені» ЖШС-нен алынған инфицирленген бекіре балықтары (Орал, Батыс Қазақстан облысы)

1-сурет – Бекіре балықтарының геморрагиялық септицемиясы

А) 1 – Глюкозаминидазалар; 2 – мурамидазалар (лизоцималар) және литикалық трансгликозилазалар; 3 – L-аланин амидазалар; 4 – энд пептидазалар; GlcNac – N-ацетилді глюкозамин; MurNac – N-ацетилмурам қышқылы; В) Грамм-позитивті және грам-негативті эндолизиндердің структурасының схемасы

2-сурет – Пептидогликандар құрылымы мен гидролазалар арқылы ажырату сайттары

1 – бақылау, 2 – эндолизин (25 мкг), 3 – эндолизин (50 мкг)

3-сурет – in vitro эндолизиннің бактерияға қарсы белсенділігінің нәтижелері