Tiềm năng của các chủng vi khuẩn Pseudoalteromonas từ biển trong việc cải thiện khả năng kháng bệnh của cá vược con và hạn chế sự phát triển của biofilm

Rahmani, A.1, Parizadeh, L.2,3, Baud, M.1, Francois, Y.4, Bazire, A.5, Rodrigues, S.5, Fleury, Y.2, Cuny, H.2, Debosse, E.1, Cabon, J.1, Louboutin, L.1, Bellec, L.6, Danion, M.1, Morin, T.1
1Virology, Immunology and Ecotoxicology of Fish Unit, ANSES, Ploufragan-Plouzané-Niort Laboratory, National Reference Laboratory for Regulated Fish Diseases, National Research Infrastructure Emerg’In, Plouzané, France
2Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines, Université Bretagne Sud, EMR CNRS 6076, IUEM, Quimper, France
3Laboratoire LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), UMR 7266, CNRS - La Rochelle Université, La Rochelle, France
4SYSAAF, Station LPGP/INRAE, Rennes, France
5Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines, Université Bretagne Sud, EMR CNRS 6076, IUEM, Lorient, France
6UMR 5805, Université de Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, EPOC, Pessac, France

Tóm tắt

Cá vược châu Âu (Dicentrarchus labrax), một trong những loài cá hải sản được sản xuất nhiều nhất ở châu Âu, có mức độ dễ bị tổn thương cao trước nhiều nguy cơ nhiễm trùng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra hiệu ứng probiotic tiềm năng của một số chủng vi khuẩn Pseudoalteromonas từ biển đối với hai tác nhân gây bệnh chính của loài này, Vibrio harveyi và virus thoái hóa thần kinh (NNV), cũng như kiểm tra tác động chống biofilm của chúng. Giai đoạn thẩm thấu được thực hiện bằng cách ngâm lặp đi lặp lại cá vược con trong thời gian từ 8 đến 12 tuần trong nước biển có chứa các ứng viên probiotic với nồng độ 106 CFU/mL. Bốn ứng viên đã được thử nghiệm: (1) sự kết hợp của hai chủng sản xuất hợp chất kháng khuẩn, hCg-42 và hOe-125; (2) chủng 3J6, được biết đến với các đặc tính chống biofilm; (3) chủng RA15, cùng loại nhưng không có hiệu ứng probiotic đã được xác định; và (4) một nhóm đối chứng không có probiotics. Ở cuối giai đoạn thẩm thấu, cá đã chịu thách thức nhiễm bệnh với V. harveyi hoặc với một chủng bệnh lý của NNV và tỷ lệ tử vong đã được theo dõi. Đối với thách thức V. harveyi, tỷ lệ sống sót cải thiện lần lượt là 10 và 25% cho các nhóm ngâm hCg-42 + hOe-125 và RA15. Đối với thách thức NNV, không có hiệu ứng tích cực đáng kể nào của probiotics đối với động học nhiễm trùng hoặc tỷ lệ tử vong tích lũy được quan sát. Vào cuối giai đoạn thẩm thấu, độ dày cực đại của biofilm đã thấp hơn đáng kể ở các nhóm 3J6, chủng đôi và RA15, so với nhóm đối chứng không bị ngâm. Nghiên cứu này làm nổi bật tiềm năng probiotic thú vị của vi khuẩn đại dương trong việc hạn chế tỷ lệ tử vong do các tác nhân gây bệnh vi khuẩn cũng như sự phát triển của biofilm.

Từ khóa

#cá vược châu Âu #Pseudoalteromonas #probiotic #Vibrio harveyi #virus thoái hóa thần kinh #biofilm

Tài liệu tham khảo

citation_title=The temperate basses (Family: Moronidae); citation_publication_date=2010; citation_id=CR1; citation_author=M Jobling; citation_author=S Peruzzi; citation_author=C Woods; citation_publisher=CABI citation_title=Seabass in the EU: price structure in the supply chain for seabass : focus on Greece, Croatia and Spain : case study; citation_publication_date=2021; citation_id=CR2; citation_publisher=Publications Office citation_journal_title=Vet Res Commun; citation_title=Emerging pathologies in aquaculture: effects on production and food safety; citation_author=C Ghittino, M Latini, F Agnetti; citation_volume=27; citation_publication_date=2003; citation_pages=471-479; citation_doi=10.1023/B:VERC.0000014204.37722.b6; citation_id=CR3 citation_journal_title=Vet Microbiol; citation_title=Virulence and enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR of Vibrio alginolyticus strains isolated from Tunisian cultured gilthead sea bream and sea bass outbreaks; citation_author=AB Kahla-Nakbi, K Chaieb, A Besbes; citation_volume=117; citation_publication_date=2006; citation_pages=321-327; citation_doi=10.1016/j.vetmic.2006.06.012; citation_id=CR4 citation_journal_title=Int Aquat Res; citation_title=Characterization of Vibrio parahaemolyticus isolated from farmed sea bass (Dicentrarchus labrax) during disease outbreaks; citation_author=S Khouadja, F Lamari, A Bakhrouf; citation_volume=5; citation_publication_date=2013; citation_pages=1-11; citation_doi=10.1186/2008-6970-5-13; citation_id=CR5 Baudin Laurencin F (1981) Fish vibrio strains antisera in France. In: International symposium on fish biologics: Serodiagnostics and vaccines. Dev Biol Stand 257–259 citation_journal_title=Bull Eur Ass Fish Pathol; citation_title=Mediterranean finfish pathologies; present status and new developments in prophylactic methods; citation_author=A Breton; citation_volume=19; citation_publication_date=1999; citation_pages=250; citation_id=CR7 citation_journal_title=Aquaculture; citation_title=A review of the main bacterial fish diseases in mariculture systems; citation_author=AE Toranzo, B Magariños, JL Romalde; citation_volume=246; citation_publication_date=2005; citation_pages=37-61; citation_doi=10.1016/j.aquaculture.2005.01.002; citation_id=CR8 citation_journal_title=J Fish Sc; citation_title=Marine vibrios associated with diseased sea bass (Dicentrarchus labrax) in Turkey; citation_author=J Korun, G Timur; citation_volume=2; citation_publication_date=2008; citation_pages=66-76; citation_id=CR9 citation_journal_title=Sci China Earth Sci; citation_title=Significance of Vibrio species in the marine organic carbon cycle—a review; citation_author=X Zhang, H Lin, X Wang, B Austin; citation_volume=61; citation_publication_date=2018; citation_pages=1357-1368; citation_doi=10.1007/s11430-017-9229-x; citation_id=CR10 citation_journal_title=Lett Appl Microbiol; citation_title=Vibrio harveyi: a significant pathogen of marine vertebrates and invertebrates; citation_author=B Austin, X-H Zhang; citation_volume=43; citation_publication_date=2006; citation_pages=119-124; citation_doi=10.1111/j.1472-765X.2006.01989.x; citation_id=CR11 citation_journal_title=Mar Life Sci Technol; citation_title=Vibrio harveyi: a serious pathogen of fish and invertebrates in mariculture; citation_author=X-H Zhang, X He, B Austin; citation_publication_date=2020; citation_doi=10.1007/s42995-020-00037-z; citation_id=CR12 citation_journal_title=J Fish Dis; citation_title=Vibrio species isolated from diseased farmed sole, Solea senegalensis (Kaup), and evaluation of the potential virulence role of their extracellular products; citation_author=I Zorrilla, S Arijo, M Chabrillon; citation_volume=26; citation_publication_date=2003; citation_pages=103-108; citation_doi=10.1046/j.1365-2761.2003.00437.x; citation_id=CR13 citation_journal_title=Microbiol Res; citation_title=Identification of Vibrio harveyi as a causative bacterium for a tail rot disease of sea bream Sparus aurata from research hatchery in Malta; citation_author=S Haldar, A Maharajan, S Chatterjee; citation_volume=165; citation_publication_date=2010; citation_pages=639-648; citation_doi=10.1016/j.micres.2009.12.001; citation_id=CR14 citation_journal_title=Aquaculture; citation_title=Vibrio harveyi and other bacterial pathogens in cultured summer flounder, Paralichthys dentatus; citation_author=E Gauger, R Smolowitz, K Uhlinger; citation_volume=260; citation_publication_date=2006; citation_pages=10-20; citation_doi=10.1016/j.aquaculture.2006.06.012; citation_id=CR15 citation_journal_title=J Biosci; citation_title=Influence of some environmental variables and addition of r-lysozyme on efficacy of Vibrio harveyi phage for therapy; citation_author=TG Choudhury, B Maiti, M Venugopal, I Karunasagar; citation_volume=44; citation_publication_date=2019; citation_pages=1-9; citation_doi=10.1007/s12038-018-9830-x; citation_id=CR16 citation_journal_title=Aquacult Int; citation_title=Growth performance, feed utilization, digestive enzyme activity, innate immunity and protection against Vibrio harveyi of freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii fed diets supplemented with Bacillus coagulans; citation_author=A Gupta, G Verma, P Gupta; citation_volume=24; citation_publication_date=2016; citation_pages=1379-1392; citation_doi=10.1007/s10499-016-9996-x; citation_id=CR17 citation_journal_title=Aquaculture; citation_title=Disruption of quorum sensing in Vibrio harveyi by the AiiA protein of Bacillus thuringiensis; citation_author=F Bai, Y Han, J Chen, X-H Zhang; citation_volume=274; citation_publication_date=2008; citation_pages=36-40; citation_doi=10.1016/j.aquaculture.2007.11.024; citation_id=CR18 citation_journal_title=Probiotics Antimicrob Proteins; citation_title=Protective efficacy of a Pseudoalteromonas strain in European Abalone, Haliotis tuberculata, infected with Vibrio harveyi ORM4; citation_author=C Offret, V Rochard, H Laguerre; citation_volume=11; citation_publication_date=2019; citation_pages=239-247; citation_doi=10.1007/s12602-018-9389-8; citation_id=CR19 citation_journal_title=Fish Shellfish Immunol; citation_title=Antimicrobial peptides in oyster hemolymph: the bacterial connection; citation_author=D Defer, F Desriac, J Henry; citation_volume=34; citation_publication_date=2013; citation_pages=1439-1447; citation_doi=10.1016/j.fsi.2013.03.357; citation_id=CR20 citation_journal_title=Mar Drugs; citation_title=Spotlight on antimicrobial metabolites from the marine bacteria Pseudoalteromonas: chemodiversity and ecological significance; citation_author=C Offret, F Desriac, P Chevalier; citation_volume=14; citation_publication_date=2016; citation_pages=129; citation_doi=10.3390/md14070129; citation_id=CR21 citation_journal_title=Int J Antimicrob Agents; citation_title=Alterins, a new family of marine antibacterial cyclolipopeptides; citation_author=C Offret, H Cuny, P-E Bodet; citation_volume=59; citation_publication_date=2022; citation_pages=106514; citation_doi=10.1016/j.ijantimicag.2021.106514; citation_id=CR22 citation_journal_title=Appl Environ Microbiol; citation_title=Alterocin, an antibiofilm protein secreted by Pseudoalteromonas sp. Strain 3J6; citation_author=A Jouault, A Gobet, M Simon; citation_volume=86; citation_publication_date=2020; citation_pages=e00893-e920; citation_doi=10.1128/AEM.00893-20; citation_id=CR23 Bellance R (1988) L’encephalite virale du loup de mer. Caraibes Med citation_journal_title=J Gen Virol; citation_title=Cell culture isolation of piscine neuropathy nodavirus from juvenile sea bass, Dicentrarchus labrax; citation_author=G Frerichs, H Rodger, Z Peric; citation_volume=77; citation_publication_date=1996; citation_pages=2067-2071; citation_doi=10.1099/0022-1317-77-9-2067; citation_id=CR25 citation_journal_title=Bull Eur Assoc Fish Pathol; citation_title=Mass mortalities in hatchery-reared sea bass (Lates calcarifer) larvae associated with the presence in the brain and retina of virus-like particles; citation_author=T Renault, P Haffner, F Baudin Laurencien; citation_volume=11; citation_publication_date=1991; citation_pages=68-73; citation_id=CR26 citation_journal_title=Virus Res; citation_title=Induction of nodavirus disease in seabass, Dicentrarchus labrax, using different infection models; citation_author=G Skliris, R Richards; citation_volume=63; citation_publication_date=1999; citation_pages=85-93; citation_doi=10.1016/S0168-1702(99)00061-1; citation_id=CR27 citation_journal_title=J Fish Dis; citation_title=Viral encephalopathy and retinopathy in aquaculture: a review; citation_author=Q Doan, M Vandeputte, B Chatain; citation_volume=40; citation_publication_date=2017; citation_pages=717-742; citation_doi=10.1111/jfd.12541; citation_id=CR28 citation_journal_title=Mar Drugs; citation_title=Alterins produced by oyster-associated Pseudoalteromonas are antibacterial cyclolipopeptides with LPS-binding activity; citation_author=F Desriac, A Harras, M Simon; citation_volume=18; citation_publication_date=2020; citation_pages=630; citation_doi=10.3390/md18120630; citation_id=CR29 Cuny H, Offret C, Boukerb AM et al (2021) Pseudoalteromonas ostreae sp. nov., a new bacterial species harboured by the flat oyster Ostrea edulis. Int J Syst Evol Microbiol 71 citation_journal_title=Appl Environ Microbiol; citation_title=Antibiofilm activity of the marine bacterium Pseudoalteromonas sp. strain 3J6; citation_author=A Dheilly, E Soum-Soutéra, GL Klein; citation_volume=76; citation_publication_date=2010; citation_pages=3452-3461; citation_doi=10.1128/AEM.02632-09; citation_id=CR31 citation_journal_title=Biofouling; citation_title=Bacterial biofilm in seawater: cell surface properties of early-attached marine bacteria; citation_author=B Grasland, J Mitalane, R Briandet; citation_volume=19; citation_publication_date=2003; citation_pages=307-313; citation_doi=10.1080/0892701031000121041; citation_id=CR32 citation_journal_title=Mar Pollut Bull; citation_title=Isolation of plant-growth-promoting and metal-resistant cultivable bacteria from Arthrocnemum macrostachyum in the Odiel marshes with potential use in phytoremediation; citation_author=S Navarro-Torre, E Mateos-Naranjo, MA Caviedes; citation_volume=110; citation_publication_date=2016; citation_pages=133-142; citation_doi=10.1016/j.marpolbul.2016.06.070; citation_id=CR33 citation_journal_title=Microbiology; citation_title=Quantification of biofilm structures by the novel computer program COMSTAT; citation_author=A Heydorn, AT Nielsen, M Hentzer; citation_volume=146; citation_publication_date=2000; citation_pages=2395-2407; citation_doi=10.1099/00221287-146-10-2395; citation_id=CR34 citation_journal_title=J Gen Virol; citation_title=Genomic classification of new betanodavirus isolates by phylogenetic analysis of the coat protein gene suggests a low host-fish species specificity; citation_author=R Thiery, J Cozien, C Boisseson; citation_volume=85; citation_publication_date=2004; citation_pages=3079-3087; citation_doi=10.1099/vir.0.80264-0; citation_id=CR35 citation_journal_title=Dis Aquat Org; citation_title=Sea bream Sparus aurata, an asymptomatic contagious fish host for nodavirus; citation_author=J Castric, R Thiéry, J Jeffroy; citation_volume=47; citation_publication_date=2001; citation_pages=33-38; citation_doi=10.3354/dao047033; citation_id=CR36 citation_journal_title=Naunyn Schmiedebergs Arch Exp Pathol Pharmakol; citation_title=Tabellen zur näherungsweisen Bestimmung von Titern; citation_author=G Kärber; citation_volume=162; citation_publication_date=1931; citation_pages=480; citation_doi=10.1007/BF01863914; citation_id=CR37 Cuny H (2021) Biosynthèse et régulation de l’expression des altérines, peptides antibiotiques produits par des bactéries marines du genre Pseudoalteromonas. PhD Thesis, Brest citation_journal_title=Aquat Toxicol; citation_title=Effects of in vivo chronic hydrocarbons pollution on sanitary status and immune system in sea bass (Dicentrarchus labrax L.); citation_author=M Danion, S Floch, R Kanan; citation_volume=105; citation_publication_date=2011; citation_pages=300-311; citation_doi=10.1016/j.aquatox.2011.06.022; citation_id=CR39 citation_journal_title=Aquaculture; citation_title=Contrasting outcomes of Vibrio harveyi pathogenicity in gilthead seabream, Sparus aurata and European seabass, Dicentrachus labrax; citation_author=J Firmino, MD Furones, KB Andree; citation_volume=511; citation_publication_date=2019; citation_pages=734210; citation_doi=10.1016/j.aquaculture.2019.734210; citation_id=CR40 Bourouni OC, El Bour M, Calo-Mata P, Barros-Velàzquez J (2012) Antimicrobial resistance and potential probiotic application of Enterococcus spp. in sea bass and sea bream aquaculture. In: Antibiotic resistant bacteria-a continuous challenge in the new millennium. Citeseer citation_journal_title=Acta Vet Scand Suppl; citation_title=Antibiotic resistance in aquaculture; citation_author=H Sorum; citation_volume=92; citation_publication_date=1999; citation_pages=29-36; citation_id=CR42 citation_journal_title=J Dairy Sci; citation_title=Effects of compound probiotics on growth performance, rumen fermentation, blood parameters, and health status of neonatal Holstein calves; citation_author=H Wang, Z Yu, Z Gao; citation_volume=105; citation_publication_date=2022; citation_pages=2190-2200; citation_doi=10.3168/jds.2021-20721; citation_id=CR43 citation_journal_title=Fish Shellfish Immunol; citation_title=The functionality of probiotics in aquaculture: an overview; citation_author=MT El-Saadony, M Alagawany, AK Patra; citation_volume=117; citation_publication_date=2021; citation_pages=36-52; citation_doi=10.1016/j.fsi.2021.07.007; citation_id=CR44 citation_journal_title=Int J Syst Evol Microbiol; citation_title=Phylogenetic analysis of the genera Alteromonas, Shewanella, and Moritella using genes coding for small-subunit rRNA sequences and division of the genus Alteromonas into two genera, Alteromonas (emended) and Pseudoalteromonas gen. nov., and proposal of twelve new species combinations; citation_author=G Gauthier, M Gauthier, R Christen; citation_volume=45; citation_publication_date=1995; citation_pages=755-761; citation_id=CR45 citation_journal_title=Mar Drugs; citation_title=Bioactive compound synthetic capacity and ecological significance of marine bacterial genus Pseudoalteromonas; citation_author=JP Bowman; citation_volume=5; citation_publication_date=2007; citation_pages=220-241; citation_doi=10.3390/md504220; citation_id=CR46 citation_journal_title=Biofouling; citation_title=Inhibition of biofouling by marine microorganisms and their metabolites; citation_author=S Dobretsov, H-U Dahms, P-Y Qian; citation_volume=22; citation_publication_date=2006; citation_pages=43-54; citation_doi=10.1080/08927010500504784; citation_id=CR47 citation_journal_title=Aquaculture; citation_title=Screening for antibacterial and antiviral activities in three bivalve and two gastropod marine molluscs; citation_author=D Defer, N Bourgougnon, Y Fleury; citation_volume=293; citation_publication_date=2009; citation_pages=1-7; citation_doi=10.1016/j.aquaculture.2009.03.047; citation_id=CR48 citation_journal_title=Mar Drugs; citation_title=Antimicrobial peptides from marine proteobacteria; citation_author=F Desriac, C Jégou, E Balnois; citation_volume=11; citation_publication_date=2013; citation_pages=3632-3660; citation_doi=10.3390/md11103632; citation_id=CR49 citation_journal_title=Probiotics Antimicrob proteins; citation_title=Antibiofilm activity of the marine bacterium Pseudoalteromonas sp. 3J6 against Vibrio tapetis, the causative agent of brown ring disease; citation_author=S Rodrigues, C Paillard, A Dufour, A Bazire; citation_volume=7; citation_publication_date=2015; citation_pages=45-51; citation_doi=10.1007/s12602-014-9173-3; citation_id=CR50 citation_journal_title=Aquac Res; citation_title=Trial of probiotics to prevent the vertebral column compression syndrome in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum); citation_author=J Aubin, F-J Gatesoupe, L Labbé, L Lebrun; citation_volume=36; citation_publication_date=2005; citation_pages=758-767; citation_doi=10.1111/j.1365-2109.2005.01280.x; citation_id=CR51 citation_journal_title=Pathogens; citation_title=Probiotics modulate tilapia resistance and immune response against tilapia lake virus infection; citation_author=P Waiyamitra, MA Zoral, A Saengtienchai; citation_volume=9; citation_publication_date=2020; citation_pages=919; citation_doi=10.3390/pathogens9110919; citation_id=CR52 citation_journal_title=Fish Shellfish Immunol; citation_title=Effect of probiotics enriched diet on Paralichthys olivaceus infected with lymphocystis disease virus (LCDV); citation_author=R Harikrishnan, C Balasundaram, M-S Heo; citation_volume=29; citation_publication_date=2010; citation_pages=868-874; citation_doi=10.1016/j.fsi.2010.07.031; citation_id=CR53