Изучено влияние добавления микроводорослей в диету трепанга на профиль мембранных липидов
Диета с добавлением микроводорослей положительно влияет на профили молекулярных видов фосфолипидов, улучшая показатели роста и повышая выживаемость трепанга (морского огурца) Apostichopus japonicus. Изменение состава глицерофосфолипидов — важнейшего структурного компонента биологических мембран, положительно повлияло на рост этих ценных беспозвоночных в культивируемых условиях. Исследование опубликовано в журнале Aquaculture International.
Морской огурец, или трепанг Apostichopus japonicus, представитель класса беспозвоночных Holothuroidea — один из самых ценных видов в рыболовстве и аквакультуре. В странах Юго-Восточной Азии его издавна ценят за питательность и богатый состав биологически активных веществ. К этому моменту описано более 1400 видов голотурий из шести отрядов. Порядка 80 из них добываются в промышленных масштабах по всему миру.
Основная часть тела морских огурцов, обычно употребляемая в пищу, это стенка тела, которая содержит полисахариды, коллаген, пептиды, желатин, тритерпеновые гликозиды и липиды. Эти соединения проявляют разнообразную биологическую активность, включая антикоагулянтную, противоопухолевую, кроветворную, омолаживающую, антиоксидантную, иммуномодулирующую и антибактериальную. Липиды в целом играют решающую роль в передаче сигналов клеткам, обеспечении энергией и поставке незаменимых жирных кислот для роста и выживания.
Влияние питания на рост и метаболизм этого ценного объекта аквакультуры закономерно привлекает внимание как учёных, так и специалистов по марикультуре. Сотрудники ННЦМБ ДВО РАН на экспериментальном участке марикультуры морской биологической станции «Запад» провели трёхмесячный эксперимент, оценивая влияние водорослевых добавок на выживаемость, рост и молекулярные виды глицерофосфолипидов у молодых особей. Использованы культуры микроводорослей Tetraselmis sp. и Skeletonema dorhnii (из Центра коллективного пользования «Морской биобанк» ННЦМБ ДВО РАН). Контрольная группа в эксперименте получала стандартный рацион без добавок водорослей.
Объект питания, микроводоросль Skeletonema dorhnii. Фотография сделана с помощью сканирующего электронного микроскопа Анной Пономарёвой
Как отмечают специалисты ЦКП «Морской биобанк», история использования микроводорослей из природных популяций насчитывает столетия, однако их целенаправленному культивированию всего несколько десятков лет. Большинство видов микроводорослей для аквакультуры тщательно отбирается с учётом потенциала массового культивирования, размера клеток, усвояемости и общей питательной ценности. Так, например, хорошо известно, что экстракты микроводорослей рода Skeletonema имеют пробиотический эффект (ингибирующая активность) в отношении целого ряда патогенных бактерий, а также могут снижать содержание аммиачного азота и фосфора в среде. Исследование микроводорослей рода Tetraselmis показало антиоксидантную, ингибирующую тирозиназу активность и противогрибковую активность.
В данном исследовании особое внимание уделено изменению состава фосфолипидов, являющихся ключевыми компонентами клеточных мембран и играющих важную роль в поддержании структуры клеток, передаче сигналов внутри клетки и защите организма от стрессов окружающей среды. Оказалось, что рацион морских огурцов, дополненный микроводорослями, улучшил выживаемость животных (до 74 % при рационе с S. dorhnii) и прирост массы тела (наибольшее ускорение роста показал Tetraselmis sp.). Проведенный специалистами липидомный анализ с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии позволил идентифицировать 146 молекулярных видов фосфолипидов из четырёх классов: глицерофосфоэтаноламины, глицерофосфохолины, глицерофосфосерины и глицерофосфоинозитолы. В группах животных, получавших микроводоросли в качестве корма, наблюдалось повышение уровня глицерофосфосеринов и глицерофосфоинозитолов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3 — 20:5 и 22:6. Повышенный уровень глицерофосфохолинов и глицерофосфоэтаноламинов в контрольной группе (без микроводорослей) может указывать на адаптивную перестройку мембраны.
Результаты, полученные учёными, демонстрируют, что микроводоросли обеспечивают дополнительные источники незаменимых жирных кислот, необходимых для роста и выживания культивируемых объектов. Изменения в структуре фосфолипидов способствуют улучшению функциональных характеристик клеточных мембран, повышая общую сопротивляемость организма к внешним воздействиям. Эти выводы имеют важное прикладное значение для разработки оптимальных условий разведения трепанга с целью повышения эффективности аквакультурных хозяйств.
Источник: пресс-служба ННЦМБ ДВО РАН.
