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リナロール:魚のサプロレグニア感染に対する自然の防御剤

この研究は、リナロールが水生動物の真菌感染と戦う可能性を示しているよ。

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リナロールでサプロレグニアリナロールでサプロレグニアと戦うるね。リナロールは魚の真菌感染症治療に期待でき
目次

サプロレグニア症は、オオミケーテと呼ばれる菌類に似た生物によって引き起こされる深刻な病気だよ。この病気は魚や甲殻類、両生類などの水生動物に影響を与えて、感染した動物の皮膚に綿みたいな厚い灰白色の成長を見せるのが特徴なんだ。感染が進むと、養魚業に大きな損失をもたらしたり、自然環境にも悪影響を及ぼすことがあるよ。

病気が悪化すると、宿主に深刻な健康問題を引き起こすことがあって、開放傷や免疫力の低下、呼吸障害、最終的には死に至ることもある。主な原因菌はサプロレグニア、アクリア、レプトレグニアの特定の種で、サプロレグニアが最も攻撃的なんだ。

昔はマラカイトグリーンという化学物質が感染を管理するために使われてたけど、健康に悪影響があるので禁止されたんだ。その結果、養魚業でサプロレグニア感染が再発してしまった。だから、他の感染対策が模索されていて、水質や温度の管理といった物理的手段、過酸化水素といった化学的療法、そして有用な微生物を使う生物学的手法が考えられているよ。

抗生物質がこれらの感染を管理するためによく使われているけど、過剰使用が水生病原菌の抗生物質耐性を生み出してしまった。それによって、サプロレグニア感染を制御するために持続可能で安全な代替手段が必要になってきたんだ。

先の研究では、さまざまな植物のエッセンシャルオイルの効果を評価して、リナロールが最も効果的な自然化合物の一つであることがわかった。リナロールは多くの植物に含まれていて、細菌や真菌を撃退する能力を示しているんだ。でも、ほとんどの研究はラボでの効果に集中していて、生きた生物の中での働き方はまだ不明なんだ。

目的

この研究の目的は、リナロールがサプロレグニア感染からどのように保護するかを調べることだった。制御されたラボ環境と生きた魚の両方でその効果を分析するために、さまざまな方法を使うことにしたよ。

ラボ環境でのリナロールの効果テスト

オオミケーテへの抗菌活性

リナロールがサプロレグニアにどのように影響するかをテストするために、リナロールの異なる濃度で実験を行ったんだ。初期結果では、リナロールとダイダイの花の抽出物がサプロレグニアの成長を効果的に止めることがわかったよ。

特に、リナロールは最低濃度0.025%で真菌の成長を防ぐことがわかった。時間をかけてその影響をテストしたところ、高濃度のリナロールが真菌の成長をより大きく抑制することが明らかになったんだ。

リナロールがサプロレグニア細胞の構造や健康にどのように影響するかをさらにテストしたよ。顕微鏡で見ると、リナロールで処理された細胞は明らかな損傷の兆候を示していた。いつもの形を失ったり、保護膜が損なわれて細胞死につながったんだ。

作用機序

分析の結果、リナロールがサプロレグニア細胞内の複数の領域に影響を与えることがわかった。タンパク質合成に必要なリボソームに悪影響を及ぼしていたんだ。リナロールの存在がタンパク質を生産するプロセスを妨げ、最終的には病原体の成長と繁殖を妨げていた。

タンパク質合成に影響を与えるだけでなく、リナロールは細胞代謝にも影響を与えることがわかった。代謝の変化が見られて、細胞はリナロールによる損傷を補おうとしていたんだ。

魚に対するインビボテスト

リナロールが実際のシナリオで効果的かどうかを確認するために、草魚にリナロールを感染前後に処理したよ。魚は2つのグループに分けられた:1つは病気にさらされる前にリナロールで処理され、もう1つは感染後に処理された。

結果は、リナロールで処理された魚が未処理の魚に比べてかなり良い生存率を示した。リナロールで処理されたグループでは、皮膚に見える真菌の成長が大幅に減少し、炎症の兆候も少なかったよ。

魚の健康を調べると、リナロールが感染を戦うのに重要な役割を果たす特定の免疫システムのマーカーの活動を増加させることが観察された。処理された魚は免疫応答が改善されていて、リナロールが病気と戦う能力を高めることができることを示していたんだ。

組織学的分析

魚の組織への影響を理解するために、腎臓、肝臓、脾臓、皮膚のサンプルを集めて調べた。未処理の魚では、重度の損傷が明らかで、感染や炎症の兆候が多く見られた。一方、リナロールで処理された魚では、これらの組織の完全性が大幅に改善され、治癒の兆候が見られたよ。

分析では、リナロールで処理された魚の回復プロセスが強化されたことが示唆されていて、この化合物が感染と戦うだけでなく、治癒を促進することも示しているんだ。

免疫応答と腸内健康

リナロールの免疫応答を高める役割もさらに探求したよ。免疫関連のさまざまな遺伝子の発現がリナロールで処理された魚で上昇していることがわかった。これはリナロールが免疫システムを刺激して、魚が感染に対してより良く応答できるようにすることを示しているんだ。

さらに、魚の腸内マイクロバイオームの組成も評価された。健康的な腸内マイクロバイオームは全体的な健康に欠かせなくて、消化や免疫機能に重要な役割を果たしている。リナロール処理は腸内微生物群に影響を与え、有益なバクテリアの量を増やし、潜在的に有害なものを減少させたんだ。

結論

この研究の結果は、リナロールが魚のサプロレグニア感染を管理するための有望な自然の選択肢であることを示しているよ。病原体の成長を妨げ、免疫応答を強化し、組織の治癒を促進する能力から、伝統的な抗生物質の持続可能な代替手段を開発するための強力な候補として位置づけられているんだ。

リナロールの効果の背後にある具体的なメカニズムをさらに明らかにし、養殖業界内での幅広い応用の可能性を探求するために、さらなる研究が必要だね。

オリジナルソース

タイトル: Linalool's Multifaceted Antimicrobial Potential: Unveiling its Antimicrobial Efficacy and Immunomodulatory Role Against Saprolegnia parasitica

概要: Saprolegnia parasitica (S. parasitica) is one of the most virulent oomycete species in freshwater aquatic environments, causing severe saprolegniasis and leading to significant economic losses in the aquaculture industry. Thus far, the prevention and control of saprolegniasis face a shortage of medications. Linalool, a natural antibiotic alternative found in various essential oils, exhibits promising antimicrobial activity against a wide range of pathogens. In this study, the specific role of linalool in protecting S. parasitica infection at both in vitro and in vivo levels was investigated. Linalool showed multifaceted anti-oomycetes potential by both of antimicrobial efficacy and immunomodulatory efficacy. For in vitro test, linalool exhibited strong anti-oomycetes activity and mode of action included: (1) Linalool disrupted the cell membrane of the mycelium, causing the intracellular components leak out; (2) Linalool prohibited ribosome function, thereby inhibiting protein synthesis and ultimately affecting mycelium growth. Surprisingly, meanwhile we found the potential immune protective mechanism of linalool in the in vivo test: (1) Linalool enhanced the complement and coagulation system which in turn activated host immune defense and lysate S. parasitica cells; (2) Linalool promoted wound healing, tissue repair, and phagocytosis to cope with S. parasitica infection; (3) Linalool positively modulated the immune response by increasing the abundance of beneficial Actinobacteriota; (4) Linalool stimulated the production of inflammatory cytokines and chemokines to lyse S. parasitica cells. In all, our findings showed that linalool possessed multifaceted anti-oomycetes potential which would be a promising natural antibiotic alternative to cope with S. parasitica infection in the aquaculture industry.

著者: Zhipeng Gao, T. Tao, W. Zhong, P. Tang, R. Dai, J. Guo

最終更新: 2024-07-27 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.600497

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.600497.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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