Gökkuşağı alabalığında (Oncorhynchus mykiss) antimikrobiyal etkili fungal metabolitlerin TNF-α ve IL-1β gen ekspresyonları üzerine etkisi

Abstract

Su ürünleri yetiştiriciliği dünyada en hızlı büyüyen hayvansal gıda üretim sektörüdür ve yetersiz beslenmenin ortadan kaldırılmasına yönelik küresel etkilerde önemli bir role sahiptir. Ayrıca, iyi beslenme önemli sağlık faydalarını getirir. Bununla birlikte su ürünleri yetiştiriciliği ve balıkçılık milyonlarca insana geçim kaynağı sağlamaktadır. Ancak bu hızlı büyümeye rağmen su ürünleri endüstrisi, sektörün sürdürülebilirliğini etkileyebilecek sağlık problemleri ile karşı karşıya bulunmaktadır. Su ürünleri yetiştiriciliğinde karşılaşılan en yaygın problemlerin başında sağlık yönetimi eksikliği ve hastalıklar gelmektedir. İmmunostimulantlar doğal veya sentetik bileşikler olup, patojenlerin neden olduğu hastalıklara karşı konakçının direncini arttırarak bağışıklık sistemini düzenlerler. Denizel funguslardan elde edilen sekonder metabolitlerin çok geniş spektrumlu biyoaktivite potansiyelleri bilinmektedir. Fungal metabolitlerin özellikle antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri son yıllarda büyük bir ilgiyle araştırılmakla birlikte, doğal immünostimülant olarak balıklarda kullanımı ile ilgili bilgiye rastlanmamıştır. Bu araştırmada, Ege denizinden toplanan süngerlerden izole edilen fungal suşlarda yapılan taramalar sonucunda en yüksek antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteyi gösteren fungus (Penicilium atrovenetum) seçilerek özütlenen metabolitleri potansiyel immünostimülant madde olarak kullanılmıştır. Fungustan elde edilen özütün gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) kanında immum sistem ile ilişkili TNF-α ve IL-1β gen ekspresyonlarına etkileri incelenmiştir. Gen ekspresyonları için kandan izole edilen RNA örneklerinden cDNA sentezlenerek Real-Time PCR aracılığıyla analizler yapılmıştır. Her PCR döngüsü sonunda tüp içinde oluşan çift zincirli ürün miktarının ölçülebilmesini ve kantitatif analizlerin yapılmasını sağlar. Çalışma sonunda PBS ile dilue edilen P. atrovenetum özütünün 40 mg/kg konsantrayonda gökkuşağı balıklarına karın içine enjeksiyon yapıldığında TNF-α ve IL-1β genlerinin ekspresyonları üzerine etkisi olduğu anlaşılmıştır. Real Time sonuçlarına göre, özütün TNF-α gen ekspresyonunu 36 kat arttırırken, IL-1β geninde 11 kat artış sağladığı tespit edilmiştir.

Aquaculture is the fastest growing animal production sector in the world and plays an important role in global efforts towards eliminating malnutrition and brings significant health benefits by nutritional well-being. Despite its increasing growth, the aquaculture industry still faces some problems, particularly diseases, which can affect its sustainability. Also, the heavy use of antibiotics may results in food and environmental pollutions and development of antibiotic resistant pathogens.İmmünostimülans can increase resistance to infectious diseases, not by promoting specific immune responses, but by enhancing nonspecific defense mechanisms. Therefore, many substances from different sources (bacterial, chemical agents, animal or plant extracts, etc) have been studied as prospective immünostimülans for fish, and some have been reported to give a significant degree of protection against several diseases commonly found in farmed fish. Recent years, researchers have considered the potential of marine microorganisms as an alternative source for isolation of new metabolites with different chemical structures and pharmaceutical properties. Marine fungi from sea sponges have been also recognized as an important resource for effective bioactive compounds. In this study, immune-modulating effect of selected fungal metabolites on the rainbow trout innate immune system was analyzed by looking at the gene expression profiles of TNF-α and IL-1β. To do this we perfomerd Real Time PCR using cDNA that was converted from RNA isolated from blood. Q-PCR allows us to measure double stranded cDNA quantitatively after each PCR cycle. At the end of the study, we found that when rainbow trouts were injected with extracts of P. antrovenetum in the concentration of 40 mg/kg, the expression of TNF-α and IL-1β increased 36 fold and 11 fold, respectively.