Newswise — RUDN University biologists and colleagues from Egypt and Saudi Arabia were the first to study the effect of nanoparticles of the natural polymer chitosan on the fish's health in aquaculture. It turned out that chitosan nanogel increases the resistance to a dangerous yeast by 22%. It increases the productivity of fisheries. The results were published in Comparative Biochemistry and Physiology.

Candida albicans is a causative agent of infections in humans and animals. It also affects Nile tilapia, a fish of the cichlid family, among the world's top ten by production volume. Biologists are trying to find ways to prevent yest infections in crouded tanks without antibiotics. Biologists from RUDN University and colleagues from Egypt and Saudi Arabia proposed using chitosan nanoparticles for this, an inexpensive natural polymer obtained from crab shells or lower fungi.

"Nile tilapia is very popular among fish farmers. It grows fast, requires less animal protein in the diet, and is very tasty. There are still no studies on chitosan nanoparticles in antimicrobial agents in fish. Therefore, we decided to conduct the first study on that problem using the example of C.albicans. To do this, we assessed the immune and antioxidant response of fish," said Morteza Yousefi, Ph.D., Associate Professor of the Department of Veterinary Medicine at RUDN University.

For the experiment, the authors selected 360 individuals of Nile tilapia from the nursery and divided them into four groups. Authors then dissolved chitosan gel in one tank and C. albicans in the other. The third tank had them both. Fish from the fourth group was a control set, they kept them in clean water tank. Scientists examined the biochemical blood parameters of fish from all groups.

In this study, scientists showed that when exposed to the yeast C.albicans only 57.5% of the fish survived. Fish infected with the yeast had decreased immunological parameters, protein production, and antioxidant activity. Soluble chitosan nanogel among infected fish increased the survival rate to 79.5%. All biochemical parameters of fish blood improved to approximately the same extent. The authors concluded that chitosan nanogel could be a potential drug to improve the quality of life and health of fish in aquaculture.

"Our results indicate the immunostimulating activity and antioxidant effect of chitosan nanogel. It also increases blood protein levels and the expression of immune-related genes. Chitosan increased the resistance of Nile tilapia to the C.albicans by 22%. We believe that chitosan nanogel can potentiolly improve the health and productivity of Nile tilapia," said Morteza Yousefi, Ph.D., Associate Professor at the Department of Veterinary Medicine at RUDN University.

 

Un biólogo de la RUDN propuso una forma económica de proteger el delicioso pescado de las enfermedades

Los biólogos de la RUDN y sus colegas de Egipto y Arabia Saudita fueron los primeros en estudiar el efecto de las nanopartículas del polímero natural quitosano sobre la salud de los peces en la acuicultura. Resultó que el nanogel de quitosano aumenta la resistencia a una levadura peligrosa en un 22%. Aumenta la productividad de la pesca. Los resultados fueron publicados en Comparative Biochemistry and Physiology.

Candida albicans es un agente causante de infecciones en humanos y animales. También afecta a la tilapia del Nilo, un pez de la familia de los cíclidos, que se encuentra entre los diez primeros del mundo por volumen de producción. Los biólogos están tratando de encontrar formas de prevenir las infecciones por hongos en tanques llenos de agua sin antibióticos. Biólogos de la Universidad RUDN y colegas de Egipto y Arabia Saudita propusieron utilizar para ello nanopartículas de quitosano, un polímero natural económico obtenido de caparazones de cangrejo u hongos inferiores.

«La tilapia del Nilo es muy popular entre los piscicultores. Crece rápido, requiere menos proteína animal en la dieta y es muy sabrosa. Todavía no hay estudios sobre las nanopartículas de quitosano en los agentes antimicrobianos en los peces. Por lo tanto, decidimos realizar el primer estudio sobre ese problema usando el ejemplo de C.albicans. Para ello, evaluamos la respuesta inmune y antioxidante de los peces», dijo Morteza Yousefi, Ph.D., Profesor asociado del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad RUDN.

Para el experimento, los autores seleccionaron 360 individuos de tilapia del Nilo del vivero y los dividieron en cuatro grupos. Luego, los autores disolvieron gel de quitosano en un tanque y C.albicans en el otro. El tercer tanque los tenía a ambos. Los peces del cuarto grupo fueron un grupo de control, los mantuvieron en un tanque de agua limpia. Los científicos examinaron los parámetros bioquímicos sanguíneos de peces de todos los grupos.

En este estudio, los científicos demostraron que cuando se expusieron a la levadura C.albicans sólo sobrevivió el 57,5% de los peces. Los peces infectados con la levadura tenían parámetros inmunológicos, producción de proteínas y actividad antioxidante disminuidos. El nanogel de quitosano soluble entre los peces infectados aumentó la tasa de supervivencia al 79,5%. Todos los parámetros bioquímicos de la sangre de pescado mejoraron aproximadamente en la misma medida. Los autores concluyeron que el nanogel de quitosano podría ser un fármaco potencial para mejorar la calidad de vida y la salud de los peces en la acuicultura.

«Nuestros resultados indican la actividad inmunoestimulante y el efecto antioxidante del nanogel de quitosano. También aumenta los niveles de proteínas en la sangre y la expresión de genes relacionados con el sistema inmunológico. El quitosano aumentó la resistencia de la tilapia del Nilo a C.albicans en un 22%. Creemos que el nanogel de quitosano puede mejorar potencialmente la salud y la productividad de la tilapia del Nilo», afirmó Morteza Yousefi, Ph.D., Profesor asociado del Departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad RUDN.

 

RUDN生物学家提出了保护美味鱼类免受疾病侵害的廉价方法 

俄罗斯人民友谊大学的生物学家以及来自埃及和沙特阿拉伯的同事率先研究了天然聚合物壳聚糖纳米粒子对水产养殖鱼类健康的影响。事实证明,壳聚糖纳米凝胶可将危险酵母菌的抵抗力提高 22%。它提高了渔业生产力。结果发表在《比较生物化学与生理学》上。

白色念珠菌是人类和动物感染的病原体。它还影响尼罗罗非鱼,一种丽鱼科鱼类,产量位居世界前十位。生物学家正试图找到在不使用抗生素的情况下在密闭的水箱中预防酵母菌感染的方法。俄罗斯人民友谊大学的生物学家以及来自埃及和沙特阿拉伯的同事建议使用壳聚糖纳米粒子来实现这一目标,这是一种从蟹壳或低等真菌中获得的廉价天然聚合物。

“尼罗罗非鱼很受养鱼户的欢迎。它生长快,对饲料中动物蛋白的需求量少,而且味道鲜美。目前还没有壳聚糖纳米颗粒在鱼类抗菌剂中的研究。因此,我们决定进行第一项研究“以白色念珠菌为例来解决这个问题。为此,我们评估了鱼类的免疫和抗氧化反应,” Morteza说 Yousefi博士,俄罗斯人民友谊大学兽医系副教授。

在实验中,作者从苗圃中选取了 360 只尼罗罗非鱼个体,并将它们分为四组。然后作者将壳聚糖凝胶溶解在一个池中,将白色念珠菌溶解在另一个池中。第三个坦克里有他们两个。第四组的鱼是对照组,他们把它们放在干净的水箱里。科学家检查了所有鱼类的血液生化参数。

在这项研究中,科学家表明,当暴露于白色念珠菌酵母中时,只有 57.5% 的鱼存活下来。感染酵母的鱼的免疫参数、蛋白质产量和抗氧化活性均下降。可溶性壳聚糖纳米凝胶将感染鱼的存活率提高到79.5%。鱼血的所有生化参数均得到大致相同程度的改善。作者得出结论,壳聚糖纳米凝胶可能是改善水产养殖鱼类的生活质量和健康的潜在药物。

“我们的结果表明,壳聚糖纳米凝胶具有免疫刺激活性和抗氧化作用。它还能提高血液蛋白水平和免疫相关基因的表达。壳聚糖使尼罗罗非鱼对白色念珠菌的抵抗力提高了 22 %。我们认为,壳聚糖纳米凝胶可以潜在地改善尼罗罗非鱼的健康和生产力,” Morteza说 Yousefi博士,俄罗斯人民友谊大学兽医系副教授。

 

Un biologiste de RUDN propose un moyen peu coûteux de protéger de délicieux poissons des maladies

Les biologistes de l'Université RUDN et leurs collègues d'Égypte et d'Arabie Saoudite ont été les premiers à étudier l'effet des nanoparticules du polymère naturel chitosane sur la santé des poissons en aquaculture. Il s'est avéré que le nanogel de chitosane augmente de 22 % la résistance à une levure dangereuse. Cela augmente la productivité des pêcheries. Les résultats ont été publiés dans Comparative Biochemistry and Physiology.

Candida albicans est un agent causal d'infections chez l'homme et l'animal. Elle affecte également le tilapia du Nil, un poisson de la famille des cichlidés, parmi les dix premiers au monde en termes de volume de production. Les biologistes tentent de trouver des moyens de prévenir les infections parasitaires dans les réservoirs bondés sans antibiotiques. Des biologistes de l'Université RUDN et des collègues d'Égypte et d'Arabie saoudite ont proposé d'utiliser pour cela des nanoparticules de chitosane, un polymère naturel peu coûteux obtenu à partir de carapaces de crabe ou de champignons inférieurs.

"Le tilapia du Nil est très populaire parmi les pisciculteurs. Il grandit rapidement, nécessite moins de protéines animales dans l'alimentation et est très savoureux. Il n'existe encore aucune étude sur les nanoparticules de chitosane dans les agents antimicrobiens des poissons. Par conséquent, nous avons décidé de mener la première étude sur ce problème en utilisant l'exemple de C.albicans . Pour ce faire, nous avons évalué la réponse immunitaire et antioxydante des poissons", a déclaré Morteza Yousefi, Ph.D., professeur agrégé du département de médecine vétérinaire de l'université RUDN.

Pour l’expérience, les auteurs ont sélectionné 360 individus de tilapia du Nil dans la pépinière et les ont divisés en quatre groupes. Les auteurs ont ensuite dissous du gel de chitosane dans un réservoir et C. albicans dans l’autre. Le troisième char les avait tous les deux. Les poissons du quatrième groupe constituaient un ensemble témoin, ils les gardaient dans un réservoir d'eau propre. Les scientifiques ont examiné les paramètres biochimiques du sang des poissons de tous les groupes.

Dans cette étude, les scientifiques ont montré que, exposés à la levure C.albicans, seuls 57,5 % des poissons survivaient. Les poissons infectés par la levure présentaient une diminution des paramètres immunologiques, de la production de protéines et de l'activité antioxydante. Le nanogel de chitosane soluble parmi les poissons infectés a augmenté le taux de survie à 79,5 %. Tous les paramètres biochimiques du sang de poisson se sont améliorés à peu près dans la même mesure. Les auteurs ont conclu que le nanogel de chitosane pourrait être un médicament potentiel pour améliorer la qualité de vie et la santé des poissons en aquaculture.

"Nos résultats indiquent l' activité immunostimulante et l'effet antioxydant du nanogel de chitosane. Il augmente également les niveaux de protéines sanguines et l'expression de gènes liés au système immunitaire. Le chitosane a augmenté de 22 % la résistance du tilapia du Nil aux C.albicans . Nous pensons que le nanogel de chitosane peut potentiellement améliorer la santé et la productivité du tilapia du Nil", a déclaré Morteza Yousefi , Ph.D., professeur agrégé au Département de médecine vétérinaire de l'Université RUDN.

Journal Link: Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology Volume 269 (2024)