Стаття від: 13 квітня 2026.
Автор: Bonnie Waycott.
Новозеландські дослідники вивчають мітохондрії для покращення росту, виживання та кліматичної стійкості риб – об’єктів аквакультури.
Дослідники Cawthron–Інституту розкривають клітинну силу мітохондрій для покращення стійкості до зміни клімату у вирощуваного лосося, мідій, устриць та інших видів. На фото: Leteisha Prescot (ліворуч) та Jane Symonds з Cawthron–Інституту.
Новозеландський сектор аквакультури шукає практичні стратегії для підвищення виробничих показників та посилення своєї стійкості до зміни клімату у все складніших умовах господарювання.
Один з перспективних підходів полягає в тому, щоб зосередитися на мітохондріях, які керують метаболізмом та впливають на чутливість до температури, пропонуючи значний потенціал для підвищення продуктивності та ефективного вирішення фундаментальних проблем.
Вчені з Cawthron-Інституту в Нельсоні досліджують потенціал стимулювання мітохондрій на користь рибоводів. В рамках дворічного проекту під назвою ”Посилення мітохондріальної функції” команда вивчить, як покращення мітохондріальної роботи може покращити ріст, кліматичну стійкість та виживання видів аквакультури.
”Наші дослідження зосереджені на розумінні того, що робить рибу більш кліматично стійкою, що має вирішальне значення для аквакультури в майбутньому”, – сказала Advocate доктор Leteisha Prescott, фізіолог риб з Cawthron -Інституту. ”Завдяки різним випробуванням на термотолерантність ми змогли ідентифікувати особин, які продовжували харчуватися та рости в неоптимальних умовах. Ми підозрювали, що це може бути пов’язано з мітохондріальною функцією, і зв’язалися з дослідниками з Оклендського університету, щоб інтгерувати результати їх пілотного дослідження в наші експерименти.”
Новозеландський сектор аквакультури стикається зі зростаючими викликами, включаючи підвищення температури моря, шкідливе цвітіння водоростей, хвилі морської спеки та шторми, причому лосось та мідії особливо вразливі до потепління вод. Prescott та її команда прагнуть допомогти галузі адаптуватися, розробляючи нові протоколи та стратегії для відповідного реагування. З’ясувавши роль мітохондрій у продуктивності риб та молюсків – і чи можна посилити цю роль – вони сподіваються створити інструмент, який зможе краще оцінити здоров’я вирощуваних видів.
”Мітохондрії необхідні для перетворення споживаної енергії в клітинну енергію та лежать в основі майже всіх аеробних процесів”, – сказала Prescott. ”Для риб та молюсків це ще важливіше, оскільки вони є ектотермними організмами та повинні підтримувати ці процеси при зміні температури навколишнього середовища. Роль мітохондрій у показниках стресорів залишається значною мірою невивченою, особливо з точки зору об’єктів аквакультури та їх впливу на біологію виробництва в неоптимальних умовах.”
Проєкт досліджуватиме як генетичні, так і харчові та екологічні стратегії для підвищення ефективності мітохондрій, включаючи цілеспрямоване селективне відтворення, формулювання раціонів та методи утримання, що підтримують метаболічну функцію та стійкість до стресу. Він оцінить, як функція мітохондрій впливає на продуктивність, стійкість та витривалість трьох основних видів аквакультури в Новій Зеландії – чавичі (королівського лосося), мідій Greenshell™ та тихоокеанських устриць – а також нового виду – луціана. Дослідження буде зосереджено на мітохондріях у різних тканинах за допомогою високороздільної респірометрії та флуорометрії.
”Цільові тканини мають вирішальне значення для питань, які ми розглядаємо”, – сказала Prescott. ”Щодо термотолерантності у риб, наприклад, серце та мозок життєво важливі для виживання, але часто є першими органами, які виходять з ладу під впливом теплового стресу, ймовірно, через те, що мітохондрії не виробляють достатньо аденозинтрифосфату (АТФ). Ми досліджуємо швидкість дихання мітохондрій, моделюємо та ізолюємо різні дихальні комплекси, що беруть участь у генерації АТФ, та маніпулюємо такими факторами, як температура, кисень або солоність, для вивчення продуктивності мітохондрій за різних стресових факторів навколишнього середовища.”
“У наших дослідженнях часто використовуються особини родини з відомою генетикою“, – сказала доктор Jane Symonds, старша науковиця з аквакультури в Cawthron -Інституті. “Ми порівняємо особин з різними фенотипами – риб, які процвітають у стресових умовах, і тих, які не процвітають – щоб побачити, чи змінюється функція мітохондрій, чи є відмінності у мітохондріях або нуклеарних геномах“.
Проект має потенціал принести значні економічні та екологічні переваги Новій Зеландії, включаючи швидше зростання та кращу адаптацію до зміни клімату та вирощування у відкритому океані. Він також розширить знання про функцію мітохондрій та її важливість, сказала Prescott, а також про її роль у виживанні, особливо в складних умовах, таких як морські хвилі спеки.
Завдяки зацікавленості з боку компаній, що виробляють корми для лосося, команда також планує протестувати реакцію на різні корми та інгредієнти, а також їхній вплив на функцію мітохондрій. Зрештою, проєкт має на меті визначити практичні стратегії, такі як покращений раціон та селективне відтворення, для покращення функції мітохондрій, та надати фермерам інструмент для оцінки здоров’я та продуктивності тварин, а також прогнозування того, наскільки добре ці тварини можуть функціонувати за різних умов.
Дослідники з Cawthron прагнуть з’ясувати роль мітохондрій у продуктивності риб та молюсків, а також чи можна посилити цю роль. Вони сподіваються створити інструмент, який зможе краще оцінювати здоров’я об’єктів аквакультури.
“Jane (Symonds) та її команда прагнуть краще зрозуміти, що робить рибу адаптованою до клімату, зосереджуючись на генетичних факторах, що лежать в основі її продуктивності”, – сказала Prescott. ”Цей проект пов’язаний з нашими дослідженнями мітохондрій, пов’язуючи функцію мітохондрій з геномікою. Наша робота з лососем також включає комерційні ферми, а це означає, що результати можна безпосередньо застосовувати до їхніх програм відтворення. Якщо ми ідентифікуємо мітохондріальні гени, які покращують функцію, їх можна буде використовувати негайно. Ми також досліджуємо, як співвідношення макронутрієнтів впливають на мітохондрії та виробництво, а результатами ми ділимося з кормовими компаніями для використання в комерційних раціонах або дослідженнях і розробках”.
Зі зростанням інтересу та участі в проекті з-за меж Нової Зеландії, команда працюватиме над тим, щоб їхні результати були застосовані в комерційній практиці якомога швидше.
”Завдяки цьому проекту я сподіваюся покращити здоров’я, добробут та виживання особин, що вирощуються на фермах, особливо в неоптимальних умовах”, – сказала Prescott. ”Більш стійкі популяції та краще розуміння фермерами того, як їхні популяції реагують на ці умови, були б величезною перевагою, яка дозволила б ефективно керувати ними в режимі реального часу для пом’якшення проблем.”
“Йдеться про розуміння цілої риби чи молюсків, їхньої реакції на зміни, а також про покращення здоров’я, добробуту та виживання, допомагаючи фермерам розвивати більш стійкі популяції”, – сказала Symonds. ”Ми раді взяти участь у вирішенні реальних проблем, з якими сьогодні стикається аквакультура, не лише в Новій Зеландії, а й у всьому світі”.
У найближчому майбутньому команда планує вивчити, як статичні, так такі, що змінюються, температури впливають на функцію мітохондрій у луціана, та провести дослідження харчування лосося, щоб з’ясувати, як співвідношення макронутрієнтів впливає на виробничі показники та метаболічне здоров’я. Тим часом, плавальні експерименти з комерційними родинами чавичі оцінять зв’язок між ефективністю плавання, генетикою, функцією мітохондрій та стійкістю до тепла.
