Evaluation of Bacillus velezensis SM6 isolated from Solea solea: A score-heat map based approach for the selection of probiotic feed additives
Questo studio identifica *Bacillus velezensis* SM6, isolato dalla sogliola comune, come un candidato probiotico superiore per l'acquacoltura impiegando un nuovo approccio score-heatmap per valutare la sua sicurezza, la sua attività antimicrobica ad ampio spettro e le sue forti proprietà di adesione, che sono state successivamente validate attraverso prove in vivo nel branzino europeo.
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L'acquacoltura è diventata un pilastro della produzione alimentare globale, colmando il vuoto lasciato dal calo degli stock ittici selvatici. Tuttavia, le condizioni affollate dell'acquacoltura moderna creano la tempesta perfetta per le malattie. Quando i pesci sono stressati, i batteri nocivi possono diffondersi rapidamente, portando a perdite massicce. Per decenni, il settore si è affidato agli antibiotici per combattere queste infezioni, ma questo approccio comporta un prezzo pesante. L'uso eccessivo di questi farmaci crea batteri resistenti che minacciano sia l'ambiente che la salute umana, oltre a interrompere i microbi naturali e benefici che vivono all'interno dei pesci. Alla ricerca di una via più sicura, gli scienziati si stanno rivolgendo ai probiotici: microrganismi vivi che, se aggiunti al mangime, possono escludere i batteri cattivi e potenziare le difese naturali del pesce. La sfida consiste nel trovare il tipo di microrganismo giusto: uno abbastanza resistente da sopravvivere all'aspro viaggio attraverso il sistema digerente di un pesce, abbastanza forte da contrastare i patogeni e completamente sicuro per l'animale che deve proteggere.
Ricercatori della Tunisia e della Spagna si sono posti l'obiettivo di risolvere questo enigma cercando risposte in un luogo insolito: la pelle e l'intestino della sogliola comune selvatica, un pesce piatto che si trova nel Mediterraneo. Invece di tirare a indovinare quali batteri potessero funzionare, hanno raccolto campioni da questi pesci e hanno iniziato un rigoroso processo di screening. Hanno isolato 87 diversi ceppi batterici dal muco e dall'intestino di questi pesci selvatici. Da questo vasto gruppo, hanno ristretto il campo a otto ceppi che mostravano una straordinaria capacità di combattere una vasta gamma di pericolosi patogeni ittici. Questi otto candidati sono stati poi sottoposti a una serie di test volti a misurarne l'utilità e la sicurezza. Gli scienziati hanno osservato quanto bene i batteri potessero aderire ai tessuti del pesce, quanto efficacemente producessero enzimi digestivi e se potessero interrompere i segnali chimici che i batteri usano per coordinare gli attacchi. Fondamentalmente, hanno anche controllato eventuali segni di pericolo, come la capacità di distruggere i globuli rossi o di trasportare geni che causano malattie.
Per dare un senso a questa montagna di dati, il team ha sviluppato un sistema di punteggio che pesava ogni tratto positivo contro ogni potenziale rischio. Assegnavano punti per i comportamenti benefici, come una forte adesione al muco o la capacità di scomporre le tossine batteriche, e sottraevano punti per eventuali problemi di sicurezza. Questo metodo ha permesso loro di visualizzare le prestazioni di ogni ceppo su una singola mappa, rivelando un vincitore chiaro. Un ceppo, identificato come Bacillus velezensis SM6, si è distinto sopra tutti gli altri. Ha ottenuto il punteggio più alto combinando una protezione ad ampio spettro contro le malattie con una capacità eccezionale di aggrapparsi alle superfici del pesce. In test di laboratorio, questo batterio ha mostrato una natura idrofobica, ovvero repellente all'acqua, del 78,28 percento, che lo aiuta ad aderire al rivestimento intestinale del pesce. Ha inoltre dimostrato una capacità del 92 percento di raggrupparsi con se stesso, un tratto che aiuta a colonizzare l'intestino ed escludere gli invasori.
Il profilo di sicurezza di questo principale candidato era altrettanto impressionante della sua capacità di combattimento. Mentre altri ceppi mostravano segni di potenziale danno, come la capacità di scomporre le cellule del sangue o di trasportare geni di virulenza, Bacillus velezensis SM6 era pulito. Non mostrava segni di tossicità, non trasportava geni noti per causare malattie e rimaneva sensibile agli antibiotici comuni, il che significa che non avrebbe contribuito al crescente problema della resistenza ai farmaci. Per confermare questi risultati, i ricercatori hanno compiuto l'ultimo passo: hanno iniettato i batteri in branzini europei. In un periodo di dieci giorni, i pesci non hanno mostrato segni di malattia, mortalità o anomalie fisiche. I batteri non hanno danneggiato i pesci, dimostrando che questo ceppo è sicuro per l'uso in un animale vivente.
Lo studio conclude che Bacillus velezensis SM6 rappresenta un candidato estremamente promettente per il futuro dell'acquacoltura sostenibile. Utilizzando un metodo che bilancia attentamente le prestazioni funzionali con rigorosi controlli di sicurezza, i ricercatori hanno identificato un microrganismo che potrebbe sostituire gli antibiotici nocivi. Questo batterio, isolato dalla sogliola selvatica, ha il potenziale per proteggere i pesci d'allevamento dalle malattie mantenendo sano l'ambiente acquatico. Il lavoro suggerisce che i migliori probiotici potrebbero non provenire da un laboratorio, ma proprio dagli ecosistemi in cui vivono i pesci, offrendo una soluzione naturale a uno dei problemi più persistenti dell'acquacoltura. Sebbene siano necessari ulteriori studi per testarne l'efficacia in operazioni di allevamento su larga scala, questa scoperta segna un passo significativo verso un modo più sicuro e sostenibile per nutrire la popolazione mondiale in crescita.
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