ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБОГАЩЕННЫХ КЕФИРНЫХ ПРОДУКТОВ НА РАЗВИТИЕ ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В настоящее время во всем мире широко распространены дисбиотические осложнения, протекающие параллельно с острыми кишечными инфекциями. Основными возбудителями острых кишечных инфекций бактериальной природы являются микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae . С целью профилактики таких заболеваний используют функциональные кисломолочные продукты, способствующие восстановлению нормальной микрофлоры кишечника. Авторами разработана технология кисломолочных кефирных биопродуктов, содержащих в своем составе пробиотики (бифидобактерии B.bifidum , B.longum , B.breve ), пребиотик лактулозу, а также иммуноглобулин «Лактоглобулин против условно-патогенных бактерий и сальмонелл». Данные продукты способны не только восстанавливать «дружественные» бактерии (лакто- и бифидобактерии) в кишечнике, но и подавлять рост условно-патогенной микрофлоры. В работе представлены результаты исследований влияния обогащенных кефирных напитков по отношению к представителям семейства Enterobacteriaceae методом развивающихся смешанных популяций в сравнении с ростом тест-штамма в монокультуре на жидких питательных средах с последующим высевом на плотные питательные среды. Установлена способность обогащенных кефирных биопродуктов ингибировать рост и размножение представителей семейства Enterobacteriaceae , а именно Salmonella typhimurium , Proteus mirabilis № 878 (035), Escherichia coli 3912/41, Shigella sonnei (S-форма) при совместном инкубировании на плотных питательных средах в течение 24 часов при 37 °С. Анализ результатов исследования свидетельствует, что наибольшей способностью оказывать подавляющее действие на развитие патогенных и условно-патогенных энтеробактерий, замедляя их рост и размножение по сравнению с контрольным образцом, обладают кефирные продукты, обогащенные лактулозой (стимулирующей рост и развитие бифидо- и лактобактерий, содержащихся в кефирном продукте и оказывающих антагонистический эффект по отношению к энтеробактериям) и иммуноглобулином«Лактоглобулин», который обладает антителами к условно-патогенным бактериям и сальмонеллам. Полученные результаты позволяют предположить, что разработанные продукты могут применяться с целью профилактики и коррекции нарушений кишечной микрофлоры и дисбиотических нарушений, в том числе и острых кишечных инфекций, вызываемых представителями семейства Enterobacteriaceae .

Ключевые слова:
Кефирные биопродукты, пробиотики, пребиотики, «Лактоглобулин», микробиота, дисбиоз, острые кишечные инфекции, ингибирующая способность, антагонистический эффект
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение В сбалансированном функционировании кишечной микробиоты важную роль играет питание. Ограниченное потребление натуральных неочищенных продуктов и переход к рафинирован- ным, которые лишены пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ, но богаты углеводами и жирами, привели к развитию алиментарно-зависимых заболеваний. Учитывая параллельное воздействие таких влияющих на состав микробиоты факторов, как окружающая среда, использование антибиотиков, состояние кишечного иммунитета, постоянное поступление в организм вредных и токсичных веществ с воздухом, водой и пищей, можно говорить о развитии дисбиоза (т. е. нарушения экологического равновесия микроорганизмов, характеризующегося изменением количественного соотношения и качественного состава микрофлоры кишечника) и затем многих других заболеваний. При дисбиозе кишечника возможно проявление патогенных свойств микробиоты с последующим развитием воспалительных, аллергических, иммунодефи- цитных и других заболеваний [1]. Параллельно с дисбиотическими осложнениями во всем мире в разных возрастных группах распространены острые кишечные инфекции (ОКИ). В развитых странах у каждого человека в среднем наблюдается как минимум один эпизод острой диареи в течение года [2, 3]. Высокая заболеваемость, повсеместная распространенность определяют актуальность проблемы дисбиозов и ОКИ, кроме того, перенесенная ОКИ является одним из факторов формирования хронической патологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), в том числе синдрома раздраженного кишечника, снижения иммунологической резистентности [3]. Особую роль в развитии дисбиозов и ОКИ играет условно-патогенная микрофлора, основные представители которой являются в обычных условиях безобидным компонентом микробиоты здорового человека. Обусловленные условно- патогенными бактериями заболевания довольно часто являются результатом активации собственной эндогенной флоры в результате несостоятельности иммунитета. Все большее число научных данных подтверждает особую роль нормальной микрофлоры кишечника в поддержании здоровья человека, в том числе в защите организма от патогенов [3, 4]. Коррекция нормального состава кишечной флоры должна быть комплексной и направленной в первую очередь на лечение основного заболевания, вызвавшего дисбаланс микрофлоры; необходим комплекс лечебно-охранительных мероприятий по общему оздоровлению организма в целом и на коррекцию его микрофлоры в частности. На состав биоценоза кишечника и состояние иммунологической защиты можно воздействовать с помощью целенаправленного использования лечебных продуктов. С целью восстановления нарушенной структуры микробиоценоза в структуру питания вводят про- и пребиотики или продукты, их содержащие. Это связано с тем, что пребиотики и пробиотики - наиболее изученные элементы в области кишечной микробиоты, оказывающие эффекты, полезные для нее и пищеварения. Это пищевые ингредиенты, которые потенциально могут благоприятно влиять на здоровье, улучшая состояние слизистых оболочек и системного иммунитета за счет модификации микробиоты кишечника [1]. В настоящее время широко используют для профилактики, коррекции и лечения дисбиозов функциональные кисломолочные продукты, обогащенные про- и пребиотическими веществами, способствующими восстановлению бифидо- и лактобактерий в кишечнике [5, 6, 10]. Эти продукты способны влиять на физиологические функции и биохимические показатели организма, они не имеют существенных ограничений, обладают приятным вкусом и предназначены для регулярного употребления [7]. Однако при восстановлении «дружественных» бактерий в кишечнике необходимо подавлять рост условно-патогенной микрофлоры. В этой связи особый интерес представляет совместное использование веществ, способствующих росту полезной микрофлоры в кишечнике, и веществ, подавляющих рост вредной микрофлоры [5, 6]. Авторами разработана технология кисломолочных биопродуктов [6, 8], содержащих в своем составе не только про- и пребиотики (бифидобактерии и лактулозу), а также иммуноглобулин «Лактоглобулин против условно- патогенных бактерий и сальмонелл», который относится к естественным иммуномодуляторам эндогенного происхождения и обладает антителами к условно-патогенным бактериям и сальмонеллам [5, 6, 8]. «Лактоглобулин» представляет собой лиофилизированную фракцию иммуноглобулинов молозивной сыворотки коров, предварительно вакцинированных против комплекса возбудителей микроорганизмов, вызывающих кишечные инфекции и дисбактериозы. Содержащиеся в препарате антитела оказывают выраженное антибактериальное и антитоксическое действие в отношении сальмонелл, протея и т. д. Препарат применяется для лечения детей и взрослых при наличии диареи и дисбактериозов [5]. Кефирные биопродукты вырабатываются с использованием «Лактоглобулина» (ЛГ) путем сквашивания пастеризованного нормализованного молока закваской кефирного грибка и симбиотической закваской бифидобактерий (B.bifidum, B.longum, B.breve) с добавлением или без добавления лактулозы [6, 8]. Основными возбудителями острых кишечных инфекций бактериальной природы являются микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae. Так, например, дизентерию вызывают бактерии рода Shigella, для которых в последнее время характерна высокая полирезистентность к основным, наиболее употребляемым антибактериальным средствам. Бактерии рода Escherichia являются возбудителями эшерихиозов, обусловливают дизентериеподобные заболевания, вызывают холероподобные заболевания, обусловливают длительно протекающие диареи. Proteus mirabilis и Escherichia coli относятся к числу возбудителей госпитальных инфекций, определяющих наиболее тяжелые проявления болезни и особо устойчивых к терапии [3]. Основной причиной пищевого отравления (сальмонеллеза) является Salmonella typhimurium, которая достаточно часто обладает антибиотикоустойчивостью. Широкое применение антибактериальных средств при лечении острых кишечных инфекций часто оказывается не только малоэффективным, но и сопровождается нежелательными побочными эффектами и неблагоприятными последствиями для больного [9]. В связи с вышеперечисленным интерес представляет изучение влияния разработанных кисломолочных продуктов, обогащенных про-, пребиотиками и «Лактоглобулином», на развитие микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae, в частности Salmonella typhimurium, Proteus mirabilis, Escherichia coli, Shigella sonnei. Объекты и методы исследований Цель исследований - изучение влияния разработанных кефирных биопродуктов на рост и развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae, являющихся причиной острых кишечных инфекций и дисбиозов. Объектами исследований явились: контрольный образец; образцы кефирных биопродуктов (выраба- тываются с использованием «Лактоглобулина» путем сквашивания пастеризованного нормали- зованного молока закваской кефирного грибка и симбиотической закваской бифидобактерий (B.bifidum, B.longum, B.breve) с добавлением или без добавления лактулозы): № 1 - кефирный биопродукт; № 2 - кефирный биопродукт с бифидобактериями и «Лактоглобулином», № 3 - кефирный биопродукт с бифидобактериями, «Лактоглобулином» и лактулозой; энтеробактерии семейства Enterobacteriaceae: Salmonella typhimurium (выделена от больного ребенка - клинический изолятор); Proteus mirabilis № 878 (035); Escherichia coli 3912/41; Shigella sonnei (S-форма); питательные среды: среда эндо (для выращивания Escherichia coli и Shigella sonnei); висмут сульфит агар (ВСА - для Salmonella typhimurium); протейная среда (для Proteus mirabilis); бульон Хоттингера рН 7,2-7,4 (МПБ); физиологический раствор (стерильный). Влияние обогащенных кефирных продуктов на рост и развитие патогенных и условно-патогенных энтеробактерий семейства Enterobacteriaceae: Salmonella typhimurium (выделена от больного ребенка - клинический изолят); Proteus mirabilis № 878 (035); Escherichia coli 3912/41; Shigella sonnei (S-форма) изучали методом развивающихся смешанных популяций в сравнении с ростом тест- штамма в монокультуре на жидких питательных средах с последующим высевом на плотные питательные среды. Данная методика включает следующие этапы: На питательную среду (скошенный мясопептонный агар) высевается патогенный микроорганизм (одна петля) и инкубируется при 37 °С в течение 24 часов. После инкубирования отбирается одна петля и пересевается в ростовую жидкость (бульон Хоттингера). Культивируется тест-культура при 37 °С в течение 18 часов. После культивирования отбирается 1 см3 суспензии и добавляется в пробирку к ростовой жидкой питательной среде (9 см3). Также в эту пробирку вносят по 1 см3 исследуемого образца кисломолочного продукта. Хорошо перемешивается. Параллельно готовится контрольный образец: к 9 см3 ростовой жидкой питательной среды добавляем 1 см3 суспензии и 1 см3 стерильного физиологического раствора. Опыт: 9 мл (бульон Хоттингера) + 1 мл микробной взвеси + 1 мл исследуемого образца кисломолочного продукта. Контроль: 9 мл (бульон Хоттингера) + 1 мл микробной взвеси + 1 мл физиологического раствора. Микробная взвесь - 1 млрд взвесь 18-часовых бульонных тест-культур, выращенных при температуре 37 °С в термостате. После внесения всех испытуемых компонентов делают из каждой пробирки разведения. Отбирают по 1 см3 и прибавляют к 9 см3 физиологического раствора. Разведения делают до 8 степени. Посев на плотные питательные среды из каждого разведения делают через 0, 5, 10, 15, 20 и 24 часа после внесения всех компонентов в пробирку. После инкубирования микроорганизма на плотных питательных средах в течение 24 часов при 37 °С проводили прямой подсчет выросших колоний в опытных и контрольных образцах. 9 Количествово микроорганизмов, lg/мл 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0 часов 5 часов 10 часов 15 часов 20 часов 24 часа Время культивирования, часы контроль кефирный без добавок кефирный+ЛГ кефирный+ЛГ+Л-за Рисунок 1 - Изменение количества микроорганизма Escherichia coli 3912/41 в процессе совместного культивирования с кефирными биопродуктами, где ЛГ - «Лактоглобулин», Л-за - лактулоза Figure 1 - Changes in the number of microorganisms Escherichia coli 3912/41 during co-culturing with kefir bioproducts where “ЛГ” is “lactoglobulin” and “Л-за” is “lactulose” 9 Количество микроорганизмов, lg/мл 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 часов 5 часов 10 часов 15 часов 20 часов 24 часа Время культивирования, часы контроль кефирный +ЛГ кефирный бионапиток без добавок кефирный+ЛГ+Л-за Рисунок 3 - Изменение количества микроорганизма Shigella sonnei (S-форма) в процессе совместного культивирования с кефирными биопродуктами, где ЛГ- «Лактоглобулин», Л-за - лактулоза Figure 3 - Changes in the number of microorganisms Shigella sonnei (S-form) during co-culturing with kefir bioproducts where “ЛГ” - “lactoglobulin”, “Л-за” - “lactulose” 9 Количество микроорганизмов, lg/мл 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 часов 5 часов 10 часов 15 часов 20 часов 24 часа 9 Количество микроорганизмов, lg/мл 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 0 часов 5 часов 10 часов 15 часов 20 часов 24 часа Время культивирования, часы контроль кефирный +ЛГ кефирный бионапиток без добавок кефирный+ЛГ+Л-за Время культивирования, часы контроль кефирный +ЛГ кефирный без добавок кефирный+ЛГ+Л-за Рисунок 2 - Изменение количества микроорганизма Salmonella typhimurium в процессе совместного культивирования с кефирными биопродуктами, где ЛГ - «Лактоглобулин», Л-за - лактулоза Figure 2 - Changes in the number of microorganisms Salmonella typhimurium during co-culturing with kefir bioproducts where “ЛГ” - “lactoglobulin”, “Л-за” - “lactulose” Рисунок 4 - Изменение количества микроорганизма Proteus mirabilis № 878 (035) в процессе совместного культивирования с кефирными биопродуктами, где ЛГ - «Лактоглобулин», Л-за - лактулоза Figure 4 - Changes in the number of microorganisms Proteus mirabilis # 878 (035) during co-culturing with kefir bioproducts where “ЛГ” - “lactoglobulin”, “Л-за” - “lactulose” Совместное культивирование микроорганизма с образцами кисломолочных продуктов длилось 24 часа. В качестве тест-культур использовали 18-часовые штаммы микроорганизмов. Результаты были получены путем прямого подсчета количества колоний на средах. Результаты и их обсуждение На рис. 1-4 приведены результаты эксперимента по изучению влияния обогащенных кефирных биопродуктов на рост и развитие патогенных и условно-патогенных энтеробактерий семейства Enterobacteriaceae. Результаты проведенных исследований подтверждают способность разработанных кефирных биопродуктов ингибировать рост и развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Анализ результатов исследования влияния кефирных биопродуктов без добавок (на рисунках) свидетельствует, что данные продукты оказывают подавляющее действие на развитие патогенных и условно-патогенных энтеробактерий, замедляя их размножение по сравнению с контрольным образцом. Однако следует отметить, что подавляющая способность по отношению ко всем взятым в опыт патогенным и условно-патогенным бактериям семейства Enterobacteriaceae значительно сильнее выражена у тех кефирных биопродуктов, которые содержат в своем составе «Лактоглобулин» и «Лактоглобулин» совместно с лактулозой. Исследуемые образцы обогащенных кефирных биопродуктов проявили выраженную способность ингибировать рост представителей семейства Enterobacteriaceae. Таким образом, кефирные биопродукты, содержащие в своем составе только «Лактоглобулин», обладают средней ингибирующей способностью по отношению к Salmonella typhimurium, Proteus mirabilis № 878 (035), Escherichia coli 3912/41, Shigella sonnei (S-форма) и подавляют рост и размножение этих микроорганизмов при совместном инкубировании в течение 24 часов. Однако максимальный эффект подавления роста и развития всех взятых в опыт бактерий семейства Enterobacteriaceae оказывали кефирные биопродукты, обогащенные не только «Лактоглобулином», но и лактулозой. Это связано, во-первых, с тем, что лактулоза как естественный пребиотик стимулирует рост и развитие бифидо- и лактобактерий, содержащихся в кефирном продукте. А бифидо- и лактобактерии, в свою очередь, оказывают антагонистический эффект по отношению к энтеробактериям. Во-вторых, иммуноглобулин «Лактоглобулин против условно- патогенных бактерий и сальмонелл» является естественным иммуномодулятором эндогенного происхождения и обладает антителами к условно- патогенным бактериям и сальмонеллам. Получается своего рода «синергетический эффект». Выводы Таким образом, комбинация пробиотиков, пребиотиков (лактулозы) и иммуноглобулина «Лактоглобулин» приводит к усилению способности кефирных продуктов подавлять рост и развитие патогенной микрофлоры (Salmonella typhimurium, Proteus mirabilis, Escherichia coli, Shigella sonnei). Результаты проведенных исследований свидетельствуют о возможности применения разработанных обогащенных кефирных биопродуктов с целью профилактики и коррекции нарушений кишечной микрофлоры и дисбиотических нарушений, в том числе и острых кишечных инфекций, вызываемых представителями семейства Enterobacteriaceae, а именно Salmonella typhimurium, Proteus mirabilis, Escherichia coli, Shigella sonnei.
Список литературы

1. Погожева, А. Г. Роль пробиотиков в питании здорового и больного человека / А. В. Погожева, С. А. Шевелева, Ю. М. Маркова // Лечащий врач. - 2017. - № 5. - С. 67.

2. Hodges, K. Infectious diarrhea: Cellular and molecular mechanisms / K. Hodges, R. Gill // Gut Microbes. - 2010. - Vol. 1 (1). - P. 4-21.

3. Острые кишечные инфекции у детей и возможности терапии с применением метабиотиков / Е. И. Краснова [и др.] // Лечащий врач. - 2017. - № 2. - С. 73.

4. Impacts of gut bacteria on human health and diseases / Y. J. Zhang [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. - 2015. - Vol. 16 (4). - P. 7493-7519.

5. Соболева, С. В. Лактоглобулины направленного действия (микробиологические аспекты разработки и клинического применения препаратов) : автореф. дисс. … д-ра мед. наук : 03.00.07 / Соболева Светлана Васильевна. - Ростов-на-Дону, 1991. - 38 с.

6. Контарева, В. Ю. Разработка технологии кисломолочных напитков с бифидогенными свойствами и иммуностимулирующим действием : дисс. … канд. техн. наук : 05.18.04 / Контарева Валентина Юрьевна. - П. Персиановский, 2011. - 170 с.

7. Николаева, С. В. Клинические эффекты использования пробиотических продуктов питания / С. В. Николаева // Лечащий врач. - 2012. - № 2. - С. 90-94.

8. Контарева, В. Ю. Технология и качественные показатели обогащенных кисломолочных биопродуктов / В. Ю. Контарева, В. В. Крючкова, Н. Н. Яценко // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - № 1. - С. 43-47.

9. Лечение больных острыми кишечными инфекциями / В. В. Никифоров [и др.] // Лечащий врач. - 2008. - № 6. - С. 96-98.

10. Щербаков, П. Л. Нарушения микробиоценоза кишечника у детей и его коррекция / П. Л. Щербаков // Лечащий врач. - 2015. - № 9. - С. 26.


Войти или Создать
* Забыли пароль?