Цель исследования

actabiomedica

Acta Biomedica Scientifica

2541-94202587-9596

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

10.29413/ABS.2019-4.1.19

actabiomedica-1989

Research Article

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

EXPERIMENTAL RESEARCHES

Изучение биологических свойств и пробиотического потенциала кишечных лактобацилл

Biological Properties and Probiotic Potential of Intestinal Lactobacilli

https://orcid.org/0000-0003-1429-3599

Боровкова

Е. А.

Borovkova

Ekaterina A.

Боровкова Екатерина Андреевна – аспирант кафедры клинической лабораторной диагностики с курсом бактериологии

Postgraduate at the Department of Clinical Laboratory Diagnostics with the Course of Bacteriology

katerina_borovkova@mail.ru

Алиева

Е. В.

Alieva

Elena V.

Алиева Елена Васильевна – доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической лабораторной диагностики с курсом бактериологии

Dr. Sc. (Med.), Professor at the Department of Clinical Laboratory Diagnostics with the Course of Bacteriology

elalieva.ru@mail.ru

Фролова

Т. В.

Frolova

Tatyana V.

Фролова Татьяна Вячеславовна – заведующая бактериологической лабораторией

Head of Bacteriological Laboratory

tvf007@yandex.ru

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииStavropol State Medical University

ГБУЗ СК «Кисловодская городская больница»Kislovodsk City Hospital

2019

03042019

41124132

2019

Боровкова Е.А., Алиева Е.В., Фролова Т.В.

Borovkova E.A., Alieva E.V., Frolova T.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/1989

Данные о неэффективности в ряде случаев или временном положительном эффекте применения коммерческих пробиотиков привели к разработке концепции аутопробиотикотерапии, согласно которой коррекция нарушенных микробиоценозов проводится с помощью аутоштаммов индигенной нормофлоры (бифидобактерий, лактобацилл и энтерококков). Однако имеющиеся в литературе публикации об эффективности аутопробиотикотерапии немногочисленны и противоречивы.

Цель исследования

Цель исследования: изучение биологических свойств и пробиотического потенциала кишечных лактобацилл, а также эффективности аутопробиотикотерапии на основе аутоштаммов Lactobacillus spp.

Методы

Методы. Биологические свойства (антибиотикорезистентность, гемолитическая, адгезивная и антагонистическая активность) изучали у 159 штаммов кишечных лактобацилл. Аутопробиотикотерапию кисломолочными заквасками на основе аутоштаммов лактобацилл для коррекции микробиоценоза толстого кишечника вследствие антибиотикотерапии проводили 78 пациентам лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) Северо-Кавказского федерального округа (СКФО).

Результаты

Результаты. Индигенные штаммы лактобацилл кишечника пациентов ЛПУ СКФО характеризуются широким спектром антибиотикочувствительности, отсутствием продукции гемолизинов, средней адгезивностью и высокой степенью антагонистической активности. Аутопробиотикотерапия с использованием аутоштаммов Lactobacillusspp. статистически значимо повышает количество лактобацилл толстого кишечника пациентов ЛПУ СКФО.

Заключение

Заключение. Выявлен высокий пробиотический потенциал индигенных лактобацилл кишечника пациентов ЛПУ СКФО, обуславливающий возможность их применения в качестве эффективных аутопробиотиков. Доказана эффективность аутопробиотикотерапии кисломолочными заквасками на основе аутоштаммов Lactobacillus spp. в восстановлении нормального содержания лактобацилл толстого кишечника пациентов ЛПУ СКФО после применения антибиотиков широкого спектра действия.

Data on inefficiency in some cases or temporary positive effect of commercial probiotics led to the development of the concept of autoprobiotic therapy. According to this, the correction of disturbed microbiocenoses is carried out using autostrains of indigenous normal flora (bifidobacteria, lactobacilli and enterococci). However, publications about effectiveness of autoprobiotic therapy are few and contradictory.

The aim of the study was to investigate the biological properties and probiotic potential of intestinal lactobacilli, as well as the effectiveness of autoprobiotic therapy, based on Lactobacillus spp.

Methods

Methods. Biological properties (antibiotic resistance, hemolytic, adhesive and antagonistic activity) were studied in 159 strains of intestinal lactobacilli. Autoprobiotic therapy with sour-milk ferments based on lactobacilli autostrains was carried out in 78 patients of the of the North Caucasus Federal District (NCFD) hospitals to correct the microbiocenosis of the large intestine due to antibiotic therapy.

Results

Results. The indigene strains of the intestinal lactobacilli of patients of NCFD hospitals are characterized by a wide spectrum of antibiotic sensitivity, lack of hemolysin production, medium adhesiveness and a high degree of antagonistic activity. Autoprobiotic therapy using Lactobacillus spp. significantly increases the amount of lactobacilli of the large intestine of patients in hospitals of the North Caucasian Federal District.

Conclusion

Conclusion. A high probiotic potential of the indigenous intestinal lactobacilli is identified, which makes it possible to use them as effective autoprobiotics. The effectiveness of autoprobiotics with fermented milk starters with Lactobacillus spp. has been proven to restore the normal amount of intestinal lactobacilli patients after the use of broad-spectrum antibiotics.

лактобациллы кишечникаантибиотикочувствительностьадгезияантагонизмаутоштаммыаутопробиотикотерапия

intestinal lactobacilliantibiotic sensitivityadhesionantagonismautostrainsautoprobiotic therapy

References1

Reid G. Regulatory and clinical aspects of dairy probiotics. In: FAO/WHO. Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional Properties of Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Cordoba, Argentina; 2001: 1–34. URL: http://www.who.int/ foodsafety/publications/fs_management/en/probiotics/pdf.

Глушанова Н.А., Блинов А.И. О причинах недостаточной эффективности пробиотикотерапии. Acta biomedica scientifica. 2004; (1-3): 48-51.

Glushanova NA, Blinov AI. On the causes of insufficient effectiveness of probiotic therapy. Acta biomedica scientifica. 2004; (1-3): 48-51. (In Russ.)

Ткаченко Е.И., Суворов А.Н. Дисбиоз кишечника. Руководство по диагностике и лечению. СПб.: СпецЛит; 2007.

Tkachenko EI, Suvorov AN. Intestinal dysbiosis. Guidelines on the diagnosis and treatment. SPb.: SpetsLit; 2007. (In Russ.)

Способ получения персонифицированного аутопробиотического продукта и способ лечения синдрома раздраженного кишечника с использованием этого продукта: Пат. № 2546253 Рос. Федерация; МПК C12N 1/20 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01), A61K 35/74 (2015.01), A23C 9/123 (2006.01) / Симаненков В.И., Суворов А.Н., Соловьева О.И.; патентообладатели Симаненков В.И., Суворов А.Н. – № 2013120765/10; заявл. 25.04.2013; опубл. 10.04.2015. – Бюл. № 10.

Simanenkov VI, Suvorov AN, Solovyeva OI. Method of production of patient-specific autologous probiotic food and method of treatment of irritable bowel syndrome using this food: Patent N 2546253 of the Russian Federation. 2015; (10). (In Russ.)

Коршунов В.М., Смеянов В.В., Ефимов Б.А. Рациональные подходы к коррекции микрофлоры кишечника. Вестник Российской академии медицинских наук. 1996; (2): 60-65.

Korshunov VM, Smeyanov VV, Efimov BA. Management approaches to the correction of intestinal microflora. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 1996; (2): 60-65. (In Russ.)

Lin JHC, Savage DC. Genetic transformation of rifampicins resistance in Lactobacillus acidophilus. J Gen Microbiol. 1986; 132(8): 2107-2111.

Глушанова Н.А. Колонизация кишечника лиофилизированными и жидкими препаратами гетеропробиотических лактобацилл (экспериментальное исследование). Acta biomedica scientifica. 2004; (1-1): 177-183.

Glushanova NA. Intestinal colonization by lyophilized and liquid preparations of heteroprobiotic lactobacilli (experimental research). Acta biomedica scientifica. 2004; (1-1): 177-183. (In Russ.)

Андреева И.В. Доказательное обоснование применения пробиотиков для лечения и профилактики заболеваний ЖКТ. Медицинский совет. 2007; (3): 60-63.

Andreyeva IV. Evidence-based grounding for using probiotics for treatment and prevention of gastrointestinal tract diseases. Meditsinskiy sovet. 2007; (3): 60-63. (In Russ.)

Способ получения аутопробиотика, содержащего живые бифидобактерии и лактобактерии: Пат. № 2139070 Рос. Федерация; МПК A61K 35/74 (1995.01), C12N 1/20 (1995.01) / Шендеров Б.А., Манвелова М.А.; заявитель и патентообладатель Шендеров Б.А. – № 99105814/13; заявл. 31.03.1999; опубл. 10.10.1999.

Shenderov BA, Manvelova MA. Method of production of autologous probiotic containing living bifidobacterium and lactobacterium: Patent N 2139070 of the Russian Federation. 1999. (In Russ.)

Способ получения аутопробиотика на основе Enterocuccus faecium, представителя индигенной микрофлоры кишечника хозяина: Пат. № 2460778 Рос. Федерация; МПК C12N 1/20 (2006.01), A61K 35/74 (2006.01), A23C 9/127 (2006.01) / Суворов А.Н., Симаненков В.И., Сундукова З.Р., Ермоленко Е.И., Цапиева А.Н., Донец В.Н., Соловьева О.И.; патентообладатели Суворов А.Н., Симаненков В.И. – № 2010154822/10; заявл. 30.12.2010; опубл. 10.09.2012. – Бюл. № 25.

Suvorov AN, Simanenkov VI, Sundukova ZR, Ermolenko EI, Tsapieva AN, Donets VN, Solovyeva OI. Method of production of autologous probiotic on the basis of Enterocuccus faecium, a form of indigenous intestinal microflora of host: Patent N 2460778 of the Russian Federation. 2012. (25). (In Russ.)

Способ получения банка аутохтонных штаммов микроорганизмов для восстановления кишечного микробиоценоза человека: Пат. № 2126043 Рос. Федерация; МПК C12N 1/20 (1995.01), A61K 35/74 (1995.01) / Хачатрян А.П., Хачатрян Р.Г.; заявители и патентообладатели Хачатрян А.П., Хачатрян Р.Г. – № 97112279/13; заявл. 29.07.1997; опубл. 10.02.1999.

Khachatryan AP, Khachatryan RG. Method of forming the bank of autochthonous strains of microorganisms for the recovery of human intestinal microbiocenosis: Patent N 2126043 of the Russian Federation. 1999. (In Russ.)

Ильин В.К., Суворов А.Н., Кирюхина Н.В., Усанова Н.А., Старкова Л.В., Бояринцев В.В., и др. Аутопробиотики как средство профилактики инфекционно-воспалительных заболеваний у человека в искусственной среде обитания. Вестник Российской академии медицинских наук. 2013; 68(2): 56-62.

Ilyin VK, Suvorov AN, Kiryukhina NV, Usanova NA, Starkova LV, Boyarintsev VV, et al. Autologous probiotics as a method of prevention of infectious and inflammatory diseases in human in artificial habitat. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2013; 68(2): 56-62. (In Russ.)

Ермоленко Е.И., Симаненков В.И., Донец В.Н., Суворов А.Н., Сундукова З.Р. Опыт экспериментального и доклинического изучения аутопробиотиков. Материалы Всероссийской конференции гастроэнтерологов юго-западного региона. Ростов-на-Дону; 2009: 83-87.

Ermolenko EI, Simanenkov VI, Donets VN, Suvorov AN, Sundukova ZR. Experimental and preclinical studying autologous probiotics. Materialy Vserossiyskoy konferentsii gastroenterologov yugo-zapadnogo regiona. Rostov-na-Donu; 2009: 83-87. (In Russ.)

Ермоленко Е.И., Ерофеев Н.П., Захарова Л.Б., Парийская Е.Н., Котылева М.П., Крамская Т.А., и др. Влияние индигенных энтерококков на микробиоту. Особенности двигательной функции толстой кишки при экспериментальном дисбиозе. Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2016; 11(2): 769-781.

Ermoleno EI, Erofeev NP, Zakharova LB, Pariyskaya EN, Kotyleva MP, Kramskaya TA, et al. Effect of indigenous enterococcus on microbiota. Features of colon motor function in experimental dysbiosis. Zdorov’e – osnova chelovecheskogo potentsiala: problemy i puti ikh resheniya. 2016; 11(2): 769-781. (In Russ.)

Чичерин И.Ю., Погорельский И.П., Лундовских И.А., Гаврилов К.Е., Шабалина М.Р., Дармов И.В. Аутопробиотикотерапия. Журнал инфектологии. 2013; 5(4): 43-54. doi: 10.22625/2072-6732-2013-5-4-43-54

Chicherin IYu, Pogorelskiy IP, Lundovskikh IP, Gavrilov KE, Shabalina MR, Darmov IV. Autologous probiotic therapy. Zhurnal infektologii. 2013; 5(4): 43-54. doi: 10.22625/2072-6732-2013-5-4- 43-54. (In Russ.)

Методические указания по санитарно-эпидемиологической оценке безопасности и функционального потенциала пробиотических микроорганизмов, используемых для производства пищевых продуктов: МУ 2.3.2.2789-10. М.; 2011.

Guidelines on sanitary and epidemiological assessment of safety and functional potential of probiotic microorganisms used for food production: MU 2.3.2.2789-10. M.; 2011. (In Russ.)

Брилис В.И., Брилене Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов. Лабораторное дело. 1986. (4): 210-212.

Brilis VI, Brilene TA, Lentsner KhP, Lentsner AA. Method of studying the adhesive process of microorganisms. Laboratornoe delo. 1986. (4): 210-212. (In Russ.)

Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Система предрегистрационного доклинического изучения безопасности препаратов. Отбор, проверка и хранение производственных штаммов, используемых при производстве пробиотиков: методические указания МУК 4.2.2602- 10.4.2. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России; 2010.

Methods of control. Biological and microbiological factors. System of pre-approval preclinical study of preparation safety. Selection, verification and storage of production strains used for production of probiotics: guidelines MUK 4.2.2602-10.4.2. M.: Federal’nyy tsentr Gossanepidnadzora Minzdrava Rossii; 2010. (In Russ.)

Ленцнер А.А., Ленцнер Х.П., Микельсаар М.Э., Тюри М.Э., Брилене Т.А., Брилис В.И. Лактофлора и колонизационная резистентность. Антибиотики и медицинская биотехнология. 1987; 32(3): 173-179.

Lentsner AA, Lentsner KhP, Mikelsaar ME, Tyuri ME, Brilene TA, Brilis VI. Lactic flora and colonization resistance. Antibiotiki i meditsinskaya biotekhnologiya. 1987; 32(3): 173-179. (In Russ.)

Heilig HG, Zoetendal EG, Vaughan EE, Marteau P, Akkermans AD, de Vos WM. Molecular diversity of Lactobacillus spp. and other lactic acid bacteria in the human intestine as determined by specific amplification of 16S ribosomal DNA. Appl Environ Microbiol. 2002; 68(1): 114-123. doi: 10.1128/AEM.68.1.114-123.2002

Walter J. The microecology of lactobacilli in the gastrointestinal tract. In: Tannock GW. (ed.). Probiotics & Prebiotics: Scientific Aspects. United Kingdom, Norfolk: Caister Academic Press; 2005: 51-82.

Goldstein EJC, Tyrrell KL, Citron DM. Lactobacillus species: Taxonomic complexity and controversial susceptibilities. Clin Infect Dis. 2015; 60(S2): S98-S107. doi: 10.1093/cid/civ072

Gueimonde M, Sánchez B, de Los Reyes-Gavilán C, Margolles A. Antibiotic resistance in probiotic bacteria. Front Microbiol. 2013; 4: 202. doi: 10.3389/fmicb.2013.00202

Charteris WP, Kelly PM, Morelli L, Collins JK. Antibiotic susceptibility of potentially probiotic Lactobacillus species. J Food Prot. 1998; 61(12): 1636-1643.

Holliman RE, Bone GP. Vancomycin resistance of clinical isolates of lactobacilli. J Infect. 1988; 16(3): 279-283.

Charteris WP, Kelly PM, Morelli L, Collins JK. Gradient diffusion antibiotic susceptibility testing of potentially probiotic lactobacilli. J Food Prot. 2001; 64(12): 2007-2014.

Condon S. Aerobic metabolism of lactic acid bacteria. Ir J Food Sci Technol. 1983; 7(1): 15-25.

Онищенко Г.Г., Алёшкин В.А., Афанасьев С.С., Поспелова В.В. Иммунобиологические препараты, перспективы применения в инфектологии. М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ; 2002.

Onishchenko GG, Alyoshkin VA, Afanasiev SS, Pospelova VV. Immunobiological preparations, prospects of using in infectology. M.: GOU VUNMTS MZ RF; 2002. (In Russ.)

Соловьева И.В., Точилина А.Г., Белова И.В., Новикова Н.А., Иванова Т.П. Биологические свойства лактобацилл. Перспективы использования в лабораториях Роспотребнадзора экспресс-методов амплификации нуклеиновых кислот (Манк) при контроле качества пищевых продуктов, БАД к пище, лекарственных форм, содержащих лактобациллы. Журнал МедиАль. 2014; (2): 29-44.

Solovyeva IV, Tochilina AG, Belova IV, Novikova NA, Ivanova TP. Biological properties of lactobacilli. Prospects of using the express-methods for nucleic acid amplification while food, BAA and lactobacilli-containing drugs quality control in laboratories of Federal Service on Surveillance for Consumer Rights Protection and Human Well-Being. ZHurnal MediAl. 2014; (2): 29-44. (In Russ.)

Оришак Е.А., Нилова Л.Ю., Авалуева Е.Б., Бойцов А.Г., Ильинская С.Л. Изучение адгезивности при диагностике дисбиозов. Клинико-лабораторный консилиум. 2010; (1): 49-57.

Orishak EA, Nilova LYu, Avalueva EB, Boytsov AG, Ilyinskaya SL. Studying adhesiveness while dysbiosis diagnostics. Kliniko-laboratornyy konsilium. 2010; (1): 49-57. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.