Молочнокислые микроорганизмы для профилактики инфекций Е. соli

Кишечная палочка (лат. Escherichia coli, E. coli) — грамотрицательная палочковидная бактерия, относящаяся к роду Escherichia, семейству Enterobacteriaceae. Широко встречается в нижней части кишечника человека и животных. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, симбиоз с нормофлорой кишечника в форме комменсализма или мутуализма, и не проявляется антагонизм [1].

Понятие антагонизма включает, в широком смысле слова, такие формы взаимоотношений, как конкуренция, хищничество, паразитизм при любых механизмах реализации, в том числе за счёт изменения условий окружающей среды в неблагоприятную сторону. В узком смысле слова (прямым или активным антагонизмом) называют антагонизм, обусловленный образованием антимикробных веществ [2]. Так, непатогенный лактозопозитивный штамм Escherichia coli Nissle 1917 - комменсал, известеный как Mutaflor, широко используется в медицине в качестве пробиотика, обладающего антагонизмом к ряду патогенных микроорганизмов. Escherichia coli M17 также вырабатывает колицин В, за счет чего подавляет рост шигелл, сальмонелл, клебсиелл, серраций, энтеробактеров и оказывает незначительное влияние на рост стафилококков и грибов.

В кишечнике более полезны, так называемые лактозопозитивные кишечные палочки, выявляемые на среде Эндо (в англоязычной литературе “Endo Agar”), содержащей в качестве индикатора основной фуксин, обесцвеченный сульфитом натрия. Кишечная палочка с типичной биохимической активностью образует на этой среде темно-красные колонии с металлическим блеском, схожим с блеском ртути. Содержание лактозопозитивных E. сoli достигает у здорового человека любого возраста 10⁷-10⁸ КОЕ. (табл. 1)

Таблица 1 – Количественный состав микробиоценоза кишечника людей разного возраста КОЕ/г [3]

Лактозонегативные колонии на среде Эндо бесцветные, но так как энтеробактерии образуют прозрачные и полупрозрачные колонии, то они могут приобретать оттенок той среды, на которой вырастают и чаще содержат условно-патогенные (оппортунистические, потенциально-опасные) штаммы E. сoli, которые вступают с организмом человека в одних случаях в отношения симбиоза, а в других (например, в состоянии стресса) – в конкурентные отношения, приводящие в развитию дисбактериоза. Содержание лактозонегативных штаммов не должно превышать 10⁵ КОЕ/г.

А гемолитические E. coli должны отсутствовать в кишечнике, представляя в основном, а патогенные (или болезнетворные) штаммы, вызывающих желудочно-кишечные инфекции (коли-инфекции, эшерихиозы), или не превышать 10³ КОЕ/г. В зависимости от наличия тех или иных факторов патогенности (способность образовывать энтеротоксины, наличие фактора колонизации или инвазивности) все патогенные эшерихии условно делят на несколько групп: энтеропатогенные кишечные палочки (ЭПКП), энтероинвазивные (ЭИКП), энтеротоксигенные (ЭТКП) и др. Представители первой группы являются возбудителями кишечных заболеваний почти исключительно у детей первого года жизни и имеют антигенное родство с сальмонеллами.

Представители второй группы вызывают дизентериеподобные заболевания у детей старшего возраста и у взрослых, имея антигенную связь с шигеллами. Третьи группу составляют энтеротоксигенные эшерихии возбудители холероподобных заболеваний у взрослых и детей.

Основной источник заболевания – инфицированные люди со стертыми симптомами, а также носители заболевания. Часто инфекция передается и с пищей – с молочными продуктами, мясными изделиями, плохо помытыми овощами и фруктами, водой. Особенно опасны в последних случаях открытые водоемы, в которые сбрасываются сточные воды. Причем 35 % перенесших заболевание становятся носителями инфекции. Взрослые в основном заражаются при переезде в другую местность, смене климата, изменении питания и др. стрессах [4].

Нормальное количественное и качественное функционирование нормофлоры, возможно только при хорошем физиологическом состоянии организма и в первую очередь при рациональном питании.

Согласно определению ВОЗ, пробиотики — это живые микроорганизмы, применённые в адекватных количествах, оказывающие оздоровительный эффект на организм человека. Предполагается, что пробиоитические микроорганизмы включаются с состав индигенной микрофлоры. Поэтому, по современным представлениям, к кисломолочным пробиотическим продуктам могут быть отнесены только те продукты, в которых содержание пробиотических микроорганизмов (а из молочнокислых – лактобацилл) находится в достаточном количестве, не менее 10⁸ колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 см3 на протяжении всего срока годности. При этом пробиотические микроорганизмы должны быть активными при прохождении через желудочно-кишечный канал (ЖКК) человека.

Однако следует признать, что такой подход неоправданно сужает банк пробиотических субстанций и не может в полной мере объяснить широкий спектр клинических эффектов собственно пробиотической терапии, связанной с применением других культур, в том числе метаболитов культур без живых клеток. В связи с этим, на наш взгляд, корректнее использовать термин не "пробиотики", а "культуры, обладающие пробиотической активностью". В современной научно-исследовательской литературе обсуждается также вопрос о необходимости дополнительного термина «метаболитные пробиотики», которые являются транзиторными и надолго не задерживаются в ЖКТ, но также помогают восстановить и поддерживать нормофлору кишечника с помощью метаболитов, поэтому нет ограничения на высокое содержание живых клеток.

Нормофлора (иными словами: индигенная, постоянная микрофлора, биоплёнка) обладает высокой толерантностью к коррекции. Одно из решений проблемы дисбактериозов может заключаться в систематическом употреблении как традиционных кисломолочных, так и функциональных продуктов питания, названных по новой классификации пробиотиками метаболитного типа. Такие пробиотики реализуют свое положительное влияние на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина опосредованно через метаболитную регуляцию функционирования биопленок на слизистых оболочках макроорганизма [2].

Метаболитные пробиотики создают оптимальный pH в просвете кишечника, является мягким регулятором моторной функции толстой кишки, ингибируют рост условно-патогенных микроорганизмов, повышая колонизационную резистентность слизистой оболочки толстой кишки, способствует быстрому восстановлению микроэкологического статуса через нормализацию индигенной микрофлоры.

Создание благоприятных для микробиоценноза кишечника условий, например, при систематическом употреблении в пищу кисломолочных продуктов, не только повышает обеспеченность макроорганизма витаминами, оказывает антиоксидантный эффект, но и стимулирует продукцию иммуноглобулина А (IgA), подавляет рост патогенной микрофлоры [2]. Прямой формой подавления патогенной микрофлоры является антибиотическая активность.

Основная задача настоящего исследования заключалась в изучении антибиотической активности транзиторных молочнокислых культур, входящих в состав кисломолочных продуктов (родов Lactobacillus, Lactococcus.) и предварительной оценке перспективы использования исследуемых культур и продуктов их содержащих в улучшении эпидемиологической ситуации по эшерихиокозам.

Всего в опыте участвовало 16 культур молочнокислых микроорганизмов и 2 штамма лактозонегативный патогенных E. coli, выделенные и изученных во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной ветеринарии им. Я.Р. Коваленко (Вологда). Молочнокислые культуры: Lactococcus lactis subs. lactis ЛД2; Lactococcus lactis subs. lactis 8036; Lactococcus lactis subs. lactis 5016; Lactococcus lactis subs. diacetylactis 6451; Lactococcus lactis subs. diacetylactis 381; Lactococcus lactis subs. diacetylactis 58; Lactococcus lactis subs. diacetylactis 225; Lactococcus lactis subs. сremoris Т18; Lactobacillus casei 37; Lactobacillus casei n; Lactobacillus рlantarum B-3242; Lactobacillus рlantarum 207-8; Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus 298; Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus 272; Lactobacillus acidophilus PR; Lactobacillus acidophilus 5с, вязкая - из коллекций ГНУ ВНИМИ (г. Москва) и ФГУП «Экспериментальной биофабрики» (г.Углич).

Антибиотическую активность определяли чашечным методом перпендикулярных штрихов [5].

Сравнительный анализ антибиотической активности показал:

- среди испытанных штаммов наибольшей антибиотической активностью обладал штамм Lactobacillus casei subsp. casei, средняя зона задержки роста стафилококков 16,0 мм (рис.2);

- на втором месте оказались штаммы Lactobacillus рlantarum – 10,2 мм. (рис.1);

- штаммы Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus и лактококков (рис. 3-5) имеют самую невысокую среднюю антибиотическую активность, с редкими случаями зон задержки роста E. coli более 10 мм конкретной культурой.

Обобщенный анализ представленных исследований и антибиотической активности молочнокислых культур к сальмонеллам и стафилококкам [6,7] (по максимальной зоне подавления, характерной для культур) показал, что ко всем испытанным патогенным тест-культурам мезофильные лактобациллы проявляют наибольший антагонизм мезофильные лактобациллы (рис. 6). Среди выборки термофильных лактобацилл больше перспективных штаммов по признаку антибиотической активности оказалось среди Lactobacillus acidophilus.

Продолжительность нахождения в кишечнике молочнокислых микроорганизмов и их метаболитов, составляет около 3 дней [7]. Поэтому употребление и кисломолочных продуктов должно быть регулярным – не менее двух-трех раз в неделю. Таким образом, только при систематическом (не реже 3 раз в неделю) включении в свой рацион традиционных молочнокислые продуктов, произведенных с участием лактококков (сметана, простокваша, творог, сыр и др.), или с участием термофильных лактобацилл (йогурты, ацидофилин, ацидофильное молоко, Мечниковская простокваша, ряженка и др.), или продуктов с мезофильными лактобациллами Lactobacillus casei и Lactobacillus рlantarum, работает дополнительный к барьер с прямой формой подавления патогенной микрофлоры. При этом ближайшими задачами технологов и гастроэнтерологов следует считать оптимизацию штаммового состава культур заквасок, используемых для производства продуктов в сторону усиления их пробиотической активности и условий, при которых реализуется положительное влияние на физиологические функции и биохимические реакции макроорганизма.

Рис. 6.

Литература:

1. Henker J. Пробиотик escherichia coli штамма nissle 1917 (ECN) для успешного поддержания ремиссии язвенного колита у детей и подростков: открытое пилотное исследование / J. Henker, S. Muller, W. M. Laass, A. Schreiner, J. Schulze // Современная педиатрия. - 2013. - № 4. - С. 32-34.

2. Бельмер С.А., Малкоч А.В. Кишечная микрофлора и значение пребиотиков для ее функционирования. – Лечащий врач. http://www.lvrach.ru/2006/04/4533735/, свободный

3. Ардатская М. Д., Минушкин О. Н., Иконников Н. С. Дисбактериоз кишечника: понятие, диагностические подходы и пути коррекции. Возможности и преимущества биохимического исследования кала: пособие для врачей. М., 2004. - 57 с.

4. Полиевский С.А. Гигиенические основы физкультурно-спортивной деятельности. – М.: Академия. – 2014. – 272 с.

5. Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Антибиотическая активность молочнокислых бактерий к стафилококкам. – Молочная промышленность, №5. – 2014 г. – С. 48-49.

6. Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Антибиотическая активность молочнокислых бактерий к сальмонеллам. – Молочная промышленность, №1. – 2015 г. – С. 56-57.

7. Румянцев А.Г. Дисбактериоз как индикатор здоровья и показание к терапии у детей: национальный миф и научная реальность / А. Г. Румянцев //Детская больница. - 2000. - №1. - С.75-77.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис.

Рис. 5

Дата добавления: 2015-11-14