CC BY
69
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2518-7554 print doi: 10.15421/nvlvet8716
ISSN 2518-1327 online http://nvlvet.com.ua/
UDC 637.354.8
Antibiotic resistance of lactis acid bacteria and the risk of its transmission with fermented dairy products
I.M. Slyvka, O.Y. Tsisaryk, L.Y. Musiy
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Ukraine
Slyvka, I.M., Tsisaryk, O.Y., & Musiy, L.Y. (2018). Antibiotic resistance of lactis acid bacteria and the risk of its transmission with fermented dairy products. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(87), 78-84. doi: 10.15421/nvlvet8716
Bacterial resistance to antimicrobials is a global health problem that affects not only on humane and veterinary medicine, but also on food products. The food chain can be by transmission of antibiotic resistance from bacterial populations to animals and humans. Literary data on the current state of the problem of antibiotic resistance of lactic acid bacteria (LAB) in Ukraine and in the world are given in the review. Possible ways of transferring resistance to antibiotics through fermented dairy products are shown. The main aspects of the danger of transmission of antibiotic resistance genes through the LAB and fermented dairy products are revealed. The main modern approaches to the definition of antibiotic resistance of microorganisms with the use of classical and modern research methods are described. The article provides the main sources of information on the safety of use of LAB as starter cultures and probiotics for the production of fermented dairy products. The hypothesis of the resistance gene's reservoir suggests that LAB can be a reservoir of sustainability genes, and the subsequent transfer of such genes to pathogenic and opportunistic microorganisms. The presence of antibiotic resistance genes transposed horizontally is inadmissible for lactobacilli, which are used as commercial bacterial agents for the production of fermented dairy products. According to the literature data, the absence of acquired antimicrobial resistance has become an important criterion for assessing the safety of lactobacilli, which are used as starting cultures for the production of fermented dairy products or probiotics. It has been established that it is obligatory to study the antibiotic resistance gene in addition to clinical and laboratory methods of studying the antibiotic resistance of LAB. To minimize the formation of antibiotic-resistant bacteria in food products of plant and animal origin it is possible by careful monitoring of residues of antibiotics in raw materials and finished products. This will prevent the entry of antibiotic resistant strains into the natural cycle.
Key words: lactic acid bacteria, antibiotic resistance, probiotics, antibiotics, gene reservoir, fermented dairy products.
f i ■ >■ • • • ■ >■ • a aa a a
Стшк1сть до антиоютикш молочнокислих оактерш i загроза п передач1 з ферментованими молочними продуктами
1.М. Сливка, О.Й. Цюарик, Л.Я. Мусш
Львiвський нацюнальний ^верситет ветеринарног медицини та бютехнологт шет С.З. Гжицького, м. Львiв, Укра'та
Бактергальна стттстъ до антимжробних препаратгв - глобальна проблема охорони здоров 'я, яка впливае не лише на гуманну i ветеринарну медицину, а й на виробництво харчових продyктiв, осктьки харчовий ланцюг стае можливим шляхом поширення антибютичного опору серед бактерiалъних популяцш тварин i людей. В оглядi наведено лШературш дан щодо сучасного стану проблеми антибiотикорезистентностi молочнокислих бактерт (МКБ) в Укран та свiтi. Охорактеризовано можливi шляхи передачi стiйкостi до антибютитв через ферментован молочн продукти. Розкрито основж аспекти небезпеки поширення гетв антибiотикорезистентностi через МКБ та ферментоваж молочж продукти. Описано основж сучасн тдходи до визначення антибiотикорезистентностi мiкроорганiзмiв is застосуванням класичних i сучасних методiв до^дження. У роботi наведено основы джерела тформацп з питанъ безпеки використання МКБ в ролi стартових культур i пробютитв для виробництва ферме-
Article info
Received 15.02.2018 Received in revisedform
23.03.2018 Accepted 26.03.2018
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Pekarska str., 50, Lviv, 79010, Ukraine. Тел.: +38-067-600-11-04; +38-097-986-15-44; +38-098-132-31-63 E-mail: slyvka. [email protected],
[email protected], musiyluba@ukr. net
нтованих молочних продуктiв. Гтотеза резервуару гетв резистентностi припускае, що МКБ можуть бути резервуаром гетв стiйкостi з подальшим перенесенням таких гетв до патогенних та опортутстичних мiкроорганiзмiв. Наявтсть гетв антибю-тикорезистентностi, як перенесен горизонтальным шляхом е недопустимим для лактобактерш, як використовуються як коме-рцшт бактерiальнi препарати для виробництва ферментованих молочних продуктiв. Згiдно з лтературними даними встановле-но, що вiдсутнiсть набутог антимжробноЧ стiйкостi стала важливим критерiем для оцтки безпеки лактобактерш, як використовуються, як стартовi культури для виробництва ферментованих молочних продуктiв або пробютики. Встановлено, що крм клШчних та лабораторних методiв до^дження антибiотикорезистентностi МКБ, обов 'язковим е вивчення гена антибютико-резистентностi. Мттазувати утворення резистентних до антибютимв бактерш у продуктах рослинного та тваринного похо-дження, можна шляхом ретельного монторингу залишмв антибютимв у сировин та готових продуктах. Це дозволить уникну-ти потрапляння антиботикорезистентних штамiв у природний кругообк.
Ключовi слова: молочноки^ бактерп, антибютикорезистенттсть, пробютики, антибютики, резервуар гетв, ферментова-н молочн продукти.
Молочнокисл! бактерп (МКБ) традицшно використовуються як компоненти заквасок для харчових продукпв. Кр1м того, вони е нормофлорою шлунково-кишкового тракту людини, а деяш штами активно використовуються у рол1 пробютишв.
Пробютики - це жив1 мжрооргашзми або !х метаболии, яш можуть позитивно впливати на здоров'я людини, нормал1зувати мжробний баланс кишшвни-ка, що призводить до полшшення стану здоров'я (Sánchez et al., 2017).
Багато р1зновид1в лактобактерш, яш використовуються в рол1 пробютишв, попередньо визнаних як безпечш - Generally Regarded As Safe (GRAS) (Monahan, 2011), можливо, стають векторами передач! гешв антибютично! резистентносп. Ц бактерп, за-звичай, споживаються у великих шлькостях, i контакт з шшими бактериями у гастроштенстинальному тракп людини забезпечуе досконалi умови для горизонтально! передачi кон'югативних плазмвд i транспозони з генами, що кодують ошр до антимжробних агенпв (Mathur and Singh 2005; Jacobsen et al., 2007; Ammor et al., 2008; Nawaz et al., 2011). Ввдсутшсть набуто! ан-тимiкробно! стшкосп стала важливим критерiем для оцшки безпеки лактобактерiй, якi використовуються як стартовi культури для виробництва ферментованих молочних продукпв або пробiотики (Mayrhofer et al., 2008).
Продовольча та сшьськогосподарська органiзацiя Органiзацi! Об'еднаних Нацiй та Всесвгтньо! Оргаш-зацп Здоров'я розробила керiвнi принципи для оцiнки безпеки пробютишв. Пробютики, яш використовуються комерцшно в харчовiй промисловостi, повинш бути дослiдженi на антибiотикорезистентнiсть (FAO-WHO, 2002).
В усьому свт спостерiгаеться загострення про-блеми щодо антимiкробно! резистентностi мжроорга-нiзмiв, що становить загрозу здоров'ю людей та тва-рин. Тепер iснуе ввдносно небагато стандартних мето-дiв для оцшки резистентносп до антибютишв пробю-тичних мiкроорганiзмiв. Стандарти для вивчення антибютикорезистентносп МКБ передбачають клшь чш та лабораторнi методи дослiдження, але не вивчення гена антибютикорезистентносп (CLSI, 2006).
Бiльшiсть бактерiй е нос1ями генiв, як1 ввдповвда-ють за рiзнi механiзми стiйкостi до антибютичних препаратiв. Сукупнiсть генiв, що кодують стшшсть до антимiкробних препарапв, нещодавно назвали резис-томою («resistome»). До недавнього часу при досл1-дженнi резистентностi мiкроорганiзмiв використову-вали iзоляти патогенних бактерiальних штамiв. Од-
нак, на думку ряду авторiв, бактери гастроштенстина-льно! мiкробiоти (молочноки^ бактерп i бiфiдобак-тери) можуть бути резервуаром гешв антибютикорезистентносп, яш можуть передаватися через гастрош-тестинальний тракт людини патогенним бактерiаль-ним штамам, що викликають рiзнi iнфекцiйнi захво-рювання. Сучаснi дослвдження бюлопчно! безпеки лактобактерiй, повиннi включати не тiльки визначен-ня наявносп ознак стiйкостi до антибiотикiв, а й дослвдження мiкроорганiзмiв на наявшсть генiв антибю-тикорезистентностi i виявлення можливостi передачi лiкарсько! резистентности Вивчення поширення генiв антибiотикорезистентностi у МКБ допоможе кращому розумiнню !х ролi в передачi ознак антибютикорезистентносп i виршенш проблеми бюлопчно! безпеки заквашувальних i пробiотичних мiкроорганiзмiв (Botina, 2008).
Сьогоднi стратегiею для лшувальних цiлей е мож-ливють використання комбiнацiй пробiотикiв та антибютишв (Govender et al., 2016), але це питання зали-шаеться суперечливим. Використання пробiотикiв з низьким рiвнем опору може бути неефективним у поеднанш з антибiотиками, якщо вони гальмуються антибiотиками, тодi як пробютики з високим ступе-нем резистентносп можуть створювати проблему через можливють передачi генiв антибютикорезистентносп ввд пробiотика до патогенного мжрооргашз-му.
Механiзми антибiотикорезистентностi рiзнi: у де-яких випадках мiкроорганiзми змшюють свою будо-ву, в шших - починають виробляти речовини, що зв'язують антибютики. Хвороби, що викликаються антибютикорезистентними мiкробами, протiкають важче i прше пiддаються л1куванню. Взагалi, у л^-ваннi таких хвороб можуть бути використаш тiльки новi та сильш антибiотики або синтетичнi препарати, яш ще не вiдомi мшробам (Fedorenko, 2001).
Отже, ефективнiсть поширення резистентносп до антибютишв визначаеться, як мшмум, двома голов-ними факторами: наявшстю генiв резистентностi та селективним тиском, яш створюють антибiотики.
Безконтрольне i нерацiональне використання антибютишв як лiкувальних та стимулюючих засобiв, призвело до того, що продукти тваринного походжен-ня, в тому числi молоко, нервдко мiстять залишковi кiлькостi цих препарапв. Розчини антибютишв вво-дять безпосередньо в ураженi частки молочно! залози при маститах (Butsenko et al., 2010).
Пастеризащя молока сприяе руйнуванню лише 6...28% антибiотикiв, що мютяться в ньому. Антибю-
тики попршують результати редуктазно! проби, за-вищуючи класшсть молока за бактер1альним забруд-ненням. Наявшсть у молош антибютишв пригшчуе розвиток МКБ, що застосовуються при виробницта кисломолочних та шших молочних продукпв (Butsenko et al., 2010). Кр1м того, вони порушують сичужне задання молока при виробнищга сиру, що негативно позначаеться на смакових якостях i консис-тенцп цiеl продукцii (Langford et al., 2003; Borovkov et al., 2010).
Вщповщно до дшчих cтандартiв (EFSA, 2012), пробiотики у харчових продуктах повинш бути чут-ливими до антибiотикiв.
МКБ, яш використовуються в ролi пробiотикiв, можуть мати природну cтiйкicть до антибютишв, як наприклад: у Leuconostoc та деяких лактобактерш до ванкомiцину чи налщиксово! кислоти. Природна резистентшсть не передаеться горизонтально, тому так бактерii не становлять загрози. На ввдшну ввд приро-дно!, набута резистентшсть з'являеться у деяких шта-мiв певного виду, що, зазвичай, е чутливим до антибь отика. £ даш, що гени стшкосп до антибiотикiв, як1 мicтятьcя у МКБ, можуть передаватися до патогенних бактерш у процеci виробництва харчових продукпв або шд час проходження !х через шлунковий тракт людини. Немае жодного бар'еру м1ж патогенними мшрооргашзмами (стрептококами), потенцiйно пато-генними (ентерококами) та коменсалами (лактобаци-лами кишшвника, лактококами), який би запобтав передачi набуто! резиcтентноcтi. Iдентичнi за нуклео-тидною поcлiдовнicтю гени стшкосп до тетрациклiну, еритромiцину, хлорамфенiколу, стрептомщину, та cтрептограмiну були знайденi у вах трьох групах бактерiй (Mathur and Singh, 2005).
Значна частина пробютишв чутлива до бiльшоcтi антибютишв. Даш лггератури (Bergogne-Berezin, 1995) сввдчать про те, що Lactobacilli, Enterococci, Bacillus cereus i Bifidobacteria не е резистентними до таких широкого застосовуваних антибютишв, як амо-ксицилш, докcициклiн, фторхiнолони i цефалоспори-ни. Це суттевий недолш бактерiйних препаратiв, що дуже обмежуе !х використання, адже !х поеднання з антибiотикотерапiею або застосування безпосередньо шсля не! неминуче супроводжуеться iнактивацiею штамiв таких пробютишв. Тому було запропоновано використовувати антибютикорезистентш штами шк-роорганiзмiв. Полiрезиcтентнi пробютики можуть застосовуватися одночасно з антибютиками для про-фiлактики виникнення побiчних явищ з боку травного каналу, спричинених пероральними антибiотиками.
Проте такий пiдхiд мае ряд недолiкiв. Передуам у такому випадку icнуе ризик плазмвдно! передачi патогенам резистентносп до аитибiотикiв (Elmer, 1999). Було продемонстроване перенесення плазмвд iз Lactobacillus reuteri на Enterococcus faecium, а також з Е. faecium на Е. faecalis у процес приготування м'ясно! i молочно! продукцii (Gevers, 2003). Iнфiку-вання E. faecium становить серйозну небезпеку тому, що у багатьох штамiв цiеi бактерп е плазмiди, якi кодують резистентшсть до рiзноманiтних антибiоти-к1в, включаючи ванкомiцин (Elmer, 1999). Цi знахщки
насторожують i вимагають контролю за культурами МКБ, як1 використовуються для виробництва харчових продукпв, на вщсутшсть мобiльних генетичних елементiв, якi включають гени антибiотикорезиcтент-ноcтi.
Через небезпеку юнування резиcтентноcтi ентеро-кок1в до ванкомщину, що може передаватися шшим мультирезистентним бактериям, використання цього антибютика рекомендуеться обмежити (Murray, 1995; CDC, 1995). У Бельгп в 1994 р. був скандально вилу-чений з продажу пробютик, до складу якого входив ентерокок (E. faecium SF 68).
Поряд з набутою юнуе ще й принципово шший тип бактерiйноi антибiотикорезиcтентноcтi - ютинна (природна або первинна). 1стинна резистентшсть притаманна вciм штамам конкретного роду або виду; вона обмежуе спектр бактершно! активноcтi певного антибiотика. Ця резистентшсть е хромосомно-опосередкованою i за жодних обставин не передаеть-ся шшим бактерiям (Courvalin, 2001).
Таким чином, пошук мiкроорганiзмiв, як1 можна використовувати як пробютики, е тривалим i склад-ним процесом.
Потенцiйним джерелом пошуку нових штамiв МКБ, перспективних для використання в склащ бак-терiальних i пробiотичних препаратiв, е вiтчизнянi кисломолочш продукти та сири, мiкрофлора яких в Украш не вивчена (Chaharovskyy, 2003; Kihel, 2003; Bondarenko et al., 2004). Дослщження мiкрофлори традицшних нацiональних молочних продуктiв може слугувати не тiльки збереженню природних бюцено-зiв, якi формувалися упродовж столиъ в конкретних умовах, але й створенню бактерiальних препаратiв для промислового використання.
Авторами (Slyvka and Tsisaryk, 2013; Slyvka and Tsisaryk, 2015) щентифжовано на генетично-молекулярному рiвнi та вивчено властивосп, в тому чиcлi антибiотикорезиcтентнicть, семи штамiв МКБ, видiлених iз традицшного карпатського сиру - брин-за.
Бринза як традицшний укра1нський продукт е абсолютно невивченим мшробюлопчним об'ектом, а в останш роки до традицшних нацюнальних продуктiв прикута особлива увага науковцiв. Створення «регiо-нальних» заквасок на оcновi штамiв, яш видiляють iз природних еконiш е перспективним, адже «мicцевi» штами краще приcтоcованi до еколого-географiчних умов конкретно! мматично! зони.
Результати досл1дження антибютикорезистентнос-тi штамiв МКБ, видiлених iз традицiйно! карпатсько! бринзи наведенi в таблицях 1 i 2.
1з карпатсько! бринзи нами видiлено чотири штами бактерш роду Enterococcus, яш не внесеш за нук-леотидною поcлiдовнicтю до бази Nucleotid Seqence Database of National Center for Biotecnology Information (Gen Bank NCBI). Штами отримали номе-ри SB 6, SB 12, SB 18, SB 20. Результати визначення чутливосп дослщжуваних штамiв ентерококiв до антибютишв наведено у таблиш 2. Видшеш культури квалiфiкували як нечутлив^ помiрно чутливi та чут-ливi - за величиною зон затримки росту.
Ta6.^H 1
AHTH6ioTHKope3HCTeHTHicTb mTaMiB MonoHHoKucnux 6aKTepin BugineHux i3 TpagHiiHHoi KapnaTCbKoi' 6pHH3H, M ± m, n = 3
3ohh 3aTpHMKH pocTy (mm)
^HCKH 3 aHTH6ioTHKaMH KoHie-HTpa-lia, MKr Lactobacillus plantarum strain RU26303 Lactococcus lactis subsp.lactis strain IMAU32258 Lactobacillus plantarum strain WCFS1 Lactobacillus plantarum strain KLDS 1.0728 Leuconostoc mesenteroides strain SWU99202 Leuconostoc mesenteroides strain A7 Lactobacillus plantarum strain C11(5)
AMoKCHiuniH 10 20,3 ± 0,3 21,7 ± 0,2 19,7 ± 0,1 22,7 ± 0,5 21,3 ± 0,5 20,7 ± 0,3 23,7 ± 0,3
OKcaiuniH 5 9,3 ± 0,2 - 10,3 ± 0,1 12,3 ± 0,3 11,7 ± 0,2 9,7 ± 0,1 10,0 ± 0,3
TeHTaMiuHH 10 24,3 ± 0,3 23,3 ± 0,3 21,0 ± 0,6 25,7 ± 0,3 27,7 ± 0,5 21,3 ± 0,6 23,7 ± 0,3
CTpenToMiuHH 10 13,3 ± 0,3 11,7 ± 0,3 9,7 ± 0,1 10,3 ± 0,3 10,7 ± 0,1 11,3 ± 0,3 12,7 ± 0,3
KaHaMiiHH 30 13,7 ± 0,3 12,7 ± 0,1 16,3 ± 0,3 10,3 ± 0,3 17,7 ± 0,3 15,0 ± 0,3 18,3 ± 0,3
EpHTpoMiiHH 10 31,7 ± 0,3 28,3 ± 0,3 21,7 ± 0,3 23,3 ± 0,3 26,3 ± 0,6 25,7 ± 0,3 32,3 ± 0,3
Tuno3HH 15 23,3 ± 0,3 29,3 ± 0,3 18,3 ± 0,2 20,6 ± 0,3 22,7 ± 0,3 27,7 ± 0,3 31,7 ± 0,3
TeTpaiHKniH 10 24,3 ± 0,3 25,7 ± 0,1 25,0 ± 0,3 29,3 ± 0,3 24,3 ± 0,3 26,3 ± 0,3 25,0 ± 0,3
floKCHiHKniHy rigpoxnopug 10 24,7 ± 0,5 25,3 ± 0,03 23,7 ± 0,3 31,6 ± 0,3 29,0 ± 0,3 25,7 ± 0,3 24,7 ± 0,3
Uunpo^noKca- IHH 15 - - 14,7 ± 0,3 15,6 ± 0,3 12,7 ± 0,3 - 10,0 ± 0,3
Hop^noKcaiHH 10 10,0 ± 0,1 - 14,7 ± 0,1 19,0 ± 0,3 17,7 ± 0,3 19,3 ± 0,3 9,7 ± 0,3
U,e^aneKCHH 30 16,3 ± 0,3 14,3 ± 0,3 15,3 ± 0,1 19,3 ± 0,3 15,0 ± 0,3 16,7 ± 0,3 18,3 ± 0,3
U,e^a3oniH 30 19,3 ± 0,3 14,3 ± 0,3 18,3 ± 0,3 24,3 ± 0,3 21,3 ± 0,3 20,3 ± 0,3 21,7 ± 0,3
Hnpo^ypaTom 300 25,3 ± 0,3 26,3 ± 0,3 15,3 ± 0,6 15,3 ± 0,3 22,3 ± 0,3 22,7 ± 0,3 27,3 ± 0,3
^eBoMiieTHH 30 27,3 ± 0,3 26,3 ± 0,3 20,7 ± 0,3 25,6 ± 03 24,7 ± 0,3 24,0 ± 0,3 28,3 ± 0,3
BaHKoMiuHH 30 - - 16,7 ± 0,3 20,6 ± 0,1 19,3 ± 0,3 16,3 ± 0,3 -
noniMiKCHH B 100 11,7 ± 0,3 12,0 ± 0,3 - - 14,7 ± 0,3 10,7 ± 0,3 12,3 ± 0,3
Pu^aMniuHH 15 25,7 ± 0,3 25,7 ± 0,6 9,7 ± 0,1 29,6 ± 0,3 25,0 ± 0,3 21,0 ± 0,3 24,7 ± 0,3
npumimKa: go 10,5 ± 0,5 - criftKi; go20,5 ±0,5 - noMipHo-HyTnHBi; 21,5 i 6inbme - HyTnHBi
3a pe3ynbraraMH npoBegeHux gocnig^eHb BCTaHoB-neHo, ^o gocnig^yBarn mTaMH MKE, BHgineHi i3 Tpagu-liHHoi KapnaTCbKoi' 6puH3H npogeMoHCTpyBanu BucoKy nyT^HBicTb go amu6ioTHKiB ycix rpyn, 3a bhhhtkom aMiHoraiKo3ugiB (cTpemoMiiHH, KaHaMiiHH) Ta nemiu-niHiB. npupogHa HyTnuBicTb go aMiHorniKo3HgiB noac-HieTbca thm, ^o y aHaepo6iB, BigcyTHi cucreMH nepeHeceHHa iux amu6ioTHKiB Hepe3 nna3MaTHHHy MeM6pa-Hy KniTHHH (Botina, 2008).
CrinKicTb go nemiunimB Mo^Ha o6rpymyBaTH Haa-BHicTio b MKE cneiiianbHux ^epMemiB, aKi iHaKTHBy-iTb gio nemiuniHy. TaKi ^epMemu MaoTb Ha3By 6eTa naKTaMa3u a6o nemiHnmia3H - rpyna 6aKTepianbHux ^epMemiB, 3gaTHux po3puBaTu 6eTa-naKTaMHe Kinbie geaKux aHTu6ioTHKiB (nemiunimB, le^anocnopumB, Kap6aneHeMiB Ta MoHo6aKTaMiB), ^o BigHocaTbca go Knacy 6eTanaKTaMiB (Busani et al., 2004).
BapTo 3a3HaHHTH, ^o CTiHKicTb go aHTu6ioTHKiB y npoMucnoBux MiKpoopraHi3MiB caMa co6oo He e HeraTH-
bhhm ^aKTopoM, ane npu 3acTocyBaHHi TaKux KynbTyp y ^epMeHToBaHux npogyKTax Mo^nuBe nepeHeceHHa reHiB aHTu6ioTHKope3ucTeHTHocTi go MiKpo^nopu xa3aiHa, ^o He6a®aHo. Cepeg gocnig^yBaHux mTaMiB MKE 6inb-micTb BuaBunuca HyTnuBHMH go mupoKoro cneKTpy aHTHMiKpo6Hux npenapaTiB, TaKi mTaMH Hagani Mo^yTb 6yTH BHKopucTaHi aK CTapToBi KynbTypu y CKnagi 6aKTe-pianbHux npenapaTiB.
TaKHM hhhom, gna 6ioTexHonoriB, MiKpo6ionoriB, cneiianicTiB, aKi npaioiTb 3 xapnoBHMH npogyKTaMH, e oneBugHHM ^aKTOM, ^o Heo6xigHo yHHKaiu nomupeHHa 6aKTepin, ^o HecyTb Mo6inbHi reHH CTiHKocTi. ToMy 6aKTepianbHi mTaMH, aKi 3acTocoByiTb gna bhtotob-neHHa npo6ioTHKiB a6o 3aKBamyBanbHux KynbTyp gna Bupo6HHiTBa KopMiB Ta npogyKTiB xapnyBaHHa, noBHHHi 6yTH nepeBipeHi Ha CTiHKicTb go amu6ioTHKiB gna 3ano-6iraHHa He6a®aHoro nepeHeceHHa pe3ucTeHTHocTi hh Ha6yrra crinKocTi 6aKTepiaMH MaKpoopraHi3My.
Таблиця 2
Антибютикорезистентшсть шташв Enterococcus видшених Í3 традицшно! карпатсько! бринзи, M ± m, n = 3
Диски з антибютиками Концентращя, Зони затримки росту (мм)
мкг SB 20 SB 18 SB 6 SB 12
Амоксицилш 10 25,6 ± 0,3 30,3 ± 0,3 26,0 ± 0,1 25,0 ± 0,5
Оксацилш 5 22,3 ± 0,6 22,3 ± 0,3 21,3 ± 0,3 19,6 ± 0,3
Гентамщин 10 15,3 ± 0,3 16,0 ± 0,3 13,6 ± 0,3 14,6 ± 0,3
Стрептомшин 10 - 9,6 ± 0,3 - 10,3 ± 0,3
Канамщин 30 9,6 ± 0,3 11,6 ± 0,3 10,3 ± 0,3 10,3 ± 0,3
Еритромщин 10 21,3 ± 0,3 23,6 ± 0,3 25,6 ± 0,3 23,3 ± 0,3
Тилозин 15 24,6 ± 0,3 24,3 ± 0,3 29,3 ± 0,3 20,6 ± 0,3
Тетрациклш 10 31,6 ± 0,3 32,0 ± 0,1 31,6 ± 0,3 29,3 ± 0,3
Доксициклшу гiдрохлорид 10 30,0 ± 0,5 31,6 ± 0,03 30,3 ± 0,3 31,6 ± 0,3
Ципрофлоксацин 15 18,6 ± 0,3 16,6 ± 0,3 14,3 ± 0,3 15,6 ± 0,3
Норфлоксаци 10 18,6 ± 0,3 17,6 ± 0,3 19,3 ± 0,3 19,0 ± 0,3
Цефалексин 30 21,3 ± 0,3 19,6 ± 0,3 21,0 ± 0,3 19,3 ± 0,3
Цефазолш 30 28,3 ± 0,3 28,3 ± 0,3 26,6 ± 0,3 24,3 ± 0,3
Нпрофурато!н 300 18,3 ± 0,3 18,0 ± 0,3 17,6 ± 0,6 15,3 ± 0,3
Левомiцетин 30 23,6 ± 0,3 25,0 ± 0,3 24,6 ± 0,3 25,6 ± 03
Ванкомщин 30 20,3 ± 0,3 21,3 ± 0,3 20,6 ± 0,3 20,6 ± 0,3
Полiмiксин В 100 - - - -
Рифампщин 15 31,3 ± 0,3 32,3 ± 0,3 30,6 ± 0,3 29,6 ± 0,3
Приметка: до 10,5±0,5 - стшкц до 20,5±0,5 - жмрно-чутливц 21,5 i бiльше - чутлив1 Висновки
Основним критерieм оцiнки безпеки штамiв МКБ, якi використовуються або перспективш для використання в ролi стартових або пробiотичних культур, е чутливiсть до клiнiчно важливих антибiотикiв.
Гiпотеза резервуару генiв резистентносп допускае, що бактери-коменсали (до яких ввдносять i МКБ) можуть бути резервуаром гешв стiйкостi з подальшим перенесенням таких генiв до патогенних та опортуш-стичних мiкроорганiзмiв.
Наявшсть гешв антибютикорезистентносп, як1 перенесет горизонтальним шляхом, е недопустимим для лактобактерш, яш використовуються як комер-цiйнi бактерiальнi препарати для виробництва ферме-нтованих молочних продуктiв.
Крiм клiнiчних та лабораторних методiв досль дження антибiотикорезистентностi молочнокислих бактерiй, обов'язковим е вивчення гена антибютикорезистентносп.
Мiнiмiзувати утворення резистентних до антибютишв бактерш у продуктах рослинного та тваринного походження можна шляхом ретельного мониторингу залишкiв антибiотикiв у сировиш та готових продуктах. Це дозволить уникнути потрапляння антибюти-корезистентних штамiв у природний кругообн-.
Дослiдження виконаннi за рахунок кошпв науко-вого проекту «Бютехнолопя створення вiтчизняних
бактерiальних препаратiв для молочно! промисловос-т» (0116U20853).
References
Ammor, M.S., Flórez, A.B., van Hoek, A.H.A.M., de los Reyes-Gavilán, C.G., Aarts, H.J.M., Margolles, A., & Mayo, B. (2008). Molecular characterization of intrinsic and acquired antibiotic resistance in lactic acid bacteria and bifidobacteria. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 14, 6-15. doi: 10.1159/000106077. Mathur, S., & Singh, R. (2005). Antibiotic resistance in food lactic acid bacteria - a review. International Journal of Food Microbiology. 105(3), 281-295. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2005.03.008. Jacobsen, L., Wilcks, A., Hammer, K., Huys, G., Gevers, D., & Andersen, S.R. (2007). Horizontal transfer of tet(M) and erm(B) resistance plasmids from food strains of Lactobacillus plantarum to Enterococcus faecalis JH2-2 in the gastrointestinal tract of gnotobiotic rats. FEMS Microbiology Ecology. 59(1), 158-166. doi: 10.1111/j.1574-6941.2006.00212.x. Nawaz, M., Wang, J., Zhou, A., Ma, C., Wu, X., Moore, J.E., Millar B.C., & Xu, J. (2011). Characterization and transfer of antibiotic resistance in lactic acid bacteria from fermented food products. Current Microbiology. 62(3), 1081-1089. doi: 10.1007/s00284-010-9856-2.
Mayrhofer, S., Domig, K.J., Mair, C., Zitz, U., Huys, G., & Kneifel, W. (2008). Comparison of broth microdilution, Etest, and agar disk diffusion methods for antimicrobial susceptibility testing of Lactobacillus acidophilus group members. Applied and Environmental Microbiology. 74(12), 3745-3748. doi: 10.1128/AEM.02849-07.
FAO-WHO. (2002). Joint FAO/WHO working group report on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome, Italy, and World Health Organization, Geneva, Switzerland.
Monahan, J.C. (2011). The FDA and generally recognized as safe (GRAS) substances. Nova Science Publishers, Hauppauge, NY.
Sanchez, B., Delgado, S., Blanco-MHguez, A., Lourenzo, A., Gueimonde, M., & Margolles, A. (2017). Probiotics, gut microbiota, and their influence on host health and disease. Molecular Nutrition & Food Research. 61(1). doi: 10.1002/ mnfr .201600240.
Lukacisinov, M., & Bollenbach, T. (2017). Toward a quantitative understanding of antibiotic resistance evolution. Curr. Opin. Biotechnol. 46, 90-97. doi: 10.1016/j.copbio.2017.02.013.
CLSI. (2006). Methods for antimicrobial dilution and disk susceptibility testing of infrequently isolated or fastidious bacteria; proposed guideline. M45-P. 25th ed. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA.
Botina, S.H. (2008). Vidovaja identifikacija i pasportizacija molochnokislyh bakterij metodami molekuljarno-geneticheskogo tipirovanija.
Molochnaja promyshlennost'. 3, 52-54 (in Russian).
Govender, M., Choonara, Y.E., van Vuuren, S., Kumar, P., Du, Toit, L.C., Erlwanger, K., & Pillay, V. (2016). A dual-biotic system for the concurrent delivery of antibiotics and probiotics: in vitro, ex vivo, in vivo and in silico evaluation and correlation. Pharm. Res. 33(12), 3057-3071. doi: 10.1007/s11095-016-2030-1.
European Food Safety Authority (EFSA). (2012). Guidance on the assessment of bacterial susceptibility to antimicrobials of human and veterinary importance. EFSA J. 10:2740.
Butsenko, I.M., Penchuk, Yu.M., & Pyroh, T.P. (2010). Tekhnolohii mikrobnoho syntezu likarskykh zasobiv. Navch. posib., NUKhT (in Ukrainian).
Borovkov, M.F., Frolov, V.P., & Serko, S.A. (2010). Veterynarno-sanytarnaia эkspertyza s osnovamy tekhnolohyy y standartyzatsyy produktov zhyvotnovodstva. Uchebnyk pod red. prof. M.F. Borovkova. 3-e yzd., dop. y pererab. Sankt-Peterburh, Lan (in Russian).
Langford, F.M., Weary, D.M., & Fisher, L. (2003). Antibiotic Resistance in Gut Bacteria from Dairy Calves: A Dose Response to the Level of Antibiotics Fed in Milk. Journal of Dairy Science. 86(12), 39633966. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(03)74006-5
Fedorenko, V.O., Basiliia, L.I., Zavorotna, S.A., Holets, L.M., & Kyrychenko, N.V. (2001). Henetychnyi kontrol biosyntezu antybiotykiv ta stiikosti do antybiotykiv u aktynomitsetiv. K.: Lohos (in Ukrainian).
Chaharovskyy, V.P., & Zholkevskaya, Y.H. (2003). Byotekhnolohyya poluchenyya byoyohurtov y byokefyra, yzuchenye ykh vlyyanyya na zdorov'e cheloveka. Mikrobiolohichnyy zhurnal. 65(6), 67-73 (in Ukrainian).
Slyvka, I.M., & Tsisaryk, O.J. (2013). Vydilennya molochnokyslyx bakterij iz ovechogo syru, vygotovlenogo v Bukovynskomu regioni ta yix identyfikaciya. Naukovyj visnyk LNUVM ta BT imeni S.Z. Gzhyczkogo. 15, 4(57), 116-121 (in Ukrainian).
Slyvka, I.M., & Tsisaryk, O.J. (2015). Identyfikaciya molochnokyslyx bakterij iz zastosuvannyam kompleksu molekulyarno-genetychnyx metodiv. Naukovyj visnyk LNUVM ta BT imeni S.Z. Gzhyczkogo. 17, 1(61), 213-222 (in Ukrainian).
Busani, L., Del Grosso, M., Paladini, C., & Gtazians, C. (2004). Antimicrobial susceptibility of vancomycin-susceptible and -resistant enterococci isolated in Italy from raw meat products, farm animals, and human infections. International Journal of Food Microbiology. 97(1), 17-22. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2004.04.008. "
Kihel, N.F. (2003). Tekhnolohii bakterialnykh preparativ dlia funktsionalnykh produktiv i biolohichno aktyvnykh dobavok. Avtoreferat dysertatsii na zdobuttia naukovoho stupenia doktora tekhnichnykh nauk, Kyiv (in Ukrainian).
Slyvka, I.M. (2015). Biotehnologija stvorennja bakterial'nogo preparatu dlja vyrobnyctva brynzy. Dysertacija na zdobuttja naukovogo stupenja kandydata sil's'kogospodars'kyh nauk, Bila Cerkva (in Ukrainian).
Slyvka, I.M., & Cisaryk, O.J. (2015). Deklaracijnyj patent Ukrai'ny na korysnu model' № u 2015 01858. Konsorcium mikroorganizmiv Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides, Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus garvieae, Enterococcus faecium dlja vyrobnyctva syru brynza: zajavnyk i vlasnyk patentu L'vivs'kyj nacional'nyj universytet veterynarnoi' medycyny ta biotehnologij imeni S.Z Gzhyc'kogo. Zajavl. 02.03.2015 r., pozytyvne rishennja 03.06.2015 (in Ukrainian).
Tsisaryk, O., Slyvka, I., & Musiy, L. (2017). Screening of technological properties of natural strains of lactic acid bacteria. Scientific Messenger LNUVMB. 19(80), 8892. doi: 10.15421/nvlvet8018.
Bondarenko, V.M. (2004). Probiotiki i mehanizmy ih lechebnogo. Jeksperim. klin. gastroenterol. 3, 83-87 (in Ukrainian)
Bergogne-Berezin, E. (1995). Impact ecologique de l'antibiotherapie. Place des microorganismes de substitution dansle controle des diarrhees et colites associees aux antibiotiques. 24, 145-156.
Elmer, G.W., Mc Farland, L.W., & Surawicz, C.M. (1999). Biotherapeutic agents and infection diseases. New York: Human Press.
Gevers, D., Huys, G., & Swings, J. (2003). In vitro conjugal transfer tetracycline resistance from Lactobacillus isolates to other Gram-positive bacteria. FEMS Microbiology Letters. 225(1), 125-130. doi: 10.1016/S0378-1097(03)00505-6.
Centers for Disease Control. (1995). CDC issues recommendation for preventing spread of vancomycin resistance. Am. J. Health. Pharm. 52, 1272-1274.
Murray, B.E. (1995). Editorial responce: What can we do about vancomycin resistant enterococci? Clinical Infectious Diseases. 20(5), 1134-1136.
https://www.jstor.org/stable/4458518?seq=1#page_sca n_tab_contents.
Courvalin, P., & Trieu Cuot, P. (2001). Minimizing potential resistance: Molecular view. Clinical Infectious Diseases. 33, 138-146. doi: 10.1086/321840.
