Научная статья на тему 'Апробация нового способа подготовки образцов для детекции популяций кишечной микробиоты методом полимерной цепной реакции'

Апробация нового способа подготовки образцов для детекции популяций кишечной микробиоты методом полимерной цепной реакции Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
184
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Маркова Ю. М., Полянина А. С., Минаева Л. П., Шевелева С. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Апробация нового способа подготовки образцов для детекции популяций кишечной микробиоты методом полимерной цепной реакции»

Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)

обмена веществ, что требует увеличение потребления, по сравнению с нормой, отдельных пищевых ингредиентов. Таким образом, физиологическая потребность всегда является величиной индивидуальной, и ее необходимо рассчитывать для каждого человека. В то же время потребность человека в каждом из пищевых веществ есть величина переменная, которая будет меняться в зависимости от изменения перечисленных выше внешних условий и внутренних факторов.

Следует подчеркнуть, что практически каждое пищевое вещество может выполнять в организме не одну, а множество функций. Это касается и нутрицевтиков, например, аминокислот или жирных кислот, участвующих в строительстве белков или биологических мембран, и биорегуляторов, к числу которых относятся витамины, вита-миноподобные вещества, биоэлементы и другие пищевые ингредиенты. Известно, что каждый из биорегуляторов может участвовать в работе или оказывать влияние на работу десятков или сотен ферментов и ферментных систем, и для эффективной работы каждого из ферментов требуется определенное, неодинаковое количество этих пищевых факторов. Поэтому физиологическую потребность для каждого пищевого вещества невозможно выразить одной цифрой - это разные значения одного и того же вещества, которые могут изменяться в достаточно широком диапазоне физиологических значений. В этой связи трудно разделить дозировки пищевых ингредиентов на профилактические и терапевтические. Для разных ситуаций, связанных с выполнением определенной функции в системе обмена веществ требуется разное количество одного и того же пищевого вещества.

Например, для витамина С адекватный уровень потребления, который гарантирует обеспеченность организма этим витамином, составляет 90 мг. Тогда как курильщикам его требуется не менее 140 мг, при лечении атрофичес-кого гастрита - 200 мг, в остром периоде туберкулеза - 300-400 мг, при сахарном диабете и хроническом отравлении свинцом - 500 мг, при гомоцистинурии - 1000 мг, притом что ежедневное потребление даже 10 мг аскорбиновой кислоты гарантирует невозможность развития цинги.

Адекватный уровень потребления цинка составляет 12 мг, тогда как при атопическом дерматите у детей рекомендуют ежедневно принимать 45 мг, при низкорослости у детей - 100 мг, при энтеропатическом акродерматите -130 мг, при злокачественной аллопеции и доброкачественной гиперплазии простаты - 450 мг.

Маркова Ю.М., Полянина А.С., Минаева Л.П., Шевелева С.А.

АПРОБАЦИЯ НОВОГО СПОСОБА ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ДЕТЕКЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ КИШЕЧНОЙ МИКРОБИОТЫ МЕТОДОМ ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

Актуальность. Повышение пределов прямой детекции популяций и отдельных представителей кишечной флоры высокоспецифичным методом полимерной цепной реакции (ПЦР) является актуальной задачей, решение которой направлено на получение максимально надежных качественных и количественных показателей эталонного микро-биомачеловека. Результаты выявления генного материала бактерий конкретных родов и видов, особенно трудно культивируемых, в общем пуле экстрагируемой из содержимого кишечника ДНК определяются адекватностью подготовительного этапа анализа. В серии собственных исследований по сопоставлению различных вариантов про-боподготовки, заключавшихся в оценке влияния ряда приемов (концентрирование микробной фракции кала путем бакфильтрации в сочетании с разными вариантами экстракции микробной ДНК, экстракция без бакфильтрации) на эффективность ПЦР, было обосновано преимущество процедуры выделении ДНК, основанной на лизисе, сорбции на сорбенте и элюции с тест-набором «ДНК-Сорб-С» непосредственно из размороженного материала (кал человека и лабораторных животных). Так, процедура обеспечила выявление грамположительных микроаэрофильных лакто-бацилл с родоспецифичными праймерами на уровне их нормального присутствия в кишечнике. Но для обеспечения прямого определения дефицитных уровней резидентных популяций микробиоты, в том числе строго анаэробных, такие исследования нуждаются в продолжении.

Цель исследования - апробация способа предварительной гомогенизации содержимого кишечника с использованием размольных элементов перед процедурой выделения микробной ДНК и оценка его влияния на эффективность детекции различных популяций кишечного микробиома методом ПЦР в реальном времени.

Материал и методы. Определяли количественные уровни 20 популяций микробиоты толстой кишки в размороженном кале от 5 здоровых людей разного возраста методом ПЦР. Экстракцию ДНК осуществляли с помощью набора «АмплиСенс ДНК-сорб-С» (ФГБУН «ЦНИИ эпидемиологии») в двух режимах пробоподготовки: прямая экстракция и с использованием дезинтегратора («1600 MiniG®» (SPEX SamplePrep) при 1500 об/мин - 4 мин). Концентрацию ДНК в экстрактах определяли на спектрофотометре «BioSpectrometer® basic» (Eppendorf). ПЦР проводили на приборе «CFX 96» (Bio-Rad) с использованием тест-системы «Колонофлор-16» («АльфаЛаб») в соответствии с инструкцией.

Результаты. Результаты ПЦР-исследований, оцененные по генерируемому программой конечному показателю -содержанию детектируемых в кале представителей кишечной микробиоты в 1дКОЕ/г, показали одинаковые данные по 9 родам и видам патогенных и условно-патогенных представителей транзиторной микробиоты: при использовании обоих вариантов пробоподготовки не были выявлены Salmonella, Shigella, Proteus, Candida spp., EHECE coli, Candida spp., EHECE coli, K. pneumonia, S. aureus, а K. oxytoca и C. perfringens найдены в сопоставимых количествах в одних и тех же образцах. Данные по представителям облигатных резидентных популяций приведены в таблице.

Физиология и биохимия питания

Концентрация ДНК и уровни основных популяций микробиоты в параллельных образцах кала, подвергнутых разным способам подготовки к анализу (M±m)

Показатель Экстракция ДНК из кала

без дезинтеграции(л=5) с дезинтеграцией (л=5)

Концентрация ДНК, мкг/мкл 191, 04±13,42 313,00±56,20*

Содержание микробов, lg КОЕ/г:

Общая бактериальная масса 14,24±0,11 14,04±0,07

Lactobacillus spp. 9,20±0,77 9,97±0,84

Bifidobacterium spp. 11,22±0,82 12,09±0,78

Bacteroides fragilis group 13,34±0,14 13,39±0,14

Bacteroides thetaiotaomicron 11,18±0,90 11,19±0,84

Faecalibacterium prausnitzii 11,29±0,61 11,89±0,53

Enterobacter/Citrobacter spp. 10,16±0,25 10,36±0,20

E. coli 9,76±0,44 9,98±0,45

* - различия достоверны, p<0,05.

Обсуждение. Установлено, что масса экстрагируемой ДНК из кала при использовании стадии предварительной дезинтеграции была достоверно выше, чем без него. Однако, вопреки ожидаемому эффекту, это не повлияло на результаты детекции в ПЦР ни общего числа бактерий, ни основных облигатных резидентных популяций - полученные значения для всех сопоставляемых образцов оказались в пределах величин одного порядка. Особенно четко это было выражено для грамотрицательных анаэробов (бактероиды, фузобактерии, фекалибактерии). Превышение величин 1д КОЕ/г для грамположительных анаэробов (бифидобактерий, лактобактерий) было статистически незначимым.

Заключение. Апробированный способ предварительной дезинтеграции кала с использованием размольных элементов повышает выход экстрагируемой ДНК. Но, судя по результатам анализа микробиоты в параллельных пробах, не влияет значимо на содержание в пуле микробной ДНК и на уровни выявления облигатных популяций микробиоты, обеспечивая сопоставимую чувствительность ПЦР при выбранном способе экстракции.

Работа выполнена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0529-2014-0040 «Изучение микробиомных, метаболомных и генетических характеристик анаэробных популяций кишечной микробиоты при ожирении и пищевой аллергии и синдроме раздраженного кишечника»).

Мелик-Касумов Т.Б.1, Рудниченко Ю.А.1, Кузнецова Т.Е.1, Кондрашова С.Б.1, Лукашевич В.С.1, Садовская Т.Д.1, Чуприна А.В.1, Моргунова Е.М.2

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАЛЬМОВОГО МАСЛА НА ПРОЦЕССЫ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

1 ГНУ «Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси», Минск, Республика Беларусь

2 РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию», Минск, Республика Беларусь

Актуальность. Требования технического регламента Таможенного союза ТР ТС 024/2011 касательно предельного содержания в масложировой продукции трансизомеров жирных кислот приводят к постепенному замещению в продуктах питания маргаринов на пальмовое масло. Оно содержит большое количество насыщенных жирных кислот, в основном пальмитиновой (до 45%), что объясняет его высокую температуру плавления (33-39 °С). Пальмовое масло добавляется в различные продукты питания: спреды, мороженое, шоколадную глазурь, хлеб, кондитерские изделия и др. При неумеренном потреблении насыщенных жиров повышается индекс атерогенности, что ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Исходя из этого цель настоящего исследования - экспериментальная оценка изменений в функциональном статусе организма в условиях диеты с высоким содержанием пальмового масла, применявшейся в течение двух поколений.

Материал и методы. Эксперимент проводили на крысах линии Wistar второго поколения - потомстве крыс первого поколения, получавших пальмовое масло в течение 11 нед. В экспериментальной группе животные дополнительно к стандартному рациону получали 1,7 г/кг пальмового масла. Животных содержали на соответствующей диете с 28-дневного срока. Через 9 нед кормления животных ссаживали для случки по схеме 4?+1^ на 2 нед. Самцов выводили из эксперимента, проводили сбор проб сыворотки, тканей печени и висцерального жира, а у самок регистрировали количество родившихся крысят, их выживаемость и массу на 28-е сутки.

Результаты. Результаты эксперимента показали, что животные второго поколения, содержавшиеся на диете с пальмовым маслом, быстрее набирали вес, особенно в половозрелом возрасте (9-11-я неделя кормления,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.