CC BY
11
SCIENCE TIME
ДЕЗИНТОКСИКАЦИЯ ОРГАНИЗМА ОТ ТОКСИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КИШЕЧНОЙ МИКРОФЛОРЫ
Струтинский Федор Алексеевич, Тимошко Мария Андреевна, Велчю Алена Ивановна, Богдан Виктория Константиновна, Строкова Валентина Константиновна, Институт физиологии и санокреатологии Министерства
культуры, образования и исследований Республики Молдова, Кишинев
E-mail: nutrivit @yandex.ru
Аннотация. Исследованиями доказано, что профилактика и лечение интоксикаций организма токсическими продуктами, синтезируемыми условно-патогенными бактериями родов Escherichia и Proteus, возможны лишь при < использовании саногенного пищевого фактора, каким может считаться пищевой рацион со структурой калорийности № 2. Установлено, что дезинтоксикацию организма от токсических продуктов целесообразно осуществлять опосредовано, т.е. снижением численности отдельных представителей кишечной микрофлоры, синтезирующих их в организме (условно-патогенные бактерии родов Escherichia и Proteus).
Ключевые слова: интоксикация организма, токсические продукты саногенный пищевой фактор, структура калорийности, кишечная микрофлора.
Анализ имеющейся информации выявил источники, содержащие данные об интоксикации организма химическими веществами (галогенами, тяжёлыми металлами и др.) [1,6, 9, 12, 16, 19, 21]или токсинами микроорганизмов -представителей условно-патогенных и патогенных родов [2-5, 7, 11, 14, 15, 17, 18].
Одновременно установлено, что большинство из применяемых методов дезинтоксикации организма касается лишь патологической интоксикации. В большинстве случаев применялись пероральные или парентеральные методы дезинтоксикации организма, предусматривающие лишь нейтрализацию или удаление из него токсических веществ. При этом использовались антидоты, специфические для каждого токсического вещества [1,6].
Кроме того, выявлены отдельные клинические диетологические показания, с учётом характера каждого случая интоксикации [13, 22].
Относительно интоксикации у практически здорового организма или с метаболической патологией научная информация весьма ограничена [8, 23].
■
1 SCIENCE TIME 1
Следовательно, потребовалось проведение исследований, характеризующих степень воздействия пищевого фактора на физиологический статус организма и на микроорганизмы, заселяющие различные открытые полости организма, включая и пищеварительный тракт.
На основе вышеизложенного определена цель настоящих исследований, в которой предусмотрено выявить степень воздействия некоторых пищевых рационов на численность отдельных представителей облигатных и факультативных родов кишечной микрофлоры в целях дезинтоксикации организма от токсических веществ, синтезируемых иными её представителями.
Для достижения цели проведены две серии опытов на модельных животных (морские свинки). Испытывались три варианта разработанных нами пищевых рационов с различной структурой калорийности (с № 1, 2 и 3), включающие протеины, липиды и углеводы соответственно 12, 35 и 53%; 16,30 и 54%, а также 20, 27 и 53%.
В опытах учитывали массу тела подопытных животных, выраженную в граммах, а также её прирост по сравнению с началом опыта(%). В это же время в пробах содержимого кишечника (прямой кишки) изучались показатели численности микроорганизмов облигатных (Bifidobacterium и Lactobacillus^ факультативных для пищеварительного трактародов (Escherichia и Proteus), как представителей кишечного бактериоценоза. Учитывая количество микробных клеток в 1 г пробы в десятичных логарифмах, определяли отличие финальных данных по сравнению с началом опыта (%). Полученные результаты отражены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Живая масса теламорских свинок, получавших пищевые рационы с различной структурой калорийности
Группа животных Средняя масса телаодного животного, г Прирост массы тела по сравнению с началом опыта, %
Вид Номер В начале опыта В конце опыта
К 0 415,00±2,62 452,50±2,12 9,03
Э I 413,00±3,16 544,00g±2,60 31,71
Э II 413,33±3,14 545,83±2,48 32,05
Э 419,00±2,60 504,00±2,30 20,28
Примечание: Группа животных: К-контрольная -содержалась в условиях вивария и получиа стандартный пищевой рацион; Э - экспериментальные. I -получала пищевой рацион со структурой калорийности № 1; II -с № 2 и III - с№ 3.
1 SCIENCE TIME 1
Учитывая данные таблицы 1 следует отметить, что пищевые рационы со всеми испытанными структурами калорийности способствовали увеличению прироста массы тела животных, по сравнению с началом опыта. В I, II и III экспериментальных группах отмечен прирост массы тела соответственно на 31,71; 32,05 и 20,28 %, а в контрольной группе - лишь на 9,03 %.
Таблица 2
Количественные показатели некоторых представителей кишечного бактериоценоза у морских свинок, получавших пищевые рационы с различной структурой калорийности на фоне интоксикации организма
Номер Род микроор- Количество микробных клеток в 1 г содер- Отличие по сравнению
группы ганизмов жимого кишечника, десятичные логарифмы! с началом опыта, %
животных (лог)
Начало опыта Конец опыта
1 4,38±0,14 4,56±0,14 + 4,10
2 4,20±0,25 4,59±0,31 + 9,28
0 3 6,67±0,25 6,82±0,15 + 2,24
4 5,36±0,15 5,62±0,29 + 4,85
5 3,11±0,14 4,23±0,15 + 36,01
1 4,43±0,15 6,07±0,15 +37,02
2 4,34±0,14 5,69±0,14 +31,10
I 3 6,25±0,27 4,82±0,14 -22,88
4 5,08±0,15 5,14±0,15 + 1,18
5 3, 17±0,15 1,90±0,14 >40,06
1 4,89±0,14 6,50±0,14 +32,92
2 4,46±0,15 5,96±0,14 +33,63
II 3 6,61±0,34 4,43±0,15 -32,98
4 4,82±0,38 5,83±0,15 +20,95
5 3,23±0,35 1,49±0,19 -53,86
1 4,96±0,27 5,94±0,15 +19,75
2 4,64±0,34 5,62±0.14 +21,12
III 3 6,41±0,15 4,74±0,15 -26,05
4 4,92±0,15 5,08±0,14 + 3,25
5 2,90±0,14 1,95±0,15 -32,75
Примечание: Номер группы животныхидентичен таблице 1.Род микроорганизмов: 1 - Bifidobacterium; 2 - Lactobacillus, 3 - Escherichia, 4 -семейство Streptococcaceae; 5 - Proteus.
Относительно кишечного бактериоценоза следует отметить, что в случае применения стандартного пищевого рациона (группа 0) его равновесие было нарушено. В конце опыта зарегистрировано состояние дисбактериоза, что подтверждается увеличением численности всех изученных родов бактерий по сравнению с началом опыта. Кроме того, установлено выраженное увеличение количественного уровня гнилостных микроорганизмов рода Proteus (на 36,01%). Следовательно, в организме животных процесс интоксикации токсическими
1 SCIENCE TIME 1
продуктами, синтезируемыми протеями и эшерихиями (токсины, индол, скатол, кадаверин и др.), продолжался.
Анализируя картину различий, количественных показателей кишечной микрофлоры у животных экспериментальных групп, можно отметить, что она характеризовалась значительным ростом численности микроорганизмов облигатных родов (Bifidobacterium и Lactobacillus), соответственно группам I, II и III, в среднем на 37,02 и 31,10%; 32,92 и 33,63%; 19,75 и 21,12%. У животных этих же групп одновременно обнаружено заметное снижение количества бактерий факультативных родов (Escherichia и Рго1еи8),соответственно на 22,88 и 40,06%; 32,98 и 53,86%; 26,05 и 32,75%. Следовательно, на примере этих бактерий установлено, что все варианты, предложенной структуры калорийности, испытанных пищевых рационов способствовали частичной дезинтоксикации организма животных. Всё же следует отметить, что более интенсивно воздействовал второй вариант, изученной структуры калорийности и лишь затем первый и третий.
Таким образом, на основе результатов испытаний пищевых рационов с тремя структурами калорийности при их воздействии на количественный уровень отдельных представителей кишечного бактериоценоза отобран самый положительный вариант рациона, а именно, который испытывался во второй группе морских свинок. Подобное заключение сделано преимущественно с учётом степени его воздействия на бактерии условно-патогенных родов (Escherichia и Proteus), потому что их численность снизилась в среднем соответственно на 32,98 и 53,86%, а в контрольной группе количественные показатели этих бактерий увеличились на 2,24 и 36,01%.
Вторая серия опытов проводилась в условиях идентичных с первой, с той лишь разницей, что животные всех экспериментальных групп получали один вариант пищевых рационов (одинаковая структура калорийности для всех групп животных, но отличавшейся от прежних). В настоящей серии обращено внимание лишь на изменения в количестве микробных клеток при замене пищевого рациона.
Полученные результаты исследований представлены в таблице 3.
1 SCIENCE TIME 1
Таблица 3
Количественные показатели некоторых представителей кишечного бактериоценоза у тех же морских свинок после замены пищевого рациона в экспериментальных группах
Номер Род микроор- Количество микробных клеток в 1 г содержи-
группы ганизмов мого кишечника, десятичные логарифмы (лог) Отличие по сравнению
животных с началом опыта, %
Начало опыта Конец опыта
1 4,56+0,14 4,64±0,14 + 1,75
2 4,59+0,31 4,72+0,17 + 2,83
0 3 6,82+0,15 7,88+0,32 -15,54
4 5,62+0,29 6,07+0,14 +14,09
5 4,23+0,15 5,11+0,44 +20,80
1 6,07+0,15 6,20+0,25 + 2,14
2 5,69+0,14 5,84+0,04 + 2,63
I 3 4,82+0,14 5,83+0,25 +31,60
4 5,14±0,15 5,34±0,14 + 3,89
5 1,90±0,14 2,07±0,15 + 8,94
1 6,50+0,14 7,69±0,27 +18,30
2 5,96+0,14 6,82±0,31 +14,42
II 3 4,43+0,14 6,54±0,31 +35,68
4 5,83+0,15 7,38±0,14 +26,58
5 1,49±0,19 2,43±0,15 +63,08
1 5,94+0,15 6,59±0,34 +10,94
2 5,62+0.14 5,76±0,31 + 2,49
III 3 4,74+0,15 5,73±0,35 +20,88
4 5,08+0,14 6,67±0,14 +31,29
5 1,95±0,15 2,20±0,22 +12,82
Примечание: Номер группы животных идентичен таблице 1. Род микроорганизмов идентичен таблице 2.
Анализируя данные таблицы 3, установлено, что после замены пищевых рационов с различной структурой калорийности одним рационом, в пищеварительном тракте животных всех экспериментальных групп (I-III) продолжалось относительное увеличение численности микроорганизмов облигатных родов (Bifidobacterium и Lactobacillus), но более интенсивно во второй группе (на 18,30 и 14,42%, соответственно). Однако отмечен и рост количественного уровня условно-патогенных бактерий (родов Escherichia и Proteus).
Подобные изменения были интенсивнее так же во второй группе, что подтверждает отрицательное воздействие факта замены рациона. Установлено, что это способствовало патологическим изменениям количественных показателей изученных представителей кишечного бактериоценоза (на примере вышеуказанных родов условно-патогенных бактерий).
Таким образом, в результате второй серии опытов можно отметить, что потенциал дезинтоксикации организма может быть реализован лишь в случае использования пищевых рационов с эффективной структурой калорийности, которая установлена экспериментальным путём. Срочная замена пищевого
«
1 SCIENCE TIME 1
рациона может усугубить состояние пациентов с интоксикацией организма, особенно, желудочно-кишечной, потому что эшерихии и протеи могут интенсивнее размножаться в кишечнике, увеличивая вероятность развития процесса интоксикации своими токсинами или вредными токсическими веществами (индол, скатол, кадаверин и др.), которые в большинстве случаев синтезируются ими в результате гнилостных процессов и выделяются в виде вредных для здоровья газов. Заключение
На основе полученных экспериментальных данных выявлена целесообразность рекомендации для использования в целях метаболической дезинтоксикации организма, пищевой рацион со структурой калорийности №2, для использования в целях метаболической дезинтоксикации организма, особенно при наличии в содержимом кишечника бактерий родов Escherichia и Proteus в количестве нормативных данных. Следовательно, в результате проведенных исследований доказано, что профилактика и лечение интоксикаций организма токсическими продуктами, синтезируемыми условно-патогенными бактериями родов Escherichia и Proteus возможны лишь при использовании саногенного пищевого фактора, каким можно считать пищевой рацион со структурой калорийности № 2.
Литература:
1. Alava P., Tack F., Laing G.D., de Wiele T.V. HPLC-ICP-MS method development to monitor arsenic speciac changes by human gut microbiota. In: Biomed. Chromatografy, 2012, 26 (4), p. 524-533.
2. Arkenberg A., Runkel S., Richardson D.J. et al. The production and detoxification of a potent cytotoxin, nitric oxide, by pathogenic enteric bacteria. In: Biochem .Soc. Trans., 2011, 39 (6), p. 1876-1879.
3. Awad W.A., Ghareeb K., Bohm J., Zentek J. Decontamination and detoxification strategies for the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol in animal feed and the effectiveness of microbial biodégradation. In: Food Addit. Contam. Part A. Chem. Anal. Control Expo. Risk Assess, 2010, 27 (4), p. 510-520.
4. Bertik L. Radio-detoxified endotoxin activates natural immunity: a review. In: Pathophysiology, 2005, 12 (2), p. 85-95.
5. Blanquet S., Meunier J.P., Minekus M. et al. Recombinant Saccharomyces cerevisiae expressing P450 in artificial digestive systems: a model for biodetoxication in the human digestive environment. In: Appl. Environ. Microbiol., 2003, 69 (5), p. 2884-2892.
6. Genuis S.J., Birkholz D., Ralitsch M., Thibault N. Human detoxification of perfluorinated compounds. In: Public. Health., 2010,124 (7), p. 367-375.
7. Kabak В., Dobson A.D., Var I. Strategies to prevent mycotoxin contamination of food and animal feed. In: Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 2006, 46 (8), p. 593-619.
8. Lim S. Metabolic acidosis. In: Acta Med. Indones., 2007, 39 (3), p. 145-150.
1 SCIENCE TIME 1
9. Michalke К., Schmidt A., Huber B. et al. Role of intestinal microbiota in transformation of bismuth and other metals and metalloids into volatile methyl and hydride derivatives in humans and mice. In: Appl. Environ. Microbiol., 2008, 74 (10), p. 3069-3075.
10. Rauber-Lrjthy C., Kupferschmidt H. Household chemicals: management of intoxication and antidotes. In: EXS., 2010, 100, p. 339-363.
11. Shiota M., Saitou K., Mizumoto H. et al. Rapid detoxification of cereulide in Bacillus cereus food poisoning. In: Pediatrics, 2010, 125(4), p. 951-955.
12. Upreti R.K., Shrivastava R., Chaturvedi U.C. Gut microflora & toxic metals: chromium as a model. In: Indian J. Med. Res., 2004,119(2), p. 49-59.
13. Wang X., Yang F., Liu C. et al. Dietary supplementation with the probiotic Lactobacillus fermentum 15007 and the antibiotic aureomycin differentially affects the small intestinal proteomes of weanling piglets. In: J. Nutr., 2012, 142(1), p. 7-13.
14. Wu Q., Jezkova A., Yuan Z. et al. Biological degradation of aflatoxins. In: Drug Metab. Rev., 2009, 41 (1), p. 1-7.
15. Дубовая A.B. Экзогенная и эндогенная интоксикация функциональная система детоксикации // Здоровье ребенка. 2011. № 5. С. 93-96
16. Желтышева О.С., Бокова Т.И., Инербаева А.Т. Влияние плодово-ягодных гомогенатов на детоксикацию свинца и кадмия в организме крыс //Сиб. Вест. Сельхоз. науки. 2008.№ 8. С. 97-103.
17. Кемеров С.В., Жерлов Г.К., Степин Д.А. Управление процессом детоксикации и состоянием организма больного хирургической инфекцией // Сиб. Мед. Ж., 2009. Т. 89. № 6. С. 94-99.
18. Климова Е.В. Возможность использования препарата Новасил на основе глины в качестве энтеросорбента для уменьшения биодоступностиафлатоксинов в пищеварительном тракте человека. Обзор. (США, Гана) // Экологическая безопасность в АПК, 2011. № 2. С. 537-547.
19. Лужников Е.А., Гольдфарб Ю.С. Ретроспективный взгляд на использование детоксикационнойгемосорбции при лечении острых экзогенных отравлений. В: Вест. Рос.Акад. Мед. Наук, 2009. № 10. С. 4-11.
20. Лужников Е.А., Гольдфарб Ю.С., Маткевич В.А.и др. Итоги многолетнего развития детоксикационных методов лечения острых отравлений химической этиологии // Эфферентная и физико-химическая медицина. 2009.№ 1.С. 4-15.
21. Носенко Д.Л. Влияние растительных полисахаридов на детоксикацию антропогенных загрязнителей (свинца и кадмия) в организме крыс. Автореф. дисс. к.б.н., Красноярск, 2007, 24 с.
22. Смоляков А.В.Влияние пробиотиков на детоксикацию свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров. Автореф. дисс. к.б.н., Красноярск, 2006, 21 с.
23. Шкиль Н.А., Бокова Т.Н., Васильцова И.В. Эффективность детоксикации организма лабораторных животных растительными экстрактами при экспериментальном токсикозе // Сиб. Вест. Сельхоз. науки. 2010. № 10. С. 65-70.
