CC BY
12
I
SCIENCE TIME
I
ИССЛЕДОВАНИЕ БИФИДОБАКТЕРИЙ И МОЛОЧНЫХ БАКТЕРИЙ В ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОМ ТРАКТЕ ЦЫПЛЯТ-ГНОТОБИОНТОВ
Богдан Виктория Константиновна, Полякова Лилия Дмитриевна, Чокинэ Марьяна Сергеевна, Институт физиологии и санокреатологии МОКИ, г. Кишинев, Молдова
Флоря Наталья Петровна, Государственный медицинский и фармацевтический университет им. Николае Тестемицану,
г. Кишинев, Молдова
E-mail: victoriabogdan@gmail.com
Аннотация. Статья посвящена вопросам выяснения возможности приживления в желудочно-кишечном тракте гнотобиотичных цыплят бифидобактерий, выделенных от человека. Выяснилось, что гнотобиотичные цыплята могут быть использованы в качестве экспериментальной модели для изучения процесса приживления в пищеварительном тракте представителей кишечной микрофлоры. Для суждения о приживляемости микроорганизмов в кишечнике гнотобиотичных цыплят наблюдения необходимо проводить в течение не менее 5 дней с момента перорального введения изучаемых видов бактерий.
Ключевые слова: бифидобактерии, молочные бактерии, желудочно-кишечный тракт, гнотобиотичные цыплята.
Микробиота желудочно-кишечного тракта любого млекопитающего является его неотъемлемой составляющей, участвующей в защите от патогенных микроорганизмов и сохранении гомеостаза. При этом нарушение кишечного микробиоценоза или дисбиоз кишечника приводит к дестабилизации функционирования всего организма, прежде всего иммунной системы. Основными средствами для коррекции или профилактики дисбиоза являются пробиотики - пищевые продукты, биодобавки или медицинские препараты, содержащие живые микроорганизмы, оказывающие положительное воздействие на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма путем нормализации микробиоты. Несмотря на успешное использование пробиотических молочнокислых бактерий (LAB) в медицине и ветеринарии, их введение в ряде случаев может не давать ожидаемых эффектов и даже приводить к серьезным осложнениям [1].
»
23
1 SCIENCE TIME 1
С развитием гнотобиологии стало возможным изучение процесса приживления отдельных видов микроорганизмов в различных полостях макроорганизма, а также взаимодействия между этими микроорганизмами [2].
По данным отечественных и зарубежных исследователей [3; 4] микрофлора пищеварительного тракта человека и животных обладает строгой специфичностью, что дает основание для использования чистых культур микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры с целью регулирования микробного биоценоза кишечника.
В нашей стране для лечения кишечных заболеваний людей применяются отечественные биологические бактериальные препараты, в частности бифидобактерии. В птицеводстве же подобные препараты не применяются, несмотря на то, что, по данным ряда авторов [5; 6], бифидобактерии являются также представителями нормальной микрофлоры пищеварительного тракта цыплят [7]. Это побудило нас провести исследования для выяснения возможности приживления в желудочно-кишечном тракте гнотобиотичных цыплят бифидобактерий, выделенных от человека, и сравнить полученные данные с приживляемостью специфических для птицы культур Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium pseudolongum.
Материалы и методы. В настоящей работе использованы безмикробные цыплята, полученные и выращенные в специальных изоляторах для гнотобиологических исследований [8].
После определения стерильности экспериментальным цыплятам пятидневного возраста однократно вводили перорально чистую культуру изучаемых видов бактерий по 1 млн. микробных клеток на одного цыпленка.
Первая и вторая группы цыплят получали специфические для кишечника птицы культуры L. acidophilus и В. pseudolongum соответственно, а третьей группе вводили В. bifidum, вариант В. bifidum, применяемый в производстве бифидобактерина.
Количество микроорганизмов в содержимом кишечнике гнотобиотичных цыплят определяли в динамике через 6, 24, 48, 72, 120 ч после введения культур. Учет проводили путем посева испражнений, разведенных в 109, на питательные среды Блаурокка модификации Гончаровой (1970) для бифидобактерий и МРС модификации Ленцнера (1964) - для молочнокислых бактерий. Посевы инкубировали в термостате при 37°С в течение 48-96 ч.
Результаты исследований. Введенные L. acidophilus уже через 6 ч обнаруживались в кишечном содержимом в количестве 4,46 lg микробных клеток в 1 г; через 24 ч их число возросло до 6,37 и достигло своего максимума через 72 ч после введения - 9,06 1g (табл. 1). В. pseudolongum развивались также в первые 6 ч и обнаруживались содержимом прямой кишки в значительно большем количестве -7,50 lg; через 24 ч их число достигло 8,23 lg, а максимальный уровень установлен через 72 ч после введения культур - 10,72 1g микробных клеток в 1 г.
»
24
1 SCIENCE TIME 1
Таблица 1
Содержание в кишечнике гнотобиотичных цыплят различных видов микроорганизмов введенных перорально
Время отбора проб, ч Среднее число микробных клеток в 1 г испражнений, десятичные логарифмы
L. acidophilus B. pseudolongum B. bifidum
6 4,46 7,50 4,55
24 6,37 8,23 5,39
48 8,48 9,38 7,60
72 9,06 10,72 8,89
120 8,28 9,75 9,22
Забой через 5 дней после введение культур.
Несколько иначе ведут себя В. bifidum. Через 6 ч их среднее количество было почти такое же, как и молочнокислых бактерии, - 4,55 lg; через 24 ч - 5,39 1g и максимального уровня достигло через 120 ч после введения - 9,22 1g микробных клеток в 1 г, т. е. после адаптации их в пищеварительном тракте цыплят. При этом отмечено менее выраженное размножение микроорганизмов.
Штамм бифидобактерий, выделенный от человека, приживляется в кишечнике гнотобиотичных цыплят почти на таком же уровне, как и штамм B. pseudolongum, выделенный от цыплят (табл. 1). Вместе с тем установлено, что в кишечнике гнотобиотичных цыплят в возрасте 10 дней уровень испытуемых микроорганизмов рода Bifidobacterium и Lactobacillus такой же, как у взрослой птицы [9].
В конце опыта экспериментальные цыплята были забиты, и в шести отделах их пищеварительного тракта (зоб, желудок, двенадцатиперстная, тонкая, слепая и прямая кишки) определяли количественные показатели изучаемых видов микроорганизмов (табл. 2).
Эти исследования показали, что введенные перорально виды микроорганизмов обнаруживаются во всех отделах желудочно-кишечного тракта. При этом в верхних отделах (зоб, желудок) содержание В. bifidum почти в 10 раз больше, чем В. pseudolongum. Начиная с двенадцатиперстной кишки во всех отделах в большем количестве обнаруживались бифидобактерии обоих видов. Ацидофильные бактерии превалировали в содержимом зобе, желудка и двенадцатиперстной кишки. По мере продвижения по желудочно-кишечному тракту уровень всех изучаемых видов микроорганизмов увеличивается и достигает своего максимума в содержимом слепой кишки. При этом количество бифидобактерий почти не отличается от такового L. acidophilus. Что касается количества бифидобактерий человеческого штамма и выделенных от цыплят, то можно отметить, что первые обнаруживались в большем количестве в
1 SCIENCE TIME 1
содержимом верхних отделах пищеварительного тракта экспериментальных цыплят (зоб, желудок и двенадцатиперстная кишка); в тонком кишечнике содержание тех и других было почти одинаковым, а в содержимом слепой и прямой кишок количество В. pseudolongum было незначительно выше.
Таблица 2
Количественные показатели микроорганизмов в различных отделах пищеварительного тракта гнотобиотичных цыплят
Отделы пищеварительного тракта Среднее число микробных клеток в 1 г содержимого, десятичные логарифмы
L. acidophilus B. pseudolongum B. bifidum
Зоб 5,45 4,39 5,30
Желудок 5,65 4,40 5,50
Двенадцатиперстная кишка 6,34 5,22 5,46
Тонкая кишка 7,79 7,77 7,98
Слепая кишка 9,32 9,91 9,50
Прямая кишка 8,28 9,75 9,22
Эти исследования показали, что введенные перорально виды микроорганизмов обнаруживаются во всех отделах желудочно-кишечного тракта. При этом в верхних отделах (зоб, желудок) содержание В. bifidum почти в 10 раз больше, чем В. pseudolongum. Начиная с двенадцатиперстной кишки во всех отделах в большем количестве обнаруживались бифидобактерии обоих видов. Ацидофильные бактерии превалировали в содержимом зобе, желудка и двенадцатиперстной кишки. По мере продвижения по желудочно-кишечному тракту уровень всех изучаемых видов микроорганизмов увеличивается и достигает своего максимума в содержимом слепой кишки. При этом количество бифидобактерий почти не отличается от такового L. acidophilus. Что касается количества бифидобактерий человеческого штамма и выделенных от цыплят, то можно отметить, что первые обнаруживались в большем количестве в содержимом верхних отделах пищеварительного тракта экспериментальных цыплят (зоб, желудок и двенадцатиперстная кишка); в тонком кишечнике содержание тех и других было почти одинаковым, а в содержимом слепой и прямой кишок количество В. pseudolongum было незначительно выше.
Итак, установлено, что при пероральном введении монофлоры (по одному виду микроорганизмов) L. acidophilus, B. pseudolongum и В. bifidum все они в одинаковой степени приживляются в различных отделах пищеварительного тракта экспериментальных гнотобиотичных цыплят.
1 SCIENCE TIME 1
Следует отметить, что состояние экспериментальных цыплят на протяжении всего опыта было хорошее, случаев поноса не было, падеж не зарегистрирован. При забое цыплят патологических изменений в органах и тканях не обнаружено. Полученные данные подтверждают благоприятное действие испытуемых нами видов микроорганизмов на организм цыплят.
Таким образом, гнотобиотичные цыплята могут быть использованы в качестве экспериментальной модели для изучения процесса приживления в пищеварительном тракте представителей кишечной микрофлоры. Для суждения о приживляемости микроорганизмов в кишечнике гнотобиотичных цыплят наблюдения необходимо проводить в течение не менее 5 дней с момента перорального введения изучаемых видов бактерий.
Литература:
1. Ермоленко Е.И., Тарасова Е.А., Иванова А.М., Елисеев А.В. и др. Влияние пробиотических лактобацилл и энтерококков на микробиоту кишечника и иммунную систему крыс с дисбиозом // Вестник СПбГУ. - 2013. - № 11. - С. 185-194.
2. Игнатьевич П.Г., Ивановна К.Л., Алексеевич Б.Н. Гнотобиология в современных медико-биологических исследованиях // Вестник Российской академии медицинских наук. Общественная организация «Союз педиатров России». - 2012. - Т. 67. - № 5.
3. Jandhyala S.M. at al. Role of the normal gut microbiota // World J. Gastroenterol. WJG Press. - 2015. - 21 (29). - 8836-8847.
4. Немного о роли микрофлоры кишечника в жизни человека [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gdikb.by/index.php/novosti/133-nemnogo-o-roli-mikroflory-kishechnika-v-zhizni-cheloveka (дата обращения: 14.06.2019)
5. Алешкевич В.Н. и др. Определение микробиоценоза кишечного тракта животных в норме и при дисбактериозах: рекомендации. - Витебск: ВГАВМ, 2017. - 40 с.
6. Timoshko M.A. at al. Antagonistic relations between Bifidobacterium bifidum and Proteus vulgaris in vitro and in the digestive tract of gnotobiotic chickens // Zhurnal Mikrobiol. Epidemiol. i Immunobiol. - 1979. - 56 (7). - 92-96.
7. Timoshko M.A. at al. Adaptation of bifidobacteria and lactic bacteria in digestive tract of gnotobiotic chickens // Mikrobiol. Zh. - 1980. - 42 (4) . - 487-490.
8. Гнотобиология Перспективы развития // Биомедицина [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/531?locale=ru_RU (дата обращения: 16.03.2021)
9. Скрябина К.И. Физиологическая роль основных представителей нормальной микрофлоры мелких домашних животных // РВЖ. МДЖ. - 2008. - № 1. - С. 2831.
