CC BY
10
DOI 10.31588/2413-4201-1883-241-1-35-39
УДК: 619:579.8
ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИКОБИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОБИОТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ В УСЛОВИЯХ IN VITRO
Валиуллин Л.Р. - к.б.н., зав. сектором, Бирюля В.В.2 - к.б.н., вед. науч. сотруд., Идиятов И.И. - к.б.н., ст. науч. сотруд., Мухаммадиев Р.С. - к.б.н., науч. сотруд., Валиуллина Д.А.1 - к.с-х.н., Рудь В.Ю 2 - д.ф-м.н., Глинушкин А.П.2 - д. с-х.н.
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» 1ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины
имени Н.Э. Баумана» 2ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии»
Ключевые слова: пробиотики, цитотоксичность, первичная культура клеток, проли-феративная активность
Keywords: probiotics, cytotoxicity, primary cell culture, proliferative activity
Широкое применение антибактериальных средств в лечении респираторных, желудочно-кишечных и др. заболеваний приводит к развитию дисбактериозов у человека и животных. Колонизирующая при дисбактериозе условно-патогенная микрофлора отрицательно воздействует на эпителиальную ткань поверхности кишечника и вызывает воспалительный процесс и интоксикацию организма [1]. Поэтому живые пробиотические микроорганизмы имеют важную значимость для формирования здоровья желудочно-кишечного тракта животных [2, 3, 4]. Использование пробио-тических микроорганизмов уменьшает патологические расстройства желудочно-кишечного тракта при использовании антибактериальных средств. Пробиотики способны улучшать иммунную систему, функцию эпителиального барьера и производить антибактериальные факторы [5, 6]. Так же наблюдаются и некоторые другие положительные эффекты воздействия про-биотических штаммов лактобактерий, такие как антиаллергенные эффекты, стимулирование бактериями иммунной системы кишечника [7, 8].
В последние годы ведутся работы по разработке новых консорциумов про-биотических микроорганизмов, которые обладают свойствами как антагонизма к условно-патогенной микрофлоре, так и
стимулирующие рост и развитие естественной микрофлоры хозяина [9, 10].
В связи с вышесказанным, целью данных исследований явилось проведение первичных токсикобиологических исследований консорциумов пробиотических микроорганизмов на первичной культуре клеток кишечника крысы.
Материал и методы исследований. Потенциальными пробиотическими препаратами выступали консорциумы пробиотических микроорганизмов: КПМ-2 (Bacillus subtilis и Lactobacillus plantarum), и КПМ-10 (Propioni bacterium и Lactobacillus salivarius). Для эксперимента были сформированы 11 групп. Перед введением исследуемых препаратов в группы из клеточных линий получали монослой клеток в течение 48 часов.
Клеточная культура первой группы служила контролем - вводили дистиллированную воду в том же объеме, что и в исследуемых группах.
В исследуемые клеточные культуры второй, третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой, десятой и одиннадцатой групп вводили суспензию микроорганизмов в концентрации 2х108, 6х108, 8х108, 2х109, 6х109, 8х109, 2х1010, 6х1010, 8х1010 и 2х1011КОЕ/мл соответственно.
Результаты исследований. Влия-
ние препаратов КПМ-2 и КПМ-10 на жизнеспособность клеточной культуры представлено на рисунке 1. Из рисунка 1 видно, что при воздействии пробиотических микроорганизмов консорциума КПМ-2 на клеточную культуру жизнеспособность клеток во второй, третьей, четвертой и пятой группах уменьшилась незначительно. В шестой, седьмой, восьмой, девятой, десятой и одиннадцатой группах жизнеспособность клеток уменьшилась на 9,2; 13,1; 14,5; 14,9; 18,3 и 24,5 % соответственно в сравнении с контролем. При воздействии пробиотических микроорганизмов консор-
циума КПМ-10 на клеточную культуру жизнеспособность во второй, третьей и четвертой группах уменьшилась незначительно. В пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой десятой и одиннадцатой группах жизнеспособность клеток уменьшилась соответственно на 9,4; 13,3; 16,2; 19,5; 28,1; 31,2 и 39,5 % относительно контроля.
Исследование пролиферативной активности при воздействии на клеточную линию потенциальных пробиотических консорциумов микроорганизмов КПМ-2 и КПМ-10 представлено на рисунке 2.
_КПМ-2 ■ КПМ-10_
Рисунок 1 - Влияние препаратов КПМ-2 и КПМ-10 на жизнеспособность клеточной культуры
Р3исунок 2 - Исследование пролиферативной активности препаратов КПМ-2 и КПМ-10 при воздействии на клеточную линию
Из рисунка 2 видно, что при воздействии пробиотических микроорганизмов консорциума КПМ-2 на клеточную культуру пролиферативная активность во второй, третьей и четвертой группах уменьшилась незначительно. В пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой, десятой и одиннадцатой группах пролиферативная активность клеток уменьшилась на 9,1; 13,8; 18,9; 25,0; 30,1; 38,9 и 48,5 % соот-
ветственно по сравнению с контролем. При воздействии пробиотических микроорганизмов КПМ-10 на клеточную культуру пролиферативная активность во второй и третьей группах уменьшилась незначительно. В четвертой, пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой, десятой и одиннадцатой группах пролиферативная активность клеток уменьшилась соответственно на 10,0; 17,8; 23,7; 32,3; 43,2; 50,1; 61,0 и
71,6 % в сравнении с контролем.
Изучение цитотоксических свойств потенциальных пробиотиков КПМ-2 и КПМ-10 при воздействии на клеточную культуру представлено на рисунке 3.
Из рисунка 3 видно, что во второй, третьей, четвертой, пятой и шестой группах при воздействии препарата КПМ-2 не наблюдалось значительных изменений в цитотоксичности. В седьмой группе в концентрации микроорганизмов в 6х10-9 КОЕ на 1 мл наблюдалось понижение цитоток-
сического индекса на 22,3 %, в восьмой группе наблюдалось понижение индекса цитотоксичности клеток на 30,9 % относительно контроля. В девятой и десятой группах при концентрации микроорганизмов с 4х10-10 и 6х10-10 КОЕ на 1 мл снижение данного показателя относительно контроля составило 37,0 и 41,2 % соответственно. В одиннадцатой группе снижение цитотоксического индекса клеточной линии составило 45,1 % по сравнению с контролем.
Рисунок 3 - Изучение цитотоксических свойств потенциальных пробиотиков КПМ-2 и КПМ-10 при воздействии на клеточную культуру.
При воздействии препарата КПМ-10 во второй, третьей, четвертой и пятой группах не наблюдалось значительных изменений в цитотоксичности. В шестой группе при концентрации микроорганизмов в 4х109 КОЕ на 1 мл наблюдалось понижение цитотоксического индекса на 28,7 %. В седьмой и восьмой группах наблюдалось понижение индекса цитоток-сичности клеток на 30,0 и 40,3 %, относительно контроля. В девятой и десятой группах при концентрации микроорганизмов с 4х10 и 6х1010 КОЕ/мл снижение данного показателя относительно контроля составило 48,4 и 54,1 % соответственно. В одиннадцатой группе снижение цитоток-сического индекса клеточной линии составило 60,9 % по сравнению с контролем.
Заключение. В результате проведенных исследований было установлено, что в группах с применением потенциальных пробиотических препаратов КПМ-2 и КПМ-10 в концентрации 2х10-11 КОЕ/мл, уровень жизнеспособность клеток снизился на 24,5 и 39,5 % в сравнении с контро-
лем. В группах с применением потенциальных пробиотических препаратов КПМ-2 и КПМ-10 в концентрации 2х10-11КОЕ/мл пролиферативная активность снизилась в сравнении с контрольной группой на 48,5 и 71,6 %. Из представленных данных видна более выраженная динамика цитотоксического воздействия препарата КПМ-10 на первичную культуру клеток кишечника крысы, что указывает на целесообразность выбора препарата КПМ-2, как пробиотического препарата для поддержания здоровья желудочно-кишечного тракта животных.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Крамарь, О.Г., Крамарь Л.В. Влияние кисломолочной смеси «Наринэ» на функциональное состояние толстой кишки при дисбактериозе / О.Г. Крамарь, Л.В. Крамарь // Материалы межд. научно-практ. конф. памяти Г.И. Гончаровой «Пробиоти-ческие микроорганизмы - современное состояние вопроса и перспективы использования». - М. - 2002. - С. 44.
2. Валиуллин, Л.Р. Изучение изме-
нений биохимических показателей культур клеток при воздействии Т-2 токсина / Л.Р. Валиуллин [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. -2018. - Т. 236. - № 4. - С. 39-43.
3. Валиуллин, Л.Р. Цитогенетиче-ские изменения клеток линии эпителия легкого эмбриона крупного рогатого скота при воздействии дельтаметрина / Л.Р. Валиуллин [и др.] // Ветеринарный врач. -2017. - № 1. - С. 32-37.
4. Bianchi, F. In vitro modulation of human gut microbiota composition and metabolites by Bifidobacteriumlongum BB-46 and a citric pectin / F. Bianchi [et all.] // Food Res Int. - 2019. - 120:595-602.
5. Sherman, P. M., (2009) Unraveling mechanisms of action of probiotics / P.M. Sherman, J.C. Ossa, K. Johnson-henry // Nutrition in Clinical Practice. - 2009. - T. 24(1). - P. 10-14.
6. Dev, S. (2008). Suppression of histamine signaling by probiotic Lac-B: a possible mechanism of its anti-allergic effect / S. Dev [et all.] // Journal of Pharmacological
Sciences. - 2008. - T.107. - P. 159-166.
7. Brahe, L.K., Astrup, A., Larsen, L.H. Can we prevent obesity-related metabolic diseases by dietary modulation of the gut microbiota? / L.K. Brahe, A. Astrup, L.H. Larsen // Advances in Nutrition: An International Review Journal. - 2016. - T. 7(1). -P. 90-101.
8. Makioka, Y. Oral supplementation of Bifidobacteriumlongum strain BR-108 alters cecalmicrobiota by stimulating gut immune system in mice irrespectively of viability / Y. Makioka // Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. - 2018. - N. 82(7) -P. 1180-1187.
9. Parvova, I. Animal models of human diseases and their significance for clinical studies of new drugs / I. Parvova, N. Danchev, E. Hristov // Journal of Clinical Medicine. - 2011. - №. 4(1). - P. 19-29.
10. Nabatov, A.A. The DC-SIGN-CD56 interaction inhibits the anti-dendritic cell cytotoxicity of CD56 expressing cells. / A.A. Nabatov, I.S. Raginov // Infect Agent Cancer. - 2015. - Dec 10;10:49. DOI: 10.1186/s13027-015-0043.
ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИКОБИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОБИОТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ В УСЛОВИЯХ IN VITRO
Валиуллин Л.Р., Бирюля В.В., Идиятов И.И., Мухаммадиев Р.С., Валиуллина Д.А., Рудь В.Ю., Глинушкин А.П.
Резюме
Установлено, что при воздействии на клеточную культуру потенциального пробиоти-ческого препарата КПМ-2 в группе с концентрацией микроорганизмов 2х10-11 КОЕ/мл, жизнеспособность клеток была меньше на 24,5 % в сравнении с контролем, а при воздействии потенциального пробиотического препарата КПМ-10 в концентрации 2х10-11 КОЕ/мл - на 39,5 %, соответственно. Пролиферативная активность при воздействии на клеточную культуру пробиотика КПМ-2 в концентрации 2х10-11 КОЕ/мл снизилась на 48,5 %, при воздействии потенциального препарата КПМ-10 в концентрации 2х10-11 КОЕ/мл - на 71,6 % в сравнении с контрольной группой. Полученные нами данные указывают на то, что потенциальный пробиотический препарат КПМ-2 имеет меньшие цитотоксические свойства при воздействии на первичные культуры клеток по сравнению с препаратом КПМ-10. Следовательно, целесообразно дальнейшее исследование препарата КПМ-2 в качестве пробиотического препарата.
STUDYING OF TOKSIKOBIOLOGICHESKY PROPERTIES OF POTENTIAL PRO-BIOTIC
MICROORGANISMS IN THE CONDITIONS OF IN VITRO
Valiullin L.R., Birulia V.V., Idiiatov I.I., Muhammadiev R.C., Valiullina D.A.,
Rud V.Yu., Glinushkin A.P.
Summary
It was found that when exposed to cell culture potential probiotic drug KPM-2 in the group with a concentration of microorganisms 2x10-11 CFU / ml, cell viability was less by 24.5% compared with the control, and when exposed to a potential probiotic drug KPM-10 in a concentration of 2x10-11 CFU / ml-by 39.5%, respectively. Proliferative activity when exposed to cell culture probiotic KPM-2 at a concentration of 2x10-11 CFU / ml decreased by 48.5%, when exposed to a potential drug KPM-10 at a concentration of 2x10-11 CFU/ml-by 71.6% in comparison with the control group. The data obtained by us indicate that the potential probiotic drug KPS-2 has lower cytotoxic properties when exposed to primary cell cultures compared to the drug KPM-10. Therefore, it is advisable to further study the drug KPM-2 as a probiotic drug.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-241-1-39-43 УДК 658.27:631.115.7 (470.41)
ОЦЕНКА ОСНАЩЕННОСТИ ОСНОВНЫМИ СРЕДСТВАМИ ПРОИЗВОДСТВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Валиуллина Д.А. - к.с.-х.н., Мадышев И.Ш. - к.б.н., доцент, Вагазова Г.И. - к.в.н., доцент
ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины
имени Н.Э. Баумана»
Ключевые слова: сельское хозяйство, основные средства производства, фондообеспеченность, фондовооруженность
Keywords: agriculture, basic assets of production, fondoobespechennost, fondovooruzhen-
nost
Сельское хозяйство является важ- ходимо повышать экономическую эффек-
нейшей частью экономики нашей страны. тивность производства сельскохозяйствен-
Именно с устойчивым развитием агропро- ной продукции [2].
мышленного комплекса связано обеспече- Известно, что эффективность про-
ние продовольственной безопасности и изводства на сельскохозяйственных пред-
продовольственной независимости, кото- приятиях в значительной мере определяет-
рые являются гарантом социальной ста- ся уровнем их оснащенности основными
бильности и национальной независимости средствами производства, которая харак-
России. В связи с этим, проблема устойчи- теризуется показателями фондообеспечен-
вого экономического развития агропро- ности и фондовооруженности труда [3].
мышленного комплекса находится в цен- Основные средства - это стоимостное вы-
тре внимания руководства страны и науч- ражение средств труда, которые неодно-
ного сообщества. кратно участвуют в производственном
Республика Татарстан входит в процессе, не изменяя своей первоначаль-
первую пятерку регионов по производству ной натурально-вещественной формы, а их
зерна, молока и мяса. Для того чтобы стоимость переносится на производимую
удерживать лидирующие позиции и про- продукцию по частям по мере износа. К
должать наращивать объемы производства основным средствам производства в сель-
сельхозформированиям республики необ- ском хозяйстве относятся: здания, соору-
