CC BY
9
I
SCIENCE TIME
I
МИКРООРГАНИЗМЫ CЕМЕИСТВА ЗТЯЕРТОСОССЛСЕЛЕ И ИХ РОЛЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Богдан Виктория Константиновна, Тимошко Мария Андреевна, Институт физиологии и санокреатологии АНМ, г. Кишинёв, Молдова
E-mail: victoriabogdan@gmail.com
Аннотация. В четырёх сериях опытов установлены количественные показатели микроорганизмов, принадлежащих к некоторым родам семейства Streptococcaceae. Экспериментально доказано, что этим бактериям отводится весьма важная роль в жизнедеятельности организма человека и животных, потому что они обладают способностью к антагонизму и к адгезии, которые считаются основными составными защитной роли от возбудителей кишечных заболеваний.
Ключевые слова: микроорганизмы, род, семейство, бактерии, защитная роль.
В литературной информации основное внимание обращено на то, что семейство Streptococcaceae включает бактерии стрептококковой формы, относящихся к следующим родам: Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Vagococcus и Abiotrophia. Кроме того, её представителей ещё называют: стрептококками; 1) облигатными для кишечника; 2) присутствующими в кисломолочных продуктах; 3) подвижными и 4) симбиотическими и др. [1, 2, 10].
Отмечаем, что эти микроорганизмы родственны грамположительным коккам, принадлежащих к родам: Aerococcus, Gemella, Globicatella, Helcococcus, Leuconostoc и Pediococcus, однако это не представляет опасность, потому что лишь второй род широко распространён в природе. Представители остальных родов, попадая в пищеварительном тракте животных с кормами, лишь транзитом, выделяются очень редко или вовсе не обнаруживаются [1, 7-9, 11].
Считается, что пищеварительный тракт обильнее населён бактериями рода Enterococcus. Поэтому во всём мире микроорганизмы этого рода признаны как специфические для ЖКТ человека и животных, и чаще встречается их описание в литературе [12, 13]. Вместе с тем, большинством авторов эти бактерии
1 SCIENCE TIME 1
охарактеризованы с указанием лишь общих свойств. В частности, обращено внимание на то, что энтерококки являются составной частью микрофлоры пищеварительного тракта человека и выполняют важную роль в обеспечении колонизирующей резистентности слизистой оболочки кишечника. Одновременно их считают представителями условно-патогенной микрофлоры, потому что некоторые виды способствуют появлению аутоинфекции, включительно и желудочно-кишечной. Большинство исследований посвящены их роли в возникновении и развитии различных патологий организма. При этом обращено внимание на тот факт, что большинство научных данных опубликованных за последние 15 лет, в основном, получены при исследовании проб фекалий пациентов с симптомами расстройств кишечника (в виде диареи) или его патологии инфекционной этиологии. Такая информация не всегда позволяла формировать правильное мнение в отношении всех видов стрептококков, потому что те, которые не характерны для больных были изучены не достаточно [3-6, 13].
Вместе с тем известно, что ряд кишечных стрептококков выполняют весьма полезную роль для жизнедеятельности организма, но такая информация в существующих публикациях отражена весьма ограниченно [11]. Это и послужило обоснованием для цели настоящих исследований, которая предусматривала выявление уровня некоторых представителей семейства Б^ер^сосасеае в пищеварительном тракте человека и животных в зависимости от статуса жизнедеятельности (здоровья) организма.
Для достижения поставленной цели выполнялись 4 серии опытов. В первой серии использовались дети раннего возраста (1-3 года); во второй -взрослые люди разного возраста (от 20 до 80 лет); в третьей - поросята-сосуны (10-30-дневного возраста) и в четвёртой - телята такого же возраста. Во всех сериях подопытные группы с № I включали здоровые индивидуумы (с саногенным статусом здоровья); а II и III - больных (соответственно с превентивным и финальным патологическим статусом здоровья организма). Исследованию подвергалось содержимое кишечника (прямой кишки) людей и молодняка сельскохозяйственных животных (поросят и телят-сосунов) и штаммы микроорганизмов в форме стрептококков. Исследовательский процесс осуществлялся в несколько этапов. В начале, в пробах содержимого кишечника, взятых от всех подопытных, определяли количественные показатели микроорганизмов в форме стрептококков. Затем выделяли чистые культуры бактерий в форме стрептококков и определяли их родовую принадлежность. Следующий этап касался лишь бактерий рода БЫегососсш, потому что он оказался доминирующим. Определяли некоторые полезные свойства для организма (способность к антагонизму и к адгезии). Количественные показатели энтерококков в кишечнике детей, взрослых людей и молодняка сельскохозяйственных животных (поросят и телят) изучались известными микробиологическими методами с использованием плотной элективной питательной среды с желчью и азидом натрия, выпускаемой коммерческой
1 SCIENCE TIME 1
фирмой «ШMEDIA». Результаты их численности в 1 г содержимого прямой кишки представлены в десятичных логарифмах (лог/г).
Полученные данные при определении количественных показателей энтерококков в кишечнике детей, взрослых людей и молодняка сельскохозяйственных животных (поросят и телят) отражены в таблице 1.
Таблица 1
Уровень энтерококков в кишечнике детей, взрослых людей и молодняка сельскохозяйственных животных на фоне различного статуса здоровья пищеварительного тракта
Серия опытов Возраст детей, взрослых и животных, года, дни Количество микробных клеток в 1 г содержимого кишечника, десятичные логарифмы (лог) Разница по сравнению с контролем, %
Подопытные группы Группы
I II III II III
I 1 год 5,46±0,15 7,59±0,20 8,62±0,25 +39,01 57,87
2 5,59±0,16 7,65±0,22 8,46±0,27 +36,85 51,34
3 5,77±0,15 7,82±0,19 8,54±0,23 +35,52 48,00
II 20 лет 7,65±0,16 8,53±0,20 9,41±0,22 +11.50 23,00
30 7,52±0,15 8,64±0,21 9,59±0,24 +14,89 27,52
40 7,75±0,13 8,54±0,19 9,49±0,21 10,19 22,45
50 7,85±0,12 8,41±0,18 9,54±0,20 7,13 21,52
60 8,23±0,13 8,88±0,19 9,76±0,22 6,73 18,50
70 8,72±0,16 9,04±0,22 9,92±0,24 3,66 13,76
80 8,88±0,18 9,14±0,23 9,98±0,26 2,92 12,38
III 10 дней 5,30±0,15 7,59±0,20 8,65±0,22 43,20 63,20
20 5,75±0,12 8,62±0,16 9,49±0,19 49,91 65,04
30 6,34±0,11 8,94±0,18 9,82±0,20 41,00 54,88
IV 10 6,49±0,14 8,53±0,19 9,32±0,21 31,43 43,60
20 6,38±0,13 8,25±0,17 9,07±0,19 29,31 42,16
30 6,77±0,12 8,59±0,16 9,60±0,18 26,88 41,80
Примечание: серия опытов: I - дети раннего возраста (от одного года до 3-х лет); II - взрослые люди (в возрасте 20 - 80 лет); III - поросята сосуны в возрасте 10 - 30 дней; IV- телята сосуны в возрасте 10 - 30 дней.
Подопытные группы: I - клинически здоровые организмы; II - с дисбиозом кишечника (превентивное патологическое состояние здоровья); III - с расстройством кишечника в виде диареи (финальное патологическое состояние здоровья).
1 SCIENCE TIME 1
Анализ данных табл.1 позволяет отметить, что у всех исследуемых с саногенным статусом здоровыя (первые группы), выявлен более низкий уровень стрептококков, по сравнению с таковым во вторых и третьих группах.
Поскольку большинство штаммов представляли род БЫегососсш, в дальнейшем у них были определены такие полезные свойства как способность к антагонизму и к адгезии, а полученные данные представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Антагонистическая способность у вновь выделенных штаммов энтерококков
Источник выделения Количество штаммов Коэффициент подавления роста тест микробов, %
E. coli 11 Proteus vulgaris 65 Clostridium dificileae 28 Staphylococcus aureus 209
I 77 31,25 37,46 29,32 34,57
II 35 20,17 23,24 17,43 27,22
III 23 21,19 25,21 19,15 23,31
Примечание: источник выделения: I - кишечник людей; II - кишечник поросят; III - кишечник- телят.
Таблица 3
Количественные показатели способности к адгезии у выделенных штаммов энтерококков
Источник выделения Количество штаммов Количество микробных клеток, прикреплённых к 25 эритроцитам крови человека Показатель адгезии, у. е.
I 77 131,50 ± 3,40 5,26
II 35 121,25 ± 3,10 4,85
III 23 123,75 ± 3,55 4,95
Примечание: источник выделения и количество штаммов идентичны с теми в таблице 2.
Данные таблиц 2 и 3 показывают, что выделенные штаммы энтерококков из кишечника человека обладают более высоким уровнем способности к антагонизму (34,57 %) и адгезии (5,26 у. е.), по сравнению с таковым у штаммов, специфических для поросят и телят (соответственно 27,22 и 23,31 %, а также 4,85 и 4,95 у. е.).
В случаях, когда численность таких бактерий была повышенной по сравнению с ней у здоровых индивидуумов, потребовались мероприятия по её снижению. Это обосновало определение видового состава выделенных штаммов
1 SCIENCE TIME 1
энтерококков. Изучению подвергались 45 штаммов, специфических для пищеварительного тракта здоровых субъектов, 38 - для больных с дисбактериозом кишечника и 41 - для больных с кишечными расстройствами в виде диареи. При этом оказалось, что соотношение между видами Е. fecalis и Б. faecium в содержимом кишечника людей и животных значительно отличалось в зависимости от статуса здоровья организма. Если у здоровых индивидуумов, энтерококки вида Б. faecium составляли 80,0 %, то представители вида Е. fecalis - лишь (20,0 %). В случае превентивной патологии кишечника (дисбактериоза) соотношение Б. faecium к Е. fecalis составляло 36,84 и 63,16 %, а финальной - 21,95 и 78,05 %. Следовательно, качественный состав энтерококков может быть использован в качестве теста при выявлении статуса здоровья организма исследуемого.
Ввиду того, что указанные микроорганизмы являются составной частью микробиоценоза кишечника, а их количество специфично для пищеварительного тракта человека и животных, мы отмечаем, что они выполняют важную роль в жизнедеятельности макроорганизма.
Таким образом, доказано, что уровень энтерококков постоянно находится в зависимости от состояния здоровья. На основе таких свойств, как способность к антагонизму и адгезии, микроорганизмы вида Б. faecium могут быть рекомендованы для включения в состав микробных препаратов пробиотического действия. В то же время выявлено, что лишь энтерококки этого вида показали положительный эффект в жизнедеятельности организма человека и животных. Это доказано не только принадлежнностью к роду Бnterococcus с превышенной численностью, но и тем, что они не патогенны и обладают саногенным потенциалом (свойства к антагонизму и адгезии).
Литература:
1. Бондаренко В.М., Суворов А.Н. Симбиотические энтерококки и проблемы энтерококковой оппортунистической инфекции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://medi.ru/doc/1951126.htm
2. Гармашева И. Л., Коваленко Н. К. Биологическая активность и безопасность энтерококков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://test.org.ua/ usefulmfo/zdorovie_kosmetika/mfo/98
3. Евстигнеева Т.Н. Селекция промышленных штаммов микроорганизмов: учеб.-метод. пособие. Санкт-Петербург: СПб.: Университет ИТМО, 2017. - 59 с.
4. Кишечные бактерии, пробиотики и перспективы их применения для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://medi.ru/info/2994
5. Молочнокислые стрептококки и их полезные свойства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://symbiter.ua/ru/articles-ru/266-molochnokislye-streptokokki-i -ikh-poleznye-svoj stva.html
»
64
1 SCIENCE TIME 1
6. Молочнокислые стрептококки: полезные свойства и характеристики основных представителей, виды и классификация [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fb.ru/article/401229/molochnokislyie-streptokokki-poleznyie-svoystva-i-harakteristiki-osnovnyih-predstaviteley-vidyi-i-klassifikatsiya
7. Bacteriologie [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.scribd.com/ doc/50957029/Bacteriologie
8. Heidarian F. и др. Relative abundance of Streptococcus spp. and its association with disease activity in inflammatory bowel disease patients compared with controls // Arch. Clin. Infect. Dis. Kowsar. - 2017. - 12 (2).
9. Park H. et al. Role of the Gut Microbiota in Health and Chronic GI Disease [Электронный ресурс] // Probiotics and Prebiotics in Animal Health and Food Safety. Cham: Springer International Publishing, - 2018. - pp. 35-62. - URL: http:// link.springer.com/10.1007/978-3-319-71950-4_2
10. Semana T. Familia Streptococcaceae. - URL: http://www.creeaza.com/familie/ medicina/FAMILIA-Streptococcaceae629.php
11. Silva N. et al. Commensal gut bacteria: Distribution of Enterococcus species and prevalence of Escherichia coli phylogenetic groups in animals and humans in Portugal // Annals of Microbiology. Springer-Verlag. - 2012. - 62 (2): 449-459.
12. The Health Benefits of Streptococcus Thermophilus // Science. - 2007. -5835 (317): 175.
13. Timmerman H.M., Kenning C.J., Mulder L. et al. Monostrain, multistrain and multispecies probiotics - a comparison of functionality and efficacy // Int. J. Food Microbiol. - 2004. - 96 (3): 219-233.
