Биологические науки/6.Микробиология

Цугкиев Б.Г., Кабисов Р.Г., Петрукович А.Г., Рамонова Э.В., Козырева И.И.

АНТАГОНИЗМ ЛАКТОБАКТЕРИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К STAPHILOCOCCUS AUREUS И ESCHERICHIA COLI

ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», Россия

Использование пробиотиков является важным элементом концепции здорового питания населения и одним из наиболее эффективных и физиологичных путей профилактики нарушения микробиоценоза желудочно-кишечного тракта, а также лечения вторичных расстройств не только пищеварительной, но и иммунной и эндокринной систем [1].

Говоря об эффективности пробиотиков, принято рассматривать каждый вид и штамм бактерий в отдельности. Поскольку свойства бактерий, принадлежащих к одному виду, меняются от штамма к штамму, неверно ожидать идентичных результатов их действия на организм. При выборе пробиотиков важно определить именно те штаммы, эффекты, воздействия которых хорошо изучены [6].

Пробиотические продукты содержат живые микроорганизмы, пищевые добавки микробного происхождения, проявляющие свои аддитивные эффекты на организм человека через регуляцию кишечной микрофлоры [4].

Проявляемые молочнокислыми бактериями антагонистические свойства, по отношению ко многим сапрофитам и болезнетворным бактериям, обусловлены не только продуцированием кислот, но и выделяемыми ими специфическими антибиотическими веществами [2].

Имеются данные, что штаммы, относящиеся к одному виду, могут отличаться друг от друга по антагонистической активности [3]. Определенные бактериальные штаммы обладают более высоким потенциалом, чем другие, в развитии защитных свойств со специфическим или неспецифическим действием по отношению к опасным бактериям. Правильно подобранная комбинация штаммов позволяет усилить ингибирующий эффект [5].

Таким образом, исследования по изучению антагонизма новых штаммом лактобактерий позволят разработать подходы к созданию лечебно-профилактических биопрепаратов.

Материалом для проведения исследований послужили чистые культуры лактобактерий селекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ Enterococcus durans ВКПМ В-8731, Enterococcus durans ВКПМ-В 10093, Enterococcus faecium ВКПМ В-9070, Enterococcus faecium ВКПМ В-9071, Enterococcus hirae ВКПМ В-9069, Enterococcus hirae ВКПМ B-10088, Enterococcus hirae ВКПМ В-10090, Enterococcus hirae ВКПМ-В 10091, Streptococcus thermophilus ВКПМ В-10089, Lactobacillus casei ВКПМ В-8730, Lactobacillus paracasei ВКПМ В-10092, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10131, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10132, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10133, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10134, которые депонированы во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИ Генетика (ВКПМ).

Антагонистическую активность молочнокислых микроорганизмов селекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ по отношению к Staphilococcus aureus и Escherichia coli определяли чашечным методом (ГОСТ 9225-84) на плотной питательной среде (МПА) с использованием бумажных цилиндров.

Для определения чувствительности тест-культур к молочнокислым микроорганизмам местной селекции, на чашки Петри с подсушенной средой МПА засевали культуры сплошным газоном. Рассев осуществляли с помощью шпателя Дригальского. Стерильным пинцетом на агар плотно накладывали бумажные цилиндрики (4 шт.), на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии около 2,5 см от центра чашки. Засеянные чашки с заполненными соответствующими штаммами лактобактерий цилиндриками термостатировали при температуре 37⁰С в течение суток.

Оценку результатов проводили с учетом наличия или отсутствия зоны задержки роста, размеров стерильности вокруг цилиндра (таблица 1). Отсутствие зоны задержки роста бактерий свидетельствует о нечувствительности их к данному виду лактобактерий. Чем больше зона задержки роста тест – культур, тем выше их чувствительность к данным молочнокислым микроорганизмам.

Таблица 1. Антагонистическая активность лактобактерий

Штамм	Зона стерильности, мм
	Тест-микроб
	Staph. aureus	E. coli
Enterococcus durans ВКПМ В-8731	26	24
Enterococcus durans ВКПМ-В 10093	21	26
Enterococcus faecium ВКПМ В-9070	26	24
Enterococcus faecium ВКПМ В-9071	24	23
Enterococcus hirae ВКПМ В-9069	24	26
Enterococcus hirae ВКПМ B-10088	24	26
Enterococcus hirae ВКПМ В-10090	23	20
Enterococcus hirae ВКПМ В-10091	25	25
Streptococcus thermophilus ВКПМ В-10089	23	17
Lactobacillus casei ВКПМ В-8730	29	30
Lactobacillus paracasei ВКПМ В-10092	22	26
Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10131	35	25
Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10132	23	28
Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10133	21	25
Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10134	26	34

Анализ данных таблицы 1 свидетельствует о том, что лактобактерии обладают неодинаковой способностью ингибировать рост Staph.aureus и E.coli, что необходимо учитывать при подборе пробиотических препаратов для профилактики и лечения некоторых болезней.

Наибольшей антагонистической активностью по отношению к Staphilococcus aureus обладает штамм Lbm. gallinarum ВКПМ В-10131 с зоной стерильности составила 35 мм. О высокой степени чувствительности представителя патогенной микрофлоры к Ent. durans ВКПМ В-8731, Ent. faecium ВКПМ В-9070, L. casei ВКПМ В-8730, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10134 свидетельствует зона подавления роста более 25 мм.

Наиболее активными антагонистами Escherichia coli (зона стерильности 26-34 мм) оказались штаммы Ent. durans ВКПМ-В 10093, Ent. hirae ВКПМ В-9069, Ent. hirae ВКПМ B-10088, L. casei ВКПМ В-8730, L. paracasei ВКПМ В-10092, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10132, Lbm. gallinarum ВКПМ В-10134.

Для установления влияния лактобактерий на организм животных и птицы нами проведена апробация изученных и отобранных местных штаммов лактобактерий на поросятах крупной белой породы и цыплятах-бройлерах кроссов «Степняк» и «Русь».

Включение в рационы кормления ремонтных свинок молока, сквашенного закваской из местных штаммов молочнокислых бактерий Enterococcus durans ВКПМ В-8731 и Lactobacillus casei ВКПМ В-8730 позволяет увеличить живую массу к концу опыта на 10,4 кг или 10,42%, абсолютный прирост живой массы на 10,3 кг или на 12,5%, повышая переваримость питательных веществ рациона: сухого вещества на 5,6%, органического вещества на 5,1%, сырого протеина на 8,4%, сырого жира на 17,4%, сырой клетчатки на 10,6% и БЭВ на 5,4%. Отложение азота в организме повысилось на 18,7%, кальция – на 21,2%, фосфора – на 26,6%, железа – на 26,1%, меди – на 29,9%.

Молочнокислые бактерии Streptococcus thermophilus ВКПМ В-10089, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10132, Lactobacillus paracasei ВКПМ В-10092 при введении в рационы кормления ремонтных свинок позволяют увеличить живую массу, к концу опыта, на 10,6 кг (10,5%), абсолютный прирост живой массы – на 10,4 кг (12,6%), среднесуточный прирост – на 57,7 г (12,5%).

Штаммы лактобактерий Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10131, Enterococcus hirae ВКПМ-В 10091 и дрожжей Sacharomyces unisporis Y-3416, позволяет увеличить живую массу к концу опыта на 15,2 кг (15%), абсолютный прирост живой массы – на 14,9 кг (17,9%), среднесуточный прирост – на 82,9 г (17,9%).

Включение в рационы кормления цыплят-бройлеров кросса «Степняк» молока, сквашенного штаммами молочнокислых бактерий Streptococcus thermophilus ВКПМ В-10089, Lactobacillus paracasei ВКПМ В-10092, Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10131 и Lactobacterium gallinarum ВКПМ В-10134, позволяет увеличить живую массу к концу опыта на 18,1%, абсолютный прирост живой массы на 18,5%, сохранность поголовья на 5%; переваримость питательных веществ рациона: сухого вещества – на 4,7%, органического вещества – на 2,5%, сырого протеина – на 4,0%, сырого жира – на 1,7%, сырой клетчатки – на 3,3% и БЭВ – на 4,7%; отложение азота – на 7,3%, кальция – на 14,4% и фосфора – на 8,4%.

Использование в рационах кормления цыплят-бройлеров кросса «Русь» культур Enterococcus hirae ВКПМ В-9069, Enterococcus faecium ВКПМ В-9070, Enterococcus faecium ВКПМ В-9071 способствует увеличению приростов живой массы на 12,5%, а сохранности поголовья – на 4-5%.

Повышение интенсивности обмена веществ при включении молочнокислых микроорганизмов в состав рациона кормления свиней и птицы стимулирует улучшение морфологических и биохимических показателей крови в пределах физиологической нормы.

Пробиотические культуры в составе рационов кормления способствует нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта, повышению абсолютного прироста живой массы, а также улучшению естественной резистентности организма животных и птицы, что позволяют повысить экономическую эффективность выращивания молодняка свиней и птицы, за счет получения дополнительной продукции при наименьших затратах корма на получение единицы продукции.

Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, позволяют считать возможным использование чистых культур молочнокислых микроорганизмов селекции НИИ биотехнологии Горского ГАУ для приготовления бактериальных заквасок, пробиотических препаратов и кисломолочных продуктов функционального назначения. Это обусловлено повышенной антагонистической активностью к представителям патогенной и условно-патогенной микрофлоры.

Литература

1. Буряко И.А., Астапович Н.И., Стефанович Л.И., Сафонова М.Е. Выделение и отбор бактерий рода Lactobacillus – основы пробиотических препаратов. Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы: Сб. матер. Междунар. конф. 2-4 июля 2004г. М., 2004.

2. Ганина В.И., Ананьева Н.В., Борисова Л.А., Жаркова Е.Ю. Изучение стабильности свойств молочнокислых бактерий. Молочная промышленность, 2006. – № 10. – С. 39.

3. Рогов И.А., Титов Е.И., Ганина В.И., Нефедова Н.В., Семенов Г.В., Рогов С.И. Симбиотики в технологии продуктов питания: Монография. М.: МГУПБ, 2006. – С. 218.

4. Самойлов В.А. Продукты лечебно-профилактического назначения, БАД и лекарственные препараты на основе компонентов молока. Молочная промышленность, 2004. – № 2. – С. 41.

5. Стеффен Т. Защитные культуры компании DANISCO для производства ферментированных кисломолочных продуктов. Молочная промышленность, 2005. – № 8. – С. 66.

6. Фумиаки Абэ. Критерии выбора пробиотика. Молочная промышленность, 2010. – № 5. – С. 21.