Изучение токсикобиологических свойств потенциальных пробиотических микроорганизмов в условиях in vitro

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 пробиотических микроорганизмов уменьшает патологические расстройства желудочнокишечного 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 пробиотических штаммов лактобактерий, такие как антиаллергенные эффекты, стимулирование бактериями иммунной системы кишечника [7, 8].

В последние годы ведутся работы по разработке новых консорциумов пробиотических 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

■ КПМ-2 □ КПМ-10

Рисунок 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 цитотоксичности клеток на 30,0 и 40,3 %, относительно контроля. В девятой и десятой группах при концентрации микроорганизмов с 4х1010 и 6х1010 КОЕ/мл снижение данного показателя относительно контроля составило 48,4 и 54,1 % соответственно. В одиннадцатой группе снижение цитотоксического 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 желудочнокишечного тракта животных.

STUDYING OF TOKSIKOBIOLOGICHESKY PROPERTIES OF POTENTIAL PRO-BIOTIC MICROORGANISMS IN THE CONDITIONS