Введение к работе
Актуальность проблеми: Широкое распространение дисбанте-риозов кишечника, внражавдееся прежде всего в угнетении лакто-и бифидофлоры, является следствием и отражением экологического неблагополучия внешней среди. Неблагоприятное влияние на микробную систему человека оказывает широкое использоваїгае антибиотиков в медицине и ветеринарии; загрязнение биосферы промышленными отходами, в том числе радиоактивными и химическими веществами; заболевания кзл инфекционного, так и неинфекционного характера; пребывание в экстремальных условиях; нерациональное питание; старение организма (И.Н.Бяохина, В.Г.ДОрофей-чук, 1979; Б.В.Пинегин, В.Н.Мальцев, В.М.Коршунов, 1984; А.Я.Бесеяов, 1988; Н.Аманов, Ф.Ю.Гариб, Я.А.Умаров, 1989; Г.И.Гончарова, В.Г.Дорофейчук, А.З.Смолянская с соавт., 1989; В. Н. Красного ловец, 1989; T.Miteuoka ,1988; A. van. Jurthetol.. 1989; И.Кпоїсе et al. ,1989; D.Savaee ,1989; H.M.lia'Jw , 1989).
В связи с этил проблема конструирования и использования экологически безопасных биопрепаратов из представителей нормальной микрофлоры человека является в настоящее время чрезвычайно актуальной.
В качестве одного из основных действующих начал в производстве сухих препаратов и продуктов лечебного питания как у нас в страна, тан и за рубежом, широко используются представители рода lactotaciilus . По данным многих авторов (А.А.Ленц-нер,Х.П.Ленцнер,1986; т.Р.Ьуопз, R.J.Fallon ,1986; Р.НЮТ-bert ,1988; S.E.Gilliland ,1989) эффективность бактерийных препаратов определяется биологическими свойствами входящих в них штаммов микроорганизмов.
В налей стране при отборе и характеристике штаммов-канди-
- 2 -датов в эубиотики учитывают преаде всего их технологичность, спектр и уровень антагонистической активности, что явно недостаточно (Е.И.Белявв,1988). Изучается антнбиотикорезистент-ность лактобацилл (М.В.Тюрин,1989; М.В.Тюрин, Б.А.Шендеров, В.И.Панасвнко,1989; Н.С.Гряанова, Н.А.Субботина, И.В.Белявская с соавт., 1990). Весьма скудны в отечественной литературе сведения о природе антагонистической активности, механизмах адгезивной и колонизирующей способности лакгобацилл. Имеются лишь единичные работы о приживляемости в кишечнике и адгезивных свойствах лактобацилл, в том числе в смешанных популяциях (В.И.Бршшс, 1983; Л.А.Левков,1988; А.А.Іешдаер, А.А.Яевков, Х.П.Ленцнер с соавт., 1989; В.И.Брилис с соавт.,1990; Н.К.Коваленко с соавт.,1990), Нет единого подхода к критериям отбора производственных штаммов.
Многообразие видов лактобацилл, разная их приспособленность к существованию в различных экологических нишах и ряд видовых биологических особенностей, придает проблеме надежной идентификации этих микроорганизмов особую актуальность. Отсутствие единой унифицированной схемы идентификации; дефицит реактивов, дифференциально-диагностических сред свидетельствуют о необходимости разработки стабильных коммерческих тест-систем для видовой идентификации лактобацилл.
Все вышесказанное определяет целесообразность комплексных исследований по изучению биологических свойств штаммов лактобацилл и конструированию эубиотиков с известным механизмом действия.
Работа выполнена в рамках научной тематики Нижегородского НИИЭМ по договору № 3-ІЗІ-66 в соответствии с целевой программой научных исследований Ш РФ по проблеме "Микробная экология человека в норі.іе и при патологии" на 1990-1995 гг.
Цель и задачи исследования. Целью рабмы являлось комплексное исследование свойств лактобацилл для отработки критериев отбора штаммов, перспективных для изготовлеюш препара-тов-зубиотижов и конструирование стабильных тест-систем для энзттоидегшфинацяи лактобацилл.
В соответствии с целью били поставлены следующие задачи:
-
Создать коллекцию штаммов рода tactobacillud различного происхождения.
-
Отработать способы ускоренной видовой идентификации лактобацилл с помощью рационального набора биохимических тестов.
-
Сконструировать тест-слстсш, позволяющие унифицировать процесс видового определения лактобацилл в лабораториях разного уровня.
-
Изучить адгезивные свойства лактобацилл на рапных участках пищеварительного тракта.
-
Определить антагонистическую активность лактобацилл к наиболее часто встречающимся возбудетеяям инфекционных заболеваний.
-
Детально охарактеризовать штаты лактобацилл, перспективные в качестве производственных.
Научная новизна исследования.
Впервые в модельных опытах на различных видах эпителиальных клеток кишечника крае определены основные механизмы адгезивной активности лактобацилл, выявлены рецепторы для адгези-нов лактобацилл на эпителиоцитах. Установлена роль фибронекти-на и глуцина в процессе колонизации этими бактериями яелудочно-кишочного тракта.
Впервые на основании детального изучения биологических свойств лактоб'пщдл расширены їфитприв для отбора произведет-
- 4 -ваино-шрепективных штаммов за счет комплексного определения на только антагонистической активности к наиболее часто встречающимся возбудителям инфекционных заболеваний, спактра и уровня лекарственной устойчивости, но и изучения адгезивной активности штаммов бактерий к фибронектину, муцину, колоноцитшл, определения их бактериоциногешюсти и устрйчквости к собственным бактериоцинам.
По рекомендуемому комплексу свойств охарактеризовав штаммы лактобацилл, входящие в состав бактерийных препаратов, проходящих в настоящее время государственные испытания в комитете МИШ, Доказана нецелесообразность совмещения трех изучен-шх штаммов в одном препарате - эубиотике. Селекционирован оригинальный штамм L.plantarum 30, перспективный в качестве производственного.
Впервые сконструировано два типа оригинальных отечественных биохимических тест-систем, позволяющих осуществлять видовую идентификацию бактерий рода lactobacillus . Для облегчения интерпретации результатов биохимического тестирования разработано программное обеспечение для компьютера и каталог кодов к коммерческим тест-системам СИБ-S и ПБДІ.
Практическая ценность работы
I. Составлена и представлена на утверждение в комитет медицинских иммунобиологических препаратов нормативно-техническая документация:
Изменение И I к ФС 42-342ВС-90 "Системы индикаторные бумажные для идентификации микроорганизмов";
Проект инструкции по применению систем индикаторных бумажных для идентификации микроорганизмов рода Lactobacillus;
Дополнения 5і 3 к регламенту производства систем индикаторных бумажных (СИБ) К 114-78.
2. Подготовлены экспериментальные серпи ПЕР для лабо
раторних испытаний.
3, Дана детальная биологическая я генетическая характери
стика штаммов: i.paracasel eubsp.p&xacaeei ИСК 37, b.plen-
tarura ТИСК 38, I., f omentum ГИСК 39, рекомендованных для
производства бактерийных: препаратов.
На защиту выносятся сяелухтаиэ положения:
1. Принципы конструирования биохимических тест-систем
и составление каталога кодов к идентификационным тест-система?» СИБ-Л и ПБДЛ, позволявших стандартизировать и ускорить процесс видовой идентификации лактобацилл.
2. Критерии отбора производственно-перспективных штам-
мов, включающие оцонку адгезивной, колонизирующей и конкурент
но-антагонистической активности.
Апробация диссертации
Основные положения работы доложена на конференции молодых ученых Горьковского медицинского института "Актуальные вопросы медицины" (Горькая, 1990), на заседании эпидемиологического Всесоюзного семинара "Факторы пагогенности бактерий в НИИ эпидемиологии и микробиологии им, Н.Ф.Гамалеи Российской АМН (Москза, 1990), на заседании эпидемиологического семинара Нижегородского НИИ эпидемиологии й микробиологии (Нижний Новгород, 1990,1992), на заседании Ученого совета Нижегородского НИИЭМ, 1992).
По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, 2 приняты в печать.
- б -
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы» тРех глав собственных исследований, заключения, выводов и приложения. Работа содержит 199 страниц машинописного текста, 32 таблицы, 4 рисунка. Список литературы включает 230 источника, в то» числе 159 зарубежных авторов.