ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ СТРУКТУР НА БАЗЕ ПРОБИОТИКОВ
Человек и окружающая среда представляют единую экологическую систему, находящуюся в состоянии биологического равновесия. В процессе эволюции произошел отбор определенных видов микроорганизмов, сформировавших нормальную микрофлору. Микробы-симбионты, входящие в состав экосистемы макроорганизма принимают участие в регуляции и поддержании гомеостаза, обеспечивая колонизационную резистентность слизистых оболочек и предотвращая адгезию, размножение и трaнcлокацию патогенных микробных клеток и токсинов во внутреннюю среду организма.
Для полного здоровья хаpaктерно состояние биологического равновесия между микрофлорой и клетками человеческого организма. Однако, под воздействием нeблагоприятных факторов различной природы, такое равновесие может подвергаться частым нарушениям в качественном и количественном отношении.
Термин «дисбактериоз», введенный в 1916 году A. Nissle, хаpaктеризует патологическое состояние кишечной микрофлоры, проявляющееся в выраженном сдвиге видового и количественного соотношения микробов. Такое состояние, приводящее к подавлению нормальной микрофлоры и размножению условно патогенных бактерий, является пусковым механизмом для расстройства обменных процессов, развития аллергических реакций и возникновения различных соматических заболеваний.
Восстановление нормального кишечного биоценоза является важнейшей задачей в терапии больных с заболеваниями, протекающими на фоне дисбактериоза. Традиционное лечение больных предусматривает предварительную деконтаминацию кишечника при помощи противомикробных средств, нередко вызывающих различные побочные эффекты. В большинстве случаев возможна эффективная и безопасная деконтаминация кишечника от патогенных и условно-патогенных бактерий путем замены противомикробных средств на более безопасные и высокоэффективные бактерийные препараты.
С целью нормализации микрофлоры рекомендуется применять препараты содержащие живые микроорганизмы и вещества микробного происхождения, а также продукты различной природы, стимулирующие рост и активность микроорганизмов облигатной микрофлоры.
Идея корректирующего влияния на внутреннюю среду организма человека путем целенаправленного изменения состава микрофлоры принадлежит основоположнику отечественной и мировой микробиологии И.И. Мечникову (1908). Предложенный им метод энтерального введения живых культур молочнокислых бактерий в качестве антагонистов гнилостных микробов явился фундаментом современных работ по созданию биопрепаратов.
В настоящее время пробиотические препараты разделяют на следующие группы:
Пробиотики - содержат живые микроорганизмы, оказывающие положительный результат на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма, посредством стабилизации и оптимизации нормальной микрофлоры.
Пребиотики - препараты микробного и немикробного происхождения, способные позитивно влиять на организм хозяина, стимулируя рост и метаболическую активность нормальной микрофлоры.
Синбиотики - комбинация пробиотиков и пребиотиков [1, 2].
Был проведен анализ по составу и форме выпуска препаратов, представленных на российском фармацевтическом рынке. Нами было отобрано 58 пробиотических средств, содержащих 29 видов микроорганизмов различной формы выпуска.
Таблица 1.
Культуры, входящие в состав пробиотических средств
Культуры бактерий |
||||
Бифидобактерии |
Лактобактерии |
Колибактерии |
Бациллы |
Прочие микроорганизмы |
Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium longum Bifidobacterium lactis Bifidobacterium infantis Bifidobacterium breve Bifidobacterium adolescentis |
Lactobacillus acidophilus Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus plantarum Lactobacillus fermentum Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus gasseri Lactobacillus GG Lactobacillus delbrueckii |
Escherichia coli |
Bacillus subtilis Bacillus licheniformis
|
Enterococcus faecium Streptococcus faecalis Aerococcus viridans Saccharomyces Boulardii Candida albicans Influenzinum-Nosode микрококк катаральный Staphylococcus alba Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniae Streptococcus pyogenes Streptococcus viridans |
Таблица 2.
Формы выпуска пробиотических средств
Растворы |
Суспензии |
Сиропы |
Лиофилизат |
Суппозитории |
||
Порошок |
Таблетки |
Капсулы |
||||
для инъекций |
для приема внутрь |
для приема внутрь |
в саше |
жевательные |
Желатиновые |
вaгинальные |
для приема внутрь для наружного примене-ния |
для наружного примене-ния |
|
во флаконах |
кишечно-растворимые |
кишечно-раствори мые |
ректальные |
Организация массового производства эубиотиков в виде порошков, таблеток, капсул, отчасти решает на сегодняшний день одну из важнейших задач обеспечения пpaктического здравоохранения пробиотическими препаратами, хотя и требует решения ряда вопросов.
Дозирование препаратов варьирует в пределах от 1х107 до 1х1010 КОЕ. Внесение столь высокого количества стартовых культур связано с негативным воздействием губительных факторов различного генеза. В данном случае представляется актуальным усовершенствование технологии производства, которое должно затронуть вопрос обеспечения благоприятных условий для бактерий при их хранении и прохождении желудочного барьера.[3] Решение этого вопроса можно осуществить посредством использования адсорбционной и прострaнcтвенной иммобилизации бактерий в мягких условиях, что позволит сохранить их жизнеспособность и осуществить должный терапевтический эффект.
Проблема использования ферментативной активности иммобилизованных микроорганизмов стоит относительно давно и не потеряла актуальности в настоящее время. Публикации об иммобилизации клеток микроорганизмов появились в 70-х годах XX века. Наибольшее количество исследований по иммобилизации клеток микроорганизмов и первое промышленное применение было осуществлено японскими исследователями.
Иммобилизация по своей сути заключается в фиксировании клеток микроорганизмов в некоторой фазе, отделенной от другой, с возможностью межфазного взаимодействия. Физико-химические принципы, лежащие в основе, позволяют закрепить структуры таким образом, чтобы сохранялась их активность в течение длительного времени, не подвергаясь структурным изменениям. Иммобилизованные клетки имеют ряд преимуществ перед свободными клетками и иммобилизованными ферментами в большей активности и стабильности, а также с экономической стороны. Иммобилизация позволяет создать непрерывные автоматизированные процессы, дает возможность длительно функционировать полиферментным системам, закрытым от экзогенных факторов.[4, 5]
Для иммобилизации клеток микроорганизмов могут быть использованы вещества органической (хитин, древесина, целлюлоза) или неорганической (глины, песок, кремнеземы, угли) природы, искусственные неорганические носители (углеродные материалы, металлические сплавы, керамика) и синтетические полимеры (полиэтилен, нейлон, полиуретаны), а также природные биодеградируемые полимеры (пектин, альгинат, хитозан, каррагинан, фукоидан) [6, 7].
Распространенные методы иммобилизации клеток можно разделить на три группы: связывание на твердом носителе, включение в прострaнcтвенную структуру носителя и иммобилизация с использованием мембранной технологии [8].
В случае иммобилизации живых клеток следует принимать во внимание возможное вредное влияние используемых агентов на жизнеспособность клеток, а также создание всех условий для поддержания этой жизнеспособности и метаболической активности. Помимо этого, химическая модификация, которой подвергаются клетки в процессе иммобилизации, может нежелательным образом изменять их свойства. Таким образом, положительные стороны при использовании мягких условий иммобилизации, говорят о целесообразности пpaктического применения.
Иммобилизация путем адсорбции и включение в прострaнcтвенную структуру биодеградируемых полимеров наиболее мягкий и предпочтительный для живых клеток способ фиксации. Клетки можно включать в полимерную сетку путем проведения полимеризации или реакции поперечного сшивания геля в присутствии клеток. Поскольку размеры клеток относительно велики, то имеет смысл использование носителей с низкой степенью сшивки для сохранения нужных диффузионных свойств. Также представляется возможным проведение модификации иммобилизованных форм природными полимерами, создающими защиту от разрушающих факторов среды.
На сегодняшний день в качестве усовершенствования пробиотических препаратов используется либо адсорбция на частицах активированного угля, либо кишечнорастворимые таблетки или капсулы
(табл. 3). Поэтому этот вопрос не теряет актуальности и привлекает к себе внимание.
Биотехнологические процессы являются ярким примером высоких технологий, с которыми связывают перспективы развития многих производств. Иммобилизацию следует рассматривать как процесс обеспечения сохранности, стабильности и высокой биологической доступности биотехнологического продукта. Несомненно, направления биотехнологии, связанные с иммобилизацией клеток, будут развиваться, расширяя возможности применения микроорганизмов в медицине, промышленном производстве и защите окружающей среды.
Таблица 3.
Усовершенствованные пробиотики
Виды усовершенствования |
|||||
Адсорбционная иммобилизация |
Ацидорезистентная оболочка |
||||
Порошок |
Таблетки |
Капсулы |
|||
Название |
состав |
Название |
Состав |
Название |
состав |
Бифидум бактерин форте |
B. bifidum сорбированные на активированном угле, лактоза |
БИОН 3 |
L. gasseri, B.bifidum, B.longum, глюкоза, витамины макро-, микро-элементы |
Бифиформ |
B.longum, E.faecium, молочно кислая закваска, лактулоза |
Пробифор |
B. bifidum, сорбированные на активированном угле, лактоза |
Примадофилус |
L.rhamnosus, L.acidophilus |
||
Примадофилус Бифидус |
L.rhamnosus, L.acidophilus, B.breve, B.longum |
||||
Флорин форте |
B. bifidum, сорбированные на активированном угле, лактоза |
||||
Примадофилус Джуниор |
L. rhamnosus, L.acidophilus, B.breve, B.longum, B.infantis аскорбиновая кислота |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Зрячкин Н.И. Новый подход к классификации пребиотиков, пробиотиков и синбиотиков; // Фарматека 2007, №2. С. 58.
- Бондаренко В.М. По поводу нового подхода к классификации фармакопейных лекарственных пробиотических препаратов, биологически активных добавок к пище и продуктов функционального питания // Фарматека. 2007. №2. С. 62.
- Ананьева Н.В. Совершенствование технологии пробиотических культур прямого внесения для молочных продуктов // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Гоу впо Московский государственный университет прикладной биотехнологии. 2007.
- Mortazavian A. // Iranian journ. of Biotechnology - 2007 - Vol. 5, №1. - P. 3.
- Демаков В.А., Максимова Ю.Г., Максимов А.Ю. Иммобилизация клеток микроорганизмов: биотехнологические аспекты // Биотехнология. 2008. №2. С. 30.
- Хотимченко Ю.С., Ермак И.М., Бедняк А.Е., Хасина Э.И., Кропотов А.В., Коленченко Е.А., Сергущенко И.С., Хотимченко М.Ю., Ковалев В.В. Фармакология некрахмальных полисахаридов // Вестник ДВО РАН. 2005. № 1 С.72.
- Nam Sun Wang Cell Immobilization with calcium alginate // Department of Chemical & Biomolecular Engineering University of Maryland College Park.
- Степанова Э.Ф Иммобилизация ферментов и других биологически активных веществ // Учебное пособие, Пятигорск, 2001.
Статья в формате PDF 114 KB...
24 04 2024 11:54:21
Статья в формате PDF 148 KB...
23 04 2024 14:44:16
Статья в формате PDF 106 KB...
21 04 2024 0:54:19
Поскольку средняя температура Земли очень медленно уменьшается из-за удаления от Солнца вследствие расширения Вселенной, то достаточно резкие изменения температуры в пределах нескольких градусов могут происходить только в результате прострaнcтвенных и временных колебаний на самой планете. Такие колебания происходят чередованием ледниковых периодов на северных побережьях Атлантического и Тихого океанов. Анализ длительности ледниковых периодов и межледниковий Атлантического побережья позволяет утверждать, что такие качели действительно существуют, и в настоящее время происходит смена Тихоокеанского оледенения Атлантическим. Данная гипотеза позволит объяснить гибель динозавров, эволюцию лошади, расселение человека и прогнозировать глобальные изменения климата. ...
20 04 2024 10:20:50
Статья в формате PDF 117 KB...
19 04 2024 18:18:45
Статья в формате PDF 251 KB...
18 04 2024 5:57:52
Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение структуры капсулы селезенки в раннем постнатальном онтогенезе. Дана сравнительная гистологическая хаpaктеристика капсулы с учетом зависимости изменений от различной концентрации потрeбляемого алкоголя. ...
17 04 2024 14:53:26
Статья в формате PDF 152 KB...
16 04 2024 2:29:55
Статья в формате PDF 122 KB...
15 04 2024 13:23:11
Статья в формате PDF 118 KB...
13 04 2024 1:45:40
Статья в формате PDF 174 KB...
11 04 2024 21:40:24
Статья в формате PDF 138 KB...
10 04 2024 18:17:58
Статья в формате PDF 104 KB...
09 04 2024 5:17:41
Статья в формате PDF 123 KB...
08 04 2024 2:31:11
Статья в формате PDF 144 KB...
07 04 2024 1:45:20
Статья в формате PDF 149 KB...
06 04 2024 22:24:22
Статья в формате PDF 181 KB...
05 04 2024 11:55:28
Статья в формате PDF 117 KB...
03 04 2024 5:49:30
Статья в формате PDF 122 KB...
02 04 2024 14:26:57
01 04 2024 10:13:16
Статья в формате PDF 112 KB...
31 03 2024 3:59:49
В процессе тренировки отдельных компонентов ручной моторики (тонус, сила, точность движений, кинетический и динамический пpaксис) у детей совершенствуется произвольное внимание, развиваются навыки контроля и планирования целостного действия. ...
30 03 2024 23:55:40
Статья в формате PDF 637 KB...
29 03 2024 2:52:43
Статья в формате PDF 107 KB...
28 03 2024 5:12:45
Статья в формате PDF 319 KB...
26 03 2024 1:16:31
Статья в формате PDF 104 KB...
25 03 2024 13:54:42
Статья в формате PDF 100 KB...
24 03 2024 23:54:15
Статья в формате PDF 266 KB...
23 03 2024 19:18:55
Статья в формате PDF 310 KB...
22 03 2024 1:36:48
Статья в формате PDF 452 KB...
21 03 2024 16:41:18
Статья в формате PDF 122 KB...
20 03 2024 11:29:12
Статья в формате PDF 112 KB...
19 03 2024 17:57:20
Статья в формате PDF 132 KB...
18 03 2024 14:28:33
Исследована активность трaнcфераз в митохондриях различных органов трех линий свиней породы СМ-1 новосибирской селекции. Определена активность аспартат-аминотрaнcферазы, аланин-аминотрaнcферазы в митохондриях, супернатанте скелетных мышц, сердца и печени животных. В результате эксперимента установлено, что по активности трaнcфераз в митохондриях лучшими являются свиньи линий Светлого и Совета. ...
17 03 2024 0:44:45
16 03 2024 20:18:34
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::