Создание нового класса бактериальных препаратов - пробиотиков - Производство биоферментных препаратов
Развитие идеи И. И. Мечникова по целенаправленному изменению состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта путем энтерального введения культур молочно-кислых бактерий в качестве антагонистов гнилостных микробов оформилось в направление и привело к созданию нового класса бактериальных препаратов - пробиотиков.
В работе Б. А. Шендерова с соавторами (1997) прослежена история появления термина пробиотики и толкование этого термина различными исследователями. По их мнению, термин пробиотик ввели D. M. Lilly и R. H. Stillwell в 1965 г. для обозначения микробных метаболитов, обладающих способностью стимулировать рост микроорганизмов. В 1970 г. M. Gros, G. Jhielin назвали пробиотиками биологические препараты, представляющие собой стабилизированные культуры симбионтных микроорганизмов или продукты их ферментации, которые способствуют росту последних.
В 1974 г. R. B. Parker назвал пробиотиками микробные препараты (микроорганизмы или их компоненты), регулирующие микрофлору кишечника.
В Дании Т. Riise (1981) предложил под названием пробиотик понимать "...увеличение количества полезных микроорганизмов в пищеварительном тракте животного-хозяина путем введения больших количеств желательных бактерий для переустановления и поддержания идеальной ситуации в кишечнике".
R. Fuller (1989) считает пробиотиками "живую микробную кормовую добавку, которая оказывает полезное действие на животное - хозяина путем улучшения его кишечного микробного баланса".
M. Vanbelle et al. (1990) определяют понятие пробиотик как антоним антибиотиков, т. е. промотор жизни.
По мнению Г. А. Сафонова с соавт. (1992), термин пробиотики был предложен Паркером для обозначения микроорганизмов и продуктов их ферментации, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре.
По определению G. R. Gibson, M. B. Robertroid (1995), пробиотики - это микробиологические пищевые добавки, которые благотворно влияют на хозяина путем улучшения микробиологического баланса его кишечника.
Рассматривая проблему дисбактериозов, А. А. Воробьев с соавт. (1997) называют биопрепараты из нормальной микрофлоры, используемые для профилактики и лечения этого заболевания, эубиотиками. К ним авторы относят препараты, содержащие бифидо - и лактобактерии, E. coli, споровые формы бактерий. Однако Б. А. Шендеров с соавт. (1997) считают, что эубиотики - термин, который используется в основном российскими исследователями и по своей сути охватывает лишь часть пробиотиков. По мнению Б. А. Шендерова, пробиотики - это препараты и продукты питания, в состав которых входят вещества микробного и немикробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения благоприятные эффекты на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина через оптимизацию его микробиологического статуса. Это определение предполагает, что любые живые или убитые микроорганизмы, их структурные компоненты, метаболиты, а также вещества другого происхождения, оказывающие позитивное влияние на функционирование микрофлоры хозяина, способствующие лучшей адаптации его к окружающей среде в конкретной экологической нише, могут рассматриваться как пробиотики.
Отсутствие четкого определения препаратов этой группы, по-видимому, можно объяснить недостаточной изученностью их фармакодинамики. Это стало возможным в связи с тем, что большинство авторов относили пробиотики к кормовым добавкам. На основании результатов наших многолетних исследований мы считаем, что пробиотики следует отнести к лекарственным средствам, которые предпочтительнее использовать для превентивной терапии и в качестве эрготропиков.
По нашему мнению, пробиотики - это стабилизированные культуры микроорганизмов и продукты их ферментации, обладающие свойством оптимизировать кишечные микробиоценозы, подавлять рост и развитие патогенной и условно-патогенной микрофлоры, повышать обменные процессы и защитные реакции организма, активизировать клеточный и гуморальный иммунитет.
P. Lyons и R. J. Fallоn (1992) назвали наше время "наступающей эпохой пробиотиков". И действительно, многочисленные исследования по разработке новых биопрепаратов и дальнейшее изучение механизма их лечебно-профилактического действия дают основание утверждать, что в XXI в. пробиотики в значительной степени потеснят на рынке традиционные и небезопасные для организма препараты, особенно те, которые применяются с профилактической целью. В последний период наряду с пробиотиками в ветеринарной медицине применяют пребиотики и синбиотики. По данным А. И. Калмыковой (2001), к пребиотикам относятся препараты немикробного происхождения, способные оказывать позитивный эффект на организм хозяина через селективную стимуляцию роста или активности нормальной микрофлоры кишечника. Пребиотиками, в частности, являются олигосахариды, например фруктоологосахариды, активно стимулирующие рост бифидобактерий. Полагают, что при рациональной комбинации пробиотиков и пребиотиков возможен максимальный позитивный эффект. Получаемые в результате рациональной комбинации пробиотиков и пребиотиков препараты называют симбиотиками (Шендеров, 1997).
Для производства пробиотиков вначале использовали неспорообразующие бактерии, обладающие свойствами выделять при сбраживании углеводов молочную, уксусную, пропионовую и другие кислоты. Поскольку в нормальной микрофлоре теплокровных преобладает ацидофильная палочка, то в качестве пробиотика стали использовать ацидофильную бульонную культуру (АБК) (Мозгов, 1964).
В дальнейшем для обогащения препарата витаминами группы В к АБК стали добавлять пропионово-кислые бактерии, что, несомненно, улучшило качество препарата и расширило сферу его применения. Этот препарат стали выпускать под названием ПАБК. Применение АБК и ПАБК повышало общую устойчивость животных и улучшало пищеварение, профилактировало развитие инфекционных заболеваний, излечивало желудочно-кишечные заболевания, стимулировало рост молодняка, а также улучшало течение беременности (Мозгов, 1964). В нашей стране в начале 60-х годов XX в животноводстве широко применяли жидкие формы симбионтных микроорганизмов (АБК и ПАБК), которые изготовляли непосредственно во многих хозяйствах и ветеринарных лабораториях. Однако такие недостатки, как нестандартность продукции, неудобства хранения и транспортировки, быстрая потеря активности, способствовали сокращению их выпуска и применения. В настоящее время эти препараты выпускают лишь на отдельных предприятиях и в лабораториях, но эти количества не удовлетворяют спрос, и поэтому некоторые хозяйства, особенно птицефабрики, вновь наладили их производство.
В дальнейшем на основе живых бифидо - и лактобактерий были созданы различные препаративные формы (лактобактерин, бифидумбактерин, ацидофилин, колибактерин и др.), которые до настоящего времени широко используются для восстановления нормальной микрофлоры и лечения желудочно-кишечных заболеваний (Сафонов, Калинина, Романов, 1992; Шубин и соавт., 1994). Бифидо - и лактобактерии, преобладающие в нормальной микрофлоре животных, подавляют размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов путем закисления среды обитания и наработки антибиотических веществ. Попадая в желудочно-кишечный тракт, присутствующие в этих препаратах микроорганизмы размножаются, синтезируют многие биологически активные вещества (органические кислоты, липиды, витамины, антибиотики, иммуномодуляторы и т. п.) и повышают неспецифическую резистентность организма-хозяина.
Бифидобактерии предупреждают развитие дисбактериоза. В процессе их жизнедеятельности образуются витамины В1, В2 и К, а также молочная и уксусная кислоты. Кислая среда способствует лучшему всасыванию жиров, витаминов, железа и кальция, задерживает размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Со временем расширялся спектр используемых для получения пробиотиков микроорганизмов. Развитие лиофилизационной техники позволило разрешить эти проблемы, теперь пробиотики выпускают в виде сухих препаратов лиофильно высушенных микроорганизмов в чистом виде или в технической форме с питательной средой. В качестве наполнителей для сухих препаратов используют сухое молоко, сахарозу, а для технической формы - кукурузную, рыбную или другую муку. Такие формы наиболее удобны (в отличие от жидких) при групповом назначении животным с кормом.
Создание сухих форм пробиотических препаратов позволило расширить сферу их применения и выпускать более стандартизованные препараты, длительное время сохраняющие свои свойства. Твердые формы бифидобактерина (лиофилизированная биомасса активных бифидобактерий) и лактобактерина (смесь двух штаммов лактобактерий), применяемые для профилактики и лечения у телят желудочно-кишечных заболеваний, показали высокую эффективность (Воронин и соавт., 1990; Зитаре, 1983; Ивановский, 1996; Ихтизаров, 1979).
Следующим этапом в создании препаратов пробиотиков следует считать разработку комбинированных препаратов.
По данным В. В. Поспеловой (1994), совместное культивирование ацидофильной палочки с бифидобактериями совместимо и обеспечивает их сохранение, свойственное для каждого из этих штаммов бактерий. При сочетании бифидобактерий и ацидофильной палочки антагонистический эффект в отношении кишечной палочки значительно выше, чем при использовании каждой культуры в отдельности. Показано также, что ацидофильная палочка стимулирует накопление бифидобактериями специфических антибиотических веществ. Комплексными бактериальными препаратами являются бифилак и бифимол. Эти препараты следует растворять непосредственно перед выпаиванием теплой (37ОС) водой и применять за 30-60 минут до кормления молозивом в течение 5 суток. Препараты, обладая высокой эффективностью в профилактике желудочно-кишечных болезней телят, оказывают стимулирующее действие на их рост и развитие в раннем возрасте.
Продолжается работа по созданию новых, более активных пробиотиков. Большой интерес в качестве основы для пробиотиков представляют бактерии рода Bacillus. Свойства некоторых штаммов этой группы бактерий настолько разнообразны и привлекательны, что только за последние годы на их основе разработано более десятка эффективных препаратов:
- - медицинские: биоспорин (B. subtilis + B. licheniformis), гинеспорин (B. subtilis), споробактерин (B. subtilis), бактиспорин (B. subtilis), энтерогермин (B. subtilis), флонивин (B. subtilis), бактисубтил (B. sereus), цереобиоген (B. sereus); - ветеринарные: бактерин-СЛ (B. subtilis, B. licheniformis), эндоспорин (B. subtilis), БПС-44 (B. subtilis), энтеробактерин (B. subtilis), глоген-8 (B. natto), прималас (B. subtilis), протектин (B. subtilis).
По мнению В. В. Смирнова с соавт. (1995), "наиболее перспективными для создания пробиотиков оказались бациллы, относящиеся к виду Bacillus subtilis, B. pumilus, B. polymyxa. Эти виды стабильно выделяются из разнообразных биотопов, в том числе из организма и тканей теплокровных, насекомых и растений. Для штаммов этих видов характерны высокая устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды, ферментативная и антагонистическая активность. Живые культуры спорообразующих аэробных бактерий из рода Bacillus следует считать экологически чистыми и перспективными для использования в животноводстве.
Похожие статьи
-
Биокатализ и биотрансформация - Производство биоферментных препаратов
Процессы, в результате которых под действием микроорганизмов или ферментов происходит изменение химического состава исходного вещества При биокатализе -...
-
Биотехнологическая стадия - Производство биоферментных препаратов
Основной стадией является собственно биотехнологическая стадия, на которой с использованием того или иного биологического агента (микроорганизмов,...
-
Иммуноэлектрофорез - Производство биоферментных препаратов
(ИЭФ) -- метод исследования антигенного состава биологических материалов, сочетающий электрофорез и иммунодиффузию. Впервые описан Грабаром и Уильямсом в...
-
Инсулин человеческий генноинженерный - Производство биоферментных препаратов
Инсулин человеческий генноинженерный является распространенным заменителем гормонального инсулина, который производит поджелудочная железа. Используют...
-
Иммуноферментный анализ - Производство биоферментных препаратов
Иммуноферментный анализ - это новый метод анализа, который используется с целью контроля в продуктах питания микотоксинов, гормонов, а также...
-
Стадия биосинтеза антибиотика - Производство биоферментных препаратов
Это основная биологическая стадия сложного процесса получения антибиотического вещества. Главная задача на этой стадии -- создание оптимальных условий...
-
Вакцины и анатоксины ОФС.1.7.1.0004.15 - Производство биоферментных препаратов
Настоящая общая фармакопейная статья распространяется на иммунобиологические лекарственные препараты (ИЛП) - вакцины и анатоксины, содержащие компоненты,...
-
Строение растительной клетки - Производство биоферментных препаратов
Биотехнологический хемостат вакцина антибиотик Растительная клетка состоит из более или менее жесткой клеточной оболочки и протопласта. Клеточная...
-
Микроскопический метод исследования предусматривает наблюдение за живыми и убитыми микробами в окрашенном и неокрашенном состоянии. Различают простые и...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
Введение - Технология производства пластырей
Актуальность темы исследования. Основными задачами фармацевтической технологии являются: разработка теоретических обоснований существующих методов...
-
На плотных питательных средах микробы растут в виде колоний. Колонии разных микробов отличаются по форме, размерам, консистенции, цвету и другим...
-
Химический состав микробов. Вода составляет основную массу микробной клетки - в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. В Aerobacter aceti...
-
Мир микроорганизмов велик и разнообразен. Поэтому при классификации микроорганизмов встречается много трудностей, а полученные данные иногда бывают...
-
Коньяк - крепкий алкогольный напиток, обладающий специфическими цветом, букетом и вкусом, получаемый перегонкой молодых виноградных вин с последующей...
-
Опыты по испытанию нового препарата "Биотон" на микробную культуру сальмонелл. Опыты проводилась в городском санитарно-эпидемиологическом центре г....
-
Развитие микробиологии определялось конкретными историческими условиями: развитием социально - экономической основы общества, обусловленным ростом...
-
Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку - Физиология микроорганизмов
Пассивный - облегченная диффузия, в следствии разности концентрации питательных веществ, без затрата энергии. Отвечает за транспорт цитоплазматическая...
-
Биотехнологическое получение аминокислот - Производство биоферментных препаратов
Биотехнологическое получение аминокислот включает в себя прямую микробную ферментацию, а также микробиологический или ферментативный синтез из...
-
Высушивание мазка, Фиксация мазка, Окраска препаратов - Изучение морфологии микроорганизмов
Мазок высушивают на воздухе при комнатной температуре. В случае необходимости его можно высушить около пламени горелки, держа стекло в горизонтальном...
-
Государственное нормирование производства лекарственных препаратов представляет собой комплекс требований (узаконенных соответствующими документами) к...
-
Паратиф это - инфекционное заболевание преимущественно молодняка домашних и многих видов диких птиц животных и человека. Основным возбудителем его...
-
Класс А -- особо чистые помещения; Класс Б -- чистые помещения; Класс В -- условно чистые помещения; Класс Г -- грязные помещения. Допустимые уровни...
-
Основные способы приготовления обыкновенных пластырей - Технология производства пластырей
Чтобы получить хороший пластырь, все его ингредиенты должны быть лучшего качества, чистыми и сухими (без воды). Если в каких-либо составных частях,...
-
Кровь убойных животных - один из важнейших источников высокоценного животного белка. Ее высокая пищевая ценность обусловлена значительным содержанием...
-
Путь введения препаратов железа, Выбор железосодержащего препарата для приема внутрь - Анемия
Клиническая ситуация В подавляющем большинстве случаев препараты железа следует назначать внутрь. Парентерально препараты железа могут применяться при...
-
Размножение., Ядовитость., Земноводные и человек. - Особенности класса земноводные
Общей особенностью размножения почти всех земноводных является их привязанность в этот период к воде, где они откладывают яйца и где происходит развитие...
-
ВР.1 Подготовка помещений, ампул, оборудования, персонала. По Белорусской Фармакопее к стерильным растворам предъявляются следующие требования:...
-
1)Мацерация Препараты костей готовятся методом мацерации (отгнивание, разрыхление, размачивание). Очищенные от мягких тканей кости (скоблить их ножом...
-
Размеры бактериальной клетки обычно составляют от 1 до 15 мкм. Форма клеток очень разнообразна: палочковидные (бациллы), сферические (кокки),...
-
Чертежными столами оборудуются кабинеты черчения в специализированных школах, обычно это столы с изменяемым наклоном крышки; при наклоне в 30° - для...
-
В распоряжении клиницистов имеется несколько препаратов, эффективно стимулирующих сердце и оказывающих мощное влияние на сосуды. В повседневной практике...
-
Понятие и классификация пластырей - Технология производства пластырей
Пластырями называют препараты, применяемые исключительно наружно и отпускаемые или в виде массы, намазанной тонким слоем на коленкор, полотно, шелк,...
-
Введение в биологию - Введение в физиологию
Биология (от греч. bios-жизнь, logos-понятие, учение) - это наука, изучающая живые организмы. Развитие этой науки шло по пути последовательного упрощения...
-
В целях осуществления широкого комплекса целенаправленных мер по дальнейшему укреплению и развитию института семьи как основы общества, поднятия на...
-
Функция кожи - С косметикой к красоте
Кожа - это самостоятельный орган, выполняющий ряд функций и заданий. Прежде всего кожа препятствует проникновению в организм загрязняющих веществ внешней...
-
Паразитизм, Примеры симбиозов - Симбиозы в мире животных
Паразитизм -- это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или...
-
Ферменты (от латинского слова fermentum - закваска) - белки, которые обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой специфичностью и...
-
ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Как и всем живым организмам микробам присущ обмен веществ. Для построения цитоплазмы они нуждаются в пластическом материале,...
-
Оказалось, что в глубинах океана существуют места, где жизнь в буквальном смысле бьет ключом. Удивительно богатые сообщества возникают там, где из...
Создание нового класса бактериальных препаратов - пробиотиков - Производство биоферментных препаратов