Теоретичне обґрунтування і практика застосування бактерій роду Bacillus для конструювання нових пробіотиків - Автореферат

ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ І ВІРУСОЛОГІЇ ім.Робота виконана у відділі антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім.Д.К. Науковий консультант: доктор медичних наук, професор, академік НАН України Смірнов Валерій Веніамінович, завідувач відділу антибіотиків Інституту мікробіології і вірусології ім. НАН України, професор Мацелюх Богдан Павлович, Інститут мікробіології і вірусології ім.Д.К. доктор біологічних наук, професор Федоровська Олена Олексіївна, Київський науково-дослідний інститут гематології та переливання крові МОЗ України, завідувач лабораторії мікробіології та імунних препаратів крові; Захист відбудеться “16 ”червня 1999 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.233.01 Інституту мікробіології і вірусології ім.Фундаментальні дослідження сучасної біологічної і медичної науки, успіхи в пізнанні багатогранних аспектів взаємовідношень макро-і мікроорганізмів дозволили розробити та впровадити в практику біопрепарати-пробіотики, основу яких складають живі мікробні культури. В наш час, який деякі вчені (Lyons, 1986) називають “прийдешньою епохою пробіотиків”, біопрепарати на основі живих мікробних культур широко застосовуються в медицині та ветеринарії для корекції мікрофлори. Роботу виконано згідно з планами науково-дослідних робіт Інституту мікробіології і вірусології ім.Д.К.Заболотного НАН України, а також програмами ДКНТ (проект 01.11.09/001-92 “Розробити препарат біоспорин, призначений для профілактики та лікування у людей дисбактеріозів і гострих шлунково-кишкових захворювань, обумовлених патогенними та умовно патогенними мікроорганізмами”; проект 01.02.02/018-92 “Розробити новий екологічно чистий біопрепарат з антибактеріальною та антивірусною активністю”; проект 05.02/106 “Вивчення регуляції синтезу ендогенного інтерферону під впливом B.subtilis в клітинах різних систем організму теплокровних”), ДНТП “Імунопрофілактика населення” (проект 11 “Розробка методів підвищення ефективності застосування імунобіологічних препаратів та впровадження їх у практику охорони здоровя”), Міннауки України (проект 02.02/5179 “Впровадити в медичну практику принципово новий пробіотик субалін комплексної дії”). Метою роботи було створення на основі аеробних спороутворюючих бактерій роду Bacillus принципово нових пробіотиків та впровадження їх в медичну та ветеринарну практику. 6) методами генетичної інженерії сконструювати штам B.subtilis, який продукує a-2 інтерферон людини, і на його основі розробити пробіотик з антибактеріальними та антивірусними властивостями;Обєктами досліджень були 215 штамів аеробних спороутворюючих бактерій роду Bacillus з музею Інституту мікробіології і вірусології НАН України, а також близько 200 штамів мікроорганізмів інших таксономічних груп. Експериментальні дослідження проведено на лабораторних тваринах (у тому числі інбредних), мавпах макаках-резус, сільскогосподарських тваринах. Еталонні штами одержували з колекції вірусів Інституту вірусології ім.Д.І.Івановського АМН РФ, вірус енцефаломієліту коней - з колекції культур ДНЦ ВБ “Вектор”. При очищенні сайт-специфічних ендонуклеаз (ССЕ) використовували фосфоцелюлозу Р-II (“Whatman”, США); оксиапатит, який синтезували згідно з описаною методикою (Mazin,1974); голубу сефарозу і гепарин сефарозу - готували на основі сефарози CL6B (“Pharmacia”, Швеція) згідно з відомими методами (Bickle et al, 1977; Dean et al, 1979). Одержання компетентних клітин бацил і трансформацію плазмідною ДНК проводили за методом Spizizen (1958).Виходячи з результатів багаторічного вивчення біології аеробних спороутворюючих бактерій роду Bacillus, а також базуючись на теоретичних передумовах до підбору штамів, перспективних для включення до складу біопрепаратів, відібрали дві культури - B.subtilis 3 та B.licheniformis 31,-як основу нового пробіотика - біоспорину. Так, B. licheniformis 31, на відміну від B. subtilis 3, характеризується здатністю рости в анаеробних умовах, що є одним з показників різної адаптаційної можливості культур у різних відділах шлунково-кишкового тракту. Особливої уваги заслуговує визначена висока антагоністична активність біоспорину щодо кампілобактерів, йєрсиній, грибів роду Candida. При вивченні гострої токсичності було встановлено, що введення тваринам культур, які складають основу біоспорину, і введення самого препарату різними способами (також і парентерально) в дозах, що значно перевищують рекомендовані для вживання, у тварин не спостерігається будь-яких патологічних змін, що беззастережно доводять дані гістологічних досліджень. При лікуванні гострих кишкових інфекцій за всіма клінічними і особливо за бактеріологічними показниками найкращі результати отримано для біоспорину з високим вмістом живих мікробних клітин в одній дозі (табл.2).У медичній практиці різних країн застосовують препарати на основі бактерій роду Bacillus. Так, широкого розповсюдження в країнах Західної Європи набув пробіотик бактисубтил виробництва фірми “Galenika” (Югославія) і французьської фірми “Marion Merrell“ (Tihole, 1982).