Вы здесь

Оценка безопасности пробиотических штаммов бифидобактерий

Бактерии рода Bifidobacterium — группа микроорганизмов, доминирующих в составе нормобиоценоза кишечника человека и широко используемых в составе современных пробиотических препаратов и продуктов функционального питания.

Безопасное биотехнологическое применение бифидобактерий обусловливает необходимость точной видовой идентификации данных микроорганизмов. Установление видовой принадлежности бактерий рода Bifidobacterium, основанное на изучении морфологических, культуральных и физиолого-биохимических признаков, затруднительно. Поэтому в настоящее время актуальность приобретает использование для решения этой задачи современных молекулярно-генетических и хемотаксономических методов. Целесообразным представляется проведение генетической паспортизации пробиотических штаммов бифидобактерий с помощью молекулярного типирования для контроля идентичности исходных и используемых в производстве культур, а также обеспечения их правовой защиты.

В результате исследования 34 коллекционных, изолированных из фекалий человека, пробиотиков и кисломолочных продуктов, штаммов бактерий рода Bifidobacterium показано, что анализ нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК является удобным инструментом для видовой идентификации бифидобактерий, однако не обладает достаточной разрешающей способностью для их внутривидовой дифференциации. Подобраны родоспецифичные праймеры, комплиментарные нуклеотидной последовательности фрагмента гена 16S рРНК (~520 п. н.), для идентификации бактерий рода Bifidobacterium, проверена их специфичность, оптимизированы условия проведения родоспецифичной ПЦР. Выполнено молекулярное типирование коллекционных и вновь выделенных штаммов бифидобактерий. Показано, что методы ERIC-ПЦР, (GTG) 5-ПЦР и BOX-ПЦР являются предпочтительными для идентификации бифидобактерий на уровне вида и подвида, а RAPD-ПЦР с праймером Р1 — для их дифференциации на уровне штамма и генетической паспортизации.

На основании данных RAPD-ПЦР, BOX-ПЦР, (GTG) 5-ПЦР, ERIC-ПЦР осуществлена генетическая паспортизация исследуемых штаммов бактерий рода Bifidobacterium. Проанализирована эффективность использования анализа профиля клеточных белков (протеома) методом матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации времяпролетной масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS) для идентификации бактерий рода Bifidobacterium.

Показано, что данный метод обеспечивает надежную родовую и видовую идентификацию бифидобактерий, независимо от возраста и условий выращивания бактериальной культуры. Отмечена возможность анализа липидов и жирных кислот (липидома) как таксономических маркеров для дифференциации представителей рода Bifidobacterium от молочнокислых бактерий родов Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus, Pediococcus, используемых в составе комплексных пробиотиков. Результаты проведенных исследований по таксономической характеристике коллекционных и вновь выделенных штаммов бифидобактерий свидетельствуют, что для точной видовой идентификации данных микроорганизмов целесообразно использовать несколько взаимодополняющих методов.

Представители рода Bifidobacterium имеют статус GRAS (generally recognized as safe), являются непатогенными и нетоксичными для человека и животных. Однако опасения вызывает возможное участие бифидобактерий в распространении признака антибиотикорезистентности. Тестирование на наличие устойчивости к антибиотикам, широко применяемым в медицине, и определение генетических детерминант данного признака — необходимый этап оценки безопасности пробиотических штаммов бактерий рода Bifidobacterium.

Проанализирована устойчивость 34 коллекционных и вновь выделенных штаммов бифидобактерий к антибиотикам различных классов. Показано, что тестируемые штаммы чувствительны к хлорамфениколу, ампициллину, стрептомицину, гентамицину, устойчивы к эритромицину и тетрациклину. С помощью ПЦР-тестирования установлено, что анализируемые штаммы бифидобактерий содержат гены tet (W) и tet (M), кодирующие устойчивость к тетрациклину, и гены erm (X) и erm (B), детерминирующие резистентность к эритромицину. Гены erm (A), erm (C), erm (F), erm (T), tet (K), tet (L), tet (O), cat (TC) у исследуемых штаммов бифидобактерий не выявлены. Сопоставление результатов фенотипического и генетического тестирований показало корреляцию между присутствием генов, кодирующих устойчивость к антибиотическим препаратам, и фенотипическим проявлением резистентности к соответствующему антибиотику. Однако у восьми штаммов, устойчивых к тетрациклину, и восьми штаммов, резистентных к эритромицину, гены антибиотикорезистентности выявлены не были. Один штамм бифидобактерий, содержащий ген tet (W), проявлял чувствительность к тетрациклину.

Полученные результаты свидетельствуют, что бифидобактерии могут нести молчащие гены антибиотикорезистентности или обладать другими механизмами устойчивости к антибактериальным препаратам, поэтому для оценки безопасности пробиотических штаммов данных микроорганизмов необходимо исследование их антибиотикорезистентности на фенотипическом и генетическом уровнях. Результаты исследований могут быть востребованы для создания конкурентоспособных экологически безопасных бифидосодержащих пробиотиков и продуктов питания.

Читайте также
Накануне принятия технического регламента Таможенного союза «О безопасности мяса и мясной продукции» противники этого...
Республика Беларусь — одна из стран-лидеров по потреблению продуктов питания, а также по их производству. В то же...
Выбор будущей профессии — дело серьезное. Большинство молодых людей стремится получить высшее образование, но порой...
PRODUKT.BY
220005, г. Минск, ул. Платонова, 22-704
+375 (17) 33-16-555
+375 (17) 33-16-777
+375 (29) 755-95-50
+375 (29) 33 55 100
produkt.by@tut.by