АНТИМІКРОБНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ЛІЗАТУ МОЛОЧНОКИСЛИХ БАКТЕРІЙ LACTOBACILLUS RHAMNOSUS V
DOI 10.17721/1728.2748.2022.91.19-23
Ключові слова:
бактеріальний лізат, пробіотик, молочнокислі бактерії, антимікробна активністьАнотація
За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я стійкість до антибіотиків зростає до небезпечно високого рівня в усьому світі. Виникають нові механізми резистентності, загрожуючи нашій здатності лікувати поширені інфекційні захворювання, тому пошук нових протимікробних засобів природного походження є глобальною проблемою. Метою пропонованого дослідження було визначення антимікробної активності ліофілізованого ферментативного лізату клітин штаму молочнокислих бактерій Lactobacillus rhamnosus V. Об'єктом дослідження був препарат Дел-Імун V®, який позиціонується як протиалергічний та імуностимулюючий. Зусилля дослідників були спрямовані на більш повне розкриття потенціалу препарату, зокрема його протимікробної дії. Антимікробну активність визначали за показником мінімальної інгібуючої концентрації (МІК). Визначення МІК здійснювали методом дворазових серійних розведень у м'ясо- пептоновому бульйоні (МПБ) для бактерій і рідкому суслі – для дріжджів. Як тестові культури використовували грам- негативні (Escherichia coli IEM-1, Proteus vulgaris ПА-12, Pseudomonas sp. MI-2) та грампозитивні (Bacillus subtilis БТ-2, Staphylococcus aureus БМС-1) бактерії, а також дріжджі (Candida albicans Д-6, Candida tropicalis PE-2, Candida utilis БВС-65). Визначено, що значення МІК нативного препарату Дел-Імун V® для досліджуваних бактеріальних тест-культур нижчі у вісім разів, для дріжджів – у чотири – вісім разів порівняно з показниками термічно інактивованого препарату. Доведено антибактеріальну та антифунгальну активність препарату Дел-Імун V®. Показано, що спектр протимікробної активності охоплює грампозитивні та грамнегативні бактерії, а також дріжджоподібні гриби роду Candida. Мінімальні інгібуючі концентрації були досить низькими: у діапазоні від 1,0 до 4,0 мкг/мл для бактеріальних культур та від 62,5 до 125 мкг/мл для дріжджів. Найменш чутливою до дії препарату виявилася культура B. subtilis БТ-2 (МІК 12,5 мкг/мл). Зазначено, що ліофілізований ферментативний лізат молочнокислих бактерій Lactobacillus rhamnosus V володіє антибактеріальними та антифунгальними властивостями.
Посилання
Parsool N., Rampai P. Lactobacillus casei DN-114 001 inhibits the increase in paracellular permeability of enteropathogenic Escherichia coli – infected T84 cells. Research in Microbiology. 2005.156: 256-262. doi: 10.1016/j.resmic.2004.09.013
Bedi DA, Feizizadeh S, Jafarian-Dehkordi A. In vitro anti-bacterial and anti-adherence effects of Lactobacillus delbrueckiisubspbulgaricus on Escherichia coli. Res Pharm Sci.2013.4: 260-268.
Backhed F, Ley RE, Sonnenburg JL, Peterson DA, Gordon Jl. Host-Bacterial Mutualism in the Human Intestine. Science. 2005.307:1915-1920. 10.1126/science.1104816
Collado Maria C., Isolauri Erika, Salminen Seppo. Specie probiotic strains and their combinations counteract adhesion of Enterobacter sakazakii to intestinal mucus. FEMS Microbiol Lett. 2008. 285: 58-64. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2008.01211.x
Prince T, McBain Andrew J and O'Neill Catherine A. Lactobacillus reuteri Protects Epidermal Keratinocytes from Staphylococcus Aureus Induced Cell Death by Competitive Exclusion. Appl. Environ. Microbiol. 2012. 15:78-51 19. 10.1128/AEM.00595-12
Maudsdotter L, Jonsson H, Roos S, AB Jonsson. Lactobacillireduce Cell Cytotoxicity Caused by Streptococcus pyogenes by Producing Lactic Acid that Degrades the Toxic Component Lipoteichoic Acid. Antimicrob. Agents Chemother. 2011. 55:1622-88. https://doi.org/10.1128/AAC.00770-10
Gholami A., Dabbaghmanesh M. H., Ghasemi Y., Talezadeh P., Koohpeyma F., and Montazeri-Najafabady N. Probiotics ameliorate pioglitazone-associated bone loss in diabetic rats. Diabetology & Metabolic Syndrome. 2020.Vol. 12, no. 1. 10.21203/rs.3.rs-32789/v2
Montazeri-Najafabady N., Ghasemi Y., Dabbaghmanesh M. H., Talezadeh P., Koohpeyma F. and Gholami A. Supportive role of probiotic strains in protecting rats from ovariectomy-induced cortical bone loss. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2019.Vol. 11, no. 4, pp. 1145–1154. 10.21203/rs.3.rs-32789/v1
Tsiouris C. G. and Tsiouri M. G. Human microflora, probiotics and wound healing. Wound Medicine. 2017. Vol. 19, pp. 33–38. 10.1016/j.wndm.2017.09.006
Zhu Jianwei, Gong Liu Shengjie, Hongyan, and Yu Hansong. Antimicrobial Characteristics of Lactic Acid Bacteria Isolated from Homemade Fermented Foods. Research Article. V. 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5416725
Stefano Nebbia, Cristina Lamberti, Giuliana Lo Bianco, Simona Cirrincione,Valerie Laroute, Muriel Cocaign-Bousquet, Laura Cavallarin, Maria Gabriella Giuffrida, and EnricaPessione. Antimicrobial Potential of Food Lactic Acid Bacteria: Bioactive Peptide Decrypting from Caseins and Bacteriocin Production. Microorganisms. 2021. Jan; 9(1): 65. 10.3390/microorganisms9010065
Engels C, Schwab C, Zhang J, Stevens MJ, Bieri C, Ebert MO, McNeill K, Sturla SJ, Lacroix C. Acrolein contributes strongly to antimicrobial and heterocyclic amine transformation activities of reuterin. Sci Rep. 2016. Nov 7; 6():36246.
Toba T., Samant S.K., Yoshioka E., Itoh T. Reutericin6, a New Bacteriocin Produced by Lactobacillus reuteri LA 6. Lett. Appl. Microbiol. 1991;13:281–286. doi: 10.1111/j.1472-765X.1991.tb00629.x.
Gänzle MG, Höltzel A, Walter J, Jung G, Hammes WP. Characterization of reutericyclin produced by Lactobacillus reuteri LTH2584. Appl Environ Microbiol. 2000. Oct; 66(10):4325-33
Lamberti C., Genovese F., Coisson J.D., Bianco G.L., Cocolin L., Pessione E. Anti-S. aureus and Anti-L. Monocytogenes Molecules Produced by Cheese-Isolated Lactic Acid Bacteria. Czech J. Food Sci. 2014. 32:7. doi: 10.17221/505/2012-CJFS
Van Heijenoort J. Lipid intermediates in the biosynthesis of bacterial peptidoglycan. Microbiol Mol Biol Rev. 2007. Dec; 71(4):620-35
Zacharof M.P., Lovitt R.W. Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria a Review Article. APCBEE Procedia. 2012. 2:50–56. doi: 10.1016/j.apcbee.2012.06.010
Nishie M, Nagao J, Sonomoto K. Antibacterial peptides "bacteriocins": an overview of their diverse characteristics and applications. Biocontrol Sci. 2012. Mar; 17(1):1-16
Guinane CM, Cotter PD, Hill C, Ross RP. Spontaneous resistance in Lactococcus lactis IL1403 to the lantibioticlacticin 3147. FEMS Microbiol Lett. 2006. Jul; 260(1):77-83.
Mokoena MP. Lactic Acid Bacteria and Their Bacteriocins: Classification, Biosynthesis and Applications against Uropathogens: A Mini-Review. Molecules. 2017. Jul 26; 22(8)
Perez RH, Zendo T, Sonomoto K. Novel bacteriocins from lactic acid bacteria (LAB): various structures and applications. Microb Cell Fact. 2014. Aug 29; 13 Suppl 1():S3.
SichelL, TimoshokNA, PidgorskyyVS, Spivak NY Study of Interferonogenous Activity of the New Probiotic Formulation Del-ImmuneV®. J Prob Health. 2013. 1: 107. doi: 10.4172/2329-8901.1000107, Sichel L, Timoshok NA, Pidgorskyy VS, Spivak NY (2013) Study of Interferonogenous Activity of the New Probiotic Formulation Del-Immune V®. J Prob Health 1: 107. – doi: 10.4172/2329-8901.1000107
Pidgorskyi V.S., Shynkarenko-Sichel L.N., Timoshok N.A, Cheipesh A.V., Spivak N.Y. Effects of dry enzymatic lysate Del-immune V® on cytokine production in the experimental models. Microbiology & Biotechnology. 2011. N3:23-36. – https://www.researchgate.net/profile/Victor-Barshteyn/publication/235963325_CONTENT_OF_MYCELIAL_BIOMASS_AND_CULTURE_LIQUID_OF_CORDYCEPS_SINENSIS_BERK_SACC_ASCOMYCETES/links/0c960516e9c8d63749000000/CONTENT-OF-MYCELIAL-BIOMASSAND-CULTURE-LIQUID-OF-CORDYCEPS-SINENSIS-BERK-SACCASCOMYCETES.pdf
Pirog T., Shevchuk T., Voloshina I., Gregirchak N. Use of clayditeimmobilized oil-oxidizing microbial cells for purification of water from oil. Applied Biochemistry and Microbiology. 2005. Vol. 41, No. 1. – P. 51–55. http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/123456789/613
Evera Pingitore, Salvucci E, Sesma F, Nader-acias MA. Different strategies for purification of antimicrobial peptides from Lactic Acid Bacteria (LAB) . Lett. Appl. Microbiol.2007. 46:174 – 180- www.researchgate.net/publication/237411008_Different_strategies_for_purification_of_antimicrobial_peptides_from_Lactic_Acid_Bacteria_LAB
Peral C, Huaman Martinez MH, Valdez CJ. Bacteriotherapy with Lactobacillus plantarum in bums. International Wound Journal. 2009b. 6:73-81
Peral MC, Rachid MM, Gobbato MN, Martinez MH, Valdez JC. lnterleukin-8 production by polymorphonuclear leukocytes from patients with chronic infected leg ulcers treated with Lactobacillus plantarum. Clin. Microbiol. Infect. 2009a.16:281-286
Ribeiro F.C., Rossoni R.D., De Arros P.P., Santos J.D., Fugisaki L.R.O., Leão M.P.V., Junqueira J.C. Action mechanisms of probiotics on Candida spp. and candidiasis prevention: An update. Journal of Applied Microbiology. 2019.129(12). 10.1111/jam.14511
Nyanzi R., Awouafack M.D., Steenkamp P., Jooste P.J., Eloff J.N. Anticandidal activity of cell extracts from 13 probiotic Lactobacillus strains and characterisation of lactic acid and a novel fatty acid derivative from one strain. Food Chemistry. 2014.164 pp. 470-475
Wannun P., Piwat S., Teanpaisan R. Purification, characterization, and optimum conditions of fermencin SD11, a bacteriocin produced by human orally Lactobacillus fermentum SD11 Applied Biochemistry and Biotechnology. 2016.179, pp. 572-582. 10.1007/s12010-016-2014-y
Ribeiro F.C., Rossoni R.D., De Arros P.P., Santos J.D., Fugisaki L.R.O., Leão M.P.V., Junqueira J.C. Action mechanisms of probiotics on Candida spp. and candidiasis prevention: An update. Journal of Applied Microbiology. 2019.129(12). 10.1111/jam.14511
Santos C.T., et al. Antifungal and Antivirulence Activity of Vaginal Lactobacillus spp. Products against Candida Vaginal Isolates. Pathogens. 2019.Sep; 8(3): 150. 10.3390/pathogens8030150
Muizzuddin N. Physiological effect of a probiotic on skin. Journal of Cosmetic Science. 2012.63 (6), pp. 385-395
Kawahara T., Hanzawa N., Sugiyama M. Effect of Lactobacillus strains on thymus and chemokine expression in keratinocytes and development of atopic dermatitis-like symptoms. Benef Microbes 2018. 9 (4) pp. 643-652, 10.3920/BM2017.0162
