Оценка антимикробной активности бациллярного пробиотика Bacillus subtilis (штамм 534)

Цель исследования. Уточнение филогенетического положения и определение антимикробного спектра и природы антибиотической активности бациллярного пробиотика Bacillus subtilis 534.
Материалы и методы. Методом ПЦР исследовали ген 16S рРНК штамма 534. Секвенирование ДНК проводили на автоматическом секвенаторе Genetic Analyzer 3500 и сравнивали полученную последовательность с другими последовательностями в базах данных GenBank и Ribosomal Database Project. Антимикробную активность определяли в погруженной культуре штамма 534 методом диффузии в агар в отношении 17 тест-штаммов. Выделение антибиотика из культуральной жидкости проводили сорбцией на Amberlite XAD-2, десорбцией смесью н-бутанол–ацетон–вода с последующим упариванием и растворением в 60% водном этаноле, внесением раствора в колонку с силикагелем Kieselgel 60 и ступенчатой элюцией растворителями хлороформ–метанол. Активные фракции исследовали методом тонкослойной хроматографии с биоавтографией. Спектр УФ-поглощения определяли на спектрофотометре UV-1601 PC.
Результаты. На основании анализа последовательности ДНК гена 16S рРНК, депонированной в международной базе GenBank под номером KU051696, подтверждена принадлежность штамма 534 к виду Bacillus subtilis. В условиях культивирования in vitro штамм 534 подавляет рост ряда штаммов Staphylococcus aureus (включая MRSA), S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis, Bacillus pumilis, Micrococcus luteus, Klebsiella рneumoniae, Candida sp., Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae. Установлено, что штамм B. subtilis 534 образует не менее трех антибиотиков.
Заключение. Бациллярный пробиотик Bacillus subtilis 534 – основа препарата споробактерин, в условиях глубинного культивирования проявляет антибактериальную и противогрибковую активность. Химический анализ показал образование не менее трех антибиотиков, один из которых относится к полиенам, а именно к триенам.

Предупреждение и лечение послеоперационных бактериальных и грибковых инфекций в хирургии высоких технологий, в частности в трансплантологии, с каждым годом осложняется появлением все новых популяций мульти- и панрезистентных штаммов госпитальной микрофлоры. Отсутствие ожидаемого эффекта, токсичность и осложнения, которые ассоциируются с терапией традиционными антибиотиками, приводят к активации исследовательских направлений, связанных с разработкой новых препаратов, путей и способов лечения, главные достоинства которых заключаются в возможности преодоления антибиотикорезистентности патогенов.

Опубликованные к настоящему времени работы свидетельствуют о положительных результатах применения пробиотиков для химиотерапии инфекционных заболеваний разного генеза. Пробиотики – жизнеспособные микроорганизмы или препараты, содержащие такие микроорганизмы. К достаточно широко используемым пробиотикам относятся представители видов, составляющих нормальную микрофлору человека, например, бифидобактерии и лактобактерии. Среди изолятов из кишечной микрофлоры в качестве пробиотических широко применяют штаммы Streptococcus faecium, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris и Streptococcus diacetilactis. Особый интерес, по нашему мнению, представляет возможность использования в медицинской практике пробиотиков, являющихся микроорганизмами-транзитерами, например, бациллами. Попадая в желудочно-кишечный тракт, эти виды пробиотиков за время своего присутствия способствуют нормализации микробиоты пациента. Известно, что результатом сложных взаимоотношений бациллярных пробиотиков с микрофлорой пациента является биосинтез антибиотиков, что рассматривается в качестве существенных факторов воздействия одного вида микроорганизмов на другой (или другие).

Первым описанным бациллярным пробиотиком был штамм B. subtilis, выделенный в 1945 г. из раны [1]. Результатом обширных исследовательских работ явилось выделение антибиотика бацитрацина, активного в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов. Существенная особенность бацитрацина – низкая токсичность и эффективность в отношении ряда антибиотикорезистентных штаммов [2]. Сочетание бацитрацина с неомицином эффективно в отношении большинства клинических изолятов устойчивого стафилококка (MRSA), что весьма важно для современной антимикробной терапии. С 2010 г. бацитрацин разрешен в США для лечения стафилококковых инфекций у новорожденных [3]. В медицинской практике разных стран используют биопрепараты на основе бактерий рода Bacillus. Так, в странах Западной Европы применяют пробиотик бактисубтил («Marion Merrell», Франция) и его аналог флонивин БС («Galenika», Словения). В основе этих препаратов – штамм B. cereus IP 5832 из коллекции Института Пастера (Париж). Известен также биопрепарат цереобиоген («Xing Jian», Китай), действующее начало которого – штамм B. cereus DM-423. Вьетнамский препарат биосубтил в качестве активного компонента содержит штамм B. subtilis. В России зарегистрировано 3 препарата на основе бацилл: биоспорин, споробактерин и бактиспорин. В основе споробактерина и бактиспорина – штаммы B. subtilis 534 и B. subtilis 3Н соответственно. Биоспорин является единственным комплексным препаратом, в его основе – 2 штамма: B. subtilis 2335 и B. licheniformis 2336. К отечественным лекарственным препаратам, созданным на основе Bacillus subtilis, относится споробактерин [4].

Целью данной работы явилось изучение свойств, уточнение филогенетического положения, а также антимикробного спектра и природы антибиотической активности штамма B. subtilis 534.

Материалы и методы

Объектом исследования служил штамм Bacillus subtilis 534, высеянный из препарата споробактерин ж...

Габриэлян Н.И., Горская Е.М., Крупенио Т.В., Зенкова В.А., Ефименко Т.А., Маланичева И.А., Сумарукова И.Г., Ефременкова О.В., Евлашкина В.Ф., Давыдов Д.С.