RU2785174C1 - Probiotic for the prevention and correction of gastrointestinal diseases of farm animals and poultry - Google Patents
Probiotic for the prevention and correction of gastrointestinal diseases of farm animals and poultry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785174C1 RU2785174C1 RU2022104558A RU2022104558A RU2785174C1 RU 2785174 C1 RU2785174 C1 RU 2785174C1 RU 2022104558 A RU2022104558 A RU 2022104558A RU 2022104558 A RU2022104558 A RU 2022104558A RU 2785174 C1 RU2785174 C1 RU 2785174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coli
- prevention
- poultry
- farm animals
- strain
- Prior art date
Links
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 12
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 208000008665 Gastrointestinal Disease Diseases 0.000 title claims abstract description 8
- 244000144977 poultry Species 0.000 title claims abstract description 7
- 230000000529 probiotic Effects 0.000 title description 8
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 title description 8
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 title description 8
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims abstract description 38
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 claims description 16
- 230000003042 antagnostic Effects 0.000 abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001413 cellular Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 101700017503 BACT Proteins 0.000 description 4
- 101700060967 BCN1 Proteins 0.000 description 4
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 4
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 4
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 3
- 241000617624 Escherichia coli M17 Species 0.000 description 3
- 210000001035 Gastrointestinal Tract Anatomy 0.000 description 3
- 108010041940 bifikol Proteins 0.000 description 3
- 108010038854 colibacterin Proteins 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 2
- 206010064389 Dysbacteriosis Diseases 0.000 description 2
- 210000000936 Intestines Anatomy 0.000 description 2
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 2
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 2
- 206010039447 Salmonellosis Diseases 0.000 description 2
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 2
- 206010040550 Shigella infection Diseases 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 2
- 108010079904 microcin Proteins 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 235000019722 synbiotics Nutrition 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229940064005 Antibiotic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 229940083879 Antibiotics FOR TREATMENT OF HEMORRHOIDS AND ANAL FISSURES FOR TOPICAL USE Drugs 0.000 description 1
- 229940042052 Antibiotics for systemic use Drugs 0.000 description 1
- 229940042786 Antitubercular Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 206010060945 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 241000186016 Bifidobacterium bifidum Species 0.000 description 1
- 108010073254 Colicins Proteins 0.000 description 1
- 241000588921 Enterobacteriaceae Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 241001302654 Escherichia coli Nissle 1917 Species 0.000 description 1
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 1
- 229940093922 Gynecological Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 206010022678 Intestinal infection Diseases 0.000 description 1
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 description 1
- 229940045505 Klebsiella pneumoniae Drugs 0.000 description 1
- 241000186713 Lactobacillus amylovorus Species 0.000 description 1
- 230000036740 Metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 244000110797 Polygonum persicaria Species 0.000 description 1
- 229940069949 Propolis Drugs 0.000 description 1
- 241000241413 Propolis Species 0.000 description 1
- 241000208465 Proteaceae Species 0.000 description 1
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 description 1
- 241000588770 Proteus mirabilis Species 0.000 description 1
- 229940055033 Proteus mirabilis Drugs 0.000 description 1
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 1
- 229940024982 Topical Antifungal Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 101710012191 colE7 Proteins 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 230000000369 enteropathogenic Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal Effects 0.000 description 1
- 229940079866 intestinal antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 230000002147 killing Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000035786 metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 description 1
- 230000017066 negative regulation of growth Effects 0.000 description 1
- 229940005935 ophthalmologic Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 1
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 210000004215 spores Anatomy 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и ветеринарии, в частности к средствам для профилактики и коррекции колибактериоза и других желудочно-кишечных заболеваний сельскохозяйственных животных и птицы.The invention relates to the field of biotechnology and veterinary medicine, in particular to agents for the prevention and correction of colibacillosis and other gastrointestinal diseases of farm animals and poultry.
Препараты для лечения и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) имеют различную природу и состав, обеспечивающий позитивное воздействие на микробиоту животных (Markowia P., Ślfcewska K. The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition. Gut Pathog. 2018, 10:21). Наиболее известен колисодержащий моновидовой пробиотический препарат «Колибактерин», содержащий в 1 дозе не менее 1010 живых клеток Escherichia coli M-17, лиофилизированных в среде культивирования (Авторское свидетельство №189128 опубл. 17.11.1966). Лечебное действие обусловлено антагонистической активностью кишечной палочки в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, включая шигеллы, сальмонеллы, протеи и др. Препарат показан при формах дисбактериоза кишечника, протекающих на фоне дефицита нормальных кишечных палочек. Недостатком препарата является то, что он создан на основе штамма М-17, который не в достаточной степени адаптирован к изменившимся современным условиям окружающей среды (появление антибиотикорезистентности и толерантности к бактериоцинам у бактерий - возбудителей кишечных инфекций сельскохозяйственной птицы), а именно, данный штамм теряет свои антагонистические свойства, обладает выраженной чувствительностью к основным антибиотикам и, особенно, к колицинам.Preparations for the treatment and prevention of diseases of the gastrointestinal tract (GIT) have a different nature and composition, providing a positive effect on the microbiota of animals (Markowia P., Ślfcewska K. The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition. Gut Pathog. 2018, 10:21). The most famous coli-containing monospecies probiotic preparation "Colibacterin" contains in 1 dose at least 10 10 living cells of Escherichia coli M-17, lyophilized in a cultivation medium (Author's certificate No. 189128 publ. 11/17/1966). The therapeutic effect is due to the antagonistic activity of E. coli against pathogenic and opportunistic microorganisms, including shigella, salmonella, proteus, etc. The drug is indicated for forms of intestinal dysbacteriosis occurring against the background of a deficiency of normal E. coli. The disadvantage of the drug is that it was created on the basis of the M-17 strain, which is not sufficiently adapted to the changed modern environmental conditions (the emergence of antibiotic resistance and tolerance to bacteriocins in bacteria that cause intestinal infections in poultry), namely, this strain loses its antagonistic properties, has a pronounced sensitivity to major antibiotics and, especially, to colicins.
На сегодняшний день наиболее перспективными считаются не моно, а поликомпонентные препараты синбиотического и симбиотического типа. Составы многокомпонентных композиций определяются особенностями используемых микроорганизмов и характером поставленной задачи. «Бификол» представляет собой лиофильно высушенную в среде культивирования микробную массу живых антагонистически активных штаммов бифидобактерий (В. bifidum 1) и кишечной палочки (Е. coli М-17), которые и определяют терапевтический эффект «Бификола» (Фармакопейная статья ФС 42-3268-96 «Бификол сухой»; в книге под ред. В.А. Княжева. Дисбактериозы. Теория и практика. Нижний Новгород, 1999, с. 70-73). По механизму действия этот препарат является многофакторным лечебным средством; обладает антагонистической активностью в отношении широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, включая шигеллы, сальмонеллы, протеи; оказывает корригирующее воздействие на нарушенный микробиоценоз; стимулирует местные репаративные процессы в кишечнике; способствует улучшению пищеварения и обмена веществ; стимулирует естественные факторы защиты.To date, the most promising are not mono, but polycomponent drugs of a synbiotic and symbiotic type. The compositions of multicomponent compositions are determined by the characteristics of the microorganisms used and the nature of the task. "Bifikol" is a microbial mass of lyophilized in a cultivation medium of live antagonistically active strains of bifidobacteria (B. bifidum 1) and Escherichia coli (E. coli M-17), which determine the therapeutic effect of "Bifikol" (Farmakopeinaya article FS 42-3268 -96 "Bifikol dry"; in the book edited by V. A. Knyazhev. Dysbacteriosis. Theory and practice. Nizhny Novgorod, 1999, pp. 70-73). According to the mechanism of action, this drug is a multifactorial therapeutic agent; has antagonistic activity against a wide range of pathogenic and opportunistic microorganisms, including shigella, salmonella, proteas; has a corrective effect on disturbed microbiocenosis; stimulates local reparative processes in the intestine; improves digestion and metabolism; stimulates natural protective factors.
Комплексный жидкий препарат «Биофлор» содержит биологически активный экстракт из сои, овощей и прополиса, сквашенный по специальной технологии бактериями Е. coli M-17 (Червинец Ю.В., Червинец В.М., Шендеров Б.А. Современные представления о биотехнологическом потенциале симбиотической микробиоты человека. Верхневолжский медицинский журнал. 2018. Т. 17, вып. 1). Недостатком препаратов является то что, что они созданы на основе штамма М-17, который не адаптирован к изменившимся современным условиям окружающей среды (см. выше).The complex liquid preparation "Bioflor" contains a biologically active extract from soy, vegetables and propolis, fermented by a special technology with E. coli M-17 bacteria (Chervinets Yu.V., Chervinets V.M., Shenderov B.A. Modern ideas about biotechnological potential of the human symbiotic microbiota, Upper Volga Medical Journal, 2018, vol. 17, issue 1). The disadvantage of the preparations is that they are based on the M-17 strain, which is not adapted to the changed modern environmental conditions (see above).
Известен пробиотик лактомикроцикол, используемый для выращивания и откорма бройлерной птицы, содержащий микробную биомассу штаммов бактерий Lactobacillus amylovorus БТ-24/88 (ВКПМ, В-6253) и Е. coli S5/98 (ВКПМБ В-8564), взятые в соотношении 1:1 (Патент РФ №2268925 опубл. 27.01.2006). Недостатком данного препарата является использование антагонистических микроорганизмов в его составе, которые могут ингибировать действие друг друга.Known probiotic lactomicrocicol, used for growing and fattening broiler birds, containing microbial biomass of bacterial strains Lactobacillus amylovorus BT-24/88 (VKPM, V-6253) and E. coli S5/98 (VKPMB V-8564), taken in a ratio of 1: 1 (RF Patent No. 2268925 published on January 27, 2006). The disadvantage of this drug is the use of antagonistic microorganisms in its composition, which can inhibit the action of each other.
Перспективным на сегодняшний день считается применение искусственно сконструированных штаммов с множественной продукцией бактериоцинов или комбинированных пробиотических препаратов, сочетающих несколько штаммов с различными свойствами. Так, например, в связи со снижением антагонистических свойств штамма Е. coli Ml7 было предложено восстановить его конкурентоспособность с помощью рекомбинантных плазмид, детерминирующих продукцию двух бактериоцинов (микроцина В5 и колицин EI), а также устойчивость к ним. Показано, что штамм Е. coli, продуцирующий одновременно микроцин и колицин, жизнеспособен в условиях кишечника животных (Патент РФ №2144954 опубл. 27.01.2000).Promising today is the use of artificially designed strains with multiple production of bacteriocins or combined probiotic preparations that combine several strains with different properties. For example, in connection with a decrease in the antagonistic properties of the E. coli Ml7 strain, it was proposed to restore its competitiveness using recombinant plasmids that determine the production of two bacteriocins (microcin B5 and colicin EI), as well as resistance to them. It has been shown that the strain of E. coli, which simultaneously produces microcin and colicin, is viable in the conditions of the intestines of animals (RF Patent No. 2144954 publ. 27.01.2000).
Сравнение основных характеристик вышеназванных препаратов (моновариантных и поликомпонентных, природных и генно-модифицированных) свидетельствует, что все они, как правило, предназначены для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний сельскохозяйственных животных, а в качестве прототипа следует рассматривать колибактерин. При этом основным и общим недостатком этих бактерийных препаратов является относительно низкая эффективность воздействия на многие культуры энтеропатогенных бактерий, что свидетельствуете недостаточном спектре и уровне их антагонистической активности.Comparison of the main characteristics of the above drugs (monovariant and multicomponent, natural and genetically modified) shows that they are usually intended for the prevention and treatment of gastrointestinal diseases of farm animals, and colibacterin should be considered as a prototype. At the same time, the main and common disadvantage of these bacterial preparations is the relatively low effectiveness of the impact on many cultures of enteropathogenic bacteria, which indicates an insufficient spectrum and level of their antagonistic activity.
Задачей, решаемой изобретением, является создание эффективного моновидового симбиотического препарата для профилактики и лечения колибактериоза и других желудочно-кишечных заболеваний сельскохозяйственных животных и птиц.The problem solved by the invention is the creation of an effective monospecies symbiotic drug for the prevention and treatment of colibacillosis and other gastrointestinal diseases of farm animals and birds.
Данная задача решается путем получения препарата на основе композиции из двух штаммов-продуцентов бактериоцинов, включая природный штамм Е. coli ЛЭГМ-18 и генно-модифицированный штамм Е. coli ZP с конъюгативным механизмом передачи продукции бактериоцина, выполненной в виде лекарственных форм на основе жидкой или лиофилизированной клеточной биомассы.This problem is solved by obtaining a drug based on a composition of two bacteriocin-producing strains, including the natural E. coli strain LEGM-18 and the genetically modified E. coli ZP strain with a conjugative mechanism for the transfer of bacteriocin production, made in the form of dosage forms based on liquid or lyophilized cell biomass.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи, заключается в получении препарата с более выраженным и расширенным спектром антагонистической активности, повышающим эффективность профилактики и лечения колибактериоза и других заболеваний сельскохозяйственных животных и птиц.The technical result, which provides a solution to the problem, is to obtain a drug with a more pronounced and expanded spectrum of antagonistic activity, which increases the effectiveness of the prevention and treatment of colibacillosis and other diseases of farm animals and birds.
К новым признакам изобретения относятся:New features of the invention include:
- Наличие в составе препарата композиции из двух штаммов-продуцентов бактериоцинов, включая природный штамм Е. coli ЛЭГМ-18 и генно-модифицированный штамм Е. coli ZP с конъюгативным механизмом передачи продукции бактериоцина;- The presence in the preparation of a composition of two bacteriocin-producing strains, including the natural strain of E. coli LEGM-18 and the genetically modified strain of E. coli ZP with a conjugative mechanism for the transfer of bacteriocin production;
- Композиция включает объемное соотношение жидких культур штаммов 1:(0,25-4);- The composition includes a volume ratio of liquid cultures of strains 1:(0.25-4);
- Жидкая культура каждого штамма с содержанием не менее 107 КОЕ/мл;- Liquid culture of each strain with a content of at least 10 7 CFU/ml;
- Композиция выполнена в виде лекарственных форм на основе жидкой или лиофилизированной клеточной биомассы.- The composition is made in the form of dosage forms based on liquid or lyophilized cell biomass.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками изобретения - моновидовой состав препарата на основе бактерий вида Escherichia coli, обладающих антагонистической активностью и предназначенных для профилактики и лечения колибактериозов и других желудочно-кишечных заболеваний.Signs of the prototype, coinciding with the signs of the invention - monospecies composition of the drug based on Escherichia coli bacteria with antagonistic activity and intended for the prevention and treatment of colibacillosis and other gastrointestinal diseases.
Причинно-следственная связь между новыми признаками и техническим результатом.Causal relationship between new features and technical result.
Получение более эффективного колисодержащего препарата обусловлено сочетанием разных механизмов антагонистической активности используемых штаммов и их биологической совместимости. Высокий уровень антагонистической активности композиции по сравнению с прототипом (колибактерином) позволяет использовать препарат с более низким содержанием клеток (107-108 КОЕ/мл вместо 109-1010 КОЕ/мл).Obtaining a more effective coli-containing drug is due to a combination of different mechanisms of antagonistic activity of the strains used and their biological compatibility. The high level of antagonistic activity of the composition compared with the prototype (colibacterin) allows you to use the drug with a lower content of cells (10 7 -10 8 CFU/ml instead of 10 9 -10 10 CFU/ml).
Пример 1. Полученные после раздельного культивирования на казеиновом бульоне бактериальные взвеси штаммов Е. coli ЛЭГМ-18 и Е. coli ZP, содержащие по 108 КОЕ/мл, смешивают в соотношении 1:1 и сразу используют в ветеринарной практике. В 1 мл готового жидкого препарата содержится не менее 108 КОЕ/мл.Example 1. Obtained after separate cultivation on casein broth, bacterial suspensions of strains E. coli LEGM-18 and E. coli ZP, containing 10 8 CFU/ml, are mixed in a ratio of 1:1 and immediately used in veterinary practice. 1 ml of the finished liquid preparation contains at least 10 8 CFU/ml.
Пример 2. Штамм Е. coli ЛЭГМ-18 культивируют на казеиново-дрожжевой среде. В полученной взвеси содержится не менее 108 КОЕ/мл. Штамм Е. coli ZP культивируют на казеиновом бульоне. Полученная взвесь содержит не менее 107 КОЕ/мл. Жидкие бактериальные взвеси смешивают в соотношении 1:4 соответственно и сразу используют полученный препарат, содержащий 108 КОЕ/мл, в ветеринарной практике, для профилактики и лечения бактериальной инфекции животных.Example 2. E. coli strain LEGM-18 is cultivated on a casein-yeast medium. The resulting suspension contains at least 10 8 CFU/ml. The E. coli ZP strain is cultivated in casein broth. The resulting suspension contains at least 10 7 CFU/ml. Liquid bacterial suspensions are mixed in a ratio of 1:4, respectively, and the resulting preparation containing 10 8 CFU/ml is immediately used in veterinary practice for the prevention and treatment of bacterial infections in animals.
Пример 3. Штамм Е. coli ЛЭГМ-18 культивируют на казеиновом бульоне. В полученной взвеси содержится не менее 107 КОЕ/мл. Штамм Е. coli ZP культивируют на казеиново-дрожжевой среде. Полученная взвесь содержит не менее 108 КОЕ/мл. Жидкие бактериальные взвеси смешивают в соотношении 4:1 соответственно и к полученной смешанной культуре добавляют защитную сахарозо-желатиновую среду для лиофилизации в количестве 20% от объема полученной суспензии. Препарат разливают по 2-3 мл во флаконы вместимостью 5-10 мл и подвергают сублимационному высушиванию до остаточной влажности не более 3%. Готовый сухой препарат, содержащий не менее 107 КОЕ/0,2 г, хранится не менее 12 месяцев без потери специфической активности при температуре (6±2)°С. Перед применением препарат ресуспендируют до восстановления первоначального объема.Example 3. E. coli strain LEGM-18 is cultivated in casein broth. The resulting suspension contains at least 10 7 CFU/ml. The E. coli ZP strain is cultivated on a casein-yeast medium. The resulting suspension contains at least 10 8 CFU/ml. Liquid bacterial suspensions are mixed in a ratio of 4:1, respectively, and a protective sucrose-gelatin medium for lyophilization is added to the resulting mixed culture in an amount of 20% of the volume of the resulting suspension. The drug is poured in 2-3 ml bottles with a capacity of 5-10 ml and subjected to freeze-drying to a residual moisture content of not more than 3%. The finished dry preparation containing at least 10 7 CFU/0.2 g is stored for at least 12 months without loss of specific activity at a temperature of (6±2)°C. Before use, the drug is resuspended until the original volume is restored.
Штамм Escherichia coli ЛЭГМ-18 ранее выделен из фекалий здорового пациента в 1993 г. на базе ИЭГМ УрО РАН профессором Пшеничновым Р.А. и соавт., первично охарактеризованный и депонированный во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ЛЭГМ №18 ВКПМ №В-6240). Из-за высокой антагонистической активности штамм был рекомендован для получения колисодержащего препарата (Патент №2065875, конв. Приоритет 19.04.1993). Второй изучаемый штамм Е. coli ZP (N4i рОХ38а Cmr, Gmr) создан Starčič Erjavec M. путем введения в клетки известного пробиотического штамма Е. coli Nissle 1917 конъюгативной плазмиды рОХ38а, несущей colE7-ген. У штамма детектирован более высокий уровень бактериоциногении, и, кроме того, киллинг близкородственных бактерий осуществляется за счет конъюгационно-опосредованной передачи гена колицина Со1Е7 (Starčič Erjavec М., PetkovSek Ž., Kuznetsova M.V., Maslennikova I.L., Žgur-Bertok D. 2015. Strain ŽP - the first bacterial conjugation-based "kill"-"anti-kill" antimicrobial system. Plasm id, 3 (82), 28-34.).Escherichia coli strain LEGM-18 was previously isolated from the faeces of a healthy patient in 1993 on the basis of IEGM UB RAS by Professor Pshenichnov R.A. et al., initially characterized and deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (LEGM No. 18 VKPM No. V-6240). Due to the high antagonistic activity, the strain was recommended for obtaining a coli-containing drug (Patent No. 2065875, conv. Priority 19.04.1993). The second strain of E. coli ZP (N4i pOX38a Cmr, Gmr) was created by Starčič Erjavec M. by introducing the conjugative plasmid pOX38a carrying the colE7 gene into the cells of the well-known probiotic strain E. coli Nissle 1917. A higher level of bacteriocinogeny was detected in the strain, and, in addition, the killing of closely related bacteria is carried out due to the conjugation-mediated transfer of the Co1E7 colicin gene (Starčič Erjavec M., PetkovSek Ž., Kuznetsova M.V., Maslennikova I.L., Žgur-Bertok D. 2015. Strain ŽP - the first bacterial conjugation-based "kill"-"anti-kill" antimicrobial system. Plasm id, 3 (82), 28-34.).
Штаммы E.coli ЛЭГМ-18 и E.coli ZP обладают всеми свойствами, характерными для семейства Enterobacteriaceae, рода Escherichia и является типичным представителем вида Escherichia coli commune. Бактерии представляют собой короткие с округлыми концами подвижные палочки с размерами 0,2 на 1,5 мкм, расположенными в мазке в виде отдельных клеток или небольших скоплений. Грамотрицательные, спор не образуют, капсулы не имеют. На полноценной агаровой среде через 18-20 часов роста при температуре 37°С образуют гладкие, круглые с ровными краями колонии диаметром 2,0-2,5 мм. В жидкой полной среде (мясо-пептонный бульон, казеиновый гидролизат и другие) вызывают равномерное помутнение. При лиофилизации с использованием сахарозо-желатиновой защитной среды штаммы сохраняют жизнеспособность в течение срока хранения (6 месяцев): число жизнеспособных клеток более 50%.The strains of E.coli LEGM-18 and E.coli ZP have all the properties characteristic of the family Enterobacteriaceae, the genus Escherichia and are a typical representative of the species Escherichia coli commune. Bacteria are short, movable rods with rounded ends, 0.2 by 1.5 µm in size, located in the smear as individual cells or small clusters. Gram-negative, do not form spores, do not have capsules. On a complete agar medium, after 18-20 hours of growth at a temperature of 37°C, they form smooth, round colonies with even edges with a diameter of 2.0-2.5 mm. In a liquid complete medium (meat-peptone broth, casein hydrolyzate, and others), they cause uniform turbidity. When lyophilized using sucrose-gelatin protective medium, the strains remain viable during the storage period (6 months): the number of viable cells is more than 50%.
Антагонистическая активность штаммов в отношении ряда представителей условно-патогенных и патогенных микроорганизмов представлена в таблицах 1 и 2. Антагонистическую активность определяли согласно ОФС.1.7.2.0009.15 «Определение специфической активности пробиотиков» методом отсроченного антагонизма на плотной среде. Учитывали величину зоны отсутствия роста тест-штамма, измеренную в миллиметрах (мм). Как видно из табл. 1, штамм Е. coli ЛЭГМ-18 демонстрировал выраженную антагонистическую активность по отношению ко всем протестированным условно-патогенным и патогенным культурам. Наибольшая активность штамма Е. coli ZP проявлялась по отношении Е. coli 231, Salmonella Typhimurium, Proteus mirabilis, P. vulgaris, Klebsiella pneumoniae, и по этому показателю данный штамм заметно превосходил контрольный. Следует отметить, что зоны ингибирования роста тест-штаммов, полученные с использованием смешанной культуры (Е. coli ЛЭГМ-18 + Е. coli ZP), были в большинстве случаев достоверно больше, чем при тестировании моновариантной культуры, включая контрольный пробиотический штамм М-17.The antagonistic activity of strains against a number of representatives of opportunistic and pathogenic microorganisms is presented in tables 1 and 2. Antagonistic activity was determined according to GPM.1.7.2.0009.15 "Determination of the specific activity of probiotics" by the method of delayed antagonism on a solid medium. Considered the size of the zone of no growth of the test strain, measured in millimeters (mm). As can be seen from Table. 1, the strain E. coli LEGM-18 showed a pronounced antagonistic activity against all tested opportunistic and pathogenic cultures. The highest activity of the E. coli ZP strain was manifested in relation to E. coli 231, Salmonella Typhimurium, Proteus mirabilis, P. vulgaris, Klebsiella pneumoniae, and this strain significantly exceeded the control one in this indicator. It should be noted that the zones of growth inhibition of test strains obtained using a mixed culture (E. coli LEGM-18 + E. coli ZP) were in most cases significantly larger than when testing a monovariant culture, including the control probiotic strain M-17 .
Дополнительно была оценена концентрационнозависимая антагонистическая активность штаммов с использованием метода отсроченного антагонизма в жидкой среде. Антагонизм оценивали по угнетению роста тестовых культур в присутствии метаболитов исследуемых штаммов, содержащихся в культуральной жидкости. Рассчитывали процент угнетения роста тестовых культур, принимая за 100% показатель оптической плотности культуры, выросшей в контрольных лунках без добавления культуральной жидкости (Бухарин О.В., Семенов А.В., Черкасов С.В. // Клин. Микробиол. Антимикроб. Химиотер. 2010. Т. 12. №4. С. 347-352).Additionally, the concentration-dependent antagonistic activity of the strains was evaluated using the method of delayed antagonism in a liquid medium. Antagonism was assessed by inhibition of growth of test cultures in the presence of metabolites of the studied strains contained in the culture fluid. The percentage of inhibition of the growth of test cultures was calculated, taking as 100% the optical density of the culture grown in the control wells without the addition of culture fluid (Bukharin O.V., Semenov A.V., Cherkasov S.V. // Clin. Microbiol. Antimicrob. Khimioter, 2010, vol. 12, no. 4, pp. 347-352).
Штамм Е. coli ЛЭГМ-18 в монокультуре (супернатанты получены от культуры в концентрации 109 КОЕ/мл) демонстрировал значительную активность в отношении всех тест-штаммов, при этом уровень антагонизма был существенно выше, чем у контрольного М-17 в большей концентрации (1010 КОЕ/мл).E. coli strain LEGM-18 in monoculture (supernatants obtained from the culture at a concentration of 10 9 CFU/ml) showed significant activity against all test strains, while the level of antagonism was significantly higher than that of the control M-17 at a higher concentration ( 10 10 CFU/ml).
В отношении штамма Е. coli ZP следует отметить, что подавление роста культур Е. coli 643, S.Jlexneri и S. aureus составило более 30%. Использование супернатантов двух штаммов (Е. coli ЛЭГМ-18 + Е. coli ZP) в различных соотношениях (исходные культуры в концентрации 108 КОЕ/мл) показало более высокую антагонистическую активность, чем у контрольного штамма M-17 в отношении всех исследованных представителей условно-патогенных и патогенных бактерий.Regarding the E. coli ZP strain, it should be noted that the growth suppression of E. coli 643, S.Jlexneri and S. aureus cultures was more than 30%. The use of supernatants of two strains (E. coli LEGM-18 + E. coli ZP) in various ratios (initial cultures at a concentration of 10 8 CFU/ml) showed higher antagonistic activity than that of the control strain M-17 in relation to all the studied representatives -pathogenic and pathogenic bacteria.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785174C1 true RU2785174C1 (en) | 2022-12-05 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA21979A (en) * | 1995-04-19 | 1998-04-30 | Міжгалузеве Науково-Технічне Колективне Підприємство "Укрінком" | Biopreparaion for prophylaxis and treatment of gastrointestinal disturbances |
| WO2002043649A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | The Bio Balance Corp. | Preparation of compositions comprising bacterial strains and volatile plant extracts and therapeutic and industrial applications thereof |
| RU2232189C1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-07-10 | Федеральное государственное учреждение Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" | Strain of microorganism escherichia coli km 148 as producer of protective antigens used for immunoprophylaxis of coli-bacteriosis and cholera |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA21979A (en) * | 1995-04-19 | 1998-04-30 | Міжгалузеве Науково-Технічне Колективне Підприємство "Укрінком" | Biopreparaion for prophylaxis and treatment of gastrointestinal disturbances |
| WO2002043649A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | The Bio Balance Corp. | Preparation of compositions comprising bacterial strains and volatile plant extracts and therapeutic and industrial applications thereof |
| RU2232189C1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-07-10 | Федеральное государственное учреждение Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" | Strain of microorganism escherichia coli km 148 as producer of protective antigens used for immunoprophylaxis of coli-bacteriosis and cholera |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЗНЕЦОВА М.В. и др. Биопрепарат на основе штамма Escherichia coli ŽP. Сообщение I. Оценка эффективности колицина при конъюгативной доставке colE7 в клетки APEC in vitro и in vivo. Сельскохозяйственная биология, 2020, т.55, N2, с.367-377. ОРЛОВА Е.Г. и др. Влияние перорального применения пробиотического штамма ŽP на показатели неспецифической резистентности цыплят-бройлеров. Проблемы медицинской микологии, 2021, т.23, N2, с.121. ИВАНОВА Е.В. Роль бифидофлоры в ассоциативном симбиозе кишечной микробиоты человека. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. д.м.н., Челябинск, 2018. MASLENNIKOVA I.L. et al. Effect of per oral administration of the ŽP strain, a new potential probiotic, on rats. Acta Biologica Slovenica, 2019, vol.62, N2, p.15-25. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1885383B1 (en) | Feline probiotic bifidobacteria | |
| EP1880001B1 (en) | Feline probiotic lactobacilli | |
| EP1718266B1 (en) | Canine probiotic bifidobacteria pseudolongum | |
| JP4503614B2 (en) | Probiotic lactobacilli in canines | |
| Nascimento et al. | Probiotic potential and safety of enterococci strains | |
| CA2550307C (en) | Canine probiotic bifidobacteria globosum | |
| Kowalska et al. | Anti-salmonella potential of new strains with the application in the poultry industry | |
| RU2460778C1 (en) | Method for producing autoprobiotic of enterocuccus faecium being representative of indigenic host intestinal microflora | |
| RU2785174C1 (en) | Probiotic for the prevention and correction of gastrointestinal diseases of farm animals and poultry | |
| KR20140023117A (en) | Livestock feed additive with the culture medium of latobacillus plantarum | |
| RU2663720C1 (en) | Probiotic based on bacterial strain bacillus subtilis mg-8 vkpm v-12476 and method of application probiotic for prevention of gastrointestinal diseases in agricultural animals and poultry | |
| RU2802073C1 (en) | Feed additive with probiotic activity for fish | |
| AU2011202947B2 (en) | Feline probiotic lactobacilli | |
| RU2152993C1 (en) | Strain of bifidobacterium bifidum vkpm ac-1578 used for preparing bacterial preparation and foodstuff product | |
| Anandharaj et al. | Influence of probiotic and medicinal plants incorporated in animal feed formulations | |
| Karami et al. | Survey of probiotic Bacillus in poultry farm of Arak, Iran. |