RU2805957C1 - Liquid symbiotic and method for obtaining it - Google Patents

Liquid symbiotic and method for obtaining it Download PDF

Info

Publication number
RU2805957C1
RU2805957C1 RU2022130327A RU2022130327A RU2805957C1 RU 2805957 C1 RU2805957 C1 RU 2805957C1 RU 2022130327 A RU2022130327 A RU 2022130327A RU 2022130327 A RU2022130327 A RU 2022130327A RU 2805957 C1 RU2805957 C1 RU 2805957C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vol
strains
fermentum
limosilactobacillus
bifidobacterium bifidum
Prior art date
Application number
RU2022130327A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Владленовна Соловьева
Ирина Викторовна Белова
Анна Георгиевна Точилина
Наталья Николаевна Зайцева
Светлана Борисовна Молодцова
Владимир Анатольевич Жирнов
Анна Сергеевна Благонравова
Елена Анатольевна Галова
Ирина Васильевна Мухина
Ирина Юрьевна Широкова
Наталья Александровна Щелчкова
Дарья Андреевна Галова
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ННИИЭМ им. академика И.Н. Блохиной)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ННИИЭМ им. академика И.Н. Блохиной), федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ННИИЭМ им. академика И.Н. Блохиной)
Application granted granted Critical
Publication of RU2805957C1 publication Critical patent/RU2805957C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: liquid symbiotic containing at least 108 CFU/ml of living microbial cells Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90TC-4, Escherichia coli M-17 and products of their metabolism, including neurometabolites, is proposed. A method for producing symbiotics from producer strains cultivated on a hydrolyzate-casein nutrient medium containing casein hydrolysate, sodium chloride, peptone, fructose, agar-agar, and ascorbic acid, is proposed. Three generations of producer strains are separately cultivated. The resulting three generations of biomass producer strains are mixed.
EFFECT: method makes it possible to obtain a liquid symbiotic with a wide spectrum of physiological effects and a high level of neurometabolites.
2 cl, 8 tbl, 1 ex

Description

Группа изобретений относится к области медицинской и пищевой биотехнологии и может быть использована для приготовления пробиотиков в форме лечебно-профилактических препаратов, биологически активных добавок и продуктов питания с использованием в качестве стартерных культур живых пробиотических штаммов микроорганизмов.The group of inventions relates to the field of medical and food biotechnology and can be used for the preparation of probiotics in the form of therapeutic and prophylactic drugs, dietary supplements and food products using live probiotic strains of microorganisms as starter cultures.

Предметом патентования является пробиотик «БиКоэЛь», по составу являющийся симбиотиком, по функциональному воздействию - психобиотиком.The subject of the patent is the probiotic “BiCoel”, which is a symbiotic in composition and a psychobiotic in its functional effects.

Симбиотики-мультипробиотики, - препараты или продукты, содержащие несколько симбиотических штаммов пробиотических микроорганизмов одного или нескольких видов.Symbiotics-multiprobiotics are preparations or products containing several symbiotic strains of probiotic microorganisms of one or more species.

Пробиотические микроорганизмы - живые непатогенные, нетоксигенные микроорганизмы, поступающие в кишечник человека с пищей, благотворно воздействующие на организм человека и нормализующие состав и биологическую активность микробиоты пищеварительного тракта.Probiotic microorganisms are live non-pathogenic, non-toxigenic microorganisms that enter the human intestine with food, have a beneficial effect on the human body and normalize the composition and biological activity of the microbiota of the digestive tract.

Чаще всего в качестве пробиотических микроорганизмов рассматриваются бактерии родов Bifidobacterium, Lactobacillus. К пробиотическим микроорганизмам предъявляется обширный перечень требований [Методические указания по контролю биологических и микробиологических факторов. Система предрегистрационного доклинического изучения безопасности препаратов. Отбор, проверка и хранение производственных штаммов, используемых при производстве пробиотиков: методические указания №4.2.2602-10. - М.: Роспотребнадзор. - 2011. - 80 с.; Методические указания по санитарно-эпидемиологической оценке безопасности и функционального потенциала пробиотических микроорганизмов, используемых для производства пищевых продуктов: методические указания №2.3.2.2789-10 М.: Роспотребнадзор. 2010. 103 с.], соответствуют которым лишь отдельные штаммы, а не все представители данных видов.Most often, bacteria of the genera Bifidobacterium and Lactobacillus are considered as probiotic microorganisms. An extensive list of requirements is imposed on probiotic microorganisms [Guidelines for the control of biological and microbiological factors. System of pre-registration preclinical study of drug safety. Selection, testing and storage of production strains used in the production of probiotics: guidelines No. 4.2.2602-10. - M.: Rospotrebnadzor. - 2011. - 80 p.; Guidelines for sanitary and epidemiological assessment of the safety and functional potential of probiotic microorganisms used for food production: guidelines No. 2.3.2.2789-10 M.: Rospotrebnadzor. 2010. 103 p.], which correspond to only individual strains, and not all representatives of these species.

Бифидобактерии выполняют и регулируют многочисленные функции организма. В процессе жизнедеятельности они образуют органические кислоты, что способствует установлению нормальных значений рН кишечника, препятствует размножению патогенной, гнилостной и газообразующей микрофлоры, принимают участие в процессах энзиматического переваривания пищи, усиливая гидролиз протеинов, сбраживают углеводы, омыляют жиры, растворяют клетчатку, стимулируют перистальтику кишечника, способствуют нормальной эвакуации содержимого кишечника. Кроме того, они выполняют витаминообразующую функцию, синтезируют витамины группы В, витамин К, фолиевую и никотиновую кислоты, способствуют синтезу незаменимых аминокислот, лучшему усвоению солей кальция, витамина D, который, в свою очередь, обладает антианемическим, антирахитическим и антиаллергическим действием [Бондаренко В.М. Молекулярно-клеточные механизмы терапевтического действия пробиотических препаратов // Фарматека. - 2010. - №2. - С. 26-32.; Бухарин О.В. Бифидофлора при ассоциативном симбиозе человека / Екатеринбург: УрО РАН, 2014. - 212 с.]. Важной функцией бифидобактерий является их участие в формировании иммунологической толерантности организма. Бифидобактерий стимулируют лимфоидную ткань, синтез иммуноглобулинов, повышают активность лизоцима и способствуют уменьшению проницаемости тканевых барьеров для токсичных продуктов патогенных и условно патогенных микроорганизмов [Янковский Д.С. Микробная экология человека: современные возможности ее поддержания и восстановления. - К.: Эксперт ЛТД, 2005. - 362 с.; Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 3. Пробиотики и функциональное питание. - М.: Издательство «ГРАНТЪ», 2001. - 288 с.].Bifidobacteria perform and regulate numerous body functions. In the process of vital activity, they form organic acids, which helps establish normal intestinal pH values, prevents the proliferation of pathogenic, putrefactive and gas-forming microflora, take part in the processes of enzymatic digestion of food, enhancing the hydrolysis of proteins, ferment carbohydrates, saponify fats, dissolve fiber, stimulate intestinal motility, promote normal evacuation of intestinal contents. In addition, they perform a vitamin-forming function, synthesize B vitamins, vitamin K, folic and nicotinic acids, promote the synthesis of essential amino acids, better absorption of calcium salts, vitamin D, which, in turn, has antianemic, antirachitic and antiallergic effects [Bondarenko V .M. Molecular-cellular mechanisms of the therapeutic action of probiotic drugs // Farmateka. - 2010. - No. 2. - P. 26-32.; Bukharin O.V. Bifidoflora in human associative symbiosis / Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2014. - 212 pp.]. An important function of bifidobacteria is their participation in the formation of immunological tolerance of the body. Bifidobacteria stimulate lymphoid tissue, the synthesis of immunoglobulins, increase the activity of lysozyme and help reduce the permeability of tissue barriers to toxic products of pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms [Yankovsky D.S. Human microbial ecology: modern possibilities for its maintenance and restoration. - K.: Expert LTD, 2005. - 362 p.; Shenderov B.A. Medical microbial ecology and functional nutrition. T. 3. Probiotics and functional nutrition. - M.: Publishing house "GRANT", 2001. - 288 p.].

Лактобактерии - в процессе сбраживания углеводов образуют короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) - молочная, уксусная, масляная, пропионовая, в присутствии которых тормозится развитие условно-патогенных штаммов, обладающих в большинстве своем протеолитическим типом метаболизма [Зорина, В.В. Влияние бактерий рода Lactobacillus на миграционную активность макрофагов // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2006. - №6. - С. 40-44]. Ингибирование протеолитических штаммов сопровождается угнетением гнилостных процессов и подавлением образования аммиака, ароматических аминов, сульфидов, эндогенных канцерогенов. Благодаря выработке жирных кислот происходит регуляция рН внутрикишечного содержимого [Суржик А.В. Влияние пробиотической культуры Lactobacillus rhamnosus GG на иммунный ответ организма // Вопросы современной педиатрии. - 2009. - №2. - С. 54-58.; Андреева И.В. Потенциальные возможности применения пробиотиков в клинической практике // Клинич. микробиол. антимикроб, химиотерапия. - 2006 - Т. 8, №8. - С. 151-172.; Kavitha, С. Antibiosis of bacteriocins with domestic Lactobacilli isolated from prepared curd // Emir. J. Food Agric. - 2010. - Vol. 22, №5. - P. 398-400]. Показано, что выраженное угнетение роста, размножения и процесса адгезии патогенных и условно-патогенных микроорганизмов зависит от присутствия всего спектра кислот, вырабатываемых нормофлорой желудочно-кишечного тракта. Синергизм такого сочетания обеспечивает ингибирование не только бактерий, но и некоторых видов дрожжей, при этом практически не затрагивается кислотоустойчивая нормальная микрофлора. Антимикробный эффект молочной и уксусной кислот хорошо изучен. Они обеспечивают поддержание показателя рН внутрикишечного содержимого на уровне 4,0-5,8, благодаря чему сдерживается рост и размножение условно-патогенных и гнилостных микроорганизмов в кишечнике [Ермоленко Е.И. Антимикробное действие лактобацилл // Медицина - XXI век. - 2007. - №5. - С. 41-49.; J. Nissen-Meyer [et al.] A novel lactococcal bacteriocin whose activity depends on the complemetary action of two peptides III. Bacteriol. - 1992 - Vol. 174, №17 - P. 5686 - 5692], а также проникая через мембрану, выделяют ион гидроокиси в нейтральную цитоплазму, что приводит к подавлению жизненных функций клетки. Так, уксусная кислота при рН выше 4,5 проявляет более выраженный ингибирующий эффект, чем молочная кислота, и, наоборот, при рН ниже 4,0 более сильная антимикробная активность наблюдается у молочной кислоты [В.М. Бондаренко [и др.] Пробиотики и механизмы их лечебного действия // Эксперим. и клинич. гастроэнтерология. - 2004. - №3. - С. 83-87.; С.В. Сидоренко Молекулярные основы резистентности к антибиотикам // Успехи биол. химии. - 2004. - Т. 44. - С. 263-306]. Особое место среди антибактериальных метаболитов лактобактерий занимает перекись водорода, она угнетает рост целого ряда микроорганизмов - кишечной палочки, стафилококков, псевдомонад, гонококков и др. Штаммы Lactobacillus fermentum, Lactobacillus casei и Lactobacillus acidophilus, составляющие нормальную микрофлору кишечника и влагалища человека, активно продуцируют лизоцим [Поспелова В.В. Биологическая характеристика некоторых производственных и свежевыделенных штаммов лактобацилл // Мед. аспекты микр. экологии. - 1992. - Вып. 6. - С. 54-57.; Шендеров Б.А. Медицинская и микробная экология и функциональное питание: в 3 т. Т. 3: Пробиотики и функциональное питание / Москва: ГРАНТЪ, 2001. - 286 с.].Lactobacilli - in the process of fermentation of carbohydrates form short-chain fatty acids (SCFA) - lactic, acetic, butyric, propionic, in the presence of which the development of opportunistic strains, which mostly have a proteolytic type of metabolism, is inhibited [Zorina, V.V. The influence of bacteria of the genus Lactobacillus on the migratory activity of macrophages // Journal. microbiology, epidemiology and immunobiology. - 2006. - No. 6. - P. 40-44]. Inhibition of proteolytic strains is accompanied by inhibition of putrefactive processes and suppression of the formation of ammonia, aromatic amines, sulfides, and endogenous carcinogens. Thanks to the production of fatty acids, the pH of the intestinal contents is regulated [Surzhik A.V. The influence of the probiotic culture Lactobacillus rhamnosus GG on the body’s immune response // Issues of modern pediatrics. - 2009. - No. 2. - P. 54-58.; Andreeva I.V. Potential possibilities of using probiotics in clinical practice // Clinical. microbiol. antimicrobial, chemotherapy. - 2006 - T. 8, No. 8. - P. 151-172.; Kavitha, S. Antibiosis of bacteriocins with domestic Lactobacilli isolated from prepared curd // Emir. J. Food Agric. - 2010. - Vol. 22, No. 5. - P. 398-400]. It has been shown that pronounced inhibition of growth, reproduction and adhesion of pathogenic and opportunistic microorganisms depends on the presence of the entire spectrum of acids produced by the normal flora of the gastrointestinal tract. The synergism of this combination ensures inhibition of not only bacteria, but also some types of yeast, while acid-resistant normal microflora is practically not affected. The antimicrobial effect of lactic and acetic acids has been well studied. They ensure the maintenance of the pH of the intestinal contents at the level of 4.0-5.8, thereby inhibiting the growth and reproduction of opportunistic and putrefactive microorganisms in the intestine [Ermolenko E.I. Antimicrobial effect of lactobacilli // Medicine - XXI century. - 2007. - No. 5. - P. 41-49.; J. Nissen-Meyer [et al.] A novel lactococcal bacteriocin whose activity depends on the complementary action of two peptides III. Bacteriol. - 1992 - Vol. 174, No. 17 - P. 5686 - 5692], and also penetrating the membrane, they release hydroxide ion into the neutral cytoplasm, which leads to the suppression of the vital functions of the cell. Thus, acetic acid at a pH above 4.5 exhibits a more pronounced inhibitory effect than lactic acid, and, conversely, at a pH below 4.0, stronger antimicrobial activity is observed in lactic acid [V.M. Bondarenko [et al.] Probiotics and mechanisms of their therapeutic action // Experiment. and clinical gastroenterology. - 2004. - No. 3. - P. 83-87.; S.V. Sidorenko Molecular basis of antibiotic resistance // Advances in biol. chemistry. - 2004. - T. 44. - P. 263-306]. A special place among antibacterial metabolites of lactobacilli is occupied by hydrogen peroxide, it inhibits the growth of a number of microorganisms - E. coli, staphylococci, pseudo -monon, and others. Starts Lactobacillus Fermentum, Lactobacillus Casei and Lactobacillus Acidoph ILUS, which make up the normal microflora of the intestines and human vaginal, actively produce lysozyme [ Pospelova V.V. Biological characteristics of some production and freshly isolated strains of lactobacilli // Med. aspects of micro. ecology. - 1992. - Issue. 6. - pp. 54-57.; Shenderov B.A. Medical and microbial ecology and functional nutrition: in 3 volumes. T. 3: Probiotics and functional nutrition / Moscow: GRANT, 2001. - 286 pp.].

Наиболее значимыми для реализации антагонистической активности лактобактерий считаются бактериоцины и бактериоциноподобные вещества [Л.П. Блинкова [и др.] Бактериоцины и бактериоциноподобные вещества как биологически активные средства // Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания: фундаментальные и клинические аспекты: материалы 9 Междунар. Славяно-Балт. науч. форума «Санкт-Петербург ГАСТРО-2007», Санкт-Петербург, 16-19 мая 2007. - Санкт-Петербург, 2007. - С. 22.; J. R. Tagg, A.S. Dajani, L.W. Wannamaker Bacteriocins of gram-positive bacteria // Bacteriol. Rev. - 1976. - Vol. 40, №. 3. - P. 722-756].Bacteriocins and bacteriocin-like substances are considered the most significant for the implementation of the antagonistic activity of lactobacilli [L.P. Blinkova [et al.] Bacteriocins and bacteriocin-like substances as biologically active agents // Probiotics, prebiotics, synbiotics and functional foods: fundamental and clinical aspects: materials of the 9th International. Slavyano-Balt. scientific forum "St. Petersburg GASTRO-2007", St. Petersburg, May 16-19, 2007. - St. Petersburg, 2007. - P. 22.; J.R. Tagg, A.S. Dajani, L.W. Wannamaker Bacteriocins of gram-positive bacteria // Bacteriol. Rev. - 1976. - Vol. 40, no. 3. - P. 722-756].

Бактерии семейств Lactobacillaceae и Bifidobacteriaceae синтезируют бактериоцины - антибиотические вещества пептидной природы, убивающие родственные виды или штаммы, тормозящие их рост, или имеющие более широкий спектр антибактериального действия [Похиленко, В.Д. Бактериоцины: их биологическая роль и тенденции применения // Электронный научный журнал «Исследовано в России» - С. 164-198.]. Например, лактобациллы L. plantarum и L. fermentum продуцируют бактериоцины и бактериоциноподобные вещества: лантибиотики (класс I) - термостабильные пептиды с молекулярной массой менее 5 кДа, состоящие из необычных, посттрансляционно-модифицированных аминокислот (дегидроаланин, лантионин, α-метиллантионин); не-лантибиотики (класс II) - термостабильные пептиды с молекулярной массой менее 10 кДа, которые не содержат лантионин и сохраняют свою активность при широком диапазоне рН (3-9); высокомолекулярные (более 30 кДа) термолабильные пептиды (класс III); катионные, амфифильные, мембрано-проницаемые антимикробные пептиды размером от 2 до 6 кДа (липо- и гликопротеины) класс IV. Так, L. plantarum 8 RA-3 способен продуцировать лантибиотик плантарицин. Некоторые штаммы B. bifidum и B. longum синтезируют бактериоциноподобные вещества и бактериоцины различных классов.Bacteria of the families Lactobacillaceae and Bifidobacteriaceae synthesize bacteriocins - antibiotic substances of peptide nature that kill related species or strains, inhibit their growth, or have a wider spectrum of antibacterial action [Pokhilenko, V.D. Bacteriocins: their biological role and application trends // Electronic scientific journal “Researched in Russia” - P. 164-198]. For example, lactobacilli L. plantarum and L. fermentum produce bacteriocins and bacteriocin-like substances: lantibiotics (class I) - thermostable peptides with a molecular weight of less than 5 kDa, consisting of unusual, post-translationally modified amino acids (dehydroalanine, lanthionine, α-methyllanthionine); non-lantibiotics (class II) - thermostable peptides with a molecular weight of less than 10 kDa, which do not contain lanthionine and retain their activity over a wide pH range (3-9); high molecular weight (more than 30 kDa) thermolabile peptides (class III); cationic, amphiphilic, membrane-permeable antimicrobial peptides ranging in size from 2 to 6 kDa (lipo- and glycoproteins) class IV. Thus, L. plantarum 8 RA-3 is capable of producing the lantibiotic plantaricin. Some strains of B. bifidum and B. longum synthesize bacteriocin-like substances and bacteriocins of various classes.

Метаболиты, продуцируемые бифидо- и лактобактериями, оказывают стимулирующее действие на индигенную микрофлору макроорганизма, проявляют противомикробное действие по отношению к представителям патогенной и условно-патогенной микрофлоры, а также иммунотропное действие. Кроме того, в составе экзометаболитов лакто- и бифидобактерий имеются стимуляторы и ингибиторы роста бактериальных культур, а также вещества, влияющие на выживаемость и антагонистическую активность микробных клеток.Metabolites produced by bifidobacteria and lactobacilli have a stimulating effect on the indigenous microflora of the macroorganism, exhibit an antimicrobial effect against representatives of pathogenic and conditionally pathogenic microflora, as well as an immunotropic effect. In addition, the exometabolites of lacto- and bifidobacteria contain stimulants and inhibitors of the growth of bacterial cultures, as well as substances that affect the survival and antagonistic activity of microbial cells.

Пробиотические штаммы используются для приготовления различных лекарственных средств, продуктов питания, в т.ч. БАД к пище, кисломолочных продуктов и биопродуктов как в виде монокомпонентных пробиотиков, так и в составе многокомпонентных консорциумов бактерий, относящихся к разным видам и даже родам микроорганизмов.Probiotic strains are used for the preparation of various medicines, food products, incl. Dietary supplements for food, fermented milk products and biological products, both in the form of monocomponent probiotics and as part of multicomponent consortia of bacteria belonging to different species and even genera of microorganisms.

Психобиотики - это пробиотические бактерии, которые оказывают благотворное воздействие на психическое здоровье человека.Psychobiotics are probiotic bacteria that have beneficial effects on human mental health.

Психобиотики - живые микроорганизмы, которые при приеме в адекватных количествах улучшают здоровье пациентов с психиатрическими проблемами.Psychobiotics are live microorganisms that, when taken in adequate quantities, improve the health of patients with psychiatric problems.

Согласно последним научным данным, симбиотическая микробиота пищеварительного тракта человека активно участвует в регуляции развития и функционирования головного мозга в результате взаимодействия низкомолекулярных соединений микробного происхождения с нервными клетками. Так, известно, что бактерии способны и распознавать, и синтезировать нейромедиаторы и нейроэндокринные гормоны. Взаимодействие микробиоты кишечника с энтеральной нервной системой и мозгом млекопитающих подтверждено во многих работах [Stilling R.M., Bordenstein S.R., Dinan T.G., Cryan J.F. Friends with social benefits: host-microbe interactions as a driver of brain evolution and development? // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. - 2014. - DOI: 10.3389/fcimb.2014.00147; Олескин A.B., Шендеров Б.А., Роговский B.C. Социальность микроорганизмов и взаимоотношения в системе микробиота - хозяин: роль нейромедиаторов. Монография. - Москва: Издательство Московского университета, 2020. - 286 с. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. Выдвинута достаточно серьезная гипотеза о том, что без микробиоты человек не смог бы достичь современного уровня познавательных способностей [Montiel-Castro A.J., Gonzalez-Cervantes R.M., Bravo-Ruiseco G., Pacheco-Lopez G. The microbiota-gut-brain axis: neurobehavioral correlates, health and sociality // Frontiers in Integrative Neuroscience. - 2013. October. - DOI: 10.3389/fnint.2013.00070]. Ряд исследователей рассматривают микробиоту как фактор риска для лиц, генетически предрасположенных к РАС; считается, что изменения в микробиоте кишечника повышают риск развития РАС, влияя на иммунную систему и обмен веществ [De Angelis М., Francavilla R., Piccolo M., De Giacomo A., Gobbetti M. Autism spectrum disorders and intestinal microbiota. Gut Microbes. - 2015. - Vol. 6? N.3 - P. 207-213. https://doi.org/10.1080/19490976.2015.1035855; Благонравова A.C., Жиляева T.B., Квашнина Д.В. Нарушения кишечной микробиоты при расстройствах аутистического спектра: новые горизонты в поиске патогенетических подходов к терапии. Часть 1. Особенности кишечной микробиоты при расстройствах аутистического спектра // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2021 - т. 98, №1 - С. 65-72 DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-62]. Гипотеза о роли микробиоты кишечника в патогенезе аутизма поддерживается исследованиями, в которых показано, что манифестация аутизма часто сопровождается жалобами на гастроинтестинальные симптомы, которым предшествует использование антибиотиков: многие дети с расстройством аутического спектра (РАС) часто проходят антибиотикотерапию в течение первых 3 лет жизни, что, предположительно, дестабилизирует их микробиоту и открывает возможности для конкурентных потенциальных патогенов вносить вклад в тяжесть РАС [Niehus R., Lord С.Early medical history of children with autism spectrum disorders. J. Dev. Behav. Pediatr. 2006; 27(2): SI 20-7. https://doi.org/10.1097/00004703-200604002-00010; Willing B.P., Russell S.L., Finlay B.B. Shifting the balance: antibiotic effects on host-microbiota mutualism. Nat. Rev. Microbiol. 2011; 9(4): 233-43. https://doi.org/10.1038/nrmicro2536]. To есть можно констатировать, что риск возникновения нейродегенеративных заболеваний следует связывать с глубокой разбалансировкой оси микробиота-кишечник-мозг (microbiota-gut-brain axis). Такая разбалансировка во многом объясняется широким использованием в современном обществе антибиотиков и других химиотерапевтических средств, гормональных препаратов, ксенобиотиков и пр. [Шендеров Б.А., Голубев В.Л., Данилов А.Б., Прищепа А.В. Кишечная микробиота человека и нейродегенеративные заболевания // Неврология. - 2016. - №1. - С. 7-13].According to the latest scientific data, the symbiotic microbiota of the human digestive tract is actively involved in the regulation of the development and functioning of the brain as a result of the interaction of low-molecular compounds of microbial origin with nerve cells. Thus, it is known that bacteria are capable of both recognizing and synthesizing neurotransmitters and neuroendocrine hormones. The interaction of the intestinal microbiota with the enteric nervous system and brain of mammals has been confirmed in many works [Stilling R.M., Bordenstein S.R., Dinan T.G., Cryan J.F. Friends with social benefits: host-microbe interactions as a driver of brain evolution and development? // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. - 2014. - DOI: 10.3389/fcimb.2014.00147; Oleskin A.B., Shenderov B.A., Rogovsky B.S. Sociality of microorganisms and relationships in the microbiota-host system: the role of neurotransmitters. Monograph. - Moscow: Moscow University Publishing House, 2020. - 286 p. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. A fairly serious hypothesis has been put forward that without the microbiota a person would not be able to achieve the current level of cognitive abilities [Montiel-Castro A.J., Gonzalez-Cervantes R.M., Bravo-Ruiseco G., Pacheco-Lopez G. The microbiota-gut-brain axis: neurobehavioral correlates, health and sociality // Frontiers in Integrative Neuroscience. - 2013. October. - DOI: 10.3389/fnint.2013.00070]. A number of researchers consider microbiota as a risk factor for individuals genetically predisposed to ASD; It is believed that changes in the intestinal microbiota increase the risk of developing ASD by affecting the immune system and metabolism [De Angelis M., Francavilla R., Piccolo M., De Giacomo A., Gobbetti M. Autism spectrum disorders and intestinal microbiota. Gut Microbes. - 2015. - Vol. 6? N.3 - P. 207-213. https://doi.org/10.1080/19490976.2015.1035855; Blagonravova A.S., Zhilyaeva T.B., Kvashnina D.V. Disturbances of the intestinal microbiota in autism spectrum disorders: new horizons in the search for pathogenetic approaches to therapy. Part 1. Features of the intestinal microbiota in autism spectrum disorders // Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. - 2021 - v. 98, no. 1 - pp. 65-72 DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-62]. The hypothesis about the role of the gut microbiota in the pathogenesis of autism is supported by studies showing that the manifestation of autism is often accompanied by complaints of gastrointestinal symptoms, which are preceded by the use of antibiotics: many children with autism spectrum disorder (ASD) are often treated with antibiotics during the first 3 years of life, which , presumably destabilizes their microbiota and opens the door for competitive potential pathogens to contribute to the severity of ASD [Niehus R., Lord C. Early medical history of children with autism spectrum disorders. J.Dev. Behav. Pediatr. 2006; 27(2): SI 20-7. https://doi.org/10.1097/00004703-200604002-00010; Willing B.P., Russell S.L., Finlay B.B. Shifting the balance: antibiotic effects on host-microbiota mutualism. Nat. Rev. Microbiol. 2011; 9(4): 233-43. https://doi.org/10.1038/nrmicro2536]. That is, it can be stated that the risk of neurodegenerative diseases should be associated with a deep imbalance of the microbiota-gut-brain axis. This imbalance is largely explained by the widespread use in modern society of antibiotics and other chemotherapeutic agents, hormonal drugs, xenobiotics, etc. [Shenderov B.A., Golubev V.L., Danilov A.B., Prishchepa A.V. Human intestinal microbiota and neurodegenerative diseases // Neurology. - 2016. - No. 1. - P. 7-13].

Среди микроорганизмов, продуцирующих низкомолекулярные соединения, способные модифицировать поведенческие реакции человека, в различных научных исследованиях фигурируют штаммы Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum и.т.д. [Олескин А.В., Шендеров Б.А., Роговский B.C. Социальность микроорганизмов и взаимоотношения в системе микробиота - хозяин: роль нейромедиаторов. Монография. - Москва: Издательство Московского университета, 2020. - 286 с. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. Различные штаммы лактобацилл, бифидобактерий, а также кишечной палочки способны продуцировать серотонин, тирамин, ацетилхолин, агматин, сероводород, аспартат, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), инсулин, L-диоксифенилаланин (ДОФА). Так, например, L. plantarum и L. fermentum способны продуцировать лактат (фениллактат, гидроксифениллактат), КЦЖК (уксусную, пропионовую, изомасляную, масляную (бутират), изовалериановую, валериановую, изокапроновую, капроновую кислоты), формиат, аминокислоты, этанол, перекись водорода, лизоцим, внеклеточные полисахариды и т.д. [Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Метаболический дисбиоз кишечника и его биомаркеры // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2015. - №12(124). - С. 6-29].Among the microorganisms that produce low-molecular compounds that can modify human behavioral reactions, various scientific studies include strains of Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, etc. [Oleskin A.V., Shenderov B.A., Rogovsky B.S. Sociality of microorganisms and relationships in the microbiota-host system: the role of neurotransmitters. Monograph. - Moscow: Moscow University Publishing House, 2020. - 286 p. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. Various strains of lactobacilli, bifidobacteria, and E. coli are capable of producing serotonin, tyramine, acetylcholine, agmatine, hydrogen sulfide, aspartate, gamma-aminobutyric acid (GABA), insulin, L-dioxyphenylalanine (DOPA). For example, L. plantarum and L. fermentum are capable of producing lactate (phenyllactate, hydroxyphenyllactate), SCFA (acetic, propionic, isobutyric, butyric (butyrate), isovaleric, valeric, isocaproic, caproic acids), formate, amino acids, ethanol, peroxide hydrogen, lysozyme, extracellular polysaccharides, etc. [Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Ya. Metabolic dysbiosis of the intestine and its biomarkers // Experimental and clinical gastroenterology. - 2015. - No. 12 (124). - P. 6-29].

В. bifidum и В. longum синтезируют лактат, КЦЖК (уксусную, пропионовую ксилоты), янтарную кислоту, перекись водорода, витамины группы В, фолат, лизоцим, триптофан [Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Метаболический дисбиоз кишечника и его биомаркеры // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2015. - №12(124). - С. 6-29].B. bifidum and B. longum synthesize lactate, SCFA (acetic, propionic acids), succinic acid, hydrogen peroxide, B vitamins, folate, lysozyme, tryptophan [Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Ya. . Metabolic dysbiosis of the intestine and its biomarkers // Experimental and clinical gastroenterology. - 2015. - No. 12 (124). - P. 6-29].

Представители вида E.coli способны продуцировать лактат, уксусную кислоту (КЦЖК), янтарную кислоту, этанол, бактериоцины (колицин), витамин К [Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Метаболический дисбиоз кишечника и его биомаркеры // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2015. - №12(124). - С. 6-29].Representatives of the E. coli species are capable of producing lactate, acetic acid (SCFA), succinic acid, ethanol, bacteriocins (colicin), vitamin K [Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Ya. Metabolic dysbiosis of the intestine and its biomarkers // Experimental and clinical gastroenterology. - 2015. - No. 12 (124). - P. 6-29].

Нейромедиаторы, синтезируемые микроорганизмами, участвуют в поддержании активного бодрствующего состояния и регуляции ритма сон -бодрствование, стимуляции гедонического поведения, исполнении произвольных движений, переключении внимания, регуляции эмоций, запоминании, обучении, когнитивной деятельности, в регуляции аппетита, болевой чувствительности, облегчении тревожности и стресса [Олескин А.В., Шендеров Б.А., Роговский B.C. Социальность микроорганизмов и взаимоотношения в системе микробиота - хозяин: роль нейромедиаторов. Монография. - Москва: Издательство Московского университета, 2020. - 286 с. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. Так, например, известно, что бифидобактерий способны продуцировать триптофан, являющийся предшественником серотонина, дефицит которого обуславливает последовательно недостаток дофамина, мелатонина, вследствие чего развивается бессонница.Neurotransmitters synthesized by microorganisms are involved in maintaining an active waking state and regulating the sleep-wake rhythm, stimulating hedonic behavior, executing voluntary movements, switching attention, regulating emotions, remembering, learning, cognitive activity, regulating appetite, pain sensitivity, alleviating anxiety and stress. [Oleskin A.V., Shenderov B.A., Rogovsky B.S. Sociality of microorganisms and relationships in the microbiota-host system: the role of neurotransmitters. Monograph. - Moscow: Moscow University Publishing House, 2020. - 286 p. - ISBN 978-5-19-011-450-8]. For example, it is known that bifidobacteria are capable of producing tryptophan, which is a precursor of serotonin, the deficiency of which subsequently causes a lack of dopamine and melatonin, resulting in the development of insomnia.

Продукция биологически активных метаболитов является штаммовой характеристикой микроорганизмов, в связи с чем многокомпонентные пробиотки имеют преимущества перед монокомпонентными. В многокомпонентных пробиотиках каждый входящий в состав штамм имеет уникальные характеристики, обуславливающие эффективность продукта в целом. Например, возможность приема пробиотика на фоне антибиотикотерапии достигается введением в состав консорциума продуцентов с хромосомной (нетрансмиссивной) устойчивостью к разным группам антимикробных препаратов таким образом, чтоб всегда имелся хотя бы один штамм, устойчивый к конкретному антибиотику. Учитывая метаболический потенциал штаммов можно сконструировать пробиотик с заданными свойствами: обладающий специфической антагонистической активностью в отношении определенной группы микроорганизмов или обладающий набором определенных метаболитов, способствующих восполнению их дефицита при конкретных патологиях. Кроме того, известно, что между молочнокислыми бактериями существуют симбиотические связи, при которых лактобактерии могут расти в ассоциативных средах, бедных ростовыми веществами, взаимно дополняя потребности друг друга. Также при совместном культивировании биосовместимых штаммов достигается цель создания консорциума, обладающего усиленным комплексом свойств, присущих отдельным штаммам. Накопление молочной кислоты одними штаммами способствует синтезу веществ - пробиотиков другими штаммами, что усиливает антимикробную активность консорциума в отношении патогенной микрофлоры.The production of biologically active metabolites is a strain characteristic of microorganisms, and therefore multicomponent probiotics have advantages over monocomponent ones. In multicomponent probiotics, each strain included in the composition has unique characteristics that determine the effectiveness of the product as a whole. For example, the possibility of taking a probiotic during antibiotic therapy is achieved by introducing into the consortium producers with chromosomal (non-transmissible) resistance to different groups of antimicrobial drugs so that there is always at least one strain resistant to a specific antibiotic. Taking into account the metabolic potential of the strains, it is possible to construct a probiotic with specified properties: having specific antagonistic activity against a certain group of microorganisms or having a set of specific metabolites that help compensate for their deficiency in specific pathologies. In addition, it is known that there are symbiotic relationships between lactic acid bacteria, in which lactobacilli can grow in associative environments poor in growth substances, mutually complementing each other’s needs. Also, when co-cultivating biocompatible strains, the goal of creating a consortium with an enhanced set of properties inherent in individual strains is achieved. The accumulation of lactic acid by some strains promotes the synthesis of probiotic substances by other strains, which enhances the antimicrobial activity of the consortium against pathogenic microflora.

Наиболее распространены пробиотики, выпускаемые в сухой сублимированной форме, однако также известен и целый ряд так называемых жидких пробиотиков, являющихся суспензиями по своей сути. Лиофилизированные пробиотики имеют длительные сроки годности (до нескольких лет, удобство применения и реализации). Но наибольшую сохранность метаболитов обеспечивает жидкая форма пробиотиков, тогда как при лиофилизации большая часть полезных субстанций разрушается. Бактерии в жидкой форме пробиотиков находятся в физиологически активном состоянии и способны активно колонизировать кишечник уже через 2 часа после попадания в организм, структура адгезинов не нарушена, в питательной основе сохраняются ценные бакткериальные метаболиты, в частности органические кислоты: уксусная, молочная, витамины В, С, К, которые, попадая в кишечник, изменяют в нем свойства среды, что благотворно влияет на развитие собственной микрофлоры и угнетает патогенные и условно-патогенные микроорганизмы [Бодаренко В.М., Шапошникова Л.И. Клинический эффект жидких пробиотических биокомплексов, содержащих физиологически активные клетки бифидобактерий и лактобацилл, 2007]. Однако при разработке жидких форм пробиотиков необходимо учитывать их биосовместимость - способность длительное время к совместному существованию и функционированию в едином питательном субстрате.The most common probiotics are those produced in dry, freeze-dried form, but a number of so-called liquid probiotics, which are suspensions in nature, are also known. Lyophilized probiotics have long shelf life (up to several years, ease of use and sale). But the greatest preservation of metabolites is ensured by the liquid form of probiotics, while during lyophilization most of the beneficial substances are destroyed. Bacteria in the liquid form of probiotics are in a physiologically active state and are able to actively colonize the intestines within 2 hours after entering the body, the structure of adhesins is not damaged, valuable bacterial metabolites are preserved in the nutritional base, in particular organic acids: acetic, lactic, vitamins B, C , K, which, when entering the intestine, change the properties of the environment in it, which has a beneficial effect on the development of its own microflora and inhibits pathogenic and opportunistic microorganisms [Bodarenko V.M., Shaposhnikova L.I. Clinical effect of liquid probiotic biocomplexes containing physiologically active cells of bifidobacteria and lactobacilli, 2007]. However, when developing liquid forms of probiotics, it is necessary to take into account their biocompatibility - the ability to coexist and function for a long time in a single nutrient substrate.

По сути, жидкие пробиотики являются и пробиотиками, и метабиотиками одновременно.Essentially, liquid probiotics are both probiotics and metabiotics at the same time.

Метабиотики - продукты метаболизма и структурные компоненты пробиотических микроорганизмов.Metabiotics are metabolic products and structural components of probiotic microorganisms.

Более точное определение этой группы было сформулировано профессором Б.А. Шендеровым [Шендеров Б.А. Микробная экология человека и ее роль в поддержании здоровья // Метаморфозы. 2014. №5. С. 72-80]: метабиотики являются структурными компонентами пробиотических микроорганизмов и/или их метаболитов, и/или сигнальных молекул с определенной (известной) химической структурой, которые способны оптимизировать специфичные для организма хозяина физиологические функции, регуляторные, метаболические и/или поведенческие реакции, связанные с деятельностью индигенной микробиоты организма хозяина. Метабиотики начинают действовать в макроорганизме «здесь и сейчас». Терапевтический эффект метабиотиков обусловлен сочетанием нескольких основных действий: способностью обеспечивать необходимые для нормального взаимодействия эпителия и микрофлоры условия гомеостаза в контактной зоне, а также прямым влиянием на физиологические функции и биохимические реакции макроорганизма, воздействуя на активность клеток и биопленок. При этом стимулируется собственная микрофлора организма.A more precise definition of this group was formulated by Professor B.A. Shenderov [Shenderov B.A. Microbial ecology of humans and its role in maintaining health // Metamorphoses. 2014. No. 5. pp. 72-80]: metabiotics are structural components of probiotic microorganisms and/or their metabolites, and/or signaling molecules with a certain (known) chemical structure that are capable of optimizing host-specific physiological functions, regulatory, metabolic and/or behavioral reactions associated with the activity of the indigenous microbiota of the host organism. Metabiotics begin to act in the macroorganism “here and now.” The therapeutic effect of metabiotics is due to a combination of several main actions: the ability to provide the homeostasis conditions necessary for normal interaction between the epithelium and microflora in the contact zone, as well as a direct effect on the physiological functions and biochemical reactions of the macroorganism, affecting the activity of cells and biofilms. At the same time, the body’s own microflora is stimulated.

Из уровня техники уже известны мультиштаммовые пробиотики, содержащие лакто- и бифидобактерий, часть из них представлена в таблице (таблица 1).Multi-strain probiotics containing lacto- and bifidobacteria are already known from the prior art, some of them are presented in the table (Table 1).

Известны пробиотики, которые содержат в своем составе представителей других видов микроорганизмов, входящих в состав нормальной микрофлоры, таких как Streptococcus spp., Enterococcus spp. и др., а также неспецифические для микробиоты кишечника человека микроорганизмы (например, Bacillus cereus, Saccharomyces spp.), их называют самоэлиминирующимися антагонистами. После приема внутрь они проходят через желудочно-кишечный тракт в неизмененном виде без колонизации, но проявляют антагонизм по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре. Препараты полностью выводятся из организма в течение 2-4 дней после прекращения приема [Новиков В.Е. Фармакологическая регуляция микробиоценоза кишечника // Обзоры по клин, фармакол. и лек. терапии. - 2009 - Т. 7 - №2 - С. 51-57]. Перечень некоторых из таких пробиотиков представлен в таблице 2.Probiotics are known that contain representatives of other types of microorganisms that are part of the normal microflora, such as Streptococcus spp., Enterococcus spp. etc., as well as microorganisms nonspecific to the human intestinal microbiota (for example, Bacillus cereus, Saccharomyces spp.), they are called self-eliminating antagonists. After ingestion, they pass through the gastrointestinal tract unchanged without colonization, but exhibit antagonism towards pathogenic and opportunistic microflora. The drugs are completely eliminated from the body within 2-4 days after stopping use [Novikov V.E. Pharmacological regulation of intestinal microbiocenosis // Reviews on wedge, pharmacocol. and lek. therapy. - 2009 - T. 7 - No. 2 - P. 51-57]. A list of some of these probiotics is presented in Table 2.

В предварительных исследованиях установлено, что для детей с РАС было характерно наиболее частое (р=0,001) выявление дисбиоза кишечника в целом и обнаружение существенных нарушений (р=0,001) в виде дисбиоза кишечника 3-4 степени. По результатам бактериологического исследования микробиоты кишечника установлено, что для детей с РАС по сравнению с условно здоровыми детьми было характерно существенное уменьшение общей бактериальной массы кишечной микробиоты (γ=0,29, р-0,006); снижение представленности основных представителей филометаболического ядра микрообиоты [Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Филометаболическое ядро микробиоты кишечника. Альманах клинической медицины. 2015; 40: 12-34]: Lactobacillus spp (γ=0,47, р=0,001); Bifidobacterium spp. (γ=0,37, р=0,001); Bacteroides spp. (γ=0,34, р=0,002); Bacteroides thetaomicron (γ=0,33, р=0,021) Faecalibacterium (γ=0,40, р=0,001); Blautia spp. (γ=0,43, р=0,002); Eubacterium rectale (γ=0,44, р=0,001); Roseburia inulinivorans. (γ=0,41, р=0,001) и Ruminococcus spp. (γ=0,41, р=0,001). Полученные результаты анализа качественного и количественного состава кишечной микробиоты по данным полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией результатов амплификации в режиме реального времени в полной мере согласуются с таковыми по данными анализа результатов бактериологического исследования; а так же с результатами других исследователей, обнаруживших существенное снижение микробного разнообразия в части количественной представленности отдельных представителей микробиоты при РАС [Kang DW, Ilhan ZE, Isern NG, Hoyt DW, Howsmon DP, Shaffer M, et al. Differences in fecal microbial metabolites and microbiota of children with autism spectrum disorders. Anaerobe. 2018 Feb; 49: 121-31. doi: 10.1016/j.anaerobe.2017.12.007.; Kang, D.W.; Park, J.G.; Ilhan, Z.E.; Wallstrom, G.; LaBaer, J.; Adams, J.В.; Krajmalnik-Brown, R. Reduced incidence of Prevotella and other fermenters in intestinal microflora of autistic children. PLoS ONE 2013, 8, e68322. doi: 10.1371/journal.pone.0068322].Preliminary studies found that children with ASD were characterized by the most frequent (p = 0.001) detection of intestinal dysbiosis in general and the detection of significant disorders (p = 0.001) in the form of grade 3-4 intestinal dysbiosis. Based on the results of a bacteriological study of the intestinal microbiota, it was found that children with ASD, compared with conditionally healthy children, were characterized by a significant decrease in the total bacterial mass of the intestinal microbiota (γ = 0.29, p-0.006); decrease in the representation of the main representatives of the phylometabolic core of the microbiota [Sitkin S.I., Tkachenko E.I., Vakhitov T.Ya. Phylometabolic core of the intestinal microbiota. Almanac of Clinical Medicine. 2015; 40: 12-34]: Lactobacillus spp (γ=0.47, p=0.001); Bifidobacterium spp. (γ=0.37, p=0.001); Bacteroides spp. (γ=0.34, p=0.002); Bacteroides thetaomicron (γ=0.33, p=0.021) Faecalibacterium (γ=0.40, p=0.001); Blautia spp. (γ=0.43, p=0.002); Eubacterium rectale (γ=0.44, p=0.001); Roseburia inulinivorans. (γ=0.41, p=0.001) and Ruminococcus spp. (γ=0.41, p=0.001). The obtained results of the analysis of the qualitative and quantitative composition of the intestinal microbiota according to polymerase chain reaction data with fluorescent detection of amplification results in real time are fully consistent with those from the analysis of the results of bacteriological research; as well as with the results of other researchers who found a significant decrease in microbial diversity in terms of the quantitative representation of individual representatives of the microbiota in ASD [Kang DW, Ilhan ZE, Isern NG, Hoyt DW, Howsmon DP, Shaffer M, et al. Differences in fecal microbial metabolites and microbiota of children with autism spectrum disorders. Anaerobe. Feb 2018; 49: 121-31. doi: 10.1016/j.anaerobe.2017.12.007.; Kang, D. W.; Park, J. G.; Ilhan, Z. E.; Wallstrom, G.; LaBaer, J.; Adams, J.W.; Krajmalnik-Brown, R. Reduced incidence of Prevotella and other fermenters in intestinal microflora of autistic children. PLoS ONE 2013, 8, e68322. doi: 10.1371/journal.pone.0068322].

Установлена функциональная несостоятельность кишечной микробиоты при РАС в отношении таких короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) как бутират и пропионат. Результаты метагеномного секвенирования показали существенно меньшую представленность бутиратпродуцентов {Coprococcus spp.), пропионат и лактат продуцентов (Fusicatenibacter spp., Sellimonas spp., Ruthenibacterium spp.) у пациентов с РАС. Были обнаружены различия в микробном метаболизме жирных кислот у детей с РАС и здоровых, а также установлено, что в качестве ключевого резидента в регуляции функциональной активности метаболизма жирных кислот может выступать Escherichia coli. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что у детей с РАС имеется необходимость коррекции нарушенного микробиоценоза толстой кишки, а в качестве продуцентов пробиотиков могут выступать микроорганизмы родов Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp. и Escherichia coli. Исходя из данных функционального профилирования микроорганизмов кишечной микробиоты здоровых детей и детей с РАС, полученных авторами, у детей с РАС обнаруживается повышенное содержание молочной кислоты и глиоксиловой кислоты и пониженное содержание масляной, изомасляной, янтарной, изовалериановой и валериановых кислот, а также выявлено значительное снижение концентрации пировиноградной кислоты по сравнению со здоровыми. В связи с этим рационально включение в состав разрабатываемых форм симбиотиков микроорганизмов, продуцирующих наименьшее количество молочной и глиоксиловой кислоты (последняя кислота продуцируется всеми микроорганизмами в минимальных количествах). Повышенный уровень глиоксиловой кислоты непосредственно влияет на продукцию большого количества оксалатов и, как следствие, возникновение гипероксалурии, что часто отмечается у детей с расстройствами аутистического спектра. Метаболизм оксалатов тесно связан с продукцией пировиноградной кислоты (при гипероксалурии снижено количество фермента, превращающего глиоксилат в пируват), поэтому композиции микроорганизмов, продуцирующие высокие концентрации пировиноградной, изомасляной, изовалериановой и валериановой кислот наиболее предпочтительны для включения в состав разрабатываемого симбиотика.The functional failure of the intestinal microbiota in ASD in relation to such short-chain fatty acids (SCFAs) as butyrate and propionate has been established. The results of metagenomic sequencing showed a significantly lower representation of butyrate producers {Coprococcus spp.), propionate and lactate producers (Fusicatenibacter spp., Sellimonas spp., Ruthenibacterium spp.) in patients with ASD. Differences were found in the microbial metabolism of fatty acids in children with ASD and healthy ones, and it was also found that Escherichia coli can act as a key resident in the regulation of the functional activity of fatty acid metabolism. In general, the data obtained indicate that in children with ASD there is a need to correct the disturbed microbiocenosis of the colon, and microorganisms of the genera Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp. can act as probiotic producers. and Escherichia coli. Based on the data of functional profiling of microorganisms of the intestinal microbiota of healthy children and children with ASD, obtained by the authors, children with ASD show an increased content of lactic acid and glyoxylic acid and a decreased content of butyric, isobutyric, succinic, isovaleric and valeric acids, and a significant decrease in the concentration of pyruvic acid compared to healthy ones. In this regard, it is rational to include in the composition of the developed forms of symbiotics microorganisms that produce the smallest amount of lactic and glyoxylic acid (the latter acid is produced by all microorganisms in minimal quantities). Elevated levels of glyoxylic acid directly affect the production of large amounts of oxalate and, as a result, the occurrence of hyperoxaluria, which is often observed in children with autism spectrum disorders. The metabolism of oxalates is closely related to the production of pyruvic acid (in hyperoxaluria, the amount of the enzyme that converts glyoxylate into pyruvate is reduced), therefore, compositions of microorganisms that produce high concentrations of pyruvic, isobutyric, isovaleric and valeric acids are most preferable for inclusion in the composition of the symbiotic being developed.

Из уровня техники известны пробиотики, содержащие в составе коли-компонент - Escherichia coli (таблица 3).Probiotics containing a coli component, Escherichia coli, are known from the prior art (Table 3).

Для использования пробиотиков в качестве психобиотиков преимущество следует отдавать жидкой форме, поскольку кроме самих микроорганизмов в жидкой основе пробиотиков накапливаются метаболиты, среди которых особое значение принадлежит веществам, влияющим на нервную систему макроорганизма (ГАМК, триптофан, бутираты, фолиевая кислота и т.п.), а при лиофилизации большая часть полезных субстанций разрушается. Кроме того, бактерии в жидкой форме пробиотиков активны сразу после приема, им не нужно время для восстановления своих физиологических и метаболических функций в отличие от сухих пробиотических препаратов и БАД к пище. Продукция биологически активных метаболитов является штаммовой характеристикой микроорганизмов, в связи с чем многокомпонентные пробиотики имеют преимущества перед монокомпонентными. Однако при разработке жидких форм многокомпонентных пробиотиков необходимо учитывать их биосовместимость - способность длительное время к совместному существованию и функционированию в едином питательном субстрате.To use probiotics as psychobiotics, preference should be given to the liquid form, since in addition to the microorganisms themselves, metabolites accumulate in the liquid base of probiotics, among which substances that affect the nervous system of the macroorganism (GABA, tryptophan, butyrates, folic acid, etc.) are of particular importance. , and during lyophilization most of the beneficial substances are destroyed. In addition, bacteria in the liquid form of probiotics are active immediately after administration; they do not need time to restore their physiological and metabolic functions, unlike dry probiotic preparations and dietary supplements. The production of biologically active metabolites is a strain characteristic of microorganisms, and therefore multicomponent probiotics have advantages over monocomponent ones. However, when developing liquid forms of multicomponent probiotics, it is necessary to take into account their biocompatibility - the ability to coexist and function for a long time in a single nutrient substrate.

Внутривидовой антагонизм лактобацилл, бифидобактерий и кишечной палочки является штаммовой характеристикой и широко распространен. В связи с этим исследования характера взаимоотношений различных видов пробиотических микроорганизмов в условиях in vitro являются одним из важнейших вопросов при конструировании мультиштаммовых пробиотиков. Одним из необходимых условий, обеспечивающим высокое качество многокомпонентных пробиотиков и их хорошую специфическую активность и сохранность, является синергидный характер взаимоотношений (биосовместимость) входящих в них штаммов пробиотических бактерий.Intraspecific antagonism of lactobacilli, bifidobacteria and Escherichia coli is a strain characteristic and is widespread. In this regard, studying the nature of the relationships between different types of probiotic microorganisms in vitro is one of the most important issues in the design of multi-strain probiotics. One of the necessary conditions that ensures the high quality of multicomponent probiotics and their good specific activity and preservation is the synergistic nature of the relationship (biocompatibility) of the strains of probiotic bacteria included in them.

В предварительных исследованиях определяли биосовместимость 9 производственных пробиотических штаммов методом совместного культивирования на плотных питательных средах [Глушанова Н.А. Экспериментальное обоснование новых подходов к коррекции микробиоценоза кишечника: Автореф. дис. … докт. мед. наук. - Москва, 2005. - 56 с.]. В процессе создания пробиотиков «LB-комплекс ПЛЮС» «LB-комплекс Л» с использованием единого методического подхода нами была доказана биосовместимость штаммов Lactiplantibacillus plantarum 8 RA 3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4, и бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379 [Точилина, А.Г. Биохимическая и молекулярно-генетическая идентификация бактерий рода Lactobacillus: специальность 03.00.04, 03.00.07: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Точилина Анна Георгиевна. - Нижний Новгород, 2009. - 25 с.; Белова И.В., Точилина А.Г., Соловьева И.В., Новикова Н.А., Ефимов Е.И., Иванова Т.П., Жирнов В.А. Использование цеолитов в составе иммобилизованных мультипробиотиков // Медицинский альманах. - 2014. - №2(32). - С. 74-77].In preliminary studies, the biocompatibility of 9 industrial probiotic strains was determined by co-cultivation on solid nutrient media [Glushanova N.A. Experimental substantiation of new approaches to the correction of intestinal microbiocenosis: Abstract of thesis. dis. ... doc. honey. Sci. - Moscow, 2005. - 56 p.]. In the process of creating probiotics “LB-complex PLUS” “LB-complex L” using a unified methodological approach, we proved the biocompatibility of the strains Lactiplantibacillus plantarum 8 RA 3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4, and bifidobacteria Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379 [Tochilina, A.G. Biochemical and molecular genetic identification of bacteria of the genus Lactobacillus: specialty 03.00.04, 03.00.07: abstract of the dissertation for the degree of candidate of biological sciences / Tochilina Anna Georgievna. - Nizhny Novgorod, 2009. - 25 p.; Belova I.V., Tochilina A.G., Solovyova I.V., Novikova N.A., Efimov E.I., Ivanova T.P., Zhirnov V.A. The use of zeolites in the composition of immobilized multiprobiotics // Medical almanac. - 2014. - No. 2(32). - P. 74-77].

В качестве перспективных также рассматривались штаммы Lactiplantibacillus plantarum 38 и Bifidobacterium bifidum ЛВА-3. По этому же методу был изучен тип взаимоотношений E.coli М-17, Lactiplantibacillus plantarum 38, Bifidobacterium bifidum ЛВА-3 как между собой, так и с представителями консорциума Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4, и бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379.Strains Lactiplantibacillus plantarum 38 and Bifidobacterium bifidum LVA-3 were also considered promising. Using the same method, the type of relationship between E. coli M-17, Lactiplantibacillus plantarum 38, Bifidobacterium bifidum LVA-3 was studied both among themselves and with representatives of the consortium Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4 , and bifidobacteria Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379.

Результаты исследований представлены в таблице 4.The research results are presented in Table 4.

Как видно из таблицы 4, штаммы Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3 и Limosilactobacillus fermentum 39 проявляли выраженный антагонизм к штамму Lactiplantibacillus plantarum 38 (подавлял его рост), который, в свою очередь, демонстрировал выраженный антагонизм в отношении штаммов Bifidobacterium bifidum 1 и Е. coli М-17. Штамм Bifidobacterium bifidum ЛВА-3 подавлялся штаммом Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3 и штаммом Escherichia coli М-17. Проведенные исследования определили возможный консорциум штаммов-продуцентов для создания жидкой формы мультиштаммового пробиотика - это Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Escherichia coli M-17.As can be seen from Table 4, strains Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3 and Limosilactobacillus fermentum 39 showed pronounced antagonism to strain Lactiplantibacillus plantarum 38 (suppressed its growth), which, in turn, demonstrated pronounced antagonism to strains Bifidobacterium bifidum 1 and E. coli M-17. The Bifidobacterium bifidum strain LBA-3 was suppressed by the Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3 strain and the Escherichia coli strain M-17. The conducted studies identified a possible consortium of producer strains for creating a liquid form of a multi-strain probiotic - these are Lactiplantibacillus plantarum 8 RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90 TC-4, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 3 79, Escherichia coli M- 17.

Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии ВЭЖХ-МС было проведено метаболомное профилирование всех штаммов-консорциума. Результаты представлены в таблице 5.Metabolomic profiling of all consortium strains was carried out using high-performance liquid chromatography-mass spectrometry HPLC-MS. The results are presented in Table 5.

Пробиотические композиции получают традиционными для данной области техники способами, которые выбирают в зависимости от типа и формы готового препарата.Probiotic compositions are prepared by methods traditional to the art, which are selected depending on the type and form of the finished preparation.

Так, известен способ приготовления лекарственного средства «Бификол, лиофилизат для приготовления суспензии для приема внутрь» в сухой сублимированной форме, в качестве стартерных культур которого используются B.bifidum 1, E.coli М-17 (ФС 42-3268-99, НД ЛС 002258-190618, РУ ЛС 002158), включающий раздельное культивирование штаммов бифидобактерий и кишечной палочки на разных питательных средах. Для культивирования бифидобактерий в соответствии с регламентом производства используется питательная среда КД-5 следующего состава:Thus, there is a known method for preparing the drug “Bifikol, lyophilisate for the preparation of a suspension for oral administration” in dry freeze-dried form, the starter cultures of which are B. bifidum 1, E. coli M-17 (FS 42-3268-99, ND LS 002258-190618, RU LS 002158), including separate cultivation of strains of bifidobacteria and Escherichia coli on different nutrient media. For the cultivation of bifidobacteria in accordance with the production regulations, the KD-5 nutrient medium of the following composition is used:

- панкреатический гидролизат казеина с конечной концентрацией аминного азота 150±10_мг/%- 350 мл/л- pancreatic casein hydrolyzate with a final concentration of amine nitrogen 150±10_mg/% - 350 ml/l

- дрожжевой автолизат - 650 мл/л- yeast autolysate - 650 ml/l

- NaCl - 5,0 г/л- NaCl - 5.0 g/l

- лактоза - 10,0 г/л- lactose - 10.0 g/l

- L-цистеин солянокислый - 0,1 г/л- L-cysteine hydrochloride - 0.1 g/l

- агар микробиологический - 0,75 г/л- microbiological agar - 0.75 g/l

Для масштабирования биомассы культивируются три генерации: I генерация - 48 часов, II генерация - 48 часов, III генерация в реакторе - 18 часов.To scale the biomass, three generations are cultivated: I generation - 48 hours, II generation - 48 hours, III generation in the reactor - 18 hours.

Для культивирования E. coli М-17 - казеиновый бульон:For cultivation of E. coli M-17 - casein broth:

- Гидролизат казеина при содержании аминного азота 220-270 мг/% - 1 л- Casein hydrolyzate with an amine nitrogen content of 220-270 mg/% - 1 l

- Пептон 0,5-0,6%- Peptone 0.5-0.6%

- рН 7,6-7,7- pH 7.6-7.7

Для масштабирования биомассы культивируются три генерации: I генерация - 18 часов, II генерация - 18 часов, III генерация в реакторе - 7 часов.To scale the biomass, three generations are cultivated: I generation - 18 hours, II generation - 18 hours, III generation in the reactor - 7 hours.

По окончании культивирования третьи генерации стартерных культур смешиваются в соответствии с регламентом производства в соотношении 4 части бифидобактерий и 1 часть кишечной палочки (4:1). Далее добавляется защитная среда СЖМ. Биомасса разливается по флаконам и подвергается лиофильному высушиванию.At the end of cultivation, the third generations of starter cultures are mixed in accordance with the production regulations in the ratio of 4 parts bifidobacteria and 1 part E. coli (4:1). Next, the SLM protective environment is added. The biomass is bottled and freeze-dried.

Недостатками данного пробиотика являются, во-первых, лиофилизированная форма, при получении которой большая часть полезных метаболитов разрушается. Кроме того, бактериям в сухой форме нужно время для восстановления своих физиологических и метаболических функций. Во-вторых - использование в рецептуре среды лактозы в количестве 10,0 г/л делает невозможным применение препарата, приготовленного по данному способу у людей с лактазной недостаточностью. В-третьих, использование только штамма В.bifidum 1, 1 штамма кишечной палочки и отсутствие лактобацилл не решает проблему создания психобиотика, поскольку этот препарат не содержит активных продуцентов ГАМК, масляной, янтарной, изовалериановой и валериановой кислот, и не дает возможности использовать данный пробиотик на фоне применения любых антибактериальных препаратов. Его возможности ограничиваются антибиотикорезистентностью двух штаммов-продуцентов.The disadvantages of this probiotic are, firstly, the lyophilized form, during which most of the beneficial metabolites are destroyed. In addition, bacteria in dry form need time to restore their physiological and metabolic functions. Secondly, the use of lactose in the medium formulation in an amount of 10.0 g/l makes it impossible to use the drug prepared using this method in people with lactase deficiency. Thirdly, the use of only strain B. bifidum 1, 1 strain of Escherichia coli and the absence of lactobacilli does not solve the problem of creating a psychobiotic, since this drug does not contain active producers of GABA, butyric, succinic, isovaleric and valeric acids, and does not make it possible to use this probiotic against the background of the use of any antibacterial drugs. Its capabilities are limited by the antibiotic resistance of two producing strains.

В качестве прототипа нами рассматривается способ приготовления лечебно-профилактического препарата из живых штаммов микроорганизмов лактобацилл и бифидобактерий «LB-комплекс ПЛЮС», (патент РФ №2517734, 27.05.2014). Способ включает совместное культивирование штаммов В. bifidum 791, В. longum 379 начиная с I генерации и отдельное культивирование В.bifidum 1; совместное культивирование лактобацилл L.plantarum 8RA-3, L.fermentum 39 начиная с I генерации и отдельное культивирование L.fermentum 90-ТС-4. После 24 часового культивирования биомассу I генерации смешивают со свежей питательной средой, продолжают культивировать в течение 48 часов. По окончании культивирования полученные биомассы смешивают в соотношении 2:1:2:1. Способ предполагает использование двух гидролизатно-казеиновых сред ГКС-Л для лактобацилл и ГКС-Б для бифидобактерий, приготавливаемых на основе одного полупродукта - гидролизата казеина- с уровнем аминного азота 450-500 мг %. Среды отличаются между собой: уровнем аминного азота 160-170 мг % и 180-200 мг %, содержанием агара 0,75±0,1 г и 1,0±0,1 г, уровнем рН 7,8-8,0 и 8,5-8,6 соответственно. В качестве углеводной составляющей обеих сред используется фруктоза в количестве 10,0±0,1 г/л. Готовый препарат расфасовывают во флаконы с учетом необходимой суточной дозы. Способ позволяет за 72 часа получить готовый к употреблению препарат с высоким содержанием живых микробных клеток, воздействующий на лакто- и бифидокомпоненты микрофлоры человека.As a prototype, we are considering a method for preparing a therapeutic and prophylactic drug from live strains of microorganisms lactobacilli and bifidobacteria “LB-complex PLUS” (RF patent No. 2517734, 05/27/2014). The method includes co-cultivation of strains B. bifidum 791, B. longum 379 starting from the first generation and separate cultivation of B. bifidum 1; joint cultivation of lactobacilli L.plantarum 8RA-3, L.fermentum 39 starting from the first generation and separate cultivation of L.fermentum 90-TC-4. After 24 hours of cultivation, the first generation biomass is mixed with fresh nutrient medium and continued to be cultivated for 48 hours. At the end of cultivation, the resulting biomass is mixed in a ratio of 2:1:2:1. The method involves the use of two hydrolyzate-casein media GKS-L for lactobacilli and GKS-B for bifidobacteria, prepared on the basis of one intermediate product - casein hydrolyzate - with an amine nitrogen level of 450-500 mg%. The media differ from each other: the level of amine nitrogen is 160-170 mg% and 180-200 mg%, the agar content is 0.75±0.1 g and 1.0±0.1 g, the pH level is 7.8-8.0 and 8.5-8.6 respectively. Fructose is used as the carbohydrate component of both media in an amount of 10.0±0.1 g/l. The finished drug is packaged in vials taking into account the required daily dose. The method makes it possible within 72 hours to obtain a ready-to-use preparation with a high content of living microbial cells that affects the lacto- and bifidocomponents of the human microflora.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности изменять соотношение количества отдельных штаммов в готовом продукте в зависимости от их метаболической активности. Двухэтапный ускоренный метод культивирования не позволяет в полной мере реализоваться метаболическому потенциалу выбранных штаммов-продуцентов. Пробиотик «LB-комплекс ПЛЮС», полученный способом, рассматриваемым в качестве прототипа, не имеет в своем составе кишечной палочки, вследствие чего не содержит достаточного количества нейрометаболитов (ГАМК, масляной, янатарной, валериановой кислот и пр.), необходимых для его использования больным с когнитивными нарушениями, в том числе с расстройствами аутистического спектра (РАС).The disadvantage of this method is the inability to change the ratio of the number of individual strains in the finished product depending on their metabolic activity. The two-stage accelerated cultivation method does not allow the metabolic potential of the selected producer strains to be fully realized. The probiotic “LB-complex PLUS”, obtained by the method considered as a prototype, does not contain E. coli, as a result of which it does not contain a sufficient amount of neurometabolites (GABA, butyric, succinic, valeric acids, etc.) necessary for its use by patients with cognitive impairments, including autism spectrum disorders (ASD).

Эти недостатки устраняются предлагаемым техническим решением.These shortcomings are eliminated by the proposed technical solution.

Решаемая задача: создание жидкого многокомпонентного бифидо-, лакто- и колисодержащего симбиотика с высоким уровнем нейрометаболитов, продуцируемых семью входящими в консорциум штаммами, и способа его приготовления для коррекции кишечной микробиоты и когнитивных нарушений, в том числе при расстройствах аутистического спектра.Problem solved: creation of a liquid multicomponent bifido-, lacto- and coli-containing symbiotic with a high level of neurometabolites produced by seven strains included in the consortium, and a method for its preparation for the correction of intestinal microbiota and cognitive impairment, including autism spectrum disorders.

Техническим результатом заявляемых технических решений является создание жидкого симбиотика из семи живых штаммов бифидо-, лактобактерий и E. coli М-17, который содержит повышенный по сравнению с «LB-комплекс ПЛЮС» уровень нейрометаболитов таких, как ГАМК, бутират, пировиноградная, янтарная, изомасляная, изовалериановая и валериановая кислоты при сниженном уровне молочной и глиоксиловой кислот, что позволяет использовать его для нормализации микробиоты кишечника и коррекции когнитивных нарушений, в том числе при расстройствах аутистического спектра.The technical result of the proposed technical solutions is the creation of a liquid symbiotic from seven living strains of bifidobacteria, lactobacilli and E. coli M-17, which contains an increased level of neurometabolites compared to the "LB-complex PLUS" such as GABA, butyrate, pyruvic acid, succinic acid, isobutyric, isovaleric and valeric acids with reduced levels of lactic and glyoxylic acids, which makes it possible to use it to normalize the intestinal microbiota and correct cognitive impairment, including autism spectrum disorders.

Указанный технический результат достигается жидким симбиотиком, включающим биомассу штаммов Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90TC-4, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, и Escherichia coli M-17 с содержанием КОЕ/мл не менее 108 в следующих процентных соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 об. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 об. %, В. bifidum 791 - 16-18 об. %, B. longum 379 - 13-15 об. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 об. % и продукты метаболизма всех штаммов-продуцентов.The specified technical result is achieved by a liquid symbiotic, including biomass of strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 39, Limosilactobacillus fermentum 90TC-4, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, and Escherichia coli M-17 with content of CFU/ml not less than 10 8 in the following percentages: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 vol. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 vol. %, B. bifidum 791 - 16-18 vol. %, B. longum 379 - 13-15 vol. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 vol. % and metabolic products of all producer strains.

Указанный технический результат достигается также тем, что способ его получения, включающий использование штаммов-продуцентов Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791 и Bifidobacterium longum 379, их культивирование на гидролизатно-казеиновой питательной среде, содержащей в качестве питательной основы гидролизат казеина, хлористый натрий, пептон, фруктозу, агар-агар, аскорбиновую кислоту, заключается в использовании в качестве дополнительного штамма-продуцента штамма Escherichia coli M-17, раздельном культивировании трех генераций штаммов-продуцентов на гидролизатно-казеиновой питательной среде, применении после культивирования первой генерации MALDI TOF масс-спектрометрии, позволяющей подтвердить чистоту штаммов и обеспечить при использовании способа точное соответствие изготавливаемого препарата заявленному, смешивании полученных третьих генераций биомасс штаммов-продуцентов Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Escherichia coli M-17 в процентных соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 об. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 об. %, B. bifidum 791 - 16-18 об. %, В. longum 379 - 13-15 об. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 об. % и расфасовке с учетом необходимой для пациентов суточной дозы.The specified technical result is also achieved by the fact that the method of obtaining it, including the use of producer strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791 and Bifidobacterium longum 379, their cultivation on hydrolyzate-casein nutrient medium containing casein hydrolyzate, sodium chloride, peptone, fructose, agar-agar, ascorbic acid as a nutrient base, consists of using Escherichia coli M-17 as an additional producer strain, separately cultivating three generations of strains - producers on a hydrolyzate-casein nutrient medium, the use of MALDI TOF mass spectrometry after cultivation of the first generation, which makes it possible to confirm the purity of the strains and ensure, when using the method, the exact compliance of the manufactured drug with the declared one, mixing the resulting third generations of biomass producer strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Escherichia coli M-17 in percentages: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 vol. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 vol. %, B. bifidum 791 - 16-18 vol. %, B. longum 379 - 13-15 vol. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 vol. % and packaging taking into account the daily dose required for patients.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

На первом этапе готовят впрок полупродукт следующим образом: питьевую воду (ГОСТ 2874-82) нагревают до 48±1°С, засыпают казеин (казеин пищевой кислотный по ГОСТ 4960-74) в количестве 60-70 г на литр, размешивают, доводят рН до 7,8-8,2 ЕД 20% раствором NaOH, ставят в термостат на ротационную качалку для перемешивания со скоростью 20-30 оборотов в минуту при температуре 48±1°С на 24±1 час. Затем выключают качалку и оставляют для осаждения еще на 24±1 час, после выдержки в термостате сливают надосадочную жидкость через бумажный фильтр и устанавливают рН 8,2-8,5.At the first stage, the semi-product is prepared for future use as follows: drinking water (GOST 2874-82) is heated to 48±1°C, casein (edible acid casein according to GOST 4960-74) is added in an amount of 60-70 g per liter, stirred, and the pH is adjusted up to 7.8-8.2 units with a 20% NaOH solution, place in a thermostat on a rotary shaker for mixing at a speed of 20-30 rpm at a temperature of 48±1°C for 24±1 hour. Then turn off the rocker and leave it to settle for another 24±1 hour; after keeping it in the thermostat, drain the supernatant liquid through a paper filter and set the pH to 8.2-8.5.

Из полученного полупродукта готовят две питательные среды: ГКС и ГКС-М по следующим рецептурам.Two nutrient media are prepared from the resulting intermediate product: GKS and GKS-M according to the following recipes.

Для приготовления ГКС разводят цельный гидролизат дистиллированной водой до показателя аминного азота 220-230 мг %. В разведенный гидролизат добавляют из расчета на 1 литр 5 г хлористого натрия, 2 г пептона, 10 г фруктозы, 0,25 г аскорбиновой кислоты и 0,75 г предварительно стандартно приготовленного агар-агара. Доводят РН до 8,1-8,3 20% раствором NaOH.To prepare GCS, the whole hydrolyzate is diluted with distilled water to an amine nitrogen level of 220-230 mg%. To the diluted hydrolyzate add 5 g of sodium chloride, 2 g of peptone, 10 g of fructose, 0.25 g of ascorbic acid and 0.75 g of previously prepared standard agar-agar per 1 liter. Adjust pH to 8.1-8.3 with 20% NaOH solution.

Среду ГКС-М приготавливают как и ГКС, но не добавляют агар-агар. Готовые среды ГКС и ГКС-М стерилизуют по единому способу при 0,5 атм 30 минут.GKS-M medium is prepared in the same way as GKS, but agar-agar is not added. Ready-made GKS and GKS-M media are sterilized using the same method at 0.5 atm for 30 minutes.

В качестве штаммов-продуцентов используют Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, L. fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, B. Bifidum 791, B. longum 379 и дополнительно Escherichia coli M-17.Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, L. fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, B. Bifidum 791, B. longum 379 and additionally Escherichia coli M-17 are used as producer strains.

Культивирование штаммов-продуцентов лактобацилл и бифидобактерий производят следующим образом.Cultivation of producing strains of lactobacilli and bifidobacteria is carried out as follows.

I генерация: в ампулы с сухими штаммами добавляют по 1 мл среды ГКС-М, далее содержимое каждой ампулы переносят в отдельный флакон с 10,5 мл ГКС-М. Затем штаммы - продуценты культивируют в течение 24±1 час при температуре 37±1°С. После культивирования проводят MALDI TOF масс-спектрометрию для подтверждения чистоты штамма и соответствия выросшего штамма заявленному в рецептуре.I generation: 1 ml of GKS-M medium is added to ampoules with dry strains, then the contents of each ampoule are transferred to a separate bottle with 10.5 ml of GKS-M. Then the producing strains are cultivated for 24±1 hour at a temperature of 37±1°C. After cultivation, MALDI TOF mass spectrometry is performed to confirm the purity of the strain and the compliance of the grown strain with that stated in the formulation.

II генерация: полученные биомассы I генерации, каждую отдельно, смешивают с питательной средой ГКС 10 мл I генерации вносят в 110 мл среды, и продолжают культивировать в течение 24±1 час при температуре 37±1°С. После культивирования контролируют концентрацию бактериальных клеток.II generation: the obtained biomasses of the I generation, each separately, are mixed with the GCS nutrient medium; 10 ml of the I generation are added to 110 ml of the medium, and continue to be cultivated for 24±1 hour at a temperature of 37±1°C. After cultivation, the concentration of bacterial cells is monitored.

III генерация: полученные биомассы II генерации каждого штамма отдельно смешивают с питательной средой ГКС 100 мл II генерации вносят в 1000 мл ГКС, термостатировали 48±1 час при температуре 37±1°С. После культивирования контролируют концентрацию бактериальных клеток.III generation: the obtained biomass of the II generation of each strain is separately mixed with the GCS nutrient medium; 100 ml of the II generation are added to 1000 ml of GCS, thermostated for 48 ± 1 hour at a temperature of 37 ± 1 ° C. After cultivation, the concentration of bacterial cells is monitored.

Проводят культивирование штаммов E.coli M17 также как и культивирование штаммов-продуцентов лактобацилл и бифидобактерий с тем отличием, что продолжительность инкубации - 18±1 час для всех генераций.The cultivation of E. coli M17 strains is carried out in the same way as the cultivation of producer strains of lactobacilli and bifidobacteria, with the difference that the incubation duration is 18 ± 1 hour for all generations.

По окончании культивирования полученные биомассы всех семи штаммов-продуцентов смешивают в следующих процентных соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 об. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 об. %, В. bifidum 791 - 16-18 об. %, В. longum 379 - 13-15 об. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 об. %.At the end of cultivation, the resulting biomass of all seven producer strains is mixed in the following percentage ratios: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 vol. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 vol. %, B. bifidum 791 - 16-18 vol. %, B. longum 379 - 13-15 vol. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 vol. %.

Разливают смесь биомассы стартерных культур лактобацилл, бифидобактерий и кишечной палочки в стерильные флаконы с учетом суточной дозы пробиотика. Затем флаконы маркируют, фасуют в коробки.A mixture of biomass starter cultures of lactobacilli, bifidobacteria and E. coli is poured into sterile vials, taking into account the daily dose of the probiotic. Then the bottles are labeled and packed into boxes.

Симбиотик может быть получен реакторным методом.The symbiotic can be obtained by the reactor method.

Полученный заявленным способом жидкий симбиотик назван «БиКоэЛь».The liquid symbiotic obtained by the claimed method is called “BiCoel”.

Нами проведено исследование полученных пробиотиков по предложенному способу (вариант 1), и способам, отличающимся от предложенного иными процентными соотношениями смешиваемых штаммов-продуцентов III генерации (вариант 2 и вариант 3) (таблица 5).We conducted a study of the obtained probiotics using the proposed method (option 1), and methods that differ from the proposed one in other percentages of mixed generation III producer strains (option 2 and option 3) (Table 5).

Как видно из таблицы 6, симбиотик по варианту 2 отличался нежелательно высоким уровнем молочной и глиоксиловой кислот и недостаточным уровнем ГАМК, бутирата, валериановой и янтарной кислот. По количеству живых микробных клеток на 20-е сутки хранения было отмечено снижение количества отдельных штаммов лактобацилл и бифидобактерий и угнетение роста E. coli М-17 до 105 КОЕ/мл (таблица 7).As can be seen from Table 6, the symbiotic in option 2 was characterized by undesirably high levels of lactic and glyoxylic acids and insufficient levels of GABA, butyrate, valeric and succinic acids. Based on the number of living microbial cells on the 20th day of storage, a decrease in the number of individual strains of lactobacilli and bifidobacteria and inhibition of the growth of E. coli M-17 to 10 5 CFU/ml were noted (Table 7).

Симбиотик по варианту 3 отличался еще более высокой концентрацией молочной и глиоксиловой кислот и низким уровнем ГАМК и бутирата, и на фоне достаточного уровня лакто- и бифидобактерий угнетением E. coli - М-17 до 105 КОЕ/мл (таблица 6,7).The symbiotic according to option 3 was distinguished by an even higher concentration of lactic and glyoxylic acids and a low level of GABA and butyrate, and against the background of a sufficient level of lacto- and bifidobacteria, inhibition of E. coli - M-17 to 10 5 CFU/ml (Table 6.7).

В связи с этим, симбиотики, приготовленные по вариантам два и три не могут быть рекомендованы для применения больным с РАС, поскольку у больных с РАС обнаруживается повышенное содержание молочной и глиоксиловой кислот, повышенное содержание последней непосредственно влияет на продукцию большого количества оксалатов, в результате развивается гипероксалурия, на фоне пониженного уровня нейромедиаторов (ГАМК, бутират и др.). По количеству живых микробных клеток штаммов-продуцентов второй и третий варианты не соответствуют поставленной задаче получения мультиштаммового пробиотика с количеством каждого представителя консорциума не менее 108 КОЕ/мл.In this regard, symbiotics prepared according to options two and three cannot be recommended for use in patients with ASD, since patients with ASD have an increased content of lactic and glyoxylic acids, the increased content of the latter directly affects the production of large amounts of oxalates, resulting in the development hyperoxaluria, against the background of decreased levels of neurotransmitters (GABA, butyrate, etc.). In terms of the number of living microbial cells of the producing strains, the second and third options do not meet the goal of obtaining a multi-strain probiotic with the number of each member of the consortium at least 10 8 CFU/ml.

Как видно из таблиц 6 и 7, препарат по варианту 1, оптимален по количеству метаболитов и живых микробных клеток, а за выходом значений из интервалов по варианту 1 мы не получаем препарат с заявленными свойствами.As can be seen from tables 6 and 7, the drug according to option 1 is optimal in terms of the amount of metabolites and living microbial cells, and if the values go beyond the intervals according to option 1, we do not receive a drug with the declared properties.

Заявленный способ позволяет получить жидкий симбиотик для использования его с целью коррекции кишечной микробиоты и когнитивных нарушений, в том числе при РАС. Трехэтапное масштабирование биомассы позволяет повысить уровень выхода метаболитов, а контроль соответствия штаммов-продуцентов заявленным на первом этапе культивирования способствует высокому качеству готового препарата. Заявленный жидкий симбиотик представляет собой гипоаллергеный безлактозный многокомпонентный пробиотик (симбиотик, психобиотик) с высоким содержанием живых микробных клеток всех семи стартерных культур в единице объема с достаточной концентрацией нейрометаболитов (ГАМК, КЦЖК, триптофан, бутират, янтарная кислота и др.).The claimed method makes it possible to obtain a liquid symbiotic for use in the correction of intestinal microbiota and cognitive impairment, including in ASD. Three-stage scaling of biomass makes it possible to increase the level of metabolite yield, and monitoring the compliance of producer strains with those declared at the first stage of cultivation contributes to the high quality of the finished product. The claimed liquid symbiotic is a hypoallergenic, lactose-free multicomponent probiotic (symbiotic, psychobiotic) with a high content of living microbial cells of all seven starter cultures per unit volume with a sufficient concentration of neurometabolites (GABA, SCFA, tryptophan, butyrate, succinic acid, etc.).

Пример получения жидкого симбиотика «БиКоэЛь» предложенным способомAn example of obtaining the liquid symbiotic “BiCoel” using the proposed method

На первом этапе готовили впрок полупродукт следующим образом: питьевую воду (ГОСТ 2874-82) нагревали до 48±1°С, засыпали казеин (казеин пищевой кислотный по ГОСТ 4960-74) в количестве 60-70 г на литр, размешивали, доводили рН до 7,8-8,2 ЕД 20% раствором NaOH, ставили в термостат в 5 л бутыли на ротационную качалку для перемешивания со скоростью 20-30 оборотов в минуту при температуре 48±1°С на 24±1 час. Затем выключали качалку и оставляли для осаждения еще на 24±1 час, после выдержки в термостате сливали надосадочную жидкость через бумажный фильтр и устанавливали рН 8,2-8,5. Готовый гидролизат содержал 490-520 мг % аминного азота. Хранили гидролизат впрок под хлороформом 1% к объему при температуре 4±1°С.At the first stage, the intermediate product was prepared for future use as follows: drinking water (GOST 2874-82) was heated to 48±1°C, casein (edible acid casein according to GOST 4960-74) was added in an amount of 60-70 g per liter, stirred, and the pH was adjusted up to 7.8-8.2 units with a 20% NaOH solution, placed in a thermostat in a 5 liter bottle on a rotary shaker for mixing at a speed of 20-30 rpm at a temperature of 48±1°C for 24±1 hour. Then the shaker was turned off and left to settle for another 24±1 hour; after keeping in the thermostat, the supernatant liquid was drained through a paper filter and the pH was set to 8.2-8.5. The finished hydrolyzate contained 490-520 mg% amine nitrogen. The hydrolyzate was stored for future use under chloroform 1% by volume at a temperature of 4±1°C.

Из полученного полупродукта готовили две питательные среды: ГКС и ГКС-М по следующим рецептурам.From the resulting intermediate product, two nutrient media were prepared: GKS and GKS-M according to the following recipes.

Для приготовления ГКС разводили цельный гидролизат дистиллированной водой до показателя аминного азота 220-230 мг % (в среднем из расчета на 1 л полупродукта 1,8 л воды). В разведенный гидролизат добавляли из расчета на 1 литр 5 г хлористого натрия, 2 г пептона, 10 г фруктозы, 0,25 г аскорбиновой кислоты и 0,75 г предварительно стандартно приготовленного агар-агара. Доводили РН до 8,1-8,3 20% раствором NaOH.To prepare GCS, the whole hydrolyzate was diluted with distilled water to an amine nitrogen value of 220-230 mg% (on average, based on 1.8 liters of water per 1 liter of intermediate product). 5 g of sodium chloride, 2 g of peptone, 10 g of fructose, 0.25 g of ascorbic acid and 0.75 g of previously prepared standard agar-agar were added to the diluted hydrolyzate per 1 liter. The pH was adjusted to 8.1-8.3 with a 20% NaOH solution.

Среда ГКС-М отличалась отсутствием в своем составе агар-агара. Готовые среды ГКС и ГКС-М стерилизовали по единому способу при 0,5 атм 30 минут.The GKS-M medium was distinguished by the absence of agar-agar in its composition. The prepared GKS and GKS-M media were sterilized using the same method at 0.5 atm for 30 minutes.

Использование непрерывного перемешивания в течение процесса гидролиза сокращало время проведения гидролиза по сравнению с прототипом на 24 часа и обеспечивало выход полупродукта с более высоким уровнем аминного азота 490-520 мг % по сравнению с прототипом 450-500 мг %, что позволило повысить уровень аминного азота, обеспечивающего высокий выход биомассы штамма-продуцента, до 220-230 мг % по сравнению с прототипом 160-200 мг %.The use of continuous stirring during the hydrolysis process reduced the hydrolysis time compared to the prototype by 24 hours and provided an intermediate product with a higher level of amine nitrogen of 490-520 mg% compared to the prototype 450-500 mg%, which increased the level of amine nitrogen, providing a high biomass yield of the producer strain, up to 220-230 mg% compared to the prototype 160-200 mg%.

Использование данного состава сред, приготовленных по представленному способу, кроме сохранения высокого уровня выхода биомассы, также способствовало накоплению в составе продукта ценных бактериальных метаболитов, таких, как ГАМК КЦЖК, триптофан необходимых для больных с РАС (таблица 8). Аскорбиновая кислота использовалась как стимулятор роста для бифидобактерий и лактобацилл.The use of this composition of media prepared according to the presented method, in addition to maintaining a high level of biomass yield, also contributed to the accumulation of valuable bacterial metabolites in the product, such as GABA SCFA, tryptophan necessary for patients with ASD (Table 8). Ascorbic acid has been used as a growth promoter for bifidobacteria and lactobacilli.

Пептон представлял собой смесь поли- и олигопептидов, аминокислот, солей и микроэлементов, соответственно, являлся источником питательных веществ.Peptone was a mixture of poly- and oligopeptides, amino acids, salts and trace elements, respectively, and was a source of nutrients.

Агар увеличивал вязкость среды, что обеспечивало равномерный рост микроорганизмов по всей толще среды и равномерное потребление факторов роста и питательных веществ.Agar increased the viscosity of the medium, which ensured uniform growth of microorganisms throughout the entire thickness of the medium and uniform consumption of growth factors and nutrients.

Фруктоза - углевод - энергетический субстрат и источник углерода.Fructose is a carbohydrate - an energy substrate and a source of carbon.

Хлорид натрия поддерживал оптимальное осмотическое давление в клетке.Sodium chloride maintained optimal osmotic pressure in the cell.

В качестве штаммов-продуцентов использовали Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, L. fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, B. Bifidum 791, B. longum 379 и дополнительно Escherichia coli M-l 7.Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, L. fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, B. Bifidum 791, B. longum 379 and additionally Escherichia coli M-l 7 were used as producer strains.

Культивирование штаммов-продуцентов лактобацилл и бифидобактерий производили следующим образом.Cultivation of producer strains of lactobacilli and bifidobacteria was carried out as follows.

I генерация: в ампулы с сухими штаммами добавляли по 1 мл среды ГКС-М, далее содержимое каждой ампулы переносили в отдельный флакон с 10,5 мл ГКС-М. Затем штаммы - продуценты культивировали в течение 24±1 час при температуре 37±1°С. После культивирования отбирали по 1,5 мл первой генерации каждой культуры и проводили MALDI TOF масс-спектрометрию для подтверждения чистоты штамма и соответствия выросшего штамма заявленному в рецептуре. MALDI TOF масс-спектрометрия позволяла получить уникальный индивидуальный спектр каждого штамма. Ограничением метода являлась возможность изучения штамма только в жидких неагаризованных средах, поэтому для получения I генерации штаммов использовали безагаровую жидкую среду ГКС-М.Generation I: 1 ml of GKS-M medium was added to ampoules with dry strains, then the contents of each ampoule were transferred to a separate bottle with 10.5 ml of GKS-M. Then the producer strains were cultivated for 24±1 hour at a temperature of 37±1°C. After cultivation, 1.5 ml of the first generation of each culture was selected and MALDI TOF mass spectrometry was performed to confirm the purity of the strain and the compliance of the grown strain with that stated in the recipe. MALDI TOF mass spectrometry allowed us to obtain a unique individual spectrum of each strain. A limitation of the method was the possibility of studying the strain only in liquid non-agar media, therefore, to obtain the first generation of strains, the agar-free liquid medium GKS-M was used.

II генерация: полученные биомассы I генерации, каждую отдельно, смешивали с питательной средой ГКС 10 мл I генерации вносили в 110 мл среды, и продолжали культивировать в течение 24±1 час при температуре 37±1°С. После культивирования отбирали по 10 мл II генерации каждого штамма для контроля концентрации бактериальных клеток в 1 мл с использованием денситометра. Концентрация клеток бактерий (клеток /мл) - 1010-1011.II generation: the obtained biomasses of the I generation, each separately, were mixed with the GCS nutrient medium; 10 ml of the I generation were added to 110 ml of the medium, and continued to be cultivated for 24±1 hour at a temperature of 37±1°C. After cultivation, 10 ml of the second generation of each strain were selected to control the concentration of bacterial cells in 1 ml using a densitometer. Concentration of bacterial cells (cells/ml) - 10 10 -10 11 .

III генерация: полученные биомассы II генерации каждого штамма отдельно смешивали с питательной средой ГКС 100 мл II генерации вносили в 1000 мл ГКС, термостатировали 48±1 час при температуре 37±1°С. По окончании культивирования отбирали по 10 мл III генерации каждого штамма для контроля концентрации бактериальных клеток в 1 мл с использованием денситометра. Концентрация клеток бактерий (клеток /мл) - 1010-1012.III generation: the obtained biomass of the II generation of each strain was separately mixed with the GCS nutrient medium; 100 ml of the II generation were added to 1000 ml of GCS, thermostated for 48 ± 1 hour at a temperature of 37 ± 1 ° C. At the end of cultivation, 10 ml of the third generation of each strain were selected to control the concentration of bacterial cells in 1 ml using a densitometer. Concentration of bacterial cells (cells/ml) - 10 10 -10 12 .

В результате получили по 1,09 л III генерации трех штаммов лактобацилл и трех штаммов бифидобактерий.As a result, we obtained 1.09 liters of the third generation of three strains of lactobacilli and three strains of bifidobacteria.

Культивирование штаммов E. coli МП проводили по описанному выше способу, сначала на среде ГКС-М, затем на среде ГКС в тех же соотношениях I, II и III генерации. Изменяли продолжительность инкубации, она составляла 18±1 час для всех генераций при температуре 37±1°С.Cultivation of E. coli MP strains was carried out according to the method described above, first on GKS-M medium, then on GKS medium in the same ratios of generation I, II and III. The duration of incubation was changed; it was 18±1 hour for all generations at a temperature of 37±1°C.

По окончании культивирования полученные биомассы всех семи штаммов - продуцентов смешивали в следующих процентных соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 15 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 15 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 16 об. %, Bifidobacterium bifidum 1-16 об. %, B. bifidum 791 - 17 об. %, B. longum 379 - 14 об. %, Escherichia coli M-17 - 7 об. % с учетом метаболического потенциала штаммов-продуцентов.At the end of cultivation, the resulting biomass of all seven producer strains was mixed in the following percentages: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 15 vol. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 15 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 16 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1-16 vol. %, B. bifidum 791 - 17 vol. %, B. longum 379 - 14 vol. %, Escherichia coli M-17 - 7 vol. % taking into account the metabolic potential of the producing strains.

Таким образом, получен безлактозный многокомпонентный пробиотик (симбиотик, психобиотик, метабиотик) с высоким содержанием живых микробных клеток всех семи биосовместимых штаммов-продуцентов в единице объема с повышенным по сравнению с «LB-комплекс ПЛЮС» уровнем нейрометаболитов таких, как ГАМК, бутират, пировиноградная, янтарная, изомасляная, изовалериановая и валериановая кислоты при сниженном уровне молочной и глиоксиловой кислот (таблица 8).Thus, a lactose-free multicomponent probiotic (symbiotic, psychobiotic, metabiotic) was obtained with a high content of living microbial cells of all seven biocompatible producer strains per unit volume with an increased level of neurometabolites such as GABA, butyrate, pyruvic acid compared to the “LB-complex PLUS” , succinic, isobutyric, isovaleric and valeric acids with reduced levels of lactic and glyoxylic acids (Table 8).

Разливали смесь биомассы стартерных культур лактобацилл, бифидобактерий и кишечной палочки в стерильные флаконы по 2,5, 5,0 мл с учетом суточной дозы пробиотика.A mixture of biomass starter cultures of lactobacilli, bifidobacteria and E. coli was poured into sterile bottles of 2.5, 5.0 ml, taking into account the daily dose of the probiotic.

Герметично закрывали резиновой пробкой и алюминиевым колпачком. Затем флаконы маркировали, фасовали в коробки по 9 штук, (минимальный курс лечения 27 дней, то есть три коробки на курс лечения). Хранили препарат при температуре +6±2°С с сохранностью специфической активности симбиотика не менее 108 КОЕ/мл.It was hermetically sealed with a rubber stopper and an aluminum cap. Then the bottles were labeled and packed into boxes of 9 pieces (the minimum course of treatment is 27 days, that is, three boxes per course of treatment). The drug was stored at a temperature of +6±2°C with the preservation of the specific activity of the symbiotic at least 10 8 CFU/ml.

Жидкий симбиотик может использоваться перорально в 1 или 2 приема по 1 флакону в день перед едой с водой, компотом, морсом, соком и т.п. с температурой не выше 30°С. Перед употреблением флакон с препаратом тщательно встряхивают.Liquid symbiotic can be used orally in 1 or 2 doses, 1 bottle per day before meals with water, compote, fruit drink, juice, etc. with a temperature not exceeding 30°C. Shake the bottle with the drug thoroughly before use.

Показания к применению:Indications for use:

- в качестве пробиотической составляющей диетотерапии при любых заболеваниях, осложненных дисбактериозом кишечника, в качестве средств, нормализующих микрофлору: при длительном лечении антибиотиками, химио- и гормональными препаратами; при аллергических заболеваниях (аллергодерматозы, экземы и т.п.), при хронических заболеваниях ЖКТ, острых кишечных инфекциях бактериальной и вирусной этиологии (дизентерия, коли-энтерит, сальмонеллез, ОКИ невыясненной этиологии, рото- и энтеровирусная инфекция, а также после перенесенной новой коронавирусной инфекции и др.), пищевых токсикоинфекциях; для коррекции когнитивных нарушений, в том числе при расстройствах аутического спектра (РАС) с целью улучшения социализации, минимизации нежелательного поведения, повышения потенциала к обучению, эффективности психолого-педагогической коррекции и др.- as a probiotic component of diet therapy for any diseases complicated by intestinal dysbiosis, as a means of normalizing microflora: during long-term treatment with antibiotics, chemotherapy and hormonal drugs; for allergic diseases (allergodermatoses, eczema, etc.), for chronic gastrointestinal diseases, acute intestinal infections of bacterial and viral etiology (dysentery, coli-enteritis, salmonellosis, acute intestinal infections of unknown etiology, oral and enterovirus infections, as well as after suffering a new coronavirus infection, etc.), food toxic infections; for the correction of cognitive impairments, including autism spectrum disorders (ASD) in order to improve socialization, minimize unwanted behavior, increase learning potential, the effectiveness of psychological and pedagogical correction, etc.

Может применяться при лактазной недостаточности и сахарном диабете, а также на фоне антибактериальной терапии с учетом фармакокинетики и фармакодинамики антибиотика/химиопрепарата.Can be used for lactase deficiency and diabetes mellitus, as well as against the background of antibacterial therapy, taking into account the pharmacokinetics and pharmacodynamics of the antibiotic/chemo drug.

Доклинические исследования жидкого симбиотика «БиКоэЛь», приготовленного по способу, представленному в заявке, были проведены в центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России на животной модели «когнитивные расстройства» и на модели «дисбиоз кишечника».Preclinical studies of the liquid symbiotic "BiCoel", prepared according to the method presented in the application, were carried out in the central research laboratory of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "PIMU" of the Ministry of Health of Russia on an animal model of "cognitive disorders" and on a model of "intestinal dysbiosis".

Клиническая апробация симбиотика «БиКоэЛь», приготовленного по способу, представленному в заявке, была проведена в следующих государственных бюджетных учреждения здравоохранения г. Нижнего Новгорода: ГБУЗ НО «Городская детская клиническая больница №1», Институт педиатрии Университетской клиники ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России (2-ое педиатрическое отделение), Институт травматологии и ортопедии Университетской клиники ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России (2 ожоговое отделение детей).Clinical testing of the symbiotic "BiCoel", prepared according to the method presented in the application, was carried out in the following state budgetary healthcare institutions of the city of Nizhny Novgorod: State Budgetary Healthcare Institution "City Children's Clinical Hospital No. 1", Institute of Pediatrics of the University Clinic of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "PIMU" of the Ministry of Health of Russia (2nd pediatric department), Institute of Traumatology and Orthopedics of the University Clinic of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "PIMU" of the Ministry of Health of Russia (2nd pediatric burn department).

Проведенные доклинические и клинические испытания подтвердили, что заявленный многокомпонентный пробиотик является безвредным и эффективным средством, нормализующим микрофлору кишечника и корригирующим когнитивные нарушения, в том числе расстройства аутистического спектра.Preclinical and clinical trials have confirmed that the claimed multicomponent probiotic is a harmless and effective agent that normalizes intestinal microflora and corrects cognitive impairment, including autism spectrum disorder.

Claims (2)

1. Жидкий симбиотик, содержащий штаммы Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, отличающийся тем, что дополнительно содержит штамм Escherichia coli М-17 с количеством живых микробных клеток каждого штамма-продуцента не менее 108 КОЕ/мл в соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 об. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 об. %, В. bifidum 791 - 16-18 об. %, B.longum 379 - 13-15 об. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 об. % и продукты их метаболизма, включая нейрометаболиты.1. Liquid symbiotic containing strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, characterized in that it additionally contains Escherichia coli strain M-17 with the number of living microbial cells of each producer strain is at least 10 8 CFU/ml in the ratios: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 vol. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 vol. %, B. bifidum 791 - 16-18 vol. %, B.longum 379 - 13-15 vol. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 vol. % and their metabolic products, including neurometabolites. 2. Способ получения жидкого симбиотика, заключающийся в том, что используют штаммы-продуценты Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, которые культивируют на гидролизатно-казеиновой питательной среде, содержащей в качестве питательной основы гидролизат казеина, хлористый натрий, пептон, фруктозу, агар-агар, аскорбиновую кислоту, смешивают полученные биомассы штаммов-продуцентов, расфасовывают с учетом необходимой для пациентов суточной дозы, отличающийся тем, что используют в качестве дополнительного штамма-продуцента штамм Escherichia coli М-17; раздельно культивируют биомассы штаммов-продуцентов на гидролизатно-казеиновой питательной среде, причем I генерацию штаммов-продуцентов лактобацилл и бифидобактерий получают из сухой маточной культуры ее внесением в гидролизатно-казеиновую питательную среду без агара в соотношении 1:11 с последующим культивированием при температуре 37±1°С в течение 24±1 часов, далее подтверждают чистоту штаммов и соответствие выросших штаммов заявленным в рецептуре методом MALDI TOF масс-спектрометрии, полученные биомассы I генерации, каждую отдельно, смешивают с гидролизатно-казеиновой питательной средой в соотношении 1:11 и культивируют при температуре 37±1°С в течение 24±1 часов, полученные биомассы II генерации каждого штамма отдельно смешивают с гидролизатно-казеиновой питательной средой в соотношении 1:10 и термостатируют при температуре 37±1°С в течение 48±1 часов, штаммы E.coli Ml7 культивируют аналогично штаммам-продуцентам лактобацилл и бифидобактерий в течение 18±1 часов для всех генераций; полученные генерации биомасс штаммов-продуцентов Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Escherichia coli M-17 смешивают в процентных соотношениях: Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3 - 14-16 об. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 об. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 об. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 об .%, B. bifidum 791 - 16-18 об. %, B.longum 379 - 13-15 об. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 об. %.2. A method for producing a liquid symbiotic, which consists in using the producer strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, which are cultivated in hydro lickable - casein nutrient medium containing casein hydrolyzate, sodium chloride, peptone, fructose, agar-agar, ascorbic acid as a nutrient base, the resulting biomass of producer strains is mixed, packaged taking into account the daily dose required for patients, characterized in that it is used as additional producer strain Escherichia coli strain M-17; biomass of producer strains are separately cultivated on a hydrolyzate-casein nutrient medium, and the first generation of producer strains of lactobacilli and bifidobacteria is obtained from a dry mother culture by adding it to a hydrolyzate-casein nutrient medium without agar in a ratio of 1:11, followed by cultivation at a temperature of 37 ± 1 °C for 24±1 hours, then confirm the purity of the strains and the compliance of the grown strains with the stated in the recipe by MALDI TOF mass spectrometry, the obtained biomass of the first generation, each separately, is mixed with a hydrolyzate-casein nutrient medium in a ratio of 1:11 and cultivated at at a temperature of 37±1°C for 24±1 hours, the resulting biomass of the second generation of each strain is separately mixed with a hydrolyzate-casein nutrient medium in a ratio of 1:10 and thermostated at a temperature of 37±1°C for 48±1 hours, strains E .coli Ml7 is cultivated similarly to the producing strains of lactobacilli and bifidobacteria for 18±1 hours for all generations; the resulting generations of biomass producer strains Lactiplantibacillus plantarum 8RA-3, Limosilactobacillus fermentum 90-TC-4, Limosilactobacillus fermentum 39, Bifidobacterium bifidum 1, Bifidobacterium bifidum 791, Bifidobacterium longum 379, Escherichia coli M-17 are mixed in percentage ratios: Lact iplantibacillus plantarum 8RA- 3 - 14-16 rev. %, Limosilactobacillus fermentum 39 - 14-16 vol. %, L. fermentum 90-TC-4 - 15-17 vol. %, Bifidobacterium bifidum 1 - 15-17 vol.%, B. bifidum 791 - 16-18 vol. %, B.longum 379 - 13-15 vol. %, Escherichia coli M-17 - 6-8 vol. %.
RU2022130327A 2022-11-22 Liquid symbiotic and method for obtaining it RU2805957C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805957C1 true RU2805957C1 (en) 2023-10-24

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517734C1 (en) * 2012-12-13 2014-05-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Method to prepare medicated product from live strains and microorganisms of lactobacilli and bifidobacteria "lb-complex plus"

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517734C1 (en) * 2012-12-13 2014-05-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Method to prepare medicated product from live strains and microorganisms of lactobacilli and bifidobacteria "lb-complex plus"

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛАДЫГИНА А.В., Особенности взаимодействия bifidobacterium bifidum 1, escherichia coli м 817 в бификоле при совместном их выращивании, Вестник РУДН, серия Медицина, 2009, N 3, с. 10-14. МОЛОХОВА Е.И., и др., Разработки отечественных метаболитных пробиотиков и их стандартизация, Сибирский медицинский журнал, 2011, Том 26, N 1, Выпуск 1, с. 29-33. J. NISSEN-MEYER, et al. A novel lactococcal bacteriocin whose activity depends on the complemetary action of two peptides III. Bacteriol. - 1992 - Vol. 174, N17, p. 5686 - 5692. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mohan et al. Effect of honey in improving the gut microbial balance
US20220096569A1 (en) Probiotic sports nutrition compositions
DK2481299T3 (en) BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM STREAMS FOR USE IN GASTROINTESTINAL DISEASES
CA2753083C (en) Symbiotic maple product compositions and methods
US20110165127A1 (en) Dairy-derived probiotic compositions and uses thereof
KR20060073937A (en) A stable liquid probiotic composition, preparation and applications thereof
US20150246081A1 (en) Probiotics with methods for growth and use separately and in combination
KR101839374B1 (en) Bacillus subtilis SCGB 574 strain having antimicrobial activity and probiotics properties and uses thereof
Araújo et al. Probiotics in dairy fermented products
Rocks et al. Possible use of fermented foods in rehabilitation of anorexia nervosa: the gut microbiota as a modulator
WO2006073329A1 (en) Bifidobacterium lactis 668 strain used for ar a component for food products, starters, medicinal and cosmetic agents
RU2287335C1 (en) Preparation "bacstitatin" for treating diseases of gastrointestinal tract
KR102065580B1 (en) Lactobacillus brevis SCML 432 strain having antimicrobial activity and probiotics properties and uses thereof
RU2303058C2 (en) Agent "biobalans-k" for treatment of intestine infections complicated with dysbacteriosis
KR20160120875A (en) Fruit drinks kimchi fermentation using lactic acid fermentation method and thereby manufactured fruit drinks
KR20220004865A (en) Lactobacillus brevis SRCM101607 strain having probiotics-related enzyme secretion activity, antioxidant activity, Bile salt hydrolysis, antimicrobial activity, and not producing harmful enzyme and harmful metabolite and uses thereof
RU2805957C1 (en) Liquid symbiotic and method for obtaining it
RU2491336C1 (en) Bifidobacterial and lactobacillary consortium for preparing bacterial preparations and dietary supplements for correcting gastrointestinal microflora in individuals of fourteen and older, and method for preparing it, dietary supplement for correcting gastrointestinal microflora in individuals of fourteen and older and bacterial preparation for treating dysbiotic gastrointestinal conditions in individuals of fourteen and older
Zhang et al. From the past to the future: Fermented milks and their health effects against human diseases
KR20220004864A (en) Lactobacillus plantarum SRCM101587 strain having probiotics-related enzyme secretion activity, fibrinolytic activity, antimicrobial activity, and not producing harmful enzyme and harmful metabolite and uses thereof
Kumar et al. Health-promoting probiotic functional foods
Georgieva et al. Probiotics: past, present, and future challenges
Mohammed et al. Antimicrobial Activity of Probiotic Lactobacilli against Some Pathogenic Bacteria
Shweta et al. In vitro studies on anti-inflammatory, antioxidant and antihyperglycemic activities of potential probiotic Pediococcus acidilactici NCDC 252
RU2264450C2 (en) Biopreparation for adults useful in prophylaxis and treatment of dysbacteriosis and infective diseases of gastrointenstinal tract in human of 12 years old or more