Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Disease and antibiotics" 2 (7) 2012

Back to issue

Прокариотические и эукариотические пробиотики

Authors: Березняков В.И., Харьковская медицинская академия последипломного образования

Categories: Family medicine/Therapy, Therapy

Sections: Specialist manual

print version

Бактерии и археи — два различных вида, принадлежащие к прокариотическому царству, включающему много различных видов микроорганизмов. Прокариотические пробиотики — это одноклеточные безъядерные живые микроорганизмы, которые при использовании в адекватных количествах оказывают положительный эффект на здоровье организма­хозяина. Их можно классифицировать, основываясь на морфологии, способности к образованию спор, способе энергообразования, потребности в питательных веществах, а также по тому, как они окрашиваются по Граму. В настоящее время науке неизвестны археи с пробиотическими свойствами, но они имеют важное значение в процессе синтеза пробиотиков и других биопродуктов ввиду их уникальных характеристик. Однако существуют пробиотические бактерии, относящиеся в основном к представителям родов Lactobacillus и Bifidobacterium. Род Lactobacillus в настоящее время насчитывает 106 видов, 56 из которых обладают пробиотическими свойствами. Из 30 описанных видов, относящихся к роду Bifidobacterium, пробиотическую активность проявляют 8. Более пристальное изучение этих микроорганизмов показало, что пробиотические бактерии по большей части являются грамположительными и в своем большинстве имеют палочковидную форму, хотя встречаются несколько видов сферической формы, не образующие спор, а также безжгутиковые.

Прокариоты — это группа микроорганизмов, не имеющих ядра или других мембраносвязанных органелл. Органелла ассоциируется со структурами, расположенными внутри клеточной мембраны, и с выполнением функций, схожих с теми, что выполняет орган в теле человека. Ранее полагали, что прокариоты не имеют органелл, однако в последнее время были описаны несколько видов, у которых они есть [1]. Прокариоты характеризуются несложным строением, и долгое время считалось, что они представляют собой низкодифференцированные микроорганизмы и не имеют внутренних структур, заключенных в липидную мембрану. У некоторых прокариотов обнаружены карбоксисомы — субклеточные структуры (микрокомпартменты) размерами от 100 до 200 нм, заключенные в протеиновую капсулу. Более того, описаны мембраносвязанные магнетосомы у бактерий [2] и ядроподобные структуры у филума Planctomycetes, окруженные липидными мембранами [3]. Исследования показали, что типичная прокариотическая клетка имеет основные органеллы и клеточные структуры, включая нуклеоид, рибосомы, вакуоли, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, гладкую эндоплазматическую сеть, митохондрии, лизосомы, центриоли, цитозоль. Эти структуры определяют строение, функцию, рост, развитие, выживаемость, а также таксономическую классификацию микроорганизма. Таким образом, несмотря на очевидную простоту строения по сравнению с эукариотами, прокариоты могут жить практически в любом оптимальном окружении.

Существует два основных домена прокариотических микроорганизмов: бактерии и археи. Прокарио­тические пробиотики представляют лишь малую часть общей популяции прокариотических микроорганизмов. Лишь некоторые прокариоты, в основном бактерии и некоторые археи, обладают значимыми пробиотическими свойствами.

Морфология прокариотических пробиотических бактерий

Прокариотические бактерии имеют различные формы и морфологические особенности, играющие важную роль в классификации и идентификации. Существуют четыре базовые формы: кокки (сферическая), бациллы (палочки), спирохеты (в форме спирали), вибрион (форма запятой). Среди прокариотических пробиотиков представители родов Lactobacillus и Bifidobacteria в основном имеют форму палочек, несколько штаммов имеют сферическую форму.

Термин «кокки» можно применять для описания любых бактерий, имеющих округлую форму. Они могут существовать в виде одиночных клеток либо же образовывать группы в виде различных шаблонов: кокки, диплококки, стрептококки, тетрады, стафилококки и сарцина (кубическая форма). Большинство известных бактерий сферической формы характеризуются патогенными свойствами (вызывают различные заболевания — например, Staphylococcus aureus). Тем не менее существует несколько широко известных прокариотических бактерий, обладающих пробиотическими свойствами: Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecium. Например, известный пробиотик Streptococcus thermophilus применяется в производстве йогуртов. Он использует свою эндогенную лактазу для расщепления лактозы на глюкозу и галактозу. Это позволяет расширить круг потребителей молочных продуктов, включая лиц, страдающих непереносимостью лактозы. Штаммы стрептококков, обладающие пробиотическими свойствами, включают в себя Streptococcus cremoris и Streptococcus infantis. Целесо­образность использования Enterococcus faecium продемонстрирована в исследованиях у пациентов, страдающих диареей: на фоне применения пробиотика уменьшалась длительность и тяжесть ее проявлений. Кроме того, E.faecium ингибирует патогенные микроорганизмы, такие как ротавирусы, и снижает уровень липопротеидов низкой плотности или атерогенного холестерина.

Бациллами принято называть бактерии, имеющие палочковидную форму. Они представлены во многих таксономических группах бактерий. Однако название Bacillus, написанное с заглавной буквы и курсивом, относится к определенному роду бактерий. В том случае, если название написано с заглавной буквы, но не курсивом, оно может подразумевать более специфический таксономический класс бактерий, который включает в себя два порядка, один из которых содержит род Bacillus. Подобно коккам, бациллы могут существовать в одиночку либо же формируют кластеры, такие как диплобациллы, стрептобациллы и палисады (в форме кучи или стога). Наиболее изученные и широко известные прокариотические пробиотики принадлежат к родам Lactobacillus и Bifidobacterium. Большинство используемых в настоящее время пробиотических бактерий­прокариотов представлено грамположительным палочками.

Спирохеты принадлежат к филуму грамотрицательных бактерий и имеют вид длинных, спирально свернутых клеток, также называемых жгутиковыми или осевыми филаментами (нитями). Вибрионы представляют собой грамотрицательные бактерии, имеющие форму изогнутого стержня (запятой). Поскольку ни для спирохет, ни для вибрионов не характерны пробиотические свойства, подробная характеристика этих форм прокариотов выходит за рамки настоящей публикации.

Размножение прокариотических пробиотических бактерий

Бактерии и археи размножаются бесполым способом посредством почкования либо же бинарного деления. Генетический обмен и рекомбинация по­прежнему имеют место, но в форме горизонтального переноса генов. Таким образом, бесполый способ размножения не связан с мейозом, снижением плоидности или оплодотворением. При бесполом способе размножения в нем участвует только один родитель. Более строгим определением является агамогенез, характеризующийся воспроизводством без слияния гамет. Бесполое размножение — это основной способ воспроизведения для бактерий, археев и простейших. Все прокариоты размножаются бесполым способом (без образования и слияния гамет), однако механизмы горизонтальной передачи генов, такие как коньюгация, трансформации и трансдукция, иногда сравнимы с половым размножением [4]. Что касается бинарного деления, то этот способ воспроизводства и клеточного деления присущ всем прокариотам. В результате этого процесса репродукция живой прокариотической клетки происходит путем деления на две части, обе из которых могут вырасти до размеров исходной клетки.

Таксономия прокариотических пробиотических бактерий

Под термином «таксономия» понимают процесс каталогизации биологического разнообразия в виде изучения организмов с целью их характеристики и упорядочивания [5]. Классификация, идентификация и номенклатура — 3 отдельные, но связанные между собой субдисциплины таксономии. Классификация — это процесс определения организмов в таксономические группы на основании схожести по различным признакам или родственности. Под номенклатурой понимают присвоение имен таксономическим группам в соответствии с международными правилами. Наконец, идентификация — это процесс определения принадлежности некоего организма к одной из утвержденных таксономических групп [6]. Развитие бактериальной таксономии обусловлено врожденным желанием человека познавать окружающий мир, а для достижения понимания необходим логический порядок вещей [7]. В настоящее время представлены только два прокариотических домена: бактерии и археи. Домены разделены на филумы; уровни ниже филумов представлены классами, отрядами, семействами, родами и, наконец, видами.

В табл. 1 представлен пример иерархической классификации пробиотических бактерий Lactobacillus и Bifidobacterium.

Поскольку микроорганизмы имеют слишком мало характерных и информативных признаков и достаточно просто устроены по сравнению с более высокоорганизованными организмами, прогресс в бактериальной таксономии очень часто зависит от уровня развития технологий. Более тщательно исследовать микроорганизмы удалось с открытием ДНК и усовершенствованием техники, приспособленной для работы с мельчайшими компонентами клетки.

Род Lactobacillus принадлежит к молочнокислым бактериям, группе микроорганизмов, объединяющей грамположительные, не образующие спор каталазаотрицательные виды бактерий, способных производить молочную кислоту как основной конечный продукт расщепления углеводов. Каталаза представляет собой распространенный фермент, расщепляющий перекись водорода на воду и кислород, его можно найти практически во всех живых организмах, подверженных воздействию кислорода [8]. Из всех ферментов каталаза обладает наибольшей активностью, так одна молекула каталазы может расщеплять 40 миллионов молекул перекиси водорода на воду и кислород каждую секунду.

Морфологически представители рода Lactobacillus представляют собой палочки, хотя встречаются и округлые формы, потому иногда их называют коккобациллами. Встречаются практически повсеместно там, где доступны углеводы, например в пище (ферментированное мясо, овощи, фрукты), в воздухе, желудочно­кишечном тракте (ЖКТ), половых путях человека и животных, а также в сточных водах. В настоящее время род Lactobacillus насчитывает 106 описанных видов, что делает его одним из самых многочисленных родов отряда Lactobacillales. Более того, продолжается идентификация еще одного вида (Lactobacillus tucceti) [9], а описания еще нескольких вскоре будут опубликованы: Lactobacillus composti, Lactobacillus farraginis, Lactobacillus parafarraginis и Lactobacillus secaliphilus.

В настоящее время из 106 описанных видов рода Lactobacillus только 56 видов идентифицированы. Из них в качестве пробиотиков используются следующие виды: L.acidophilus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus bulgaricus, L.casei, Lactobacillus cellobiosus, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum, lactobacillus GG (Lactobacillus rhamnosus или L.casei подвид rhamnosus), Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus plantarum и Lactobacillus salivarius. Кроме того, пробиотическими свойствами обладают штаммы L.acidophilus BG2FO4, L.acidophilus INT­9, Lactobacillus plantarum ST31, Lactobacillus reuteri, L.johnsonii LA1, L.acidophilus NCFB 1748, L.casei Shirota, L.acidophilus NCFM, L.acidophilus DDS­1, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus подвид bulgaricus тип 2038, L.acidophilus SBT­2062, Lactobacillus brevis, L.salivarius UCC 118 и Lactobacillus paracasei подвид paracasei F19. Многие штаммы лактобацилл и бифидобактерий используют в исследованиях с пробиотиками и пребиотиками.

Представители рода бифидобактерий морфологически представляют собой грамположительные полиморфные ветвистые палочки, встречающиеся поодиночке, цепочками или группами. Их формы значительно варьируют и включают короткие, изогнутые, булавовидные, в виде раздвоенных v­образных палочек или палочек, раздвоенных с обоих концов. Само название рода происходит оттого, что зачастую бифидобактерии имеют форму буквы «v» или раздвоенной с обоих концов палочки. Бифидобактерии не образуют спор, неподвижны и не имеют жгутиков, являются анаэробами и хемоорганотрофами и имеют ферментативный тип метаболизма. Продуктом их жизнедеятельности является молочная кислота (но не газ), получаемая из различных углеводов. За некоторыми исключениями, они каталазаотрицательные (Bifidobacterium indicum и Bifidobacterium asteroides могут вырабатывать каталазу в том случае, если растут в аэробных условиях). Бифидобактерии представляют собой сахаролитические микроорганизмы, продуцирующие уксусную и молочную кислоты без образования углекислого газа, кроме случаев расщепления глюконата. Их также относят к молочнокислым бактериям и длительное время рассматривали как разновидность лактобацилл, основываясь на анализе структуры муреина/пептидогликана. Бифидобактерии расщепляют гексозу при помощи уникального способа метаболизма, используя в качестве ключевого фермента фруктоза­6­фосфокетолазу, который рассматривается в качестве таксономического признака для идентификации на уровне рода [10]. Однако после пересмотра классификации рода Bifidobacterium вышеозначенный фермент является таксономическим маркером семейства Bifidobacteriaceae. Наиболее полный обзор методов идентификации бифидобактерий опубликован в 2004 г. [11].

Бифидобактерии живут в организмах животных и людей, в частности, их выделяют из фекалий, желудка крупного рогатого скота, сточных вод, женских половых органов, кариозных зубов, а также кишечника медоносных пчел. Бифидобактерии доминируют в ЖКТ. Новорожденные, в особенности находящиеся на грудном вскармливании, колонизируются бифидобактериями в течение первых дней после рождения.

В настоящее время выделено, идентифицировано и исследовано 30 видов бифидобактерий, из них 8 обладают пробиотическими свойствами и применяются в качестве пробиотиков: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum, B.animalis, Bifidobacterium thermophilum, Bifidobacterium breve, B.longum, Bifidobacterium infantis и Bifidobacterium lactis. Штаммы бифидобактерий, используемые в качестве пробиотиков, включают: B.breve strain Yakult, B.breve RO70, B.lactis Bb12, B.longum RO23, B.bifidum RO71, B.infantis RO33, B.longum BB536 и B.longum SBT­2928.

Наряду с лактобациллами и бифидобактериями пробиотическими свойствами обладают некоторые штаммы лактококков, стрептококков и энтерококков; все они представляют собой грамположительные факультативные анаэробы.

Связь между прокариотами и эукариотами

Клетки прокариотов и эукариотов похожи по многим признакам, однако важными различиями между ними являются размер, наличие или отсутствие истинного ядра, наличие мембранных органелл, жгутиков, способность к фагоцитозу, размеры рибосом, особенности процесса деления клеток и др. (табл. 2). По сравнению с эукариотами прокариоты обладают большей скоростью метаболизма, роста и вследствие этого — более высокой способностью к колонизации.

Пробиотики, как указывалось выше, — это живые микроорганизмы, которые при употреблении внутрь оказывают положительное влияние на организм хозяина. Любой микроорганизм вне зависимости от его происхождения, способный выжить в пищеварительном тракте организма­хозяина и оказывающий подобные эффекты, является потенциальным пробио­тиком. В настоящее время большинство микроорганизмов с пробиотическими свойствами принадлежат к прокариотам, однако существует и несколько эукариотических видов, оказывающих положительное влияние на здоровье организма­хозяина. Длительное время эукариоты применялись в виде одноклеточного протеина и/или как компоненты закусок для употребления людьми и кормов для животных по всему миру. В отличие от вышеозначенного способа применения некоторые эукариотические микроорганизмы применяются в качестве пробиотиков ввиду их способности выжить во враждебной среде внутри пищеварительного тракта и при этом оказывать положительное влияние на здоровье организма­хозяина. В то время как применение бактериальных пробиотиков — явление привычное, лишь ограниченное количество эукариотических пробиотиков, относящихся к грибам/плесени/дрожжам (доминирующая группа), применяются у людей и животных. В настоящее время интерес к эукариотическим пробиотикам растет, а их эффективность была подтверждена в клинических исследованиях. Среди эукариотических пробиотиков особенно выделяется вид Saсcharomyces cerevesiae, принадлежащий к дрожжам из рода сахаромицетов, который чаще всего используется в качестве пробиотика у широкого круга пациентов.

Плесневидные грибы, в особенности Saсcharomyces cerevesiae и Saсcharomyces cerevisiae var boulardii, широко применяются в качестве пробиотика по всему миру [12–14]. Они — единственные виды плесневидных грибов, которые используются у людей [15, 16]. Согласно мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Американской комиссии по контролю за качеством продуктов питания и лекарственных средств (FDA), S.cerevisiae является безопасным микроорганизмом [17]. Со своей стороны Европейский Союз утвердил пять пробиотических штаммов S.cerevisiae (NCYC SC 47, NCYC 1026, CNCM I­1077, CNCM I­1079 и MUCL 39885) для применения в кормах для животных [13]. Кроме того, несколько других видов плесени, таких как Candida pintolopesii, Candida utilis и Candida saitoana, и многие нитчатые грибы, принадлежащие к виду Aspergillus (A.niger, A.oryzae), также применяются в качестве пробиотиков в кормах для животных.

В то время как различные штаммы вышеозначенных видов уже используются в качестве пробиотиков, появляется новое поколение эукариотических пробио­тиков, среди которых — некоторые другие плесневидные грибы, относящиеся к родам Kluyveromyces, Isaatchenkia и Debaryomyces. Штаммы этих видов обладают всеми желаемыми свойствами «идеального пробиотика»: антиоксидантной активностью, противогрибковыми, антибактериальными, противовоспалительными и противоопухолевыми свойствами [18, 19].

Сравнение эукариотических и прокариотических пробиотиков

Бактерии — естественные и доминирующие оби­татели (99 %) в ЖКТ организма, из чего следует, что большинство применяемых в настоящее время пробиотиков принадлежат к прокариотам. В отличие от прокариотов эукариоты не являются доминирующей и/или даже естественной частью микробиоты ЖКТ многих животных, и в настоящее время лишь некоторые штаммы доступны для применения у людей и животных. Научные исследования в области изучения пробиотиков в основном были сфокусированы на ­изучении их прокариотической части, оставляя эукариотическую часть за кадром. Эти группы обладают рядом отличий в своих свойствах, способах воздействия и т.д. Сравнительная характеристика эукариотических пробиотиков (плесени) и прокариотических пробиотиков (бактерий) приведена в табл. 4.

Пробиотики могут оказывать положительное влияние на здоровье организма­хозяина. Однако существует риск возникновения неблагоприятных метаболических и иммунологических реакций, таких как деконъюгация и дегидроксилирование солей желчи, трансформация конъюгированных первичных солей желчи во вторичные свободные соли желчи, чрезмерная деградация слизистой кишечника хозяина в результате манипуляций с микробиотой кишечника при применении пробиотиков. В литературе опубликованы сообщения о трансформации конъюгированных солей желчных кислот в токсические свободные соли желчных кислот в тонком кишечнике у людей с илео­стомой в результате употребления ферментированных молочных продуктов, содержащих Lactobacillus acidophilus, а также некоторые виды бифидобактерий [20]. Однако подобные явления не были отмечены при применении эукариотических пробиотиков. Кроме того, в настоящее время одной из основных проблем, связанных с использованием бактериальных пробиотиков, является возникновение и передача антибиотикорезистентности, а при применении эукариотических пробиотиков подобных явлений зафиксировано не было [17]. Существует возможность передачи генов, кодирующих резистентность к антибиотикам, от бактериальных пробиотиков к патогенным микроорганизмам в кишечнике организма­хозяина. Однако большинство видов плесени, используемой в качестве пробиотиков, не обладает плазмидами, содержащими гены с подобной информацией, и до настоящего времени не было сообщений о переносе генетической информации от плесени к бактериям. Наконец, плесень с пробиотическими свойствами может быть использована во время антибиотикотерапии, что является ее отличительным признаком. Кроме того, штаммы S.cerevisiae и S.cerevisiae var boulardii чувствительны к неабсорбируемым антимикотикам, таким как нистатин, но могут использоваться с реабсорбируемыми противогрибковыми средствами (например, флуконазолом).

Плесень не настолько вездесуща, как бактерии, но и она может процветать во множестве разнообразных природных ниш, таких как растения, животные, почва, вода и атмосфера. Плесень связана с кожей и ЖКТ животных (в том числе живущих в воде) и людей [21], а также со многими продуктами питания, в особенности с молочными [19]. Как полагают, молочные продукты и их производные могут быть хорошим источником многих потенциальных пробиотиков, таких как Candida (C.humilis), Debaryomyces (D.hansenii, D.occidentalis), Kluyveromyces (K.lactis, K.lodderae, K.marxianus), Yarrowia (Y.lipolytica), и некоторых других видов. В последние годы Kourelis et al. [22, 23] преуспели в выделении пробиотических штаммов, принадлежащих к отдельным видам Saсcharomyces и Kluyveromyces, выделенным из сыра фета и ЖКТ человека. Другая группа исследователей изучала плесень, полученную из морских источников, и установила, что Yarrowia lipolytica и Candida tropicalis оказывают питательные и другие пробиотические эффекты на организм­хозяин [24].

Одним из наиболее важных аспектов при оценке эффективности пробиотиков является понимание индивидуальности штаммов, каждый из которых уникален и отличается от других. Характеристика штамма имеет большое значение, так как предоставляет точную информацию о номенклатуре штамма, его происхождении и даже о предполагаемом профиле безопасности. Детальная информация о таксономической позиции организма очень важна для процесса выбора пробиотика. Согласно совместным рекомендациям Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и ВОЗ (http://www.who.int/foodsafety/fs management/en/probiotic guidelines.pdf), предполагаемые пробиотики должны быть идентифицированы до уровня рода и штамма с применением международно утвержденных методов.

Эукариотические микроорганизмы часто проявляют физиологические и метаболические свойства идеального пробиотика. Некоторые признаки, способствующие успеху эукариотических микроорганизмов, таких как плесневидные грибы, включают: большой размер, полиморфизм, способность утилизировать широкий спектр производных азота, углерода и фосфора, толерантность к стрессу (низкий pH, низкое содержание кислорода, воды, высокое осмотическое давление), способность к секреции ферментов (большое количество различных ферментов, среди которых липаза, пептидаза, амилаза, инвертаза, фитаза и т.д.), антиоксидантная, противоопухолевая, антибактериальная активность (эффективны против широкого спектра патогенов), а также способность к производству некоторых других полезных метаболитов. Более того, большинство видов плесени, обладающих пробиотическими свойствами и являющихся потенциальными пробиотиками, немикотоксичны, неаллергогенны и непатогенны по своей природе [25]. Однако биологические свойства различных видов плесени отличаются внутривидовой вариабельностью, и, как и в случае с бактериальными пробиотиками, оказываемые полезные эффекты являются штамм­специфичными. В зависимости от штамма плесень может выдержать колебания температуры, концентрации соли и pH в широком диапазоне. Обы­чно плесень хорошо растет в температурном окне от 20 до 30 °С с нижней границей в 20 °С и верхней в 50 °С [26].

Эукариотические пробиотики оказывают полезные эффекты на организм­хозяин, которые отличаются в зависимости от того, применяются ли они у животных или же у людей, штамма и количества пробиотика. Так, пробиотики оказывают влияние на пищеварительные процессы в организме хозяина, усиливая всасывание питательных веществ, увеличивая синтез микробного протеина и способствуя целлюлолизису. S.cerevisiae рассматривается как пробиотик, который при приеме с пищей оказывает положительное влияние на здоровье организма­хозяина [27]. При применении S.cerevisiae у различных животных отмечался ускоренный набор веса вследствие увеличенного потребления корма [28]. Пробиотики могут влиять на количество и качество выделяемого молока. Плесень (живая или ферментированная) применялась в молочной промышленности более 60 лет [29]. Также пробиотики влияют на количество и качество производимых яиц. Включение живой плесени в диету кур­несушек приводит к значительному увеличению продукции яиц [30], веса яиц [31], крепости яичной скорлупы, а также уменьшению процента яиц с чрезмерно мягкой скорлупой и битых яиц. Напротив, авторы другого исследования не обнаружили никаких значительных изменений в производстве яиц при включении эукариотического пробиотика Biosaf SC 47 (S.cerevisiae, штамм NCYC SC 47) [32]. Ранее еще одна группа авторов также не выявила сколько­нибудь значительного эффекта при включении S.cerevisiae в диету кур­несушек на скорость производства, вес и массу яиц, кроме увеличения массы желтка [33].

В течение последних лет несколько исследований были посвящены изучению способности плесени защищать организм от различных болезней. Терапевтическая эффективность плесени, в особенности видов Saсcharomyces, механизмы ее воздействия, фармакокинетика и фармакодинамика хорошо изучены и документированы в исследованиях на животных, а также в клинических исследованиях на людях. Из 16 видов Saсcharomyces только штаммы S.cerevisiae и S.cerevisiae var boulardii используются в качестве биотерапевтических агентов. Их позитивные эффекты значительны, особенно хорошо пробиотики зарекомендовали себя в лечении расстройств пищеварения: диарея, амебиаз, синдром раздраженного кишечника, при интенсивном росте бактерий при синдроме короткого кишечника, болезни Крона, язвенном колите, болезни Лайма [34, 35]. Пробиотические штаммы S.cerevisiae и S.cerevisiae var boulardii эффективны при лечении и профилактике различных видов диареи, включая инфекционные, такие как острая диарея у детей и взрослых, антибиотикоассоциированная диарея, ВИЧ­ассоциированная диарея, Clostridium difficile­ассоциированная диарея [16]. Кроме того, S.cerevisiae также эффективна при непереносимости лактозы, инфекциях мочевых путей, грибковых инфекциях влагалища, повышенном уровне холестерина, крапивнице, герпесе, язвах, юношеских угрях. Положительные эффекты пробиотиков отмечены и при пищевой аллергии, кандидозных инфекциях, паразитарной инвазии, восстановлении нормального функционирования кишечника после длительной антибиотикотерапии организма­хозяина [34]. Есть данные, что S.cerevisiae var boulardii, так же как и экстракт из нее, могут ингибировать экспрессию различных генов, ассоциирующихся с вирулентностью C.albicans.

Пробиотики, в частности эукариотические, обладают хорошим профилем безопасности, и случаи возникновения неблагоприятных побочных эффектов редки. Тем не менее следует помнить о том, что не рекомендуется применение пробиотиков у лиц, страдающих иммунодефицитными состояниями, у больных в крайне тяжелом состоянии, а также у детей с синдромом короткого кишечника.

Выводы

Несмотря на то, что исследования в области применения пробиотиков сфокусированы на прокариотических пробиотиках, научный и коммерческий интерес к эукариотическим пробиотикам значительно возрос в последние годы. Тот факт, что эукариотические пробиотики могут оказывать множество полезных эффектов на широкий диапазон организмов­хозяев, не подвергается сомнению. В настоящее время применение эукариотических пробиотиков имеет свои ограничения в силу недостатка информации о разнообразии и функциях эукариотической микробиоты в кишечнике человека и других животных. В дополнение к этому недостаток исследовательских данных о конкретных штаммах, их источниках, безопасности и предполагаемых оптимальных областях применения препятствует утверждению эукариотов как пробиотиков. Успешное внедрение современных технологий, вне всяких сомнений, позволит более полно изучить новые штаммы потенциальных эукариотических пробиотиков. Внедрение метагеномного и метапротеомного подходов позволит открыть новое поколение эукариотических пробиотиков.


Bibliography

1. Kerfeld C.A., Sawaya M.R., Tanaka S., Nguyen C.V., Phillips M., Beeby M. et al. Protein structures forming the shell of primitive bacterial organelles // Science. — 2005. — 309(5736). — 936­8.

2. Komeili A., Li Z., Newman D.K., Jensen G.J. Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actin­like protein MamK // Science. — 2006. — 311(5758). — 242­245.

3. Fuerst J.A. Intracellular compartmentation in planctomycetes // Ann. Rev. Microbiol. — 2005. — 59. — 299­328.

4. Narra H.P., Ochman H. Of what use is sex to bacteria? // Curr. Biol. — 2006. — 16. — R705­R710.

5. Schleifer K.­H., Ludwig W. Molecular taxonomy: classification and identification // Bacterial Diversity and Systematics / Ed. by F.G. Priest et al. — New York, Plenum Press: 1994.

6. Staley J.T., Krieg N.R. Classification of procaryotic organisms: an overview // Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology / Eds. J.T. Staley, M.P. Bryant, N. Pfennig, J.G. Holt. — Baltimore: Williams & Wilkins, 1989. — Vol. 3. — Р. 1601­1603.

7. Rosselló­Mora R. Updating prokaryotic taxonomy // J. Bacteriol. — 2005. — 187. — 6255­6257.

8. Chelikani P., Fita I., Loewen P.C. Diversity of structures and properties among catalases // Cell. Mol. Life Sci. — 2004. — 61(2). — 192­208.

9. Chenoll E., Carmen Macian M., Aznar R. Lactobacillus tuccetisp. nov., a new lactic acid bacterium isolated from sausage // Syst. Appl. Microbiol. — 2006. — 29. — 389­395.

10. Biavati B., Mattarelli P. The Family Bifidobacteriaceae // The Prokaryotes, Release 3.7. —2001.

11. Ventura M., van Sinderen D., Fitzgerald G.F., Zink R. Insights into the taxonomy, genetics and physiology of bifidobacteria // Antonie Van Leeuwenhoek. — 2004. — 86. — 205­223.

12. Jakobsen M., Narvhus J. Yeasts and their possible beneficial and negative effects on the quality of dairy products // Int. Dairy J. — 1996. — 6(8–9). — 755­68.

13. Buchl N.R., Hutzler M., Mietke­Hofmann H., Wenning M., Scherer S. Differentiation of probiotic and environmental Saccharomyces cerevisiaestrains in animal feed // J. Appl. Microbiol. — 2010. — 109(3). — 783­791.

14. Moslehi­Jenabian S., Pedersen L.L., Jespersen L. Beneficial effects of probiotic and food borne yeasts on human health // Nutrients. — 2010. — 2. — 449­473.

15. Sargent G., Wickens H. Brewers’ yeast in C. difficile infection: probiotic or B­group vitamins? // Pharmaceut. J. — 2004. — 273. — 230­1.

16. Czerucka D., Piche T., Rampal P. Review article: yeast as probiotics — Saccharomyces boulardii // Aliment. Pharmacol. Ther. — 2007. — 26. — 767­78.

17. FAO/WHO. Committee on food additives. 31. World Health Organization Technical Report Series. — Geneva, 1987.

18. Oh Y., Osato M.S., Han X., Bennett G., Hong W.K. Folk yoghurt kills Helicobacter pylori // J. Appl. Microbiol. — 2002. — 93. — 1083­8.

19. Chen L.S., Mа Y., Maubois J.L., Chen L.J., Liu Q.H., Guo J.P. Identification of yeasts from raw milk and selection for some specific antioxidant properties // Int. J. Dairy Tech. — 2010. — 63(1). — 47­54.

20. Marteau P., Gerhardt M.F., Myara A., Bouvier E., Trivin F., Rambaud J.C. Metabolism of bile salts by alimentary bacteria during transit in human small bowel // Microbiol. Ecol. Health Dis. — 1995. — 8. — 151­7.

21. Urubschurov V., Janczyk P., Pieper R., Souffrant W.B. Biological diversity of yeasts in the gastrointestinal tract of weaned piglets kept under different farm conditions. // FEMS Yeast Res. — 2008. — 8(8). — 1349­56.

22. Kourelis A., Kotzamanidis C., Litopoulou­Tzanetaki E., Scouras Z.G., Tzanetakis N., Yiangou M. Preliminary probiotic selection of dairy and human yeast strains // J. Biol. Res. Thessaloniki. — 2010. — 13. — 93­104.

23. Kourelis A., Kotzamanidis C., Litopoulou­Tzanetaki E., Papaconstantinou J., Tzanetakis N., Yiangou M. Immunostimulatory activity of potential probiotic yeast strains in the dorsal air pouch system and the gut mucosa // J. Appl. Microbiol. — 2010. — 109. — 260­271.

24. Hirimuthugoda N.Y., Chi Z., Wu L. Probiotic yeasts with phytase activity identified from the gastrointestinal tract of sea cucumbers // SPC Beche de Mer Information Bulletin. — 2007. — 26. — 31­3.

25. Fredlund E., Druvefors U., Boysen E.M., Lingsten K., Schnurer J. Physiological haracteristics of the biocontrol yeast Pichia anomala J121 // FEMS Yeast Res. — 2002. — 2. — 395­402.

26. Koedrith P., Dubois E., Scherens B., Jacobs E., Boonchirda C., Messenguy F. Identification and characteri­zation of a thermotolerant yeast strain isolated from banana leaves // ScienceAsia. — 2008. — 34. — 147­52.

27. Patterson J.A., Burkholder K.M. Application of prebiotics and probiotics in poultry production // Poul. Sci. — 2003. — 82. — 627­31.

28. Shareef A.M., Al­Dabbagh A.S.A. Effect of probiotic (Saccharomyces cerevisiae) on performance of broiler Chicks // Iraqi J. Vet. Sci. — 2009. — 23. — 23­9.

29. Schingoethe D.J., Linke K.N., Kalscheur K.F., Hippen A.R., Rennich D.R., Yoon I. Feed efficiency of mid­lactation dairy cows fed yeast culture during summer // J. Dairy Sci. — 2004. — 87. — 4178­81.

30. Shivani K., Mukul K.S., Meena K., Katoch B.S. Biological performance of chicken fed newly isolated probiotics // Indian J. Ani. Sci. — 2003. — 73(11). — 1271­3.

31. Park J.H., Park G.H., Ryu K.S. Effect of feeding organic acid mixture and yeast culture on performance and egg quality of laying hens // Korea J. Poult. Sci. — 2002. — 29(2). — 109­115.

32. Dizaji S.B., Pirmohammadi R. Effect of Saccharomyces cerevisiae and Bioplus 2B on performance of laying hens // Int. J. Agric.Biol. — 2009. — 11(4). — 495­7.

33. Yousefi M., Karkoodi K. Effect of probiotic thepax and Saccharomyces cerevisiae supplementation on performance and egg quality of laying hens // Int. Poult. Sci. — 2007. — 6. — 52­4.

34. McFarland L.V., Surawicz C.M., Greenberg R.N., Fekety R., Elmer G.W., Moyer K.A. et al. A randomized placebo­controlled trial of Saccharomyces boulardii in combination with standard antibiotics for Clostridium difficile disease // J. Am. Med. Assoc. — 1994. — 271. — 1913­8.

35. McFarland L.V., Surawicz C.M., Greenberg R.N., Elmer G.W., Moyer K.A., Melcher S.A. et al. Prevention of beta­lactam­associated diarrhea by Saccharomyces boulardii compared with placebo // Am. J. Gastroenterol. — 1995. — 90. — 439­48.

Similar articles

Authors: Березняков В.И., Городская студенческая больница № 20, г. Харьков
"Disease and antibiotics" 1 (04) 2011
Date: 2011.06.17
Categories: Family medicine/Therapy, Therapy
Authors: В.С. Копча, Тернопольский государственный медицинский университет им. И.Я. Горбачевского
"News of medicine and pharmacy" 20 (346) 2010
Date: 2010.12.28
Проблемы дисбактериоза кишечника  и методы его коррекции
Authors: Юлиш Е.И., Кривущев Б.И. Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
"Child`s Health" 7 (34) 2011
Date: 2013.01.03
Categories: Pediatrics/Neonatology

Back to issue