XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Аннотация: В статье представлен обзор исследований о влиянии состава жирных кислот на метаболические процессы пробиотических штаммов микроорганизмов.

 

Ключевые слова: пробиотические штаммы, лактобактерии, бифидобактерии, дисбиоз, жирные кислоты, метаболиты, метабиотики.

Abstract: The article presents a review of studies on the effect of fatty acid composition on the metabolic processes of probiotic strains of microorganisms.

Key words: probiotic strains, lactobacilli, bifidobacteria, dysbiosis, fatty acids, metabolites, metabiotics.

Актуальность:

Нарушение состояния эубиоза может происходить под влиянием окружающей среды, стресса, бесконтрольного применения антимикробных препаратов, химиотерапии и нерационального питания. Все эти факторы негативно влияют на состав микросимбиоценоза толстого кишечника человека, уменьшая продукцию микроорганизмами короткоцепочечных жирных кислот, что влечет за собой проявление дисбиоза кишечника и размножения условно-патогенной микробиоты. Дисбиоз является начальным этапом формирования многих заболеваний в организме человека.

Главные метаболиты пробиотических организмов синтезируются вследствие ферментативного расщепления микрофлорой пищевых волокон до простых углеводов и представлены жирными кислотами, которые оказывают непосредственное действие на различные системы организма человека. В частности, метаболиты пробиотических микроорганизмов обеспечивает защитные, антимутагенные и антиканцерогенные функции, а также оказывают положительные эффект, улучшая моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, участвуя в образовании нейромедиаторов, регулируя водно- электролитный баланс [1, 3].

Как гиперпродукция, так и дефицит короткоцепочечных жирных кислот оказывают негативное влияние на жизнедеятельность макроорганизма. Чем ниже содержание летучих жирных кислот (уксусной, пропионовой и др.), тем глубже нарушения микробиоценоза кишечника человека. В результате нарушения обменных процессов развивается воспаление, снижается синтез вторичных желчных кислот. При нарушении энтерогепатической циркуляции желчных кислот происходят изменения в метаболизме холестерина, стероидных гормонов; наблюдаются повреждения слизистой оболочки тонкой кишки за счет накопления деконъюгированных желчных кислот в ее просвете [4, 6].

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. Всасывание происходит напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и, как и другие питательные вещества, проходят через воротную вену, претерпевая превращения в печени [2, 6].

Чаще всего жирные (карбоновые) кислоты классифицируют по числу карбоксильных групп на монокарбоновые, или одноосновные (одна группа - СООН), дикарбоновые, или двухосновные (две группы - СООН), и т.д.

Так, в основном все короткоцепочечные жирные кислоты являются одноосновными карбоновыми кислотами и включают в себя муравьиную (С1), уксусную (С2), пропионовую (С3), масляную, изомасляную (С4), валериановую, изовалериановую (С5), капроновую и изокапроновую (С6) кислоты.

Чаще всего для коррекции нарушений микросимбиоценоза толстого кишечника человека пременяют препараты на основе живых бактерий – пробиотики. Пробиотики оказывают благоприятное воздействие на желудочно-кишечный тракт организма человека, однако их биодоступность зависит от множества различных факторов. Наиболее частые проблемы – это выживаемость в кислой среде желудка, от чего не спасают даже кислотоустойчивые капсулы, аллергия на компоненты или общая непереносимость, бионесовместимость. Для отдельно взятого организма нормой является свое соотношение микроорганизмов или аутоштаммов. Пробиотики изготавливают на основе «универсальных» производственных штаммов и именно поэтому все пробиотические клетки, которые доходят до толстой кишки могут вступать в антагонистические взаимоотношения с аутоштаммами организма-хозяина [2, 7].

Решают данные проблемы биодоступности метабоиотики – препараты содержащие структурные компоненты 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». Чаще всего в состав метабиотиков входит комплект бактерий и их продуктов метаболизма – жирные кислоты, аминокислоты и др. Многочисленные исследования показывают лучшее усвоение и воздействие на различные степени дисбиоза с помощью метабиотиков и входящих в их состав жирных кислот [1, 5].

Таким образом, изучение спектра жирных кислот метаболитов пробиотических микроорганизмов позволяет составить метаболический паспорт бифидо- и лактобактерий, используемых для производства лекарственных препаратов – метабиотиков, и расширить возможности использования метаболитов штаммов микроорганизмов для отбора более эффективных препаратов для стабилизации микробного баланса кишечной микробиоты человека.

Список литературы

Usami, M. Gut microbiota and host metabolism in liver cirrhosis / M. Usami, M. Miyoshi, H. Yamashita // World J Gastroenterol. – 2015. – Vol. 21, № 41. – Р. 11597–11608.

Pluznick, J.L. Gut microbiota in renal physiology: focus on short-chain fatty acids and their receptors / J.L. Pluznick // Kidney In. t–2016. – Vol.90, №6. – P. 1191-1198.

Bondue, P. Genome of Bifidobacteria and Carbohydrate Metabolism / P. Bondue, V. Delcenserie // Korean J Food Sci Anim Resour. – 2015. – Vol. 35, № 1. – Р. 1–9.

Медицинская микробиология, вирусология и иммунология; Учебник для студентов медицинских вузов / Под. ред. А. А. Воробьева. — 2-е изд., испр. и доп.— М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2012. – 704 с.

Каратеев, А.Е. Эйкозаноиды и воспаление / А.Е. Каратеев, Т.Л. Алейникова //Современная ревматология. – 2016. – №4. – С. 73-86.

Ерофеев, Н. П. Клиническая физиология толстой кишки. Механизмы действия короткоцепочечных жирных кислот в норме и при патологии / Н.П. Ерофеев, В.Г. Радченко, П.В. Селиверстов. – СПб: Форте Принт, 2012. – 56 с.

Бондаренко, В.М. Метаболитные пробиотики: механизмы терапевтического эффекта при микроэкологических нарушениях / В.М. Бондаренко // Consilium Medicum. – 2005. –№7. – С. 437-443.

МУ № 4.1.2773-10. Методические указания по контролю химических факторов. Определение массовых концентраций летучих жирных кислот (уксусная, пропионовая, изомасляная, масляная, валериановая, изокапроновая, капроновая) в биосредах (кровь) газохроматографическим методом. – М.: Роспотребнадзор, 2010.

Пат. 2145511 Российская Федерация, МКИ B 01 D 15/08. Способ разделения смеси жирных кислот фракции c2- c7методом газожидкостной хроматографии / Н. С. Иконников [и др.]; НИФ "УЛЬТРАСАН". - № 9106669/12; Заявл. 09.04.1999; опубл. 20.02.2000, Бюл. № 11. – 8 с.

Jousimies-Somer, H. Wadsworth-KTL anaerobic bacteriology manual / H. Jousimies-Somer, P. Summanen, D. Citron, et al. – Washington, 2002.

Код для цитирования: Скопировать