авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство здравоохранения

Российской Федерации

ГБОУ ВПО “УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ” МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

Забокрицкий Николай Александрович

Обоснование направлений в разработке и экспериментальном изучении

новых фармакологических препаратов на основе пробиотиков и их биологически активных продуктов 14.03.06 – Фармакология, клиническая фармакология Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Ларионов Л.П.

Екатеринбург - ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ…………………………………………... ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………... Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………...... Инфекционная заболеваемость в Российской Федерации и тенденции 1.1.

ее развития на ближайшее десятилетие………...…………………............. Пробиотики как новый класс современных медицинских 1.2.

иммунобиологических препаратов …………………………………..…..... 1.3. Биологически активные вещества, синтезируемые пробиотическими микроорганизмами родов Bacillus и Lactobacillus…………………...…… Краткий обзор современного состояния рынка фармакологических 1.4.

препаратов (отечественных и импортных) на основе пробиотических бактерий…………………………………………………………………...… 1.5. Пограничные покровы тела. Нормофлора кожи, ее значение и функции... 1.6. Роль нормальной микрофлоры для обеспечения постоянства микробиоценоза полости рта……………..……………………..…………… 1.7. Значимость микробиологического фактора в противоинфекционной защите женщин при некоторых генитальных инфекциях…….…………… 1.7.1. Способы коррекции дисбиозов влагалища…………………….………….. 1.8. Острые и хронические заболевания печени – одна из важных проблем современной клинической медицины……………….……..………...……… 1.8.1. Морфофункциональные особенности печени…………………………….. 1.8.2. Уровень и характер регистрируемой в настоящее время заболеваемости гепатобилиарной системы……………..…………………………………… 1.8.3. Современные фармакологические препараты для лечения патологических состояний печени……………………………..…………………………….. Глава 2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………. 2.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ………………………. 2.1.1. Микроорганизмы и препараты, используемые в работе……………….. 2.1.2. Лабораторные животные и экспериментальные модели………………... 2.1.3. Материалы, питательные среды………………………….………………. 2.1.4. Методы физико-химических, биохимических и иммунологических исследований……………………………………………………….……… 2.1.5. Статистическая обработка результатов исследований………………….. 2.2. Разработка экспериментальных образцов пробиотических препаратов для наружного применения на основе транскутанных проводников…………………………………………………………………. 2.2.1. Изучение биологических свойств и сохраняемости микроорганизмов в составе экспериментальных образцов препаратов…………………....….. 2.2.1.2. Доклиническая оценка безопасности и активности мягких лекарственных форм ……………………………...……………………… 2.2.1.3. Изучение терапевтической эффективности гелевых пробиотических препаратов на моделях инфекционных процессов пограничных покровов тела……………………………………………………………… 2.2.1.3.1. Биохимические исследования сыворотки крови лабораторных животных при оценке терапевтической эффективности испытуемых препаратов на моделях локализованной гнойной инфекции кожи…... 2.2.1.3.2. Влияние исследуемых образцов пробиотического препарата бацилакт на некоторые факторы клеточного и гуморального иммунитета при экспериментальном моделировании кожного инфекционного процесса………………………………………………... 2.2.1.4. Изучение терапевтической эффективности гелевых пробиотических препаратов на моделях резаных ран кожных покровов………………… 2.2.1.5. Фармакокинетика биокомпонента препарата бацилакт………………... Фармакологическое изучение экспериментального образца 2.3.

пробиотического препарата дентозар…………………….…………… 2.3.1. Конструирование экспериментального образца метаболического препарата……………………………………….………………...………… 2.3.2. Фармакологические и морфологические исследования экспериментального образца зубного эликсира дентозар………….....… 2.3.2.1. Определение «острой» токсичности………………………………….… 2.3.2.2. Изучение «хронической» токсичности…………………………….….... 2.3.2.2.1. Изучение некоторых других показателей «хронической»

токсичности…………………………………………………………….. 2.3.2.2.2. Патоморфологические исследования……………………………….... 2.3.2.2.3. Лабораторные исследования экспериментального образца дентозара………………..………………………………………………. 2.3.2.2.4. Исследование общего и биохимического анализа крови лабораторных животных………………………………………………. 2.3.3. Клинико-лабораторные экспресс-исследования экспериментального образца зубного эликсира дентозар……………………………………… Разработка экспериментального образца бикомпонентного 2.4.

метаболического пробиотика фемивит и обоснование возможности его применения у больных с инфекционно воспалительными заболеваниями гинекологического профиля….. 2.4.1. Фармакологические и морфологические исследования экспериментального образца средства интимной гигиены фемивит…... 2.4.1.1. Изучение «острой» и «хронической» токсичности экспериментального образца фемивита………………………………... 2.4.1.2. Экспериментальное изучение ориентировочно-исследовательских реакций у лабораторных животных ……………………………………. 2.4.2. Доклиническое изучение сердечной деятельности белых крыс после применения экспериментального образца препарата фемивит………… 2.4.3. Сравнительная оценка влияния изучаемого экспериментального образца фемивит на некоторые показатели периферической крови…… 2.4.3.1. Общий анализ периферической крови…………………………….…… 2.4.3.2. Оценка влияния экспериментального образца препарата на липидный обмен…………………….……………………………………………… 2.4.4. Обоснование целесообразности терапевтического применения экспериментального образца фемивита у больных бактериальным вагинозом………………………………………………………………….. 2.5. Разработка экспериментального образца пробиотического гепатопротектора гепатобиол…………….……………………………… 2.5.1. Выбор микроорганизмов и создание пробиотического препарата с выраженным гепатопротекторным действием………….………...……... 2.5.1.1. Выбор микроорганизмов для конструирования экспериментального образца гепатопротекторного средства…..…………………………….. 2.5.1.2. Обоснование критериев для отбора штаммов Bacillus subtilis………... 2.5.2. Экспериментальная оценка протекторных свойств споровых культур штаммов Bacillus subtilis на лабораторных животных при моделировании у них острого токсического поражения печени……….. 2.5.3. Композиционный состав экспериментального образца гепатопротекторного средства гепатобиол…………………………….… 2.5.3.1. Изучение протекторных свойств комплекса биологически активных веществ штамма B. subtilis на культуре клеток гепатоцитов…………. 2.5.4. Изучение токсического влияния различных концентраций четыреххлористого углерода на культуру клеток крысиных гепатоцитов………………………………………………………………… 2.5.4.1. Изучение цитопротекторных свойств БАВ, продуцируемых штаммом Bacillus subtilis В-9906, на модели токсического поражения клеток печени……………………………………………….. 2.5.5. Конструирование экспериментального образца гепатопротекторного средства…………………………………………………………………….. 2.5.6. Доклиническая оценка фармакологической эффективности гепатопротекторного экспериментального образца препарата гепатобиол.………………………………………………………………… 2.5.6.1. Оценка безопасности экспериментального образца препарата гепатобиол для лабораторных животных ….…………………………... 2.5.6.1.1. Патоморфологические исследования печени………………………... 2.5.6.1.2. Исследование биохимических показателей.…………………………. 2.5.6.1.3. Исследование показателей гуморального статуса.……..………….... 2.5.7. Фармакодинамика и фармакокинетика клеточного компонента экспериментального образца гепатопротекторного препарата………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………..…………... ВЫВОДЫ………………………………………………………………………… ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………… СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………... ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ C. – грибы рода Candida E. – бактерии рода Escherichia P. – бактерии рода Proteus Ps. – бактерии рода Pseudomonas S. – бактерии рода Staphylococcus Sal. – бактерии рода Salmonella Sh. – бактерии рода Shigella St. – бактерии рода Streptococcus АГ – антиген АЛТ – аланинаминотрансфераза АОК – антителообразующие клетки АСТ – аспартатаминотрансфераза БАВ – биологически активные вещества БАД – биологически активная добавка БВ- бактериальный вагиноз БК- биологическая концентрация клеток ВБИ – внутрибольничная инфекция ВНС – вегетативная нервная система ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения ВЭЖХ – высокоэффективная жидкостная хроматография ГВЗ – гнойно-воспалительные заболевания ГГТФ – гамма-глутамилтрансфераза ГЗТ – гиперчувствительность замедленного типа ГНП – гнойно-некротический процесс ГСО – гнойно-септические осложнения ДМСО – диметилсульфоксид (димексид) ДМФА - диметилформамид Е – эритроциты барана ЕАС – эритроциты барана+антиген+комплемент ЕД – единица действия ЖКТ – желудочно-кишечный тракт ЗФР – забуференный раствор ИЛ-1 – интерлейкин- КТГГ – кремнийтитанорганический глицерогидрогель КЖ – культуральная жидкость КМС – концентрированная микробная суспензия КОЕ – колониеобразующая единица ЛПВП - липопротеины высокой плотности ЛПНП – липопротеины низкой плотности ЛПОНП - липопротеины очень низкой плотности МЗ – Министерство здравоохранения МИБП – медицинский иммунобиологический препарат МЛФ – мягкая лекарственная форма МПА – мясо-пептонный агар МПБ – мясо-пептонный бульон МРС – минерально-растительная среда МФС – микробный фактор среды НД – нормативная документация НПК – нейтрофилы периферической крови НСТ – нитросиний тетразолий НТД – научно-техническая документация ОАК – общий анализ крови ОБАСК – общая бактерицидная активность сыворотки крови ОКИ – острая кишечная инфекция ПГ – простагландины ПИФ – прямая иммунофлюоресценция ПМ – перитонеальные макрофаги ПОЛ – перекисное окисление липидов ПЦ – простациклины ПЭГ – полиэтиленгликоль РА – рецепторный антагонист РАИЛ-1 – рецепторный антагонист интерлейкина- РОК – розеткообразующие клетки РСЛ – реакция специфического лизиса РСЛЛ – реакция специфического лизиса лейкоцитов РЭС – ретикуло-эндотелиальная система СМФ – система мононуклеарных фагоцитов СОД – супероксиддисмутаза СП – санитарные правила СФМ – система фагоцитирующих мононуклеаров ТФ – тканевой фактор УГМУ –Уральский государственный медицинский университет УПМ – условно-патогенная микрофлора ФА – фагоцитарная активность ФИ – фагоцитарный индекс ФК – Фармакопейный комитет ФП – фагоцитарный показатель ФС – фармакопейная статья ЦИК – циркулирующие иммунные комплексы ЦНС – центральная нервная система ЦОГ – циклооксигеназа (простогландинсинтетаза) ЭКГ – электрокардиограмма ЯСК – ядросодержащие клетки LD 50 – доза, вызывающая гибель 50% инфицированных животных ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы В настоящее время в Российской Федерации наблюдаются определенные изменения в окружающей среде обитания. Нарастают неблагоприятные факторы (как экологические, так и социальные), ухудшаются условия жизни отдельных групп населения (особенно в регионах и сельской местности), качество атмосферного воздуха, продуктов питания, питьевой воды.

Обеспеченность и доступность современными эффективными и безопасными лекарственными средствами достигли такого уровня, что это стало серьезно влиять на состояние здоровья населения страны, уровень заболеваемости и эпидемическую ситуацию по ряду инфекций, как бактериальной, так и вирусной природы [36, 95, 135, 220, 229, 231, 286, 316, 317, 489, 516, 721].

По данным различных источников существенно увеличилась не только общая инфекционная заболеваемость, но и количество инфекций, отличающихся вялотекущим, рецидивирующим и хроническим течением.

Возросло и число инфекционных поражений вызываемых условно патогенными возбудителями. Так, в частности, они ответственны за более, чем 85% случаев внутрибольничных инфекций [9, 56, 110, 220, 383, 489, 638]. В настоящее время все большее внимание уделяется изучению различных видов таких микроорганизмов, их этиологической и патогенетической роли в возникновении тех или иных патологических состояний [4, 71, 589].

Условно-патогенные микроорганизмы, колонизирующие различные полости, органы и ткани человеческого организма, способны формировать благоприятный фон для возникновения инфекционных поражений или являться фактором, отягощающим их течение [143, 263, 386, 509-512, 525, 638, 721]. В качестве наиболее ярких примеров укажем на такие широко распространенные заболевания, как пародонтит (пародонтоз), которое диагностируется у 95% взрослого населения и бактериальный вагиноз 21-64%, возникновение и развитие которых происходит на фоне существенного дисбаланса микробного пейзажа в сторону качественного и количественного увеличения условно патогенных видов [131, 158, 220, 320, 531, 581].

Все большую значимость приобретает проблема борьбы с воспалительными и гнойными заболеваниями кожных покровов и слизистых.

По данным некоторых авторов неудовлетворительные результаты лечения таких поражений существенно возросли [152, 260, 708, 717, 722, 733, 734].

В настоящее время, одной из наиболее распространенных патологий, имеющей выраженную тенденцию к росту, являются заболевания гепатобилиарной системы: острые и хронические токсические (алкогольный, наркотический, лекарственный и др.) гепатиты, дистрофические изменения и жировая дистрофия печени, печеночно-клеточная недостаточность, фиброз и цирроз печени. Ежегодное увеличение числа больных, страдающих этими заболеваниями весьма значительное и составляет от 15 до 30% населения [18, 32, 67, 97, 98, 113, 135, 149, 165, 218, 219, 739, 788].

Приведенные факты, с учетом потенциальной опасности постоянного их нарастания, охвата все большего количества, в первую очередь, трудоспособного населения РФ, можно без преувеличения отнести не только к широкораспространенным, но и к социально-значимым заболеваниям со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Наметилась отчетливая тенденция снижения терапевтической эффективности многих противомикробных средств, особенно антибиотиков, за счет широкого распространения лекарственной устойчивости среди различных видов возбудителей, а также появление патогенных штаммов, обладающих полирезистентностью не только к традиционным, но и вновь синтезируемым антибиотическим препаратам. Все это значительно снижает эффективность лечения заболеваний инфекционного генеза [317, 584, 712, 771, 779].

Известно, что объем рынка в Российской Федерации фармацевтических препаратов составляет в настоящее время более 70 млрд.рублей. Серьезную тревогу у специалистов вызывают нарастающее количество фальсифицированных препаратов (как отечественных, так и зарубежных), а также препаратов, обладающих низкой фармакологической эффективностью, существенно отличающейся от заявляемой. Одновременно наблюдается постоянный, зачастую ничем не обоснованный, рост коммерческой стоимости лекарственных препаратов и средств, что объективно снижает их доступность для массового потребителя [299, 329, 347, 381, 674, 740].

В этой связи оптимальным и целесообразным представлялось использование для лечения различных заболеваний пробиотиков, относящихся к группе медицинских иммунобиологических препаратов на основе живых бактерий и продуцируемых ими биологически активных веществ.

В настоящее время фармакологические пробиотические препараты считаются наиболее адекватными и эффективными средствами для поддержания и коррекции микроэкологии человека на оптимальном уровне.

Пробиотики относятся к группе медицинских иммунобиологических препаратов на основе живых бактерий, антагонистически активных в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов – возбудителей различных инфекционных заболеваний и не оказывающих отрицательного влияния на представителей нормальной микрофлоры человека [83, 134, 386, 509-512, 525, 704, 737, 747, 764, 794].

Пробиотики, как новый класс лечебно-профилактических препаратов находят все большее применение в медицинской практике и показания к их назначению постоянно расширяются [134, 135, 173, 329]. Чаще всего, пробиотические препараты используются для профилактики и лечения острых кишечных инфекций и коррекции дисбиотических состояний [97, 386].

Отметим также, что подобная терапия сопровождается, как правило, и позитивными сдвигами в системе неспецифической иммунологической защиты организма и приводит к повышению сопротивляемости организма к воздействию неблагоприятных факторов [51, 161-208, 227].

Считаем целесообразным особое внимание обратить и на тот немаловажный, в настоящее время факт, как себестоимость для производителя и продажная цена пробиотических препаратов, которая при их массовом производстве с использованием современного емкостного и другого биотехнологического оборудования реально может быть как минимум на порядок ниже, чем традиционных фармакологических средств [21, 83, 134, 392, 517, 610].

Наиболее распространены в современной медицинской практике такие пробиотические препараты, как: ацилакт, бактисубтил, биоспорин, бифидумбактерин, бификол, колибактерин, колифлорал, лактобактерин, севакол, флонивин и др.

Известно, что различные положительные фармакологические эффекты пробиотиков осуществляются благодаря жизнедеятельности входящих в их состав микроорганизмов различных бактериальных видов, и, в первую очередь, за счет продуцируемых и экскретируемых ими комплексов биологически активных компонентов. Укажем также, что практически все пробиотические препараты предыдущих поколений были сконструированы на основе исключительно живых бактериальных клеток.

Актуальным и современным является разработка фармакологических препаратов нового поколения – метаболических пробиотиков, которые не будут содержать живых пробиотических микроорганизмов, а только концентрированные продукты их естественной жизнедеятельности в виде отдельных компонентов или комплекса биологически значимых веществ, которые и будут в конечном счете обеспечивать их профилактическую и терапевтическую эффективность [48, 65, 66, 84, 194, 426, 715].

Таким образом, проведение исследований, направленных на создание новых видов эффективных медицинских пробиотических препаратов для лечения некоторых широкораспространенных и социально-значимых заболеваний является актуальной проблемой современной фармакологической науки и позволит обеспечить российский фармацевтический рынок эффективными, доступными и сравнительно недорогими лекарственными средствами.

Цель исследования Целью настоящей работы было проведение экспериментальных исследований по обоснованию актуальных направлений разработки, получению и изучению новых фармакологических препаратов на основе пробиотических микроорганизмов и их биологически активных метаболитов, определению путей их практического применения для лечения таких значимых заболеваний, как инфекционные и травматические поражения кожных покровов, хронический генерализованный пародонтит, бактериальный вагиноз и острый токсический гепатит.

Задачи исследования 1. Провести исследования по обоснованию разработки экспериментальных образцов новых медицинских препаратов и их использования для лечения: в терапии – острого токсического гепатита, в хирургии – инфекционных и травматических поражений кожных покровов, в стоматологии – хронического генерализованного пародонтита, в гинекологии – бактериального вагиноза.

2. Сконструировать экспериментальные образцы фармакологических пробиотических препаратов в мягкой (бацилакт) и жидкой (дентозар, фемивит, гепатобиол) лекарственных формах.

3. Провести на различных видах лабораторных животных доклинические испытания созданных экспериментальных образцов пробиотических препаратов и обосновать рекомендации по их практическому применению.

4. На экспериментальных моделях изучить основные механизмы действия разработанных образцов пробиотиков.

5. Разработать проекты нормативных документов, необходимых для реализации и внедрения результатов выполненной работы.

Научная новизна Критериям научной новизны соответствует вся совокупность результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований. Обоснованы современные направления в исследованиях новых фармакологических препаратов и по их результатам сконструированы и испытаны шесть экспериментальных образцов пробиотиков. Изучены основные механизмы действия полученных пробиотических препаратов.

Впервые созданы препараты нового поколения: моно- и бикомпонентные метаболические (дентозар и фемивит), а также комбинированные (гепатобиол) пробиотики, состав которых представлен как живыми пробиотическими клетками, так и их биологически активными продуктами.

На основании данных лабораторных и доклинических исследований впервые показана терапевтическая эффективность разработанных экспериментальных образцов пробиотических препаратов для лечения ряда широкораспространенных и социально-значимых заболеваний человека:

травматических повреждений кожных покровов, осложненных гнойно воспалительными процессами;

хронического генерализованного пародонтита, бактериального вагиноза, острого токсического гепатита.

Обоснованы рекомендации для клинических испытаний в современном практическом здравоохранении предлагаемых новых образцов фармакологических пробиотических препаратов.

Научно-практическая значимость Теоретический вклад в экспериментальную фармакологию состоит в обосновании и реализации новых принципов в конструировании пробиотических препаратов на основе не только живых микроорганизмов, но и метаболических продуктов бактериального синтеза.

Расширены и дополнены критерии выбора микроорганизмов и биологически активных веществ (БАВ), которые целесообразно использовать для создания новых пробиотиков.

На экспериментальных моделях изучен ряд механизмов взаимодействия макроорганизма и пробиотических микроорганизмов, входящих в состав разрабатываемых пробиотических препаратов.

Теоретический вклад в клиническую микробиологию состоит в том, что изучены некоторые особенности циркуляции условно-патогенной микрофлоры при таких дисбиотических и патологических состояниях, как раневые инфекции кожных покровов, бактериальный вагиноз, хронический генерализованный пародонтит, а также динамика их изменений при применении экспериментальных пробиотических препаратов. Впервые установлено наличие гепатопротекторного действия у пробиотических микроорганизмов и их метаболитов.

По результатам выполненных исследований разработаны:

экспериментальные образцы мягкой лекарственной формы препарата бацилакт на основе трех современных транскутанных проводников:

кремнийтитанорганического глицерогидрогеля, тизоля и эфтидерма для лечения травматических и инфекционных поражений кожных покровов;

экспериментальный образец лечебно-профилактического средства монокомпонентного метаболического пробиотика дентозар для коррекции микрофлоры и лечения воспалительных заболеваний ротовой полости;

экспериментальный образец бикомпонентного метаболического пробиотика фемивит для восстановления нормальной вагинальной микрофлоры и лечения бактериального вагиноза;

экспериментальный образец комбинированного пробиотического препарата гепатобиол для лечения и профилактики острых и хронических токсических поражений печени;

проекты фармакопейных статей на каждый препарат;

технические условия на предлагаемые препараты;

сборник инструкций по поддержанию в активном и жизнеспособном состоянии пробиотических микроорганизмов, являющихся основой для получения пробиотиков;

технологические инструкции по производству и применению новых пробиотиков.

Все разработанные образцы новых пробиотических препаратов защищены патентами РФ.

Внедрение результатов работы в практику Результаты проведенных исследований реализованы изобретениями:

«Средство для лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей различной этиологии» (Патент РФ №2326667 от 20 июня 2008 г.);

«Местное антимикробное средство» (Патент РФ №2336877 от 27 октября г.);

«Зубной эликсир “Дентозар”» (Патент РФ №2363445 от 10 августа 2010 г.);

«Средство интимной гигиены “Фемивит”» (Патент РФ №2367454 от сентября 2009 г.);

«Водорастоворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе» (Патент РФ №2382046 от 20 февраля г.);

«Способ экспресс-оценки промывочной активности лекарств» (Патент РФ №2389013 от 10 мая 2010 г.);

«Ранозаживляющий пробиотический препарат»

(Патент РФ №2401116 от 10 октября 2010 г.);

«Фармацевтическая гелесодержащая композиция для местного и наружного применения» (Патент РФ №2417102 от 27 апреля 2011 г.);

«Средство “Гепатобиол”, обладающее гепатопротективным действием» (Патент РФ №2429869 от 27 сентября 2011 г.).

Выполнен комплекс экспериментальных исследований разработанных препаратов, который оформлен в виде “Отчетов о доклинических испытаниях”.

Полученные положительные результаты этих испытаний объективно подтверждают перспективность и практическую необходимость проведения их дальнейших (клинических) испытаний и целесообразность доведения предлагаемых экспериментальных образцов препаратов до фармакопейных лекарственных форм.

Результаты работы после проведения этапа клинических испытаний и получения требуемых разрешительных документов могут быть внедрены в практическую медицину, как новое направление в применении препаратов на основе пробиотиков, по следующим направлениям: хирургия, терапия, инфекционные болезни, дерматология, гинекология, стоматология.

Результаты исследований также внедрены: в учебный процесс для студентов фармацевтического, лечебно-профилактического, педиатрического, медико-профилактического и стоматологического факультетов ГБОУ ВПО “Уральский государственный медицинский университет” Минздрава России;

в научно-исследовательскую деятельность ГБОУ ВПО “Уральский государственный медицинский университет” Минздрава России, по направлению “Микробиологическая фармакология”, Института иммунологии и физиологии УрО РАН по направлению “Иммунофармакология”, Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, ФГБУ “Уральский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. В.Д.

Чаклина” Минздрава России;

в научно-производственную деятельность ООО “Научно-производственное объединение “УралБиоСинтез”, ООО “Пробиотикфарминвест”, ООО “Дентозар”, ООО “НПЦУ “Медик”.

Результаты настоящей диссертационной работы доложены и обсуждены в ГБОУ ВПО “Уральский государственный медицинский университет” Минздрава России на межкафедральном заседании, протокол №12 от 21.06.2013 г. и проблемной комиссии по фармакологии и фармации протокол №14 от 25.06.2013 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные образцы пробиотика бацилакт, на основе гелевых форм транскутанных проводников (тизоль, эфтидерм, кремнийтитанорганический глицерогидрогель), метаболических препаратов дентозар и фемивит, а также комбинированный препарат гепатобиол являются новыми эффективными лекарственными средствами.

2. Лечебный эффект предлагаемых экспериментальных препаратов обеспечивается высокой биохимической и антагонистической активностью пробиотических бактерий в отношении различных видов условно патогенных (патогенных) возбудителей инфекционных заболеваний;

комплексом, продуцируемых ими биологически активных веществ и выраженными иммуномодулирующими свойствами.

3. Разработанные и изученные экспериментальные образцы пробиотических препаратов могут быть рекомендованы как самостоятельно (монотерапия), так и для включения в комплексную систему лечения больных с такими широко распространенными и социально-значимыми заболеваниями, как инфекционные и травматические повреждения кожных покровов, хронический генерализованный пародонтит, бактериальный вагиноз, токсические поражения гепатобилиарной системы.

4. Внедрение разработанных пробиотиков в различных лекарственных формах существенно расширит фармацевтический рынок Российской Федерации, наполнит его новыми эффективными, доступными и недорогими фармакологическими препаратами, позволит значительно снизить зависимость практической медицины от использования антибиотиков и других противомикробных препаратов.

Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на: 62-й, 64-й, 65-й, 68-й межвузовских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения» (Екатеринбург, 2007, 2009, 2010, 2013);

III Съезде Фармакологов России (Санкт-Петербург, 2007);

VI Всероссийском научном семинаре с молодежной научной школой (Уфа, 2007);

Российской научно-практической конференции, посвященной 70-летию ПГФА (Пермь, 2007);

ежегодной Российской научно-практической конференции “Фармация и общественное здоровье” с международным участием (Екатеринбург, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012);

научно-практической конференции “Высокие технологии и инновации – российской экономике” (Екатеринбург, 2008);

третьей межрегиональной специализированной Выставке-конференции “Национальный проект – здоровье” (Екатеринбург, 2008);

the International conference Рharmacology (Harbin, China, 2008);

VII Международном конгрессе “Доказательная медицина – основа современного здравоохранения” (Хабаровск, 2008);

II Международной научно-практической конференции “Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды” (Челябинск, 2008);

Российской научно практической конференции ПГФА, проводимой в рамках 14-ой международной выставки “Медицина и здоровье” (Пермь, 2008);

научно-практической конференции с международным участием “Достижения клинической фармакологии в России” (Москва, 2009);

Всероссийской научно-практической конференции “Актуальные проблемы фармацевтической науки и практики” (Владикавказ, 2009);

XI, XII, XIII, XIV, XV международных конгрессах «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013);

межрегиональной научно-практической конференции “Актуальные вопросы современной физиологии и медицины” (Ижевск, 2010);

IV Съезде фармакологов России “Инновации в современной фармакологии” (Казань, 2012);

Евразийском Конгрессе с международным участием “Медицина, фармация и общественное здоровье” (Екатеринбург, 2013);

VIII Всероссийской конференции с международным участием “Иммунологические чтения в г.

Челябинске” (Челябинск, 2013);

Всероссийской конференции с международным участием “Современные проблемы биохимии и биотехнологии” (Уфа, 2013).

Материалы диссертации опубликованы в журнале “Аллергология и иммунология” (Москва, 2007. – Т 8. -№1);

в “Российском медицинском журнале” (Москва, 2007. -№4);

в “Тезисах докладов VI Всероссийского научного семинара с молодежной научной школой” (Уфа, 2007);

в “Материалах Российской научно-практической конференции, посвященной 70-летию ПГФА” (Пермь, 2007);

in “Material of International conference Рharmacology” (Harbin, 2008);

в “Материалах Международной научно-практической China, II конференции “Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды” (Челябинск, 2008);

в “Материалах Российской научно-практической конференции ПГФА “Медицина и здоровье” (Пермь, 2008);

в “Материалах VII Международного конгресса” (Хабаровск, 2008);

в “Вестнике РУДН”, серия “Медицина”. (Москва, РУДН, 2008. -№7);

в “Химико фармацевтическом журнале” (2009. – Т.43. -№2);

в “Вестнике Уральской медицинской академической науки” (Екатеринбург, 2009. -№2;

2011. -№1);

в научно-практическом журнале “Клиническая фармакология и терапия”.

(Москва, 2009. (доп.));

в научно-теоретическом журнале –№ “Фундаментальные исследования” (Москва, 2009. -№7);

в научном журнале “Биомедицина” (Москва, X/2010. -№5);

в “Сборнике материалов “Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения” (Екатеринбург, 2009);

в “Научных трудах “X Международного конгресса “Здоровье и образование в XXI веке” (Москва, 2009);

в “Сборнике научных трудов Всероссийской научно-практической конференции” (Владикавказ, 2009);

в журнале “Экспериментальная и клиническая фармакология” (Москва, 2010. №5);

в “Сборнике трудов научно-практической конференции “Фармация и общественное здоровье” (Екатеринбург, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012);

в “Вестнике Башкирского государственного университета” (Уфа, 2013. – Т.18. №3);

в “Российском иммунологическом журнале” (Москва, 2013. – Т.7. -№2-3);

в журнале научных статей “Здоровье и образование в XXI веке” (Москва, 2013.

– Т.15. -№1-4).

Публикации По теме диссертации опубликовано 63 научные работы общим объемом 15,00 печатных листа, в том числе 20 статей в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертации, а также 1 работа в зарубежном научном издании. Соискателю выдано 9 патентов РФ на изобретения. 33 работы опубликованы в материалах всероссийских и международных конференций и симпозиумов.

Объем и структура работы Диссертация изложена на 488 страницах машинописного текста, иллюстрирована 85 таблицами и 62 рисунками.

Работа состоит из введения, обзора литературы, пяти глав собственных исследований, обсуждения их результатов, выводов, практических рекомендаций. Список литературы состоит из 601 отечественного и 199 зарубежных источников.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность:

доктору медицинских наук, профессору Кутепову Сергею Михайловичу;

доктору медицинских наук, профессору Ковтун Ольге Петровне;

доктору медицинских наук, профессору, заслуженному врачу РФ Давыдовой Надежде Степановне;

доктору фармацевтических наук, профессору Гаврилову Андрею Станиславовичу;

за предоставленную возможность и создание благоприятных условий для работы над диссертацией.

За неоценимую помощь в руководстве и моральную поддержку особую благодарность автор выражает научному консультанту доктору медицинских наук, профессору Ларионову Леониду Петровичу.

Автор бесконечно благодарен и искренне признателен за всестороннюю поддержку, советы и доброжелательные критические замечания:

доктору медицинских наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ Юшкову Борису Германовичу;

доктору медицинских наук, профессору Борзунову Виктору Михайловичу;

доктору медицинских наук, профессору, заслуженному изобретателю РФ Уракову Александру Ливиевичу;

доктору химических наук, ведущему научному сотруднику Хониной Татьяне Григорьевне.

Автор выражает благодарность за совместную работу по организации и проведению исследований:

директору института новых медицинских технологий – Морозову Максиму Петровичу;

директору филиала ФГУП «Научно-производственное объединение по медицинским иммунобиологическим препаратам «Микроген» Министерства здравоохранения РФ – Быкову Ивану Петровичу;

начальнику ФГКУ “33 ЦНИИ – Центр Военно-технических проблем биологической защиты” – Стяжкину Константину Кирилловичу;

генеральному директору научно-производственного центра “УралБиоСинтез” Савиных Дмитрию Юрьевичу;

генеральному директору фармацевтической компании “Биофорест” – Батарагину Валерию Михайловичу;

руководителям ООО “Дентозар”, ООО “Пробиотикфарминвест”, ООО “НЦ Фармбиотехнологии”, ООО “НЦ Уралбиофарм”, ООО “БиоТехУрал”, ООО “ЭкоБП”, ООО “Апромед”.

Автор признателен всем сотрудникам кафедры фармакологии и клинической фармакологии ГБОУ ВПО УГМУ Минздрава России, а также сотрудникам ФГБУ Институт иммунологии и физиологии УрО РАН и сотрудникам ГБОУ ИГМА Минздрава России (г. Ижевск), оказавшим непосредственную помощь и содействие в проведении экспериментальных исследований.

Автор также выражает благодарность “Фонду содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере” Российской Федерации, в сотрудничестве с которым был выполнен ряд исследований по теме настоящей работы:

программа START-2008, Госконтракт №5937р/8302;

программа START-2009, Госконтракт №7966р/10419;

программа START-2011, Госконтракт №9099р/14842;

программа START-2011, Госконтракт №9096р/14843.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Инфекционная заболеваемость в Российской Федерации и 1.1.

тенденции ее развития на ближайшее десятилетие С позиций медико-биологических наук здоровье – это нормальное психосоматическое состояние человека [1]. Одной из наиболее удачных, по нашему мнению, формулировок, определяющих здоровье, является следующая:

«Здоровье – это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов» [1, 2, 61, 81, 87, 88, 95, 96, 114, 135, 137, 138, 141, 191, 229, 231, 271, 447, 473, 537, 546, 584, 602, 603, 765].

В настоящее время объективно наблюдается нарастание неблагоприятных социальных, экологических и других факторов, что существенно влияет на состояние здоровья населения и ухудшает эпидемическую ситуацию по ряду инфекционных заболеваний [43, 75, 81, 95, 114, 130, 135, 137, 141, 220, 229, 231, 241, 286, 316, 317, 447, 473, 474, 516, 538, 547, 593, 789].

Так, известно что на рубеже XX-XXI в.в. в мире микробов определились и набирают силу неблагоприятные процессы, развитие которых прогнозировали ранее И.В. Давыдовский (1956), А.Ф. Билибин (1967), В.А. Кордюм (1983) и др.

и которые они характеризовали как потенциальную угрозу цивилизации от ускорения процессов эволюции микроорганизмов под воздействием антропогенных преобразований среды обитания [2, 33, 35, 61, 88, 95, 114, 130, 136, 138, 215, 271, 286, 439, 495, 570].

Произошедшие в последние десятилетия кардинальные преобразования окружающей среды, урбанизация условий жизни, изменения структуры и качества пищи, воды и воздуха, включая их микробно-антигенную контаминацию, обуславливают дезадаптационные нарушения гомеостаза у все большего числа людей, затрагивающие, прежде всего, функции иммунной и нейроэндокринной систем, обеспечивающих устойчивость организма к стрессорам, в том числе инфекционным, соматическим, онкологическим и другим болезням [33, 36, 49, 81, 114, 271, 382, 632, 665, 692, 721].

Действительно, в последнее время значимо возросла эпидемическая роль условно-патогенных микроорганизмов, на арену возвратились “забытые старые” инфекции, причем в клинически измененном виде, а главное, появились новые вирусные и бактериальные патогены, вызывающие тяжелые инфекционные заболевания, против которых иммунобиологические факторы защиты организма человека и существующие в арсенале современной медицины лечебно – профилактические средства оказываются недостаточно эффективными [36, 56, 110, 114, 220, 231, 382, 383, 459, 461, 638, 652, 665, 721, 756].

Сегодняшняя эпидемическая обстановка в Российской Федерации характеризуется как неустойчивая. Так, только за последние 2 года были зарегистрированы достаточно крупные вспышки ящура, птичьего гриппа, вирусного гепатита А, ряда групповых заболеваний дизентерией, сальмонеллезами, а также энтероколитами и пищевыми токсикоинфекциями с невыясненной этиологией;

ежегодно ожидаются эпидемии “вплоть до пандемий” гриппа [43, 215, 221, 231, 233, 241, 293].

Увеличивается доля антибиотикоустойчивых штаммов бактерий, а также повышается уровень полиантибиотикорезистентности среди известных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов [4, 78, 348, 387, 459, 589, 630, 749, 797]. В последнее время эта проблема касается не только госпитализированных пациентов, но и в целом гражданского населения, что без преувеличения представляет определенную угрозу национальной безопасности страны [4, 388, 459, 642, 712, 774].

Появление новых штаммов возбудителей дает основания утверждать, что эпидемиологи и инфекционисты в ближайшее время могут столкнутся с проблемой несовершенства и низкой эффективности профилактических и лечебных мероприятий, несмотря на использования антибиотиков новых поколений, химиопрепаратов, вакцин и лечебных иммунных сывороток, предназначенных для разрешения критических ситуаций в медицинской практике [130, 215, 221, 348, 360, 388, 429, 478, 537, 539, 622, 628, 632, 679, 680, 691, 765, 768].

В тоже время, все большую актуальность приобретает проблема внутрибольничных инфекций в связи с широким их распространением в медицинских учреждениях различного профиля и высокой частотой встречаемых осложнений у госпитализированных больных [621, 623, 624, 626, 627, 638, 640, 642-644, 649, 655, 663, 666, 670, 682, 687, 688, 698, 701, 705, 708, 712, 717, 721, 733-736, 738, 748, 750, 759, 766, 775, 780, 793, 795, 796, 798].

Распространенность ВБИ в лечебно-профилактических учреждениях России колеблется в среднем от 3 до 5%, однако в группах больных с высоким риском этот показатель может быть на порядок выше. На сегодняшний день проблема ВБИ вышла за пределы медицинских учреждений, что привело к широкому распространению среди населения антибиотикоустойчивых штаммов, обладающих резистентностью к современным противомикробным препаратам [4, 56, 110, 215, 387, 624-627, 630, 655, 662, 669, 675, 687, 688, 696, 714, 720, 722, 726, 775, 782]. По данным отечественных и зарубежных авторов в этиологии ВБИ все большая роль отводится условно-патогенной микрофлоре, что связано с увеличением числа иммуннодефицитных состояний и наносит, по сравнению с классическими инфекциями, более существенный социально-экономический урон [4, 9, 56, 220, 282, 387, 388, 459, 589, 638, 652, 721].

В общем следует отметить, что в последнее время на фоне появления большого количества полирезистентных антибиотикоустойчивых штаммов и неконтролируемого массового использования населением противомикробных средств, наметилась отчетливая тенденция к существенному росту инфекционной патологии, вызванной условно-патогенными бактериями и грибами [42, 75, 221, 263, 354, 516, 562, 563, 620, 717]. Отечественные и зарубежные авторы отмечают видовое изменение состава условно-патогенных микроорганизмов, а также приобретение ими кроме антибиотикоустойчивости и некоторых дополнительных факторов патогенности [78, 220, 587, 589, 749, 759, 779, 797].

В общей структуре инфекционной патологии, по данным Федеральной службы по надзору в сфере прав потребителей и благополучия человека, а также Федерального центра гигиены и эпидемиологии (2009-2012 гг.) ежегодно в РФ регистрируется от 40 до 60 миллионов новых случаев инфекционных заболеваний. При этом увеличивается количество социально-значимых инфекций, так, в частности, количество больных вирусным гепатитом С достигло 3 млн. человек и в 2 раза за последнее десятилетие возросла заболеваемость туберкулезом.

Вот некоторые статистические показатели инфекционной заболеваемости в Российской Федерации за 2008-2012 годы.

В группе острых кишечных инфекций в 2009 г. по сравнению с годом отмечалось снижение заболеваемости только бактериальной дизентерией - на 10,6% (показатель 5,3 - на 100 тысяч населения). Заболеваемость другими сальмонеллезными инфекциями в 2009 г. практически осталась на том же уровне, что и в 2008 г. и составила 15,35 на 100 тысяч населения против 15, (снижение на 0,8%). Однако, в 2010-2012 гг. наблюдается стабильное увеличение заболеваемости: сальмонеллезными инфекциями – на 1,3% (показатель на 100 тысяч населения в 2011 году – 36,13, в 2012 году – 36,59);

острыми кишечными инфекциями, вызванными установленными бактериальными и вирусными возбудителями, а также пищевыми токсикоинфекциями невыясненной этиологии – на 3,0% (показатель на тысяч населения – в 2011 году – 150,4, в 2012 году – 155,0;

). Параллельно с этим за последние два года в РФ увеличилась на 4% доля ОКИ, вызванных неустановленными инфекционными возбудителями и пищевыми токсикоинфекциями неустановленной этиологии, показатель на тыс.населения составил в 2011 году – 350,2, а уже в 2012 году – 364,3 [241, 383, 489, 611].

Показатель заболеваемости брюшным тифом в 2009 г. снизился на 46,3%.

Зарегистрировано 15 случаев брюшного тифа, в 2008 г. - 28 на территории субъектов Российской Федерации. В 2008 году показатели заболеваемости на 100 тысяч населения составили 0,02, в 2009 и 2010 – 0,01, в 2011 – 0,03 и в – 0,02. Таким образом в 2012 году уровень такой инфекционной патологии, как брюшной тиф снизился на 27,3% [383, 489, 611].

Неизменной остается картина нарастающей заболеваемости энтеровирусными инфекциями. Так, в 2009 г. этот показатель вырос на 20,5%;

в 2010, 2011 и 2012 энтеровирусная заболеваемость увеличилась в среднем на 8,8% и составила 3,39 на 100 тысяч населения в 2012 г. против 3,12 в 2011 г [489].

Представленные статистические данные свидетельствуют о росте на 4,5% в 2009-2010 гг. заболеваемости среди населения РФ менингитом вирусной этиологии, причем число заболевших в Нижегородской области увеличилось в 3 раза, в Санкт-Петербурге в 2,6 раза. В 2009 году количество диагностируемых случаев менингита составляло: в Красноярском крае (47), в Саратовской области (30), в Удмуртской республике (139) в Томской области (31). В году в целом в РФ зарегистрировано 2540 случаев вирусного менингита, в – 2066 (показатели на 100 тыс.населения составили 1,79 и 1,45 соответственно), что свидетельствует об определенном снижении этой инфекционной патологии в 2012 году (по сравнению с предыдущим годом) на 19,2% [232, 233, 241, 382, 383, 489, 571, 611].

Что касается острых вирусных гепатитов, то в РФ наблюдается существенный рост заболеваемости, в первую очередь гепатитом типа А (на 10,4%). Так, в частности, заболеваемость выросла в Ставропольском крае и Рязанской области - в 2 раза, Калининградской области - в 24 раза, Республике Башкортостан - в 2,8 раза, Карачаево-Черкесской Республике - в 21,1 раза, Ивановской области - в 4,2 раза, Липецкой области и Республике Северная Осетия-Алания - в 3,8 раза, Приморском крае - в 3,3 раза, Кабардино Балкарской Республике - в 9,5 раз, Удмуртской Республике - в 2,5 раза.

Одновременно наблюдается некоторое снижение заболеваемости острыми гепатитами В и С. Так, в 2009 году отмечено уменьшение количества заболевших на 9%. Показатель заболеваемости снизился на 34,9% в сравнении с уровнем 2008 года (2,19 и 1,43 соответственно на 100 тыс. населения). На 19,2% уменьшилась также и заболеваемость острым гепатитом С (показатели 1,51 и 1,22 соответственно на 100 тыс. населения) [382, 383, 489, 571, 611].

При этом, за последние 2 года, Федеральный центр гигиены и эпидемиологии отмечает резкое увеличение количества таких патологий, как:

острые вирусные гепатиты (всего) – на 4,9%, из них: острый гепатит А – на 27,6% [489].

Что касается частоты регистрации острого гепатита В, то здесь наблюдается снижение показателя на 18,0%, а острым гепатитом С – на 17,8% Однако, на территории Свердловской области за 2011-2012 гг. количество острых вирусных гепатитов увеличилось на 38,5%. Так, рост заболеваемости вирусным гепатитом типа А составил 53,7%, вирусным гепатитом типа В 19,5%, вирусным гепатитом типа С 14,5%, вирусным гепатитом типа Е 87,5%.

При этом показатель заболеваемости хроническими вирусными гепатитами снизился в целом на 6,38% на фоне одновременного повышения числа циррозов печени на 15,2% [489].

Среди других заболеваний в структуре инфекционной патологии на территории Свердловской области особое опасение вызывает рост заболеваемости дизентерией бытового происхождения – на 69,2% и увеличение случаев бактерионосительства возбудителей дизентерии – более чем на 50%.

Зарегистрирована высокая частота острых кишечных инфекций, вызванных кампилобактером – на 44,4% и вирусом Норфолк – на 63,3%.

Случаев заболевания сибирской язвой на территории Российской Федерации за истекший период 2009-2012 гг. не зарегистрировано [489].

Таким образом, согласно официальным данным, предоставленным Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и Федеральным центром гигиены и эпидемиологии, наблюдается очень тревожная тенденция увеличения количества вирусных, энтеровирусных инфекций, острых кишечных и других социально-значимых инфекций, особенно в Свердловской области и ряде других областей [489, 571, 611].

Существенно увеличивается не только общая инфекционная заболеваемость, но и количество инфекций, отличающихся вялотекущим, рецидивирующим и хроническим течением, одновременно возросло и число инфекционных поражений, вызываемых условно-патогенными видами возбудителей [35, 81, 221, 231-234, 232, 241, 302, 371, 382, 383, 489, 571, 604, 611].

В условиях глобального преобразования экосферы происходят события, затрагивающие как микро-, так и макроорганизмы, сопровождающиеся нарушением ранее закрепленного в эволюции равновесия во взаимоотношениях между ними. В частности, антропогенные преобразования среды обитания существенным образом оказали с одной стороны влияние как на изменчивость микробов (причем в данный процесс оказались вовлеченными как патогенные, так и сапрофитные и симбионтные виды), так и на исторически сформировавшуюся систему гомеостаза организма человек и ее функции по сохранению иммунобиологического постоянства, обеспечению резистентности к возникновению дисбиотических состояний, развитию инфекционных, соматических, нейро-эндокринных и других видов патологии [33, 36, 49, 81, 114, 138, 271, 443, 471, 495].

Основываясь на теории “адаптационного синдрома”, Г. Селье (1936) считал допустимым утверждение о том, что у значительной части популяции Homo sapiens в современной преобразующейся среде обитания нарастают дезадаптационные нарушения в функциях основных систем гомеостаза, ответственных за конкретные его секторы [36, 114, 271, 496].

В настоящее время является актуальным и изучение роли сапрофитных микробов, равно как и симбионтов, в формировании системных взаимоотношений микро- и макроорганизмов, развитии и функционировании различных физиологических систем, влиянии их на состояние гомеостаза организма человека [35, 136, 215, 327, 328, 439, 441, 480].

На необходимость такого рода исследований указывал еще И.В.

Давыдовский: предупреждать болезни необходимо знать “Чтобы закономерности их развития, а эти закономерности уходят не только в глубину индивидуальной жизни, но и в глубь веков, в историю развития человечества” [137, 138].

К аналогичному заключению в наши дни пришел академик РАМН Н.И.

Нисевич указывающий на потребность переосмысления вопросов микро- и макроэкологии, коэволюции в историческом прошлом и в условиях современной урбанизации экосферы [371].

В свете вышеизложенного, решение актуальной задачи по совершенствованию лечебно-профилактических мер в условиях усложняющейся эпидемиологической обстановки, роста заболеваемости населения РФ обуславливает необходимость и целесообразность изучения в настоящее время порядка и особенностей формирования и изменения взаимоотношений организма человека с миром микроорганизмов с целью своевременной и адекватной коррекции негативных изменений, возникающих как со стороны экзогенных сапрофитов окружающей среды, так и эндогенных (симбионтных) микробов [36, 114, 138, 271, 382, 428, 602, 603].

Следует обратить внимание, что ускорение хода эволюции микроорганизмов, эпидемические последствия которого остаются зачастую малопредсказуемыми, сопровождается определенными изменениями (по спектру и количеству антигенно информационных структур), иммуностимулирующего и иммунорегуляторного влияния сапрофитов и симбионтов, обуславливающих необходимость выбора и обоснования применения конкретному специфическому механизму их (согласно фармакологического действия) новых эффективных и безопасных иммунокорригирующих средств (адаптогенов) [24, 46, 47, 60, 63, 67, 115, 225, 226, 228, 251, 252, 266, 270, 271, 322-326, 330, 400, 403, 440, 441, 454-456, 478, 495, 534, 535, 583, 594].

Известно, что количество инфекций, где этиологическим фактором являются условно-патогенные микроорганизмы, ежегодно увеличивается, также как и тяжесть течения, вызванных ими патологических процессов [75, 263, 327, 328, 439, 441, 480, 562, 563, 588].

Ряд исследователей указывают на сложность и даже на невозможность выработки универсальных предложений для медицины в области практической реализации антимикробной терапии, поскольку видовое разнообразие резистентных бактериальных, вирусных и грибковых штаммов микроорганизмов, частота и тяжесть вызываемых ими патологических процессов, а также особенности их проявления не только в различных регионах, но даже и биотопах макроорганизма не поддаются в настоящее время количественной оценке и прогнозированию [35, 136, 215, 220, 327, 328, 348, 439, 441, 447, 473, 480, 530, 543, 552, 553, 570].

В этой связи объясним и теоретически обоснован возникший в медицине в 80-90 гг. ХХ века повышенный интерес к пробиотикам, в которых фактически реализованы две крупные идеи И.И. Мечникова: об использовании феномена “микробного антагонизма” и повышении фагоцитарной активности микро- и макрофагов, как одного из краеугольных камней иммунитета, в целях защиты и излечения от инфекционных и других болезней, обеспечения здорового образа жизни людей [343, 443, 485].

Указанной задаче отвечают многие иммуностимулирующие препараты, однако, с учетом значимой конструктивной роли микробного фактора среды в функционировании систем гомеостаза, в частности, иммунной системы, наиболее физиологичным, по мнению многих исследователей, представляется использование пробиотиков – медицинских иммунобиологических препаратов на основе симбионтов и сапрофитов различных родов бактерий и, в частности, непатогенных бацилл [144, 510-512, 704], которые в естественных условиях выполняют совместно с другими микроорганизмами положительную (иммуностимулирующую) роль в онтогенезе человека, равно как и других млекопитающих [36, 115, 216, 226, 236, 240, 258, 292, 308, 427, 454-456, 510, 557, 583, 615, 616].

Таким образом, концепция микробного фактора среды позволяет на этапе современных преобразований экосферы, возникающих эпидемиологически сложных условий и наличии определенных физиологических изменений в организме человека, осуществлять целенаправленный выбор и рациональное использование эффективных и безопасных иммуннокорректоров (адаптогенов), которыми и являются пробиотические препараты на основе живых бактерий [35, 136, 215, 439, 570, 583, 615, 616, 634, 650, 709, 743, 758].

Все вышеизложенное объективно подтверждает непреложный факт, свидетельствующий о снижении в настоящее время терапевтической эффективности многих используемых в медицинской практике противомикробных средств, в частности, антибиотиков, что, значительно увеличивает риски заражения и неблагоприятные течения и исходы заболеваний инфекционного генеза [130, 215, 221, 360, 363, 429, 478, 501, 537, 539].

В связи с этим, представляется актуальным и целесообразным применение для лечения инфекционных заболеваний других нетрадиционных классов фармакологических препаратов.

1.2. Пробиотики как новый класс современных медицинских иммунобиологических препаратов В настоящее время по результатам многочисленных теоретических и экспериментальных исследований определена роль и основные функции нормальной микрофлоры человека [3, 21, 85, 108, 150, 191, 207, 236, 256, 259, 301-303, 327, 372, 373, 378, 386, 397, 420, 437, 454-456, 486, 487, 509-513, 527, 528, 542, 549, 559, 594-598].

Так установлено, что нормальная микрофлора участвует в обмене веществ, экзогенных субстратов и метаболитов, белков, жиров, углеводов, холестерина, стероидных гормонов, желчных солей и т.п., регулирует сорбцию и выделение ионов Na, Cl, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, P, Mn и др., обладает антагонистической активностью к патогенной и условно-патогенной микрофлоре [13, 27, 50, 86, 89, 430, 437, 438, 555, 690, 756], является одним из факторов неспецифической устойчивости, продуцирует биологически активные соединения, в том числе антибиотики и витамины группы В, К и др. Она также обеспечивает колонизационную резистентность микроорганизмов, участвуют в процессах физиологического воспаления и способна оказывать детоксицирующее и антимутагенное воздействие, путем разрушения канцерогенных веществ. Считается также, что нормальная микрофлора – это “хранилище и источник различных хромосомных и плазмидных генов” [86, 327, 329, 367, 372, 378, 386, 397, 542].

Изменения в количественном и качественном состоянии нормомикробиоценоза, которые определяются как дисбиозы, сопровождаются определенными неблагоприятными изменениями в организме человека (воспалительными заболеваниями различных внутренних органов, нарушениями функционирования ЖКТ и гепатобилиарной системы, язвенной и мочекаменной болезнями, артритами, эндогенными инфекциями и т.д.) [41, 52, 162, 176, 237, 259, 288, 327, 378, 379, 391, 398, 399, 420, 487, 507, 528, 542, 549, 550, 559, 637, 656, 660].

Считается, что единственным эффективным способом восстановления состава микрофлоры и нормализации ее функционирования является использование пробиотических препаратов в рамках современной концепции микробиологической терапии [135, 144, 150, 191, 256, 302, 303, 329, 367, 368, 373, 484, 486, 509-513, 594-598, 612].

В настоящее время к числу высокоэффективных лечебно профилактических медикаментозных средств отечественные и зарубежные специалисты относят пробиотические фармакологические препараты [52, 76, 101, 128, 155, 157, 162, 176, 177, 182-184, 196, 197, 199, 200-202, 207, 235, 244 246, 296, 302, 311, 376, 404, 417, 419, 425, 436, 458, 469, 476, 509, 571, 606-608, 695, 702, 704, 757, 761, 791].

Пробиотики – медицинские иммунобиологические препараты на основе живых бактерий, антагонистически активных в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и не оказывающих отрицательного влияния на представителей нормальной микрофлоры [45, 142, 143, 150, 197, 242, 272, 274-278, 345, 411, 433, 465, 629, 660, 661, 665, 666, 691, 692, 770, 784, 785].

Термин «пробиотик» предложен в 1974 г. R.B. Parker для обозначения организмов и субстанций, обеспечивающих микробиологическое равновесие кишечной микрофлоры [728].

По мнению Г.А. Сафонова с соавт. [490] данное предложение относится к микроорганизмам и продуктам их ферментации, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре.

По определению G.R. Gibson, M.B. Robertroid [472], “пробиотики - это микробиологические пищевые добавки, которые благотворно влияют на хозяина путем улучшения микробиологического баланса его кишечника”.

Рассматривая проблему дисбиозов, ряд авторов называют биопрепараты из нормальной микрофлоры, используемые для профилактики и лечения этого состояния, эубиотиками [3, 55, 71, 87, 89, 142, 143, 207, 259, 276, 306, 372, 420, 460, 487, 528, 549, 559, 678, 692, 761, 762, 772]. К ним относят препараты, содержащие бифидо- и лактобактерии, E. coli, споровые формы бактерий [658, 660, 661, 664, 673, 676, 678, 702, 725, 754]. Однако Б.А. Шендеров с соавт. [150, 595, 596, 598] считают, что пробиотиками являются “любые живые или убитые микроорганизмы, их структурные компоненты, метаболиты, а также вещества другого происхождения, позитивно влияющие на функционирование микрофлоры хозяина, улучшающие его адаптацию к окружающей среде в конкретной экологической нише и оказывающие при естественном способе введения благоприятные эффекты на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина через оптимизацию его микробиологического статуса”.


Многочисленные исследования по разработке новых медицинских иммунобиологических препаратов и дальнейшему изучению механизмов действия и их фармакологических эффектов дают основание утверждать, что в XXI в. пробиотики смогут занять одно из лидирующих мест на рынке фармакологических препаратов, существенно потеснив традиционные лекарственные средства [52, 76, 101, 124, 128, 162, 182-184, 199-202, 244-246, 296, 299, 300, 321, 329, 347, 707, 788].

В последние десятилетия наряду с пробиотиками в практической медицине применяют также пребиотики и синбиотики. К пребиотиком относят “препараты немикробного происхождения, способные оказывать позитивный эффект на организм хозяина через селективную стимуляцию роста или активности нормальной микрофлоры кишечника” [236, 437, 637, 651, 653, 656, 672, 684, 696, 704, 724, 752, 762]. Так, в качестве таких пребиотиков наиболее известными являются олигосахариды (например, фруктозо- и олигосахариды, активно стимулирующие рост бифидобактерий). Можно предполагать, что наибольший терапевтический эффект можно получить при совместном назначении пробиотиков и пребиотиков. Такие комбинированные препараты получили в настоящее время наименование симбиотиков [598, 427, 606-608, 710, 737, 761].

Доказано, что при качественных и количественных нарушениях симбионтной аутохтонной микрофлоры с последующим развитием дисбиозов любой локализации, необходима коррекция микробиоценоза с обязательным применением препаратов на основе живых бактерий [26, 46, 85, 90, 108, 111, 143, 144, 236, 262, 367, 368, 370, 373, 386, 421, 448, 451, 527, 612, 619, 629, 665, 666, 684, 694, 729].

В этой связи следует отметить, что пробиотики на основе как симбионтных, так и сапрофитных видов микробов, в частности бацилл, реализуют в организме человека и животных в принципе близкие (если не тождественные) механизмы, описанные В.В. Смирновым и соавт. и В.М.

Бондаренко и соавт. [49, 144]. Механизмы действия пробиотиков по содержанию и результатам родственны эффектам, описываемым как феномен “микробной тахифилаксии”, и обеспечивают различные аспекты ускоренного повышения неспецифической резистентности макроорганизма в ответ на введение соответствующих непатогенных микробов (симбионтов или сапрофитов), либо же, полисахаридных микробных субстанций [49, 85, 108, 111, 144, 236, 262, 283, 301, 304, 308, 322, 367, 368, 386, 486, 523-525, 527, 535, 544, 612].

Наука о пробиотиках в нашей стране прошла ряд этапов развития от использования культур симбиотических бактерий (лактобациллы, кишечная палочка и т.п.) до разработки препаратов на основе сапрофитных и генетически модифицированных штаммов микроорганизмов.

С использованием вышеприведенных концепции МФС была разработана [36, 303] новая, рабочая классификация основных пробиотиков:

I. Препараты первого поколения – на основе симбионтных (эндогенных) микробов. Особенностью препаратов первого поколения является включение в их состав микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры ЖКТ и близкородственных к ним видов. Они способны колонизировать слизистую, приживляться (переживать) в кишечнике и характеризуются незначительной устойчивостью к влиянию факторов внешней среды, ферментов и условий, характерных для ЖКТ.

II. Препараты второго поколения – на основе сапрофитных (экзогенных) микробов, чаще всего непатогенных бацилл [402, 405, 409]. Микроорганизмы, входящие в состав таких пробиотиков, слизистые кишечника не колонизируют и элиминируются из ЖКТ через 3-5 суток. Они высокоустойчивы к действию факторов внешней среды, ферментов и другим неблагоприятным условиям.

III. Препараты третьего поколения на основе генетически – модифицированных штаммов сапрофитов и симбионтов [407]. Пробиотические микроорганизмы, на основе которых созданы эти препараты, получены методами генной инженерии из непатогенных бацилл. Создаются генетически измененные штаммы лактобацилл и других пробиотических микроорганизмов.

Такие пробиотики в настоящее время используют, как правило, только в ветеринарии [29, 30, 453, 490].

В заключении приводим перечень основных пробиотиков, наиболее часто представленных на фармацевтическом рынке Российской Федерации.

Из пробиотических препаратов первого поколения, созданных с использованием аутохтонной микрофлоры, укажем на ацилакт, аципол, бифидумбактерин, бификол, бифилонг, бифиформ, колибактерин, лактобактерин, линекс, омнофлор, мутафлор, энтерол. Препараты второго поколения, которые разрабатывались на основе сапрофитных микроорганизмов: бактисубтил, бактоспорин, биоспорин (производства республика Украина [402] и – РФ [405-409]), споробактерин, цереобиоген. Из препаратов на основе генетически модифицированных штаммов сапрофитов и симбионтов известны: ветом I, субалин, биосептин. [10-12, 35, 93, 139, 249, 257, 314, 369, 395, 396, 407, 422, 453, 490, 502-504, 524, 526, 544, 546, 600, 609, 635, 725, 754].

В недавно (2011 г.) опубликованном справочнике “Медицинские иммунобиологические препараты” представлены и рекомендованы для использования 42 пробиотика [329].

Механизмы лечебно-профилактического действия пробиотиков в научной литературы описаны достаточно полно [39, 49, 324, 326, 442, 510-512, 535, 629, 631, 633, 636, 660, 661, 665, 694, 691, 692, 704, 707, 710, 713, 723, 737, 752, 764, 786] и мы не будем подробно на них останавливаться.

В медицинской практике пробиотические фармакологические препараты чаще всего назначают при необходимости физиологической иммуномодуляции макроорганизма для повышения общей неспецифической резистентности за счет активации различных факторов клеточного (фагоцитоз) и гуморального (лизоцим, интерферон, Т- и В-лимфоциты, бактерицидная активность сыворотки крови, -лизины и др.) иммунитета;

для ингибирования роста и размножения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов [108, 111, и уменьшения уровня их контаминации путем 144, 386, 612] бактериостатического (бактерицидного) антагонистического воздействия;

а также для коррекции жизнедеятельности естественной микрофлоры и таким образом восстановления нарушений нормомикробиоценоза в различных полостях, тканях и органах организма человека [24, 63, 144, 285, 322-326, 351, 386, 472, 474, 568, 569, 486, 509-513, 650, 683, 689, 692, 709-711, 725, 730, 731, 741, 742, 760, 781, 790].

Что касается критериев отбора штаммов микроорганизмов различных родов и видов, перспективных для разработки и создания на их основе новых эффективных пробиотических препаратов, то мнения многих авторов сводятся к нижеследующему.

Одним из основных критериев отбора микроорганизмов в состав пробиотиков является выраженность спектра их антагонистической активности в отношении различных возбудителей инфекционных заболеваний и отсутствие ингибирующего эффекта в отношении представителей аборигенной микрофлоры [13, 21, 86, 258, 275, 277, 283, 525, 598, 612, 681, 685, 689].

Для пробиотических видов и штаммов молочнокислых бактерий важными показателями являются их цитоадгезивные свойства и наличие колонизирующей способности. Бактериальные клетки должны колонизировать конкретные биоценозы и вытеснять оттуда патогенные и условно-патогенные виды микроорганизмов [21, 258, 277, 525, 612].

Значимым представляется выбор биологических агентов, с целью последующего включения их в состав пробиотиков, характеризующихся сравнительно высокой иммуномодулирующей активностью, отсутствием аллергизирующих свойств и безопасностью при длительном применении [308, 474].

Наряду с вышеперечисленными требованиями, следует учитывать характер бактериоцинопосредованных конкурентных взаимоотношений бактерий, а также их возможную антибиотикоустойчивость [597].

Одновременно с этим, указывается, что производственные культуры пробиотических штаммов должны принадлежать к доминирующим фенотипическим группам микробиоценозов организма человека [314, 315].

Исход межмикробного взаимодействия микроорганизмов, входящих в со став препаратов-пробиотиков, in vivo определяется не только свойствами самих взаимодействующих микробов, но и совокупностью различных биологических и физиологических факторов макроорганизма. Поэтому все штаммы, перспек тивные для создания на их основе препаратов пробиотиков, обязательно должны пройти доклинические испытания [228, Оценку 274, 452].

специфической эффективности экспериментальных образцов пробиотиков необходимо проводить на адекватных экспериментальных моделях с использованием лабораторных животных [7, 30, 238, 239, 479].

Штаммы микроорганизмов, применяемые для производства пробиотиков, должны также обладать устойчивым генотипом, а возможные изменения фенотипических свойств должны быть подробно изученными и контролируемыми. Рекомендуется проведение с помощью различных методов и ингредиентов мероприятия по предупреждению возможных диссоциативных изменений у пробиотических микроорганизмов, выходящих за пределы допустимых норм [573, 612, 654, 671, 679, 696].

Микроорганизмы в составе пробиотиков должны длительно сохранять свои основные биологические свойства. Предпочтительными считаются бактерии-продуценты, на основе которых созданные пробиотики обладают способностью к длительному хранению (2-3 года) без потери активности.

Кроме того, при выборе культур производственных штаммов необходимо учитывать технологические критерии, по которым должны оцениваться штаммы [681, 685, 689, 702, 715, 716]:

1. Пробиотический штамм должен обладать высокой скоростью роста, размножения, способностью к быстрому накоплению бактериальной биомассы (не менее (1-2)109 КОЕмл-1) и различных биологически активных веществ;

2. Быть абсолютно безвредным для людей (в том числе и детей), животных и окружающей среды, выводиться из организма в максимально короткие сроки (1-2 суток);

3. Быть стабильным в отношении продуктивности и требованиям, определенным технологическими условиями культивирования;

4. Штамм должен хорошо расти при использовании сравнительно дешевых и доступных питательных средах (солянокислотные или панкреатические гидролизаты сои, казеина, рыбокостной муки и т.п.);

5. Быть фагоустойчивым;

6. Обладать устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов длительного (не менее 12 месяцев) хранения;

7. Желательно и целесообразно использование термофильных, ацидофильных, алкалофильных или антибиотикорезистентных штаммов, что облегчает поддержание требований санитарии в условиях биотехнологического производства [204, 352, 477, 565, 586, 681, 685, 689].

Кроме того, биотехнологическое производство должно быть низкозатратным, экологически безопасным, использовать современные методы утилизации промышленных отходов.

Что касается рекомендаций по подбору штаммов для конструирования метаболических пробиотических препаратов, то в настоящее время, они в доступной нам литературе, не представлены. По нашему мнению, подобные штаммы должны отвечать, прежде всего требованиям, предъявляемым им по конкретному назначению: продуцированию антибиотиков, ферментов, аминокислот, комплексу биологически активных веществ, иммуномодулирующим свойствам или по уровню эффективного влияния на различные физиологические функции организма и т.п.

Таким образом, для отбора микробных культур в состав пробиотиков, должны быть проведены многосторонние теоретические и экспериментальные исследования по оценке их специфической активности и биологической безопасности. Приведенные выше критерии являются основой при выборе штаммов для получения препаратов-пробиотиков. Важно отметить, что при создании новых бактериальных препаратов выбор необходимых штаммов следует вести с учетом всего комплекса специфических биологических особенностей микроорганизмов, а также особенностей их последующего назначения и клинического использования.

1.3. Биологически активные вещества, синтезируемые пробиотическими микроорганизмами родов Bacillus и Lactobacillus В настоящее время в научной литературе имеется значительное количество публикаций, посвященных вопросам изучения и биотехнологического производства различных видов биологически активных веществ, продуцируемых преимущественно спорообразующими микроорганизмами вида Bacillus subtilis, а также рядом штаммов молочно кислых бацилл [25, 83, 84, 169, 194, 415, 514, 515, 523, 525, 577, 678, 729, 754, 787].

В основном внимание исследователей обращено на некоторые конкретные виды биологически активных веществ, способы их выделения, описание физико-химических и биохимических свойств, реже – на их специфическое влияние и физиологическую значимость в отношении различных тканей, органов и систем человеческого организма. Большое количество работ посвящено также вопросам получения в промышленных масштабах некоторых биологически активных веществ, в основном антибиотиков, аминокислот и ферментов [25, 48, 51, 64-66, 83, 84, 129, 194, 295, 390, 415, 426, 435, 452, 514, 515, 567, 577].

Одновременно укажем, что в целом, проблема системного изучения метаболитов пробиотических бактерий в силу своей сложности еще достаточно далека от окончательного решения. Это касается вопросов синтеза биологически активных веществ при различных условиях культивирования пробиотических микроорганизмов, качественного и количественного состава компонентов БАВ, их взаимоотношений, совершенствования способов выделения, очистки и т.д.

Актуальными и практически нерешенными остаются вопросы обоснования, разработки и создания на основе биологически активных веществ новых фармакологических иммунобиологических препаратов и лечебно профилактических средств, эффективных для использования в различных сферах медицинской и фармацевтической деятельности [25, 48, 83, 194, 295, 390, 415, 426, 435, 515, 715, 716, 723].

По данным C.S. Cummins [641] структурные компоненты вегетативных клеток грамположительных микроорганизмов в общем характеризуются следующими показателями (% от содержания сухой массы): полисахариды – 50,0, липиды – 16,1, основные аминокислоты – 3,5, пептидогликаны – 20,0, гекзозамин – 1, другие компоненты – 9,4.

Что касается B. subtilis, то для споровых и вегетативных клеток эти показатели следующие: общий азот – 75,97% и 63,54%;

аминовые сахара (в форме глюкозамина) – 2,2% и 10,7%;

мураминовая кислота – 0,6% и 0,2%;

эфирорастворимые липиды – 1,4% и 0,7%;

о-эстеровые группы – 0,027% и 0,255%;

общий фосфор – 1,4% и 4,2%;

глюкозамин – 1,5% и 7,9%;

диаминопимелиновая кислота – 1,0% и 5,6%;

общие липиды – 3,0% и 2,3%;

другие компоненты – 12,9% и 4,6% для споровых и вегетативных форм соответственно [25, 83, 84, 169, 194, 295, 415, 514, 515, 577, 641].

Приведем также обобщенный перечень некоторых основных видов биологически активных веществ, выделяемых микроорганизмами рода Bacillus, в том числе и B. subtilis:

антибиотики: бацитрацин, бацилизин, бацилломицин, бациллин, грамицидин, итурин, обутин, протицин, петрин, субтилин, токсимицин, трипанотоксин, флювомицин, эндосубтилизин;

ферменты: гидролазы, оксидоредуктазы, трансферазы, лиазы, лигазы;

аминокислоты: аланин, аспарагиновая кислота, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, орнитин, пролин, серин, тирозин, триптофан, треонин, фенилаланин;

полисахариды: тейхоевые и тейхуроновые кислоты, мукопептиды и гексозамины [25, 66, 84, 514, 515].

В настоящее время, наиболее изученными являются антибиотики и антибиотикоподобные вещества, синтезируемые бациллами. Их выделено уже более 200 видов, а наиболее полно описанными являются более антибиотиков [25, 83, 134, 197, 386, 436, 508-515].

Различные виды бактерий рода Bacillus продуцируют антибиотики основных классов:

циклические олигопептиды (например, бацитрацин), влияющие на биосинтез пептидогликана и ингибирующие синтез стиролов;

линейные олигопептиды (например, полимиксин), действующие на мембранные функции путем встраивания между липидами и белками мембранных структур микроорганизмов, приводя их к необратимым изменениям;

основные пептиды (например, эдеины), подавляющие синтез белка в рибосомах за счет ингибирования информационной РНК;

аминогликозидные антибиотики (например, бутирозин), которые обладают способностью нарушать функционирование 30 S-субчастицы рибосомы и, таким образом, влиять на синтез белковых соединений [25, 66, 84, 169, 514, 515, 567, 577].

Установлено, что бактерии вида B. subtilis характеризуются в сравнению с другими видами бацилл высокой биохимической активностью и продуцированием широкого спектра антибиотиков и антимикробных веществ:

микобациллин, субтилин, бацилизин, бацилломицин, бациллин, микосубтилин, фунгоцин, итурин, токсимицин, аспергилюс-фактор, бацилипин, бацилломиксин, глобицин, датемицин, ксантелин, микобациллин, обутин, петрин, полихлорсубтилин, ризобацидин, ризостониа-фактор, субтенолин, субтилизин, субспорин, трипанотоксин, флювомицин, эндосубтилизин, атибиотик 26а, антибиотик Tl–119, антибиотик в-456, антибиотик 49-43, антибиотик 61-26, бацитрацин, протицин, атерримин, бульбиформин, дебариоцидин, неоцидин, обутин, петрин, фунгистатин [25, 66, 83, 84, 169, 194, 195, 295, 415, 452, 414, 515, 577].

Полученные данные свидетельствуют о том, что бактериальные клетки B. subtilis в процессе накопления своей биомассы (в основном в логарифмической фазе роста), а также при спорообразовании, способны синтезировать значительное количество антибиотиков, обладающих высоким уровнем антагонистической активности против различных представителей грамположительной и грамотрицательной патогенной и условно-патогенной микрофлоры и грибов. Многие из выделяемых антибиотиков характеризуются высокой клинической активностью и, в настоящее время, производятся в промышленных масштабах [25, 66, 84, 169, 203, 204, 514, 515, 567, 577].

По результатам исследования В.В. Смирнова [511-513], известно, что полипетидные соединения, синтезируемые, в частности штаммом B. subtilis 3, на основе которого был разработан выпускаемый в промышленных масштабах пробиотический препарат “Биоспорин”, могут являться бактериоцинами. В ходе экспериментальных исследований было выделено два пептида с молекулярными массами равными 400-600 и 1500-1800 кД, обладающие исключительно высокой подавляющей эффективностью в отношении таких бактериальных видов, как протей, псевдомонады, сальмонеллы, шигеллы, стафилококки, а также грибов рода Candida [36, 37, 163, 213, 442].

Не исключено также, что и многие другие уже описанные пептиды с антимикробным действием могут относиться к бактериоцинам. Сообщается также о возможности синтеза штаммом B. subtilis 3 и такого антибактериального компонента, как лизоцим [83, 84, 169, 295, 415, 514, 515].

Высокая биохимическая активность B. subtilis обеспечивается широким набором различных ферментов, обладающих широкой субстратной специфичностью и, в первую очередь, гидролитических:

аминопептидаза, субтилопептидаза, плазмин, ксиланаза, фосфодиэстераза, -амилаза, -амилаза к (-1,4глюкан 4-глюканогидролаза), дезоксирибонуклеаза, аргиназа, фосфатаза, -ацетилглюкозаминидаза, фосфорилаза, -галактозидаза, мальтаза (-глюкозидаза), эстераза, ламинараза, L-лактатдегидрогеназа, нитратредуктаза, циклодекстрингликозилтрансфераза, пируваткиназа, лавансахараза, рибонуклеаза, трансдегидратаза, пектатлиаза, аконитат гидратаза (аконитаза), кетозо-1-фосфат-альдолаза (альдолаза) [25, 66, 84, 169, 203, 514, 515, 567, 577].

Значительная роль в обеспечении метаболических функций у B. subtilis, принадлежит протеолитическим ферментам, которые могут быть как эндогенными, так и активно экскретироваться в культуральную жидкость.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.