Изобретение относится к медицине и биотехнологии и может быть использовано для приготовления лечебно-профилактических средств пробиотической направленности, предназначенных для коррекции дисбиотических нарушений микрофлоры желудочно-кишечного тракта и поддержания ее колонизационной резистентности у людей старше 12 лет.
В настоящее время неоспоримо доказана роль микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека, в особенности бифидобактерий, в поддержании гомеостаза человеческого организма. Это позволяет рассматривать бифидобактерии как эффективный биокорректор и основу для создания препаратов, обладающих многофакторным регулирующим и стимулирующим воздействием на организм.
В России традиционным подходом к бактериотерапии является назначение больным препаратов на основе чистых монокультур фармакопейных штаммов - преимущественно Bifidobacterium (В) bifidum 1, а также B.bifidum 791, B.bifidum ЛВА-3, B.longum B379M, B.adolescentis MC-42. Это, прежде всего, широко применяющийся лечебный препарат «Бифидумбактерин» [1].
Вместе с тем, в микробиоценозе кишечника человека бифидобактерий представлены одновременно многими видами - как отдельными, так и в ассоциациях. Это позволяет предположить, что введение в состав пробиотических препаратов сразу нескольких видов бифидобактерий будет способствовать повышению их лечебной и профилактической эффективности за счет увеличения вероятности устойчивой локализации и заселения различными видами бифидобактерий.
Подобный подход предлагается в Российском патенте [2], касающемся консорциума на основе 9 штаммов бифидобактерий В. bifidum 791, В. bifidum ЛВА-3, B.longum B379M, B.longum Я-3, B.breve 79-119, B.breve 79-88, B.infantis 73-15, B.infantis 79-43, B.adolescentis Г7513.
Рецептуростроение многовидового пробиотического препарата должно основываться на тех видах, которые обеспечат максимальный пробиотический эффект, идти по пути индивидуализации препарата, учитывать множество факторов, влияющих на формирование микробиоценоза конкретного человека - как от генетически детерминированных физиологических особенностей, так и возникших под влиянием внешних причин.
Процесс формирования микробиоценоза желудочно-кишечного тракта у человека идет сложно, ступенчато, зависит от множества факторов. Видовая перестройка бифидофлоры закономерно совпадает с критическими периодами в становлении организма ребенка. Так, у детей грудного возраста, кроме вида Bifidobacterium bifidum, который встречается в микробиоценозах людей всех возрастных групп, обнаруживаются преимущественно виды B.infantis и В.breve. У детей более старшего возраста «младенческие виды» постепенно вытесняются видом B.longum. Вид B.adolescentis свойствен взрослым людям и детям старшего возраста. Этот вид становится преобладающим у пожилых людей.
Таким образом, перспективным направлением развития бактериотерапии являются препараты, в состав которых входят виды бифидобактерий, наиболее физиологичные для разных возрастных групп людей.
Такие препараты обеспечивают индивидуализацию подхода к бактериотерапии и повышении ее эффективности, способствуя устойчивой локализации или новому заселению биотопа теми видами бифидобактерий, которые преобладают в микробиоценозе конкретного человека.
Использование в качестве действующего начала консорциумов - симбиотических ассоциациий нескольких штаммов бифидобактерий, относящихся к видам, преобладающим в микробиоценозах конкретных возрастных групп людей, - не только суммирует полезные свойства, присущие отдельным штаммам, но и обеспечивает их синергидный эффект.
Данный принцип лежит в основе консорциума бифидобактерий и лактобацилл Bifidobacterium bifidum 791, В. bifidum ЛВА-3, B.longum B379M, B.longum Я-3, B.adolescentis Г7513, B.adolescentis ГО-13, Lactobacillus plantarum 8-PA-3, Lactobacillus acidophilus К3ш24, Lactobacillus acidophilus NK-1, предназначенного для приготовления бактерийных препаратов, кисломолочных продуктов, биологически активных добавок для коррекции микрофлоры у людей старше 12 лет [3].
При этом описанные выше консорциумы обладают недостаточной метаболический активностью и не обеспечивают полноценную усваиваемость субстратов растительного происхождения. Вместе с тем при нарушенном микробиоценозе кишечника снижается интенсивность анаэробной микробной ферментации пищевых волокон. Приемом, обеспечивающим нормализацию функциональной активности кишечной микрофлоры, может быть введение в состав консорциума штамма бифидобактерий, обладающего повышенной метаболической активностью.
Задачей настоящего изобретения является создание средства лечебно-профилактического назначения для коррекции нарушений микрофлоры желудочно-кишечного тракта при явлениях дисбактериоза и инфекционных болезнях, которое обеспечит быстрое и эффективное восстановление нормальной микрофлоры кишечника, устойчивое поддержание ее колонизационной резистентности, обладает повышенной метаболической активностью за счет утилизации широкого спектра углеводов у людей старше 12 лет.
Предметом изобретения является новый биопрепарат для профилактики и лечения дисбактериозов и инфекционных болезней желудочно-кишечного тракта у людей старше 12 лет, содержащий сухую биомассу консорциума бифидобактерий штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13, витаминный комплекс, микрокристаллическую целлюлозу, пектин, гидрофосфат кальция, фруктозу, вкусоароматическую добавку.
В качестве пектина он может содержать пектин яблочный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Предметом изобретения является также новая биологически активная добавка к пище для профилактики дисбактериозов и восстановления нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта после антибиотикотерапии и других неблагоприятных воздействий у людей старше 12 лет, содержащая сухую биомассу консорциума бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13, витаминный комплекс, микрокристаллическую целлюлозу, пектин, гидрофосфат кальция, фруктозу, вкусоароматическую добавку
В качестве пектина она может содержать пектин яблочный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Описывается также новый консорциум бифидобактерий штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13 для приготовления биопрепарата для профилактики и лечения дисбактериозов и инфекционных болезней желудочно-кишечного тракта у людей старше 12 лет и биологически активной добавки к пище для профилактики дисбактериозов и восстановления нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта после антибиотикотерапии и других неблагоприятных воздействий у людей старше 12 лет.
В состав консорциума входят следующие штаммы:
1. Штамм Bifidobacterium bifidum 791-ИН, получен из производственного штамма Bifidobacterium bifidum 791 путем селекции на синтетической питательной среде с углеводами растительной природы, депонирован в ГКНМ МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского под №162.
2. Штамм Bifidobacterium bifidum ЛВА-3, выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ЦМПМ ВНИИгенетика под №В-3299.
3. Штамм Bifidobacterium longum Я-3 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ЦМПМ ВНИИгенетика под №В-3301.
4. Штамм Bifidobacterium adolescentis ГО-13 выделен из содержимого кишечника здорового взрослого человека, депонирован в ЦМПМ ВНИИгенетика под №В3298.
Особенностью данного консорциума, повышающей биологическую ценность биопрепарата и биологически активной добавки к пище, является содержание в нем штаммов тех видов, которые наиболее физиологичные для людей старше 12 лет, а также штамма Bifidobacterium bifidum 791-ИН, полученного без применения методов генной инженерии из производственного штамма Bifidobacterium bifidum 791 путем селекции на синтетической питательной среде с углеводами растительной природы. Использование в консорциуме данного штамма обеспечивает его более высокую метаболическую активность за счет утилизации большего спектра углеводов. Штамм Bifidobacterium bifidum 791-ИН обладает повышенной продукцией инулиназы, что обеспечивает более полноценное усвоение растительных субстратов, содержащих инулин (полимер фруктозы), обладающих ценными диетическими и лечебными свойствами.
Консорциум получен путем двукратного раздельного и последующего совместного культивирования входящих в него штаммов на питательных средах с накоплением биомассы совокупной микрофлоры до lg 8-9.
Культурально-морфологические признаки консорциума.
Клетки представляют Грам+ полиморфные палочки, расположенные преимущественно в виде скоплений; в стационарной фазе роста часто отмечаются клетки с раздвоениями на концах или булавовидными утолщениями.
При выращивании в ферментере в экспоненциальной фазе роста при микроскопии культура имеет вид ровных палочек, расположенных цепочками или скоплениями.
В полужидких питательных средах биомасса консорциума бифидобактерий растет по всему объему питательной среды, кроме зоны аэробиоза. Морфология колоний неоднородна и зависит от входящих в консорциум штаммов, сохраняя признаки каждого из них в совокупной культуре.
Физиолого-биохимические признаки микроорганизмов, входящих в консорциум.
Облигатные анаэробы. Оптимальная температура выращивания составляет 37,5-38°С, рН питательных сред 7,2-7,4. Каталазу не образуют, желатин не разжижают, газообразование отсутствует. Сбраживают глюкозу с образованием кислоты без образования газа, закисляя среду выращивания до рН 4,1-3,9.
Консорциум ферментирует лактозу, ксилозу, маннозу, инулин, арабинозу, вариабельно маннит, целлобиозу; не сбраживает сорбит, салицин, целлобиозу.
Консорциум активно размножается как на средах, принятых в производстве, так и питательных субстратах на основе фруктоолигосахаридов, к концу экспоненциальной фазы культивирования достигая числа микробных клеток lg 8,0-9,3 в 1 мл; сквашивает молоко, достигая при этом высокой концентрации бифидобактерий.
Улучшение массообменных характеристик при культивировании консорциума в ферментере - периодическое барботирование азотом, перемешивание, углеводная и аминокислотная "подпитка", автоматическая регуляция значения рН - позволяют сократить экспоненциальную фазу роста до 6-8 часов (см. таблицу 1).
Накопление микробной биомассы и активность кислотообразования консорциума на средах разного состава к 6-8 часам культивирования в ферментере
Консорциум антагонистически активен по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам (табл.2). В опытах in vitro при этом отмечено, что консорциум ингибирует рост тест-штаммов в большей степени, чем наиболее широко используемый штамм-продуцент препарата «Бифидумбактерин» B.bifidum 1 (табл.2).
Зоны задержки роста тест-культур (в мм) - сравнительные величины консорциума и штамма B.bifidum 1
Таким образом, заявляемый консорциум бифидобактерий высокотехнологичен, накапливает биомассу на субстратах растительного происхождения и производственных питательных средах в короткие сроки с высокой концентрацией бифидобактерий, обладает антагонистическими свойствами в отношении патогенной микрофлоры. Это должно обеспечить высокий пробиотический эффект и нормализацию микробиоценозов желудочно-кишечного тракта людей старше 12 лет при клиническом использовании в составе биопрепарата «Бифистим для взрослых» и биологически активной добавки к пище «Бифистим для взрослых».
Клинические испытания
Клинические испытания препарата «Бифистим для взрослых» подтвердили данные, полученные в модельных опытах, и показали большую лечебную эффективность по сравнению с препаратом на основе монокультуры штамма B.bifidum 1, что обусловлено использованием в его составе консорциума бифидобактерий, видовой состав которого максимально приближен к микробиоценозу людей данной возрастной группы, обладает более высокой антагонистической активностью и коррегирующим воздействием препарата на микрофлору кишечника. Биологическая ценность препарата обусловлена также включением в его состав пектина, микрокристаллической целлюлозы и витаминного комплекса. Пектин и микрокристаллическая целлюлоза способствуют выведению из организма токсинов, регулируют моторику кишечника. Пектин также оказывает выраженное бактерицидное действие на патогенные и условно-патогеные микроорганизмы, стимулируя при этом рост нормальной микрофлоры. Витаминный комплекс, включенный в состав препарата, обеспечивает 10-100% суточной потребности витаминов А, D3, Е, B1, В6, В12, С, фолиевой кислоты, пантотената кальция, никотинамида, биотина, оказывая тем самым общеукрепляющее действие на организм и повышая его иммунный статус.
Под наблюдением находилось 20 взрослых пациентов, которые получали биопрепарат «Бифистим для взрослых» (опытная группа) и 20 взрослых пациентов, которые получали флаконный препарат «Бифидумбактерин» (контрольная группа). Распределение больных по полу, возрасту и тяжести заболевания, получавших биопрепарат «Бифистим для взрослых» и «Бифидумбактерин», представлено в таблице 3.
По срокам регресса основных клинических симптомов «Бифистим для взрослых» не уступает по эффективности «Бифидумбактерину».
Сроки исчезновения основных клинических проявлений у наблюдавшихся больных на фоне лечения БАД «Бифистим для взрослых» и коммерческим препаратом «Бифидумбактерин»
14
3,7±0,16
20
5,1±0,37
19
5,8±0,25
У всех наблюдавшихся больных до начала и после окончания курса лечения препаратами проводилось бактериологическое исследование кала на дисбактериоз кишечника и оценка по степени выраженности дисбактериоза в соответствии с Госстандартом (2002). Данные представлены в таблице 5.
Состояние микрофлоры кишечника у наблюдавшихся больных до и после лечения препаратами «Бифистим для взрослых» и «Бифидумбактерин»
Переносимость препарата была хорошей. Ни в одном случае не были отмечены диспепсические и аллергические реакции. В результате клинического изучения установлено, что препарат хорошо переносится, способствует регрессу основных клинических проявлений, а также положительным сдвигам в состоянии микробиоценоза кишечника, заключающимся в повышении содержания бифидумбактерий и лактобактерий.
Сравнение с препаратом «Бифидумбактерин» показывает преимущества «Бифистима для взрослых» - как по срокам наступления лечебного эффекта, так и по лабораторным показателям состояния микробиоценоза.
Пример 1. Получение консорциума штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13.
1-й пассаж.
Лиофилизированные культуры штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13 в количестве 0,1 г сухой биомассы вносят каждый отдельно в среду выращивания и титруют методом десятикратных разведении до 10-7-8. Выращивают 48-72 часа при 37,5-38°С.
2-й пассаж.
Выросшую культуру каждого из штаммов в объеме 5-10% вносят в среду накопления и раздельно культивируют 16-18 часов при 37,5-38°С.
Получение консорциума.
Биомассу каждого из штаммов смешивают в равных долях и совокупную биомассу в объеме 5-10% вносят в ферментер со средой выращивания и культивируют 6-8 часов при 37,5-38°С.
Содержание пробиотических микроорганизмов в полученной биомассе симбиотической ассоциации составляет lg 8-9 в 1 мл.
Жидкую биомассу консорциума смешивают с защитной сахарозожелатиновой средой в соотношении 5:1 и высушивают сублимационно. Высушенную биомассу измельчают и используют для приготовления биопрепарата «Бифистим для взрослых» и биологически активной добавки к пище «Бифистим для взрослых». Содержание бифидобактерий в 1 г сухой биомассы составляет lg 9-10.
Пример 2. Получение биопрепарата «Бифистим для взрослых»
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 1,0 кг, 10,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 2,5 кг витаминного комплекса, 65,5 кг фруктозы, 10,0 кг яблочного пектина и 10,0 кг гидрофосфата кальция, 1,0 кг вкусоароматической добавки (апельсин) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
Пример 3. Получение биологически активной добавки к пище «Бифистим для взрослых».
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 1,0 кг, 10,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 2,5 кг витаминного комплекса, 65,5 кг фруктозы, 10,0 кг яблочного пектина и 10,0 кг гидрофосфата кальция, 1,0 кг вкусоароматической добавки (апельсин) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
Пример 4. Получение биопрепарата «Бифистим для взрослых».
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 2,0 кг, 5,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 5,0 кг витаминного комплекса, 62,5 кг фруктозы, 15,0 кг яблочного пектина и 10,0 кг гидрофосфата кальция, 0,5 кг ароматизатора (персик-абрикос) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
Пример 5. Получение биологически активной добавки к пище «Бифистим для взрослых».
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 2,0 кг, 5,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 5,0 кг витаминного комплекса, 62,5 кг фруктозы, 15,0 кг яблочного пектина и 10,0 кг гидрофосфата кальция, 0,5 кг ароматизатора (персик-абрикос) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
Пример 6. Получение биопрепарата «Бифистим для взрослых».
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 5,0 кг, 10,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 7,5 кг витаминного комплекса, 64,5 кг фруктозы, 5,0 кг яблочного пектина и 7,5 кг гидрофосфата кальция, 0,5 кг ароматизатора (персик-абрикос) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
7. Получение биологически активной добавки к пище «Бифистим для взрослых».
Сухую биомассу консорциума бифидобактерий из примера 1 в количестве 5,0 кг, 10,0 кг микрокристаллической целлюлозы, 7,5 кг витаминного комплекса, 64,5 кг фруктозы, 5,0 кг яблочного пектина и 7,5 кг гидрофосфата кальция, 0,5 кг ароматизатора (персик-абрикос) загружают в смеситель и тщательно перемешивают в течение 20-30 мин до получения однородного порошка, который расфасовывают в герметически запаянные флаконы, ампулы или стики.
Литература
1. Руководство по вакцинному и сывороточному делу. М., 1978, стр.96-98.
2. Патент России №2196174, 10.01.2003.
3. Патент России №2180914, 27.03.2002.
Изобретение относится к области медицины и биотехнологии и касается биопрепарата "Бифистим для взрослых" для профилактики и лечения дисбактериозов и инфекционных болезней желудочно-кишечного тракта у людей старше 12 лет. Биопрепарат содержит сухую биомассу консорциума бифидобактерий штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13, витаминный комплекс, микрокристаллическую целлюлозу, пектин, гидрофосфат кальция, фруктозу, вкусоароматическую добавку в заданном соотношении компонентов. Биологически активная добавка к пище "Бифистим для взрослых" для профилактики дисбактериозов и восстановления микрофлоры желудочно-кишечного тракта после антибиотикотерапии и других неблагоприятных воздействий у людей старше 12 лет приготовлена на основе указанного консорциума, витаминного комплекса, микрокристаллической целлюлозы, пектина, гидрофосфата кальция, фруктозы, вкусоароматической добавки в заданном соотношении компонентов. Консорциум бифидобактерий штаммов Bifidobacterium bifidum 791-ИН, B.bifidum ЛВА-3, B.longum Я-3, B.adolescentis ГО-13 характеризуется повышенной биологический активностью за счет усвоения широкого спектра углеводов. 3 н. и 4 з.п. ф-лы., 5 табл.
