75
ПРОБЛЕМЫ СМЕЖНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
УДК: 616-093/-098
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЛАКТОБАЦИЛЛ ВЫДЕЛЕННЫХ
ИЗ РАЗНЫХ БИОТОПОВ ТЕЛА
ЧЕЛОВЕКА
Халдарбекова Г.З., Мухамедов И.М.
Ташкентский государственный
стоматологический институт
Освещен видовой и количественный состав лак
-
тобацилл основных биотопов организма человека,
описаны их изменения при физиологических и пато
-
логических процессах. Большое внимание уделено
основным биологическим свойствам лактобацилл
разных биотопов тела человека.
Ключевые слова
: лактобациллы, адгезия, лизо
-
цимная активность, антилизоцимная активность,
антилактоферриновая активность.
Annotation
The review is devoted to the consideration of species
and quantitative composition of lactobacilli of the main
biotopes of the human div, and their changes in phys
-
iological and pathological processes. Much attention is
paid to the basic biological properties of lactobacilli of
different biotopes of the human div.
Key words
: lactobacilli, adhesion, lysozyme activi
-
ty, anti-lysozyme activity, anti-lactoferrin activity.
Хулоса
Ушбу мақола одам организмининг асосий биото
-
пларидаги лактобациллаларнинг миқдорий ва тур
бўйича тахлилига, хамда уларнинг физиологик ва
патологик жараёнлардаги ўзгаришига бағишланган.
Энг катта эътибор одам организмининг турли био
-
топларидаги лактобациллаларнинг асосий биологик
хусусиятларига қаратилган.
Цель исследования –
изучение и анализ коли
-
чественных и качественных критериев лактобацил,
а также оценка основных биологических свойств в
разных биотопах организма человека.
На современном этапе развития науки микро
-
биология, считающаяся фундаментальной и прак
-
тической отраслью знаний, открывает новые двери
в развитии физиологических и патологических на
-
правлений медицины. Уже давно известно, что тело
человека колонизировано огромным количеством
микроорганизмов, которые составляют человече
-
скую микробиоту. Поэтому одной из важнейших
задач современной клинической микробиологии
является изучение микробиот основных биотопов
организма: ротовая полость, кищечник и влагалище,
являющееся индикатором репродуктивного здоро
-
вья женщины [2].
Известно, как неотъемлемая часть лактобакте
-
рий входит в состав микрофлоры различных экониш
тела человека, теплокровных животных, птиц, рыб
и насекомых. В связи с этим лактобациллы широко
применяются в качестве бактерийных препаратов и
в составе продуктов лечебного питания для профи
-
лактики и лечения различных заболеваний.
Все возрастающее значение, которое в последние
годы придается лактобактериям, вызывает необхо
-
димость обобщения знаний, касающихся данной
группы, начиная от её морфологических характери
-
стик и тонких молекулярных механизмов передачи
генетической информации и заканчивая использова
-
нием их в биотехнологических и медицинских це
-
лях.
Род Lactobacillus впервые был описан Beiyerinck
в 1901г [17]. Он представляет собой фенотипически
и генотипически гетерогенную группу микроорга
-
низмов и включает в себя, по разным данным, от 30
до более чем 70 видов и подвидов [1,12].
Лактобактерии имеют форму длинных тонких,
прямых слегка изогнутых палочек до коринефор
-
мных и коккобактерий. Длина палочек и величина
изгиба обычно зависит от возраста культуры соста
-
ва питательной среды [16] и напряжения кислоро
-
да [15]. У представителей этого рода наблюдаются
отчетливые морфологические различия между раз
-
ными видами, хотя некоторые газообразующие виды
(L. fermentum, L. brevis) представляют собой смесь
длинных и коротких палочек. Все виды лактобацилл
отчетливо грам-положительны, и лишь у погибших
бактерий можно наблюдать вариабельность при
окраске по Граму (рис. 1).
При росте на специальных плотных средах лакто
-
бактерии образуют белые, круглые, гладкие, выпу
-
клые, непрозрачные, блестящие колонии с ровными
четкими контурами, диаметром от 2 до 5 мм. В ред
-
ких случаях колонии имеют желтоватый или красно
-
ватый оттенок (рис. 2). При росте на жидких пита
-
тельных средах лактобациллы чаще всего вызывают
равномерные помутнение, вскоре после прекраще
-
ния роста осаждаясь в виде ровного и гомогенного,
реже в виде хлопьевидного или слизистого осадка,
никогда не образуя плёнку на поверхности среды.
76
STOMATOLOGIYA
Среди представителей нормофлоры наиболее до
-
минирующим компонентом считаются лактобацил
-
лы. Они играют важную роль в поддержании нор
-
мального состояния биотопов тела человека, кроме
этого они выполняют многообразные функции в ор
-
ганизме. Видовой и количественный состав лакто
-
флоры биотопов отличаются и может изменяться в
зависимости от состояния организма.
В связи с этим особый интерес пробуждают осо
-
бенности видового состава и комплекса биологи
-
ческих характеристик лактобацилл различных био
-
топов человека в норме и в условиях сниженной
резистентности организма то есть в патологии, ко
-
торая чаще всего наступает при развитии дисбиозов.
Основными биологическими свойствами бакте
-
рий рода Lactobacillus, позволяющими им колони
-
зировать различные биотопы организма человека
и животных и успешно конкурировать с другими
представителями микрофлоры, являются адгезив
-
ная и антагонистическая активность, устойчивость
к высокой кислотности среды. Адгезия – это, конеч
-
но, основное ключевое свойство, определяющее эф
-
фективность колонизации. Адгезия у лактобацилл
обеспечивается специальными специфическими
органеллами – ресничками, находящимися на по
-
верхности бактериальных клеток, ультраструктура
этих органелл – комплекс белков и полисахаридов.
Хорошо изучены механизмы адгезии гастроинте
-
стинальных лактобацилл. Установлено что адгезия
L. acidophilus осуществляется с помощью экзополи
-
сахаридов клеточной стенки и инициируется веще
-
ством белковой природы которое является экзомета
-
болитом [11]. Кроме того, биологическим свойствам
относится антилизоцимная активность (АЛА), лизо
-
цимная активность (ЛА), антилактоферриновая ак
-
тивность (АЛФА), способность адгезии и др. Нужно
отметить что при выявлении этих свойств большую
роль играет видовой состав лактобацилл.
Антагонистические свойства молочнокислых
бактерий обусловлены продукцией органических
кислот (молочной, уксусной), перекиси водорода и
образованием субстанций, схожих с антибиотиками.
По мнению многих исследователей, именно образо
-
вание указанных органических кислот из углеводов
приводит к снижению рН среды и предотвращает
развитие других микроорганизмов [11]. При этом
они продуцируют различные антибактериальные
вещества, мурамидазу, бактериоцины, микроцины и
др. [13].
Было определено, что их количественное содер
-
жание в полости рта здоровых людей составляет
3-4 Lg KOE/мл; в желудке 3 Lg KOE/мл, в тощей и
подвздошной кишках в пределах 2-5 Lg KOE/мл;
а во влагалищной среде они являются доминиру
-
ющим родом (95-98%) [3]. Несмотря на то, что во
влагалище могут обитать до 30 видов бактерий,
90-95% из них представлены лактобактериями, их
количество в 1 мл вагинального секрета достигает
10
7
-10
9
KOE [9].
Если рассматривать биологические свойства лак
-
тобацилл разных биотопов, то следует отметить, что
до сих пор остается неясным, каким образом они
выживают в полости рта, поскольку даже в норме
они находятся в условиях постоянного воздействия
огромного количества клеточных и гуморальных
факторов защиты организма человека к которым от
-
носятся полиморфонуклеары, иммуноглобулины А
и G, лизоцим, лактоферрин, миелопероксидаза, пе
-
роксидаза слюны, сиаловые кислоты и др. При вос
-
палительных заболеваниях полости рта происходит
увеличение показателей иммунитета, что отражает
-
ся на микробиологическом статусе. Например, при
гингивитах возрастает количество лизоцима, а это в
свою очередь подавляет продукцию молочной кис
-
лоты лактобациллами [5].
Проблема идентификации и классификации лак
-
тобацилл является особенно актуальной в связи с
их широким использованием в качестве пробиоти
-
ческих средств и в производстве ферментированных
продуктов традиционного и функционального пита
-
ния. Установлено, что видовой состав лактофлоры
человека может значительно варьировать в зависи
-
мости от национальной принадлежности, террито
-
рии проживания, пищевого рациона и многих дру
-
гих факторов [8].
Ранее в качестве доминирующего вида вагиналь
-
ной микробиоты рассматривали вид Lactobacillus
acidophilus. Позже удалось выявить L. crispatus, L.
gasseri, L. jensenii, L. iners, L. johnsonii [3].
Среди видового разнообразия вагинальных лак
-
тобацилл особое место занимает L. iners. Этот вид
не продуцирует перекись водорода и имеет способ
-
ность адаптироваться к повышенным значениям рН
вагинальной среды. Таким образом, L. iners не спо
-
собны, подобно другим лактобациллам, эффективно
защищать женский организм от патогенных микро
-
организмов, а напротив, предрасполагают к заселе
-
нию влагалища условно-патогенной микрофлорой и
катализируют процессы, инициирующие преждев
-
ременную родовую деятельность [2].
Лактофлора полости рта представлена пятью
видами лактобацилл группы L. acidophilus, L.
fermentum, L. plantarum, L. casei, L. rhamnosus. А вот
лактофлора кищечника при анализе видового соста
-
ва представляется четырымя видами: L. acidophilus,
L. fermentum, L. casei, L. brevis [13].
Надо отметить, что вышеуказанные показатели
могут меняться в зависимости от видового состава
каждого биотопа, потому что в каждом изученном
биотопе существуют отличия видового состава и
биологических свойств лактофлоры в норме и при
дисбиозе [5].
Штаммы лактобацилл, выделенные из полости
рта детей в возрасте 9-18 лет, идентифицирован
-
77
ПРОБЛЕМЫ СМЕЖНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
ные как Lactobacillus plantarum (3 штамма) и Lac
-
tobacillus rhamnosus (2 штамма), обладали наиболее
высокой поверхностной гидрофобностью, адгезией
и коагрегацией с тест-культурами. Высокая степень
аутоагрегации, поверхностной гидрофобности и ко
-
агрегации у большинства оральных штаммов лак
-
тобацилл определяет выраженную способность к
образованию биоплёнки. Данные характеристики
индигенных микроорганизмов делают их более кон
-
курентоспособными в борьбе за сайты адгезии при
образовании биоплёнки в полости рта и способству
-
ют сохранению эубиоза [13].
Кроме этих, выше подтверждённых биологиче
-
ских свойств доказана способность лактобацилл
к влиянию на систему иммунитета, противоопу
-
холевое действие, антагонистическое действие,
стимулирующее действие к размножению и кис
-
лотообразованию бифидобактерий, антиоксидант
-
ное действие, способность понижать липидную
пероксидазу и т.д. [14].
Безопастность лактобацилл для здоровья челове
-
ка в настоящее время является хорошо установлен
-
ным фактом. Однако в редких случаях, в основном
у лиц с вторичными иммунодефицитами, лактоба
-
циллы индигенной микрофлоры способны вызывать
лакальные и генерализованные инфекции. Предста
-
вители рода Lactobacillus могут служить причиной
развития гнойно-воспалительных процессов, эндо
-
кардитов, септицемии, пневмонии, менингита, уро
-
инфекций [4].
Таким образом, со всей очевидностью можно по
-
лагать, что изменение содержания лактофлоры яв
-
ляется одной из форм дисбиотических нарушений в
нормобиоценозах биотопов человека, что позволяет
использовать количественную характеристику лак
-
тобактерий в качестве одного из основных диагно
-
стических критериев при оценке состояния полости
рта, кишечника, и женского репродуктивного тракта
[6,10]. Кроме количественных сдвигов, наблюдает
-
ся изменения видового состава, которое выражается
как в появлении или исчезновении видов лактоба
-
цилл, так и в повышении или снижении их удельно
-
го веса в микробиоценозе. В то же время изучение
этих важнейших особенностей лактобактерий в био
-
топах человеческого организма до сих пор до конца
не изучены.
Список литературы
1. Блохина И.Н., Леванова Г.Ф., Антонов А.С. Си
-
стематика бактерий (с основами геносистема
-
тики). – Н. Новгород, 1992.
2. Будиловская О.В. Видовое разнообразие ваги
-
нальных лактобацилл в норме и при дисбиоти
-
ческих состояниях // Журн. акуш. и жен. бол. –
2017. – С. –24-32.
3. Будилoвская О.В. Современные представления
о
лактобациллах
влагалища
женщин
репродуктивного возраста // Журн. акуш. и жен.
бол. – 2016. – С. 34-43.
4. Глушанова Н.А. Биологические свойства
лактобацилл // Бюл. Сибирской медицины. –
2003. – №4. – С. 50-58.
5. Забирова Т.М. Биологические свойства лактоба
-
цилл биотопов человека в норме и при дисбиозах:
Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Оренбург,
2001.
6. Мухамедов И.М., Неъматов А., Рахмонов Х. Ми
-
кроэкология важнейших биотопов тела человек.
– Ташкент, 2007. – 461 с.
7. Наумкина Е.В. Биологические свойства ваги
-
нальных лактобацилл и факторы местного им
-
мунитета при инфекционно-воспалительных
заболеваниях половой сферы // Пермский мед.
журн. – 2008. – №5. – С. 87-90.
8. Новик Г.И., Сидоренко А.В. Лактобациллы: био
-
технологический потенциал и проблемы иденти
-
фикации // Проблемы здоровья и экологии: Сб.
материалов конф. – Минск, 2007. – С. 141-148.
9. Орлова В.С., Набережнев Ю.И. Состояние и ре
-
гуляция нормального микробиоценоза влагалища
// Научные ведомости. Сер. Медицина. Фарма
-
ция. – Белгород, 2011. – С. 15-20.
10. Соколова К.Я., Совельева И.В., Попова И.В. и др.
Аутофлора человека в норме и патологии и ее
коррекция: Сб. науч. тр.; Под ред. И.Н. Блохи
-
ной. – Горький, 1988. – С. 144-148.
11. Соловьева И.В., Точилина А.Г., Белова И.В. и др.
Биологические свойства лактобацилл. Перспек
-
тивы использования в лабораториях распотреб
-
надзора экспресс-методов амплификации нукле
-
иновых кислот при контроле качества пищевых
продуктов, БАД к пище, лекарственных форм,
содержащих лактобациллы // Медиаль. – 2014. –
№2. – С. 29-44.
12. Тюрин М.В., Шендеров Б.А. Фаги и плазмиды
лактобацилл // Антибиотики и химиотерапия. –
1992. – Т. ХХХIII, №6. – С. 463-468.
13. Червинец Ю.В., Червинец В.М., Миронов А.Ю. и
др.Индигенные лактобациллы полости рта че
-
ловека – кандидаты в пробиотические штаммы
// Человек и его здоровье: Курский науч.-практ.
Вестн. – 2012. – №1. – С. 131-137.
14. Шабанова Н.М., Попкова С.М., Джиоев Ю.П. и
др. Микроэкологическая и геновидовая характе
-
ристика лактобацилл вагинального биотопа у
женщин с неспецифическими воспалительными
заболеваниями нижнего этажа полового трак
-
та // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. – 2013. – №2. – С.
87-95.
15. Arnoud J.P., Lacroix C., Foussereau C., Chopin L.)
Shear stress effects on growth and activity of Lacto
-
bacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus // J. Biotech
-
nol. – 1993. – Vol. 29. – P. 157-175.
78
STOMATOLOGIYA
Таблица. Средние показатели биологических свойств лактофлоры биотопов человека
ПМО
рН
ИА
АЛА
ЛА
МБГ
МБЧ
МР
По
лость р
та
нор
м
а
4,44±0,33
4,04±0,04
3,37±0,24
5,1±0,25
1,33±0,29
0,52±0,1
0,076±0,02
1,39±0,05
па
то
логии
3,5±0,23
4,1±0,12
2,49±0,2
3,72±0,4
0,7±0,1
0,44±0,2
0,22±0,03
0,39±0,05
Влага
лище
нор
м
а
6,05±0,14
4,05±0,03
4,39±0,27
7,56±0,19
1,86±0,35
0,48±0,07
0,26±0,03
0,31±0,14
па
то
логии
3,98±0,31
4,17±0,06
2,42±0,25
4,52±0,76
1,23±0,26
0,47±0,03
0,29±0,03
0,39±0,05
Кище
чник
С
высоким ПМО
6,0±0,01
4,04±0,12
3,83±0,24
5,15±0,15
2,04±0,28
0,51±0,05
0,21±0,06
0,40±0,08
С низким
ПМО
4,55±0,18
4,16±0,04
2,61±0,25
4,52±0,17
1,19±0,2
0,42±0,07
0,38±0,08
0,22±0,04
Примечание.
ПМО
– показатель микробной обсеменености,
рН
– кислотность среды,
ИА
– индекс адгезии,
АЛА
– антилизо
-
цимная активность,
ЛА
– лизоцимная активность,
МБГ
– маркер бактериоциногенности,
МБЧ
– маркер бактериоциночув
-
ствительности,
МР
– маркер резистентности.
Рис. 2. Колонии лактобактерий на среде МРС-4.
Рис. 1. Чистая культура лактобактерий.
16. Jasques N.A., Brown R.A., Sharpe M.E., Fitzgerald
R.J. 980). Characterization of two strains of car
-
iogenic lactobacilli // J. Gen. Microbiol. – 1980. –
Vol. 118. – P. 283-286.
17. Kandler O., Weiss N. Regular, Non-Sporing
Gram-Positive Rods // Sneath H.A. et al.; Eds.
Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Wil
-
liams and Wilkins, Baltimore, 1986. – P. 1208-1234.
