КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-24-00493
НазваниеПробиотические свойства свободных от устойчивости к антибиотикам Lacticaseibacillus paracasei, выделенных из ферментированного верблюжьего молока
Руководитель Чурин Алексей Александрович, Доктор медицинских наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" , Томская обл
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология
Ключевые слова Бактерии, биотехнология, геномика, устойчивость к антибиотикам
Код ГРНТИ34.27.51
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
1. В физиологических экспериментах будут определены пробиотические свойства новых свободных от устойчивости к антибиотикам штаммов L. paracasei, включая устойчивость к низким рН, автоагрегацию, устойчивость к действию ферментов ЖКТ – лизоцима, пепсина и трипсина, желчным кислотам. Полученные данные будут рассмотрены в свете геномных механизмов.
2. Будут определены физиологические характеристики новых изолятов, включая спектр используемых сахаров, устойчивость к NaCl, кинетические характеристики роста в условиях разных температур. Будут определены основные метаболические пути на основе последовательностей генома.
3. Будут определены минимальные ингибирующие концентрации антибиотиков (MIC) (аминогликозидов, β-лактамов, ингибиторов синтеза белка) и сопоставлены с геномными данными.
4. Будут проведены исследования влияния новых свободных от устойчивости к антибиотикам штаммов L. paracasei на жизнеспособность и плодовитость мух D. melanogaster, а также на их физиологические параметры (массу тела). Будет проведена оценка безопасности перспективных штаммов пробиотиков в тесте учета соматической рекомбинации (мозаицизма) у D. melanogaster.
5. С целью дальнейшего возможного использования новых штаммов в промышленности будут определены технические характеристики культур - вязкость и скорости кислотообразования
Выполнение проекта позволит охарактеризовать пробиотические свойства новых штаммов L. paracasei свободных от устойчивости к антибиотикам, выделенных из традиционного продукта алтайцев – ферментированного верблюжьего молока. Штаммы могут найти применение в молочнокислой промышленности и в качестве новых пробиотиков. Регулирование наличия трансмиссивной антибиотикорезистентности штаммов, используемых для производства продуктов питания и биологически активных продуктов является очевидным вектором развития высокотехнологичной пищевой промышленности. Результатом проекта будут перспективные штаммы-продуценты с совокупной генетической и фенотипической характеристикой.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В процессе изучения пробиотических свойств изучаемых штаммов L. рaracasei были проведены следующие исследования: минимумы, максимумы и оптимумы рН, устойчивость к лизоциму, пепсину, трипсину, панкреатину. Все штаммы были выращены на жидкой среде MRS, при оптимальной температуре 37°. Нами было показано, что штаммы 1311, 1339, 1362(1574), 1374 выдерживают значение рН от 7.0 до 2.0.. Штамм 1571-2 выдерживает значение рН от 7.0 до 3.0, а штамм 1570-1 выдерживает значение рН от 7.0 до 4.0. Оптимум для роста культур составляет 6,5 -5,5 рН.
Все штаммы устойчивы к лизоциму, пепсину, трипсину. При изучении устойчивости к панкреатину оказалось, что у штаммов 1311 и 1362(1574) она отсутствует в отношении контрольной группы. Культуры 1311, 1339, 1362(1574), 1374, показали более низкую устойчивость к солям желчных кислот чем 1570-2, 1571-2.
По исследованию используемых сахаров наши исследования показали, что для роста всех культур не подходят ксилоза и арабиноза. Лучшими вариантами для всех культур стали маннит, мальтоза, лактоза и глюкоза. Штаммы 1374, 1570-2, 1571-2 выдерживают максимальные значения NaCl в среде - 8%, минимальное 4% для штамма 1311.
Эксперименты с дисками антибиотиков показали, что все штаммы устойчивы к полимиксину В (РВ). При этом штаммы 1339 и 1374 так же устойчивы к гентамицину (GEN).
Было показано, что штаммы 1311, 1339, 1362(1574), 1374 обладают наилучшими пробиотическими характеристиками.
В процессе исследования свободных от устойчивости к антибиотикам L. paracasei были получены данные о влиянии наиболее перспективных штаммов пробиотиков на жизнеспособность и плодовитость мух D. melanogaster, и измерены их физиологические параметры в контрольных и опытных группах. В частности, была проведена оценка следующих параметров: выживаемости по количеству вылетевши особей, времени вылета мух с целью оценки влияния изученных штаммов на скорость созревания мух, массе тела взрослых особей, продолжительности жизни, тесту ползающей личинки, который позволяет оценить наличие дефектов в развитии мух. Все параметры кроме теста ползающей личинки оценивались раздельно для самцов и самок. Изученные штаммы L. paracasei вносились в питательную среду в количестве 1*107, 1*108, 1,5*108, 2*108 КОЕ/мл соответственно. Более высокие концентрации внести не представлялось возможным из-за потери стандартной вязкости у питательной среды.
Так, было показано, что в высоких концентрациях (1,5*108 и 2*108 КОЕ/мл) все исследованные штаммы оказывали однонаправленное действие на некоторые показатели мух. Не отличались от соответствующих контрольных значений результаты замеров продолжительности жизни, а так же в тесте ползающей личинки. В это же время, показатели массы тела и выживаемости мух снижались, а время вылета мух увеличивалось. По всей видимости, выявленное воздействие на процессы развития мух в период личиночной стадии оказывают продукты жизнедеятельности L. Paracasei, находящихся в питательной среде в высоких концентрациях и сдвигающих значения рН в кислую сторону от нормальных значений, необходимых для полноценного развития мух. На параметры зрелых мух (продолжительность жизни) данный фактор уже не влияет. Исследование показало, что дозы 1*107 и 1*108 КОЕ/мл являются оптимальными для Dr. Melanogaster, безопасными и наиболее перспективными для дальнейших исследований влияния свободных от устойчивости к антибиотикам штаммов L. paracasei на мух Dr. melanogaster.
Результаты исследования приняты к опубликованию в международном научном журнале MICROBIOLOGY (WoS, Scopus) v.94, № 7, а также доложены в очном формате на 5-й Российском микробиологическом конгрессе по результатам которого опубликованы одни тезисы доклада в сборнике конгресса.
Информация о проекте была размещена на новостном портале Томского государственного университета (https://news.tsu.ru/news/biologi-tgu-ishchut-puti-sozdaniya-otechestvennykh-chistykh-probiotikov/).
Публикации
1. Соколянская Л.О., Авакян М.Р., Хандышанова М.М., Клоков Н.В., А.В. Ракитин А.В., Бегматов Ш., Ракитин А.Л., Ганина В.И., Глухова Л.Б., Чурин А.А. , Лукина А.П., Карначук О.В. Isolation of Novel Lactobacillaceae Free of Antibiotic Resistance Genes MICROBIOLOGY, v.94, № 7 (год публикации - 2025)
2. Соколянская Л.О., Лукина А.П., Никитина Е.А., Хандышанова М.М., Авакян М.Р., Ганина В. И., Чурин А.А., Карначук О.В. Пробиотические свойства свободных от устойчивости к антибиотикам Lacticaseibacillus paracasei, выделенных из ферментированного верблюжьего молока 5-й Российский микробиологический конгресс : сборник тезисов докладов ; Волгоград, 29 сентября – 3 октября 2025 г. / под ред. Д. А. Бабкова. – Волгоград : Библиотечно- издательский центр ВолгГМУ, 2025., 5-й Российский микробиологический конгресс : сборник тезисов докладов ; Волгоград, 29 сентября – 3 октября 2025 г. / под ред. Д. А. Бабкова. – Волгоград : Библиотечно- издательский центр ВолгГМУ, 2025. - С. 214-215. (год публикации - 2025)