Анотація до роботи:

Штанько Т.В. Біологічні властивості штамів бацил та лактобактерій, перспективних для створення комплексного пробіотика. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2009.

Дисертація присвячена експериментальному обґрунтуванню розробки комплексного пробіотичного препарату на основі бацил і лактобактерій з широким спектром антагоністичної активності щодо УПМ.

На основі даних про видовий і кількісний склад мікрофлори кишечника новонароджених з високим перинатальним ризиком, рівнів і профілів антибіотикорезистентності виділених штамів УПБ доведено необхідність введення у комплекс лікувальних заходів пробіотичних препаратів з широким спектром антагоністичної активності.

Вперше розроблено поживне середовище та визначено оптимальні параметри для росту пробіотичних штамів бактерій як в монокультурі, так і в умовах їх сумісного вирощування. Показано, що в умовах сумісного культивування між ними виникає симбіотичний тип взаємодії.

Доказано в дослідах in vitro та iv vivo ефективність отриманої в розробленому середовищі шляхом глибинного культивування змішаної культури з бацил і лактобактерій, а також їх композиції, отриманої в процесі роздільного культивування пробіотичних штамів бактерій з подальшим їх поєднанням.

В роботі вирішено актуальну наукову задачу – на основі даних щодо біологічних властивостей пробіотичних штамів бацил та лактобактерій, експериментально обґрунтовано створення комплексного пробіотичного препарату з широким спектром антагоністичної активності.

1. Доведено, що у 96,7 % новонароджених з високим перинатальним ризиком, які знаходились на лікуванні у відділенні виходжування недоношених новонароджених дітей відбувалась патологічна колонізація кишечника факультативними умовно патогенними мікроорганізмами. Ентеробактерії, грампозитивні коки, Pseudomonas spp. і дріжджоподібні гриби роду Candida, виділялися в кількості 10⁶ КУО/г і більше на фоні зниження кількості облігатної мікрофлори до 10³-10⁴ КУО/г.

2. Умовно патогенні мікроорганізми, які колонізували кишечник новонароджених, мали високий рівень і множинну стійкість до антибіотиків, що є показником госпітального походження штамів. Активними були лише меропенем та іміпенем для ентеробактерій, офлоксацин та меропенем для псевдомонад, амікацин, нетилміцин, доксициклін, хлорамфенікол, ванкоміцин та іміпенем для стафілококів, ванкоміцин та хлорамфенікол для ентерококів.

Понад 96 % штамів умовно патогенних бактерій мали одночасну стійкість до 7 – 16 антибіотиків.

3. Визначено антагоністичну активність досліджених штамів бацил та лактобактерій по відношенню до колекційних і актуальних штамів УПМ. Найбільшу антагоністичну активність штами L.plantarum 8R-A3 та B.subtilis 3 проявили щодо тест-культур S.aureus та S.flexneri. Штам L.plantarum 8R-A3 був активнішим щодо P.aeruginosa, а B.subtilis 3 щодо штаму C.albicans.

4. Вперше розроблено поживне середовище як для роздільного, так і сумісного культивування L.plantarum 8R-A3, B.subtilis 3 та B.licheniformis 31 на основі зеленої патоки, кукурудзяного екстракту та мінеральних солей. На цьому середовищі бактерії росли і активно накопичували значну кількість життєздатних клітин: L.plantarum 8R-A3 – 3,4 х 10⁹ КУО/мл, B.subtilis 3 до 5,1 х 10⁹ КУО/мл та B.licheniformis 31 – 6,3 х 10⁹ КУО/мл.

5. В процесі сумісного глибинного культивування між бацилами та лактобактеріями утворюється симбіотичний тип взаємодії. При цьому, симбіотичний індекс для L.plantarum 8R-A3 складав 1,18, B.subtilis 3 – 1,24 та B.licheniformis 31 – 1,03.

6. Підібрано оптимальні умови для росту пробіотичних штамів бактерій на розробленому середовищі: рН 6,3 – 7,0 для лактобактерій, 6,5 – 7,5 – для бактерій роду Bacillus та 7,0 –7,5 для асоціації з цих культур. Найкращий розвиток досліджуваних бактерій як в монокультурі, так і в їх асоціації забезпечувалось при температурі 35–37 ⁰С та коефіцієнті масопереносу кисню 2,1 г О₂/ л год. за сульфітним числом.

7. Композиція з лактобактерій і бацил у співвідношенні 2:1:1, а також змішана культура, яка утворюється через 24 год. сумісного культивування B.subtilis 3, B.licheniformis 31 та L.plantarum 8R-A3, in vitro мають високий рівень антагоністичної активності щодо колекційних та актуальних штамів умовно патогенних і патогенних мікроорганізмів.

8. Доведено ефективність застосування змішаної культури та композиції на основі бацил та лактобактерій для корекції кишкової мікрофлори in vivo на моделі експериментального дисбактеріозу. На 10-у добу їх застосування найбільш ефективною щодо умовно патогенних ентеробактерій, ентерококів та дріжджоподібних грибів роду Candida виявилася змішана культура, а композиція 2:1:1 сприяла більш швидшому відновленню кількості лактобактерій та кишкової палички, а також зниженню кількості Pseudomonas spp.

Публікації автора:

1. Сорокулова И.Б. Разработка питательной среды для культивирования Lactobacillus plantarum 8R-A3 / Сорокулова И.Б., Осадчая А.И., Хилько Т.В.*⁾ // Микробиол. журн. – 2003. – Т. 65, № 3. – С. 39–45. (Здобувачем разом з співавторами проведено підбір та оптимізацію середовища для культивування молочнокислих бактерій)

2. Хілько Т.В.*⁾ Ростові характеристики Lactobacillus plantarum, Bacillus subtilis та Bacillus licheniformis при глибинному культивуванні в монокультурі та в умовах сумісного вирощування / Хілько Т.В.*⁾, Осадча А.І. // Мікроб. журн. – 2004. – Т. 66, № 2. – С. 63–68. (Здобувачем самостійно вивчено ріст моно- та змішаної культури бактерій в глибинних умовах культивування)

3. Авдєєва Л.В. Антибіотикорезистентність ентеробактерій, виділених у новонароджених з високим перинатальним ризиком / Авдєєва Л.В., Штанько Т.В., Приходько В.О. // Архив клин. и экспер. медицины. – 2008. – Т.17, № 2. – С. 150–155. (Здобувачем проведено дослідження антибіотикорезистентності та оформлено статтю).

4. Авдєєва Л.В. Експериментальне обґрунтування ефективності комплексного біопрепарату на основі бактерій родів Bacillus та Lactobacillus / Авдєєва Л.В., Штанько Т.В. // Таврический мед.-биол. вестник. – 2008. – Т. 11, № 4 (44). – С. 102–106. (Здобувач брав участь у заборі біологічного матеріалу, дослідженні кількісного та якісного складу мікрофлори кишечника мишей, оформленні статті)

5. Штанько Т.В. Вплив фізико-хімічних факторів на ріст пробіотичних культур бацил та лактобактерій / Штанько Т.В., Авдєєва Л.В., Осадча А.І. // Львівський медичний часопис. – 2009. – Т. 15, № 1. – С. 83–87. (Здобувачем проведено дослідження по впливу рН, температури та аерації на ріст моно- та змішаної культури в глибинних умовах вирощування).

6. Сорокулова І.Б. Корекція біоспорином порушень мікробіоценозу кишечника у новонароджених дітей / Сорокулова І.Б., Сафронова Л.А., Виноградов В.П., Тишкевич В.М., Хілько Т.В.*⁾ та інші. // Перинатологія та педіатрія. – 2003. – № 2. – С. 23–26. (Здобувачем проведено визначення видового та кількісного складу мікрофлори кишечника новонароджених)

7. Хілько Т.В.*⁾ Біологічні властивості пробіотичних штамів бактерій, перспективних для створення нового комплексного біопрепарату / Хілько Таїсія Вікторівна // Вісник наукових досліджень. – 2005. – № 1. – С. 157 – 158.

8. Хилько Т.В.*⁾ Антагонистическая активность бактерий, перспективных для создания нового комплексного пробиотика / Хилько Т.В.*⁾, Осадчая А.И. // Анали Мечниківського інституту. – 2003. – № 4–5. – С. 148

9. Хилько Т.В.*⁾ Изучение возможности получения смешанной культуры с целью разработки технологии нового комплексного препарата / Хилько Т.В.*⁾, Осадчая А.И. // Актуальные вопросы инфекционных болезней: науч.-практ. конф. статья. – 2003. – С. 104–106.

10. Штанько Т.В. Разработка новых пробиотиков – биокорректоров микробиологических нарушений / Штанько Т.В., Авдеева Л.В. // "Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии": Междунар. науч. конф, 2-6 июня 2008 г., статья. – 2008. – С. 39–40.

11. Хилько Т.В.*⁾ Опыт клинического применения аэробных спорообразующих бактерий для нормализации микробиоценоза кишечника новорожденных / Хилько Т.В.*⁾, Сафронова Л.А. // Биология – наука XXI века: конф. молодых ученых, 20-24 мая 2002 г.: тезисы докл. – VI., – 2002. – С. 155–156.

12. Смірнов В.В. Розширення застосування в медичній практиці біоспорину – ефективного препарату проти сальмонельозу, дизентерії, харчових токсикоінфекцій та дисбактеріозів / Смірнов В.В., Шунько Є.Є., Виноградов В.П., Сорокулова І.Б., Сафронова Л.А., Хілько Т.В.*⁾ // Матеріали науково-практичного семінару “Наука – Києву”, 20 грудня 2002 р.: тези. – 2002. – С. 59–61.

13. Хілько Т.В.*⁾ Дослідження біотехнологічних параметрів для створення нового комплексного препарату / Хілько Таїсія Вікторівна // Актуальные вопросы современного естествознания – 2003: конф. молодых учених, 11-13 апреля 2003 г.: тезисы докл. – 2003. – С. 89

14. Хілько Т.В.*⁾ Розширення застосування в медичній практиці біоспорину – ефективного препарату для нормалізації мікробіоценозу кишечника новонароджених / Хілько Т.В.*⁾, Сафронова Л.А. // Актуальные вопросы современного естествознания – 2003: конф. молодых учених, 11-13 апреля 2003 г.: тезисы докл. – 2003. – С. 89–90.

15. Хилько Т.В.*⁾ Разработка технологии создания нового комплексного пробиотика / Хилько Таисия Викторовна // Биология – наука XXI века: конф. молодых ученых, 14-18 апреля 2003 г.: тезисы докл. – 2003. – С. 135–136.

16. Хилько Т.В.*⁾ Влияние физико-химических факторов на рост и развитие пробиотических штаммов микроорганизмов / Хилько Т.В.*⁾, Осадчая А.И. // "Биотехнология – охране окружающей среды": междунар. науч. конф., 25-27 мая 2004 г.: тезисы докл. – 2004. – С. 153.

17. Штанько Т.В. Розробка комплексного препарату на основі бактерій родів Bacillus та Lactobacillus / Штанько Т.В., Осадча А.І. // Молодь і поступ біології: Міжнар. конф. студентів та аспірантів, 11-14 квітня 2005р., тези доповідей. – 2005. – С. 172–173.

18. Авдєєва Л.В. Експериментальне обгрунтування ефективності комплексного пробіотичного препарату на основі бактерій роду Bacillus та Lactobacillus / Авдєєва Л.В., Штанько Т.В. // "Довкілля і здоровя": Всеукр. наук.-практ. конф, 24-25 квітня 2008 р., тези доповідей. – 2008.– С. 4–5.

*⁾ – Прізвище Хілько змінено на Штанько