В статье авторы изучают in vitro влияния различных пектинов на размножение стафилококков и продукцию ими энтеротоксинов типов А и В
Ключевые слова: пектины, энтеротоксины, влияние
Введение. Одними из ведущих возбудителей инфекций человека в мире как внебольничных, так и нозокоминальных являются стафилококки. В США они вызывают 12 % всех нозокоминальных инфекций, 19 % послеоперационных раневых инфекций, 16 % инфекции крови, 20 % нозокоминальной пневмонии. Стафилококки продуцируют целый ряд экзопротеинов. Их главная функция — локальные превращение тканей макроорганизма в питательные вещества, необходимые для размножения и развития болезни. Стафилококки продуцируют 24 иммунологически различных типа энтеротоксинов, которые являются важными факторами патогенности стафилококков.
Для борьбы со стафилококковой инфекцией до настоящего времени не создали эффективных препаратов. Кроме того, возникает большая проблема борьбы с антибиотикоустойчивыми штаммами стафилококков. В настоящее время идет поиск новых, эффективных, доступных средств борьбы со стафилококками и поиск субстанций, способствующих ингибированию продукции факторов патогенности и роста стафилококков. Особое внимание исследователей уделяется таким доступным, простым и безвредным препаратам как пектины, лигнины и другие пищевые волокна. Установлено, что пектины бактерицидно влияют на многие патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. В отношении бактерицидного действия пектинов на стафилококки имеются противоречивые данные. Так некоторые авторы отмечают высокую чувствительность стафилококков ко всем пектинам, однако некоторые исследователи свидетельствует о том, что стафилококки обладают большей устойчивостью к пектинам и сохраняют свою жизнеспособность при контакте с ними до 48 часов. Пищевые волокна обладают сорбционной активностью и их используют для выведения из макроорганизма радионуклеотидов, солей тяжелых металлов. Для рационального использования пектинов в лечении больных необходимо доскональное экспериментальное изучение влияния пектинов на рост стафилококков и продукцию стафилококковых энтеротоксинов. Однако до сих пор недостаточно изучено, как действуют пектины на рост стафилококков и на продукцию факторов патогенности стафилококков. Недостаточно исследованы и особенности влияния различных пектинов на продукцию стафилококками энтеротоксинов.
Цель. Изучить in vitro влияния различных пектинов на размножение стафилококков и продукцию ими энтеротоксинов типов А и В
Методы исследования. В работе исследовали Томатный пектин Tomato 404 042-A и Шиповниковый пектин Rose Hip 200 фирмы Obipectin, GRINDSTED Pectin SY 715 фирмы DANISCO и GENU Pectin type LM-105-AS фирмы CPKelko.
В качестве референс продуцента SEA использовали штамм S. aureus FRI 722, а в качестве продуцента SEB использовали штамм S. aureus FRI-715 Н.
Определение pH среды до и после выращивания проводили на pH-метре «Mettler».
Выращивание энтеротоксигенных штаммов стафилококков, продуцирующих SEA и SEB, проводили в пробирках объемом 50 мл, в которые вносили по 4,5 мл питательной среды на основе ферментативного казеинового гидролизата. Затем в пробирки со средой вносили суточную культуру стафилококков в объеме 0,5 мл, содержащую 10 7 КОЕ/мл (т. е. исходная концентрация составляла 10 6 КОЕ/ мл) и пектины из расчета конечной концентрации в среде 1,2,3 %. Выращивание бактериальных культур как в контроле, так и в опыте проводили на шуттель-аппарате при непрерывном встряхивании (210 оборотов в мин) 24 ч при 37°С, после чего из каждой пробы брали 0,5 содержимого и вносили в пробирки с 4,5 мл тиогликолевого буфера, делали 10-кратные разведения (от 10 1 до 10 12 ) и из разведений брали по 50 микролитров, проводя количественные высевы на чашки Петри с плотной питательной средой Baird-Parker, содержащей теллурит калия и яичный желток. Учет количества клеток стафилококков проводили подсчетом выросших колоний.
Для определения СЭ после окончания культивирования микробные клетки удаляли центрифугированием при 10 тысяч об./мин в течение 15 минут. Содержание СЭ определяли в надосадочной жидкости с помощью реакции непрямой гемагглютинации с использованием эритроцитарных диагностикумов и ИФА. Результаты ИФА регистрировали на фотометре фирмы «Multiscan». Контролем служили те же энтеротоксигенные штаммы стафилококков, выращенные на аналогичной питательной среде, но без добавления пектинов.
Результаты. Для определения влияния различных пектинов на продукцию стафилококковых энтеротоксинов в качестве модельной системы были взяты референс-культуры энтеротоксигенных стафилококков, продуцирующих SEA и SEB. При исследовании 1 %, 2 % и 3 % концентрации пектинов установлено, что 1 % концентрация пектинов не подавляет образование СЭ, 2 % концентрация пектинов подавляет образование СЭ в меньшей степени, чем 3 % концентрация пектинов.
Выраженное ингибирующее действие на рост S.aureus FRI-722 отмечено при культивировании штамма в присутствии шиповникового и томатного пектинов, концентрация стафилококков в среде достигала лишь 10^8 КОЕ/мл. Несмотря на то, что культуры стафилококков в присутствии пектинов оставались жизнеспособными или активно размножались, пектины ингибировали продукцию энтеротоксина А. Пектин GRINDSTED Pectin SY 715 в концентрации 3 % полностью ингибировал продукцию этого энтеротоксина. GENU Pectin type LM-105-AS также обладал способностью подавлять его продукцию. Известно, что оптимумом pH для продукции СЭ является pH среды 7,0–8,0, в связи с этим исходное значение pH среды устанавливали 7,2. Способность подавлять продукцию А и В энтеротоксинов пектинами, возможно, связана со сдвигом pH среды, который происходит при выращивании стафилококков при наличии в среде пектинов. Показано, что пектины, подавляющие продукцию СЭ (шиповниковый, томатный, GRINDSTED Pectin SY 715, GENU Pectin type LM-105-AS), во время роста сдвигали pH среды в кислую зону.
Заключение. Нами было установлено, что все 4 исследуемых пектина снижали рН среды в среднем (7,2 до 5,4), а также снижали рост стафилококков и продукцию стафилококковых энтеротоксинов типа А и В. Такие пектины как GRINDSTED Pectin SY 715 и Шиповниковый пектин Rose Hip 200 обладали более значительной способностью снижать рост и продукцию энтеротоксинов типа А и В, в то время как томатный пектин и GENU Pectin type LM-105-AS обладали меньшей способностью снижать рост стафилококков и продукцию SEA и SEB. Установлено, что пектины больше снижали рост и продукцию энтеротоксинов, когда их концентрация в питательной среде составляла 3 %.
Известно, что пектины не обладают побочным негативным воздействием на организм человека и их можно использовать как профилактическое средство для борьбы со стафилококками наряду с другими препаратами, используемыми для этих целей.
