Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Характеристика короткоцепочечных и полиненасыщенных жирных кислот метаболитов пробиотических микроорганизмов

Работа №72311
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы73
Год сдачи2020
Стоимость4850 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 0
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Введение 6
1 Обзор литературы 7
1.1 Структура жирных кислот и их значение для организма человека 7
1.2 Состав и функции нормальной микрофлоры толстого кишечника. Понятие о дисбиозе 24
1.3 Современные аспекты создания метабиотиков и их применение в медицине 28
2 Материалы и методы исследования 32
2.1 Этапы и схема исследования 32
2.2 Характеристика микроорганизмов, используемых в экспериментальной работе 34
2.3 Выделение клинических штаммов микроорганизмов 36
2.4 Получение супернатантов пробиотических бифидо- и лактобактерий 37
2.5 Определение спектра жирных кислот супернатантов пробиотических культур методом газо-жидкостной хроматографии 38
2.6 Методы математического анализа результатов 41
3 Результаты собственных исследований 42
3.1 Определение концентрации жирных кислот у клинических
штаммов бифидобактерий при различных состояниях биотопа толстого кишечника человека 42
3.2 Сравнительный анализ концентрации жирных кислот при различных степенях дисбиоза 45
3.3 Определение количественного состава жирных кислот метаболитов пробиотических микроорганизмов 47
3.4 Сравнительный анализ концентраций жирных кислот в супернатантах пробиотических микроорганизмов 51
Заключение 56
Список использованных источников 58


Исследования микробиоты человеческого организма начались более ста лет. Впервые мысли о роли и влиянии микрофлоры на организм человека задавался русский основоположник бактериологии - И.И. Мечников. Многочисленные исследования позволили получить широкий спектр знаний о микрофлоре кишечника. Так стало известно, что бактерии толстого кишечника человека делятся на доминирующие и транзиторные виды, которые циркулируют по всему пищеварительному тракту [38, 40].
В современном мире микрофлора в организме человека выделяется как одна из важных систем адаптации. Широко изучаются метаболические возможности микробиоты толстого кишечника, ее способность влиять на работу желудочно¬кишечного тракта, а также продуцировать важные для макроорганизма метаболиты в ходе ферментативной активности.
Главные метаболиты пробиотических организмов синтезируются вследствие ферментативного расщепления микрофлорой пищевых волокон до простых углеводов и представлены жирными кислотами, которые оказывают непосредственное действие на различные системы организма человека. В частности, метаболиты пробиотических микроорганизмов обеспечивает защитные, антимутагенные и антиканцерогенные функции, а также оказывают положительные эффект, улучшая моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, участвуя в образовании нейромедиаторов, регулируя водно- электролитный баланс [40, 69].
Все вышеперечисленные положительные эффекты позволяют рассматривать бифидобактерии в виде основы для создания препаратов нового поколения для стабилизации микробного баланса микробиоты толстого кишечника человека.
Целью исследования является определение количественного состава жирных кислот метаболитов пробиотических микроорганизмов и клинических штаммов методом газо-жидкостной хроматографии.
В связи с поставленной целью следует решить следующие задачи:
1) Определить количественный состав летучих жирных кислот супернатантов пробиотических и клинических штаммов бифидо- и лактобактерий;
2) Провести сравнительный анализ концентрации жирных кислот в метаболитах клинических штаммов при различных степенях дисбиоза толстого кишечника человека;
3) Охарактеризовать спектр и уровень летучих жирных кислот пробиотических штаммов как перспективных культур для создания метабиотиков для коррекции микроэкологических нарушений толстого кишечника человека.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


1 Сравнительный анализ спектра карбоновых кислот в супернатантах бифидобактерий при эубиозе и дисбиозе толстого кишечника человека показал, что метаболическая активность бифидофлоры изменяется в зависимости от микроэкологического состояния толстого кишечника человека. У штаммов, изолированных при дисбиозе отмечается снижение уровня уксусной и пропионовой карбоновых кислотдо 4,17 ммоль/л и 0,07 ммоль/л, соответственно.
2 Сравнительный анализ карбоновых кислот эталонных штаммов показал наиболее высокий уровень уксусной кислоты у штаммов L. acidophilus NK1 (64,48 ммль/л), L. fermentum 90тс42 (53,82 ммоль/л) и L. fermentum К3ш24 (51,21 ммоль/л), поэтому данные штаммы можно рассматривать как перспективные культуры при создании эффективных бактерийных препаратов (про-, сим- и метабиотиков), восполняющих пул короткоцепочечных жирных кислот в просвете толстого кишечника человека.
3 Комплексная оценка спектра жирных кислот метаболитов пробиотических микроорганизмов позволяет составить метаболический паспорт бифидо- и лактобактерий, для отбора эффективных пробиотиков, а также конструирования новых современных препаратов - метабиотиков, - для стабилизации микробного баланса кишечной микробиоты человека.



1 Ардатская, М.Д. Клиническое применение пищевых волокон: метод. пособие / М. Д. Ардатская. - М.: 4ТЕ Арт, 2010. - 48 с.
2 Ардатская, М.Д. Синдром избыточного бактериального роста: учебное пособие / М.А. Ардатская. - М.: Форте принт, 2011. - 56 с.
3 Березов, Т.Т. Биологическая химия: учебник / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. - М.: Медицина, 2006. - 704 с.
4 Бифидосодержащие пробиотики: ОФС.1.7.1.0003.15: Общая фармакопейная статья. - М., 2015. - 12 с.
5 Бондаренко, В.М. Метаболитные пробиотики: механизмы терапевтического эффекта при микроэкологических нарушениях / В.М. Бондаренко // Consilium Medicum. - 2005. -№7. - С. 437-443.
6 Василенко, Ю.К. Биологическая химия: учебное пособие / Ю.К. Василенко. - М.: МЕДпресс-информ, 2011. - 432 с.
7 Ворслов, Л.О. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты как источник долголетия / Л.О. Ворслов // Вопросы диетологии. - 2017. - №7. - С. 36-41.
8 Грачева, Н.М. Хилак форте в комплексном лечении больных острыми кишечными инфекциями и хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта с явлениями дисбактериоза / Н.М. Грачева, Н.И. Леонтьева, И.Т. Щербаков // Consilium Medicum. - 2004. - №1. - С. 31-34.
9 Дармов, И.В. Выживаемость микроорганизмов пробиотиков в условиях in vitro, имитирующих процесс
пищеварения у человека / И.В. Дармов, И.Ю. Чичерин, И.П. Погорельский // Кишечная микробиота. - 2013. - №2. - С. 4-15.
10 Ерофеев, Н. П. Клиническая физиология толстой кишки. Механизмы действия короткоцепочечных жирных кислот в норме и при патологии / Н.П. Ерофеев, В.Г. Радченко, П.В. Селиверстов. - СПб: Форте Принт, 2012. - 56 с.
11 Зайцева, Л.В. Баланс полиненасыщенных жирных кислот в питании / Л.В. Зайцева, А.П. Нечаев // Питание и здоровье. - 2014. - №11. - С. 56-59.
12 Захарова, Ю.В. Роль бифидобактерий в кишечном микробиоценозе вич-инфицированных детей: дис.доктора мед. наук: 03.02.03 : защищена 12.03.19 : утв. 13.03.20 / Ю.В. Захарова; ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава России. - Кемерово, 2019. - 238 с.
13 Захарова, Ю.В. Хроматографический анализ жирных кислот клеточных стенок бифидобактерий с различной гидрофобностью / Ю.В. Захарова, А.С. Сухих // Сорбционные хроматографические процессы. - 2015. - № 6. - С. 776-783.
14 Иванова, Е.В. Роль бифидофлоры в ассоциативном симбиозе кишечной микробиоты человека: дис. доктора мед. наук: 03.02.03 : защищена 31.05.18 : утв. 26.09.18 / Е.В. Иванова; Юж.-Ур. Гос. мед. ун-т. - Челябинск, 2018. - 295 с.
15 Каратеев, А.Е. Эйкозаноиды и воспаление / А.Е. Каратеев, Т.Л. Алейникова //Современная ревматология. - 2016. - №4. - С. 73-86.
16 Кириченко, К.А. Жирнокислотный состав общих липидов высших водных растений из реки ангары / К.А. Кириченко, Т.П. Побежимова, Н.А. Соколова и др. // Химия растительного сырья. - 2011. - № 2. - С. 97-102.
17 Комов, В.П. Биохимия: учеб. для вузов / В. П. Комов, В.Н. Шведов. - М.: Дрофа, 2006. - 638 с.
18 Корниенко, Е.А. Метаболическое действие микробиоты и метабиотики / Е.А. Корниенко // РМЖ. -2016. - №18. - С. 1196-1201.
19 Кукина, Т.П. «Липофильные компоненты мытников Pedicularis striata pallas и Pedicularis flava pallas» / Т.П. Кукина, И.В. Хан // Химия растительного сырья. - 2019. - № 4. - . 113¬118.
20 Лактосодержащие пробиотики: ОФС.1.7.1.0006.15: Общая фармакопейная статья. - М., 2015. - 10 с.
21 Лиминова, О.А. Лекция для врачей: Клиническая фармакология препаратов, применяемых для лечения дисбактериоза кишечника / О.А. Лиминова, Л.Э. Федотова, А.В.
Садин. - Иваново, Ивановская Государственная Медицинская Академия, 2007. - 15 с.
22 Мазанкова, Л. Н. Оценка нарушений микробиоценоза при острых кишечных инфекциях у детей и их коррекция / Л.Н. Мазанкова, Н.И. Ильина, О.А. Кондракова // Трудный пациент. -
2004. - № 9. - С. 11-16.
23 Малкоч, А.В. Кишечная микрофлора и значение пробиотиков для ее функционирования / А.В. Малкоч, С.В. Бельмер // Лечащий врач. -2006. -№ 4.- С. 60-66.
24 Медицинская микробиология, вирусология и иммунология; Учебник для студентов медицинских вузов / Под. ред. А. А. Воробьева. — 2-е изд., испр. и доп.— М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2012. - 704 с.
25 Метабиотики как естественное развитие пробиотической концепции / М.Д. Ардатская [и др.] // Трудный пациент. - 2017. -№ 6. - С. 35-39.
26 МУ № 4.1.2773-10. Методические указания по контролю химических факторов. Определение массовых концентраций летучих жирных кислот (уксусная, пропионовая, изомасляная, масляная, валериановая, изокапроновая, капроновая) в биосредах (кровь) газохроматографическим методом. - М.: Роспотребнадзор, 2010.
27 Павленко, В.В. Пробиотики и воспалительные
заболевания кишечника: оценка эффективности
пробиотического комплекса «Бактистатин» в терапии больных язвенным колитом / В.В. Павленко, Г.А. Катаганова, С.Б. Александрова // Современные проблемы науки и образования.- 2015. - №5. - С. 75-77.
28 Пат. 2145511 Российская Федерация, МКИ B 01 D 15/08. Способ разделения смеси жирных кислот фракции с2- с7методом газожидкостной хроматографии / Н. С. Иконников [и др.]; НИФ "УЛЬТРАСАН". - № 9106669/12; Заявл. 09.04.1999; опубл. 20.02.2000, Бюл. № 11. - 8 с.
29 Плотникова, Е.Ю. Метабиотики — комплексное решение дисбиотических проблем при различных заболеваниях / Е.Ю. Плотникова, Т.Ю. Грачева // РМЖ. - 2018. -№5. - С. 72¬76.
30 Северин, Е.С. Биохимия / Е.С. Северин. - М.: ГЭОТАР- МЕД, 2004. - 784 с.
31 Селиверстов, П.В. Роль дисбиоза кишечника в развитии митохондриальной дисфункции и неалкогольной жировой болезни печени / П.В. Селиверстов, С.И. Ситкин, В.Г. Радченко // Медицинский совет. - 2018. - №6. - С. 89-95.
32 Тюренков, И.Н. Роль микрофлоры кишечника, состава пищи, gpr41- и gpr43-рецепторов к короткоцепочечным жирным кислотам в энергетическом обмене позвоночных животных / И. Н. Тюренков, Д. В. Куркин, Е. В. Волотова // Успехи физиологических наук. - 2017. - № 2. - С. 100-112.
33 Чиркин, А.А. Биохимия / А.А. Чиркин, Е.О. Даниченко.
- М.: Медицинская литература, 2010. - 605 с.
34 Шендеров, Б. А. Микробная экология человека и ее роль в поддержании здоровья / Б.А. Шендеров // Метаморфозы.
- 2014. - № 5. - С. 72-80.
35 Bent, S. Valerian for sleep: a systematic review and meta-analysis/ S. Bent, A. Padula, D. Moore, et al. // Am J Med. - 2006. - Vol.19, №12. - P. 1005-1012.
36 Berbert, A.A. Supplementation of fish oil and olive oil in patients with rheumatoid arthritis / A.A. Berbert, C.R. Kondo, C.L. Almendra, et al. // Nutrition. - 2005. - Vol.21, №2. - P. 131-136.
37 Besten, G. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism / G.Besten, K. Eunen, A.K. Groen, et al. // J Lipid Res. - 2013. - Vol.54, №9. - P. 2325-2340.
38 Bezkorovainy, A. Probiotics: determinants of survival and growth in the gut / A. Bezkorovainy //Am J Clin Nutr. - 2001. - Vol. 73, №2. - P. 399-405.
39 Blakeney, B.A. Branched Short-Chain Fatty Acid Isovaleric Acid Causes Colonic Smooth Muscle Relaxation via cAMP/PKA Pathway / Blakeney, M.S. Crowe, S. Mahavadi, et al. // Dig Dis Sci. - 2019. - Vol.64, №5. - P. 1171-1181.
40 Bondue, P. Genome of Bifidobacteria and Carbohydrate Metabolism / P. Bondue, V. Delcenserie // Korean J Food Sci Anim Resour. - 2015. - Vol. 35, № 1. - Р. 1-9.
41 Costantini, L. Impact of Omega-3 Fatty Acids on the Gut Microbiota / L. Costantini, R. Molinari, B. Farinon, et al. //Int J Mol Sci. - 2017. - Vol.18, №12. - P. 2645.
42 Covington, D.K. The G-protein-coupled receptor 40 family(GPR40-GPR43) and its role in nutrient sensing / D.K. Covington, C.A. Briscoe, A.J. Brown, et al. // Biochemical Society Transactions. -2006. - Vol.34, № 5. - P. 770-773.
43 DeGruttola, A.K. Current understanding of dysbiosis in disease in human and animal models / A.K. DeGruttola, D. Low, A. Mizoguchi, et al. // Inflamm Bowel Dis. - 2016. - Vol.22, № 5. - P. 1137-1150.
44 Farina, A.C. Conjugated linoleic acid improves glucose utilization in the soleus muscle of rats fed linoleic acid-enriched and linoleic acid-deprived diets / A.C. Farina, S. Hirabara, J. Sain, et al. // Nutr Res. - 2014. - Vol.34, №12. - P. 1092-1100.
45 Ghosh, S. Fish Oil Attenuates Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acid-Induced Dysbiosis and Infectious Colitis but Impairs LPS Dephosphorylation Activity Causing Sepsis / S. Ghosh, D. DeCoffe, K. Brown, et al. // PLoS One.- 2013. - Vol.8, №2. - P. 2-14.
46 Goncalves, N.B. a-Linolenic acid prevents hepatic steatosis and improves glucose tolerance in mice fed a high-fat diet / N.B. Goncalves, R.F. Bannitz, B.R. Silva, et al. // Clinics (Sao Paulo). - 2018. - Vol.73, №2. - P. 332-336.
47 Granado-Serrano, A.B. Faecal bacterial and short-chain fatty acids signature in hypercholesterolemia / A.B. Granado- Serrano, M. Martin-Gari, V. Sanchez, et al. // Sci Rep. - 2019. - Vol.9, №1. - P. 17-72.
48 Hamer, H.M. Review article: the role of butyrate on colonic function / H.M. Hamer, D. Jonkers, K. Venema, et al. // Aliment Pharmacol Ther. - 2008. - Vol.27, №2. - P.104-119.
49 lebba, V. Eubiosis and dysbiosis: the two sides of the microbiota / V. Iebba, V. Totino, A. Gagliardi, et al. // New Microbiol. - 2016. - Vol.39, №1. - P. 1-12.
50 Jousimies-Somer, H. Wadsworth-KTL anaerobic bacteriology manual / H. Jousimies-Somer, P. Summanen, D. Citron, et al. - Washington, 2002.
51 Judkins, T.C. Probiotics, Nutrition, and the Small Intestine / T.C. Judkins, D. L. Archer, D. C. Kramer, et al. // Current Gastroenterology Reports. - 2020. - Vol.22, №2.
52 Lee, K.W. The role of omega-3 fatty acid in the secondary prevention of cardiovascular diseases / K.W. Lee, G. Lip // Q.J. Med. - 2003. - Vol.4, №5. - P. 612-619.
53 Lewkowicz, N. Naturally Occurring Nervonic Acid Ester Improves Myelin Synthesis by Human Oligodendrocytes / N. Lewkowicz, P. Piatek, M. Namiecinska, et al. // Cells.- 2019. - Vol.8, №8. - P. 786-803.
54 Li, M. Levels of short-chain fatty acids in enterobacteria- related metabolites in the feces of infants with cholestatic hepatopathy / M. Li, S.X. Liu, M.U. Wand, et al. // Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. - 2019. - Vol.21, №7. - P. 676-679.
55 Lin, H.V. Butyrate and Propionate Protect against Diet- Induced Obesity and Regulate Gut Hormones via Free Fatty Acid Receptor 3-Independent Mechanisms / H.V. Lin, A. Frassetto, E.J. Kowalik Jr, et al. // PLoS One. -2012. - Vol.7, №4. - P. 1-9.
56 Ma, W.W. Elaidic acid induces cell apoptosis through induction of ROS accumulation and endoplasmic reticulum stress in SH-SY5Y cells / W.W. Ma, L. Zhao, L.H. Yuan, et al. // Mol Med Rep. - 2017. - Vol.16, №6. - P. 9337-9346.
57 Manzanilla, E.G. Effects of butyrate, avilamycin, and a plant extract combination on the intestinal equilibrium of early- weaned pigs / E.G. Manzanilla, M. Nofrarias, M. Anguita, et al. // J Anim Sci. - 2006. - Vol.84, №10. - P.2743-2751.
58 McCann, J. C. Is docosahexaeboic acid, an w-3 longchain polyunsaturated fatty acid required for development of normal brain function? / J .C. McCann, B.N. Ames // Am. J. Clin. Nutr. -
2005. - Vol.82. - P. 281-295.
59 Mori, T.A. The independent effects of eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid on cardiovascular risk factors in humans / T.A. Mori, R.J. Woodman // Curr Opin Clin Nutr Metab Care. - 2006. - Vol.9, №2. - P. 95-104.
60 Musa-Veloso, K. Long-chain omega-3 fatty acids eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid dose- dependently reduce fasting serum triglycerides / K. Musa-Veloso, M.A. Binns, A.C. Kocenas, et al. // - 2010. - Vol.63, №3. - P. 155¬167.
61 Ohmori, H. Elaidic Acid, a Trans-Fatty Acid, Enhances the Metastasis of Colorectal Cancer Cells / H. Ohmori, K. Fujii, Y. Kadochi, et al. // Pathobiology. -2017. - Vol.84, №3. - P. 144-151.
62 Piccinin, E. Role of Oleic Acid in the Gut-Liver Axis: From Diet to the Regulation of Its Synthesis via Stearoyl-CoA Desaturase 1 (SCD1) / E. Piccinin, M. Cariello, S. De Santis, et al. // Nutrients. - 2019. - Vol.11, №10. - P. 111-132.
63 Pluznick, J.L. Gut microbiota in renal physiology: focus on short-chain fatty acids and their receptors / J.L. Pluznick // Kidney In. t-2016. - Vol.90, №6. - P. 1191-1198.
64 Rajaram, S. Health benefits of plant-derived a-linolenic acid / S. Rajaram // Am J Clin Nutr. - 2014. - Vol.100, №1. - P. 443¬448.
65 Ramsden, C.E. n-6 fatty acid-specific and mixed polyunsaturate dietary interventions have different effects on CHD risk: a meta-analysis of randomised controlled trials / C.E. Ramsden, J.R. Hibbeln, S.F. Majchrzak, et al. // Br J Nutr.- 2010. - Vol.104, №11. - P. 1586-1600.
66 Rayasam, G.V. Fatty acid receptors as new therapeutic targets for diabetes / G.V. Rayasam, V.K. Tulasi, J.A. Davis, et al. // Expert Opinion on Therapeutic Targets. - 2007. - Vol.11, № 5. - P. 661-671.
67 Richard, C. Docosahexaenoic Acid / C. Richard, P.C. Calder // Adv Nutr. - 2016. - Vol.7, №6. - P. 1139-1141.
68 Sivaprakasam, S. Benefits of Short-chain fatty acids and their receptors in inflammation and carcinogenesis / S. Sivaprakasam, P.D. Prasad, N. Singh // Pharmacol. -2016. - Vol.164. - P. 144-151.
69 Usami, M. Gut microbiota and host metabolism in liver cirrhosis / M. Usami, M. Miyoshi, H. Yamashita // World J Gastroenterol. - 2015. - Vol. 21, № 41. - Р. 11597-11608.
70 Wang, D.Q. Alpha-linolenic acid improves insulin sensitivity in obese patients / D.Q. Wang, X.L. Liu, Q.F. Rong, et al. //Zhonghua Yi Xue Za Zhi. - 2013. - Vol.93, №2. - P. 132-134.
71 Wendlinger, C. Various concentrations of erucic acid in mustard oil and mustard / C. Wendlinger, S. Hammann, W. Vetter // Food Chem. - 2014. - Vol.153. - P. 393-397.
72 Wong, J.M. Colonic health: fermentation and short chain fatty acids / J.M. Wong, R. de Souza, C.W. Kendall, et al/ // J Clin Gastroenterol. -2006. - Vol.40, №3. - P. 235-243.
73 Yasuda, S. Effect of erucic acid on the phospholipid molecular species compositions of the rat heart and liver / S. Yasuda, Y. Kitagawa, E. Sugimoto, et al. // J Biochem.- 2007. - Vol.87, №5. - P. 1511-1557.
74 Yatsunenko, T. Human gut microbiome viewed across age and geography / T. Yatsunenko, F.E. Rey, M.J. Manary, et al. // Nature. - 2012. - Vol. 486, №7402. - P. 222-227.
75 Yuille, S. Human gut bacteria as potent class I histone deacetylase inhibitors in vitro through production of butyric acid and valeric acid / S. Yuille, N. Reichardt, S. Panda, et al. // PLoS One. - 2018. - Vol.13, №7.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!



© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.