Диссертация (1154512), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Действиесеротонина на рост бактерий мы рассматривали как некий контроль, так каксеротонин присутствует постоянно в кишечнике и никак не связан с реакциейорганизма на стресс.Опыты по оптимизации условий были проведены со штаммомL.plantarum 90sk. Выращивание штамма L.plantarum 90sk в среде MRS снорадреналином и дофамином не приводило ни к стимуляции, ни кингибированию роста. Поэтому мы выбрали другую питательную среду,SAPI, на основе сыворотки крови крупного рогатого скота, которая былаиспользована в аналогичных опытах с другими бактериями (Freestone et al.,2000).Напервомэтапебылиопределеныоптимальныеконцентрациинорадреналина, длительность выращивания бактериальной культуры иисходная концентрация клеток (Freestone et al., 2000), необходимые дляопределения влияния нейротрансмиттеров на рост лактобацилл.94Рисунок 22. Влияние различных концентраций норадреналина на рост штаммаL.plantarum 90sk.
в среде SAPI (48 часов).Log КОЕ/мл76543210012550100Концентрации норадреналина (мкМ)200Рисунок 23. Влияние различных концентраций норадреналина на рост штаммаL.plantarum 90sk. в среде SAPI (48 часов).95На рисунках 22 и 23 видно, что добавление норадреналина в среду SAPIстимулирует рост штамма L.plantarum 90sk, начиная с концентрации 25 мкМ.Штамм L.plantarum 90sk характеризовался слабым ростом или отсутствиемроста в среде SAPI без норадреналина.
При концентрации 25 мкМ, росткультуры увеличивался на 3 порядка за 48 часов, а при концентрациинорадреналина 200 мкМ число КОЕ составило 106 в мл. ПропорциональнаязависимостьмеждуростомштаммаL.plantarum90skиколичествомнорадреналина в среде говорит о его дозозависимом эффекте. Исходя изпредставленных данных, мы выбрали концентрацию 100 мкМ как оптимальнуюдля проверки влияния норадреналина и других нейротрансмиттеров на ростлактобацилл.Log числаКОЕ765НА (100 мкМ)4без НА3210024487296Время роста в часахРисунок 24. Рост штамма L.plantarum 90sk в присутствии и отсутствиинорадреналина (100 мкМ) в минимальной среде SAPI.Рост штамма L.plantarum 90sk в среде SAPI в присутствии норадреналинаотличался продолжительной экспоненциальной фазой, которая длилась до 72часов, в то время как без норадреналина штамм не был способен к росту вданной среде (рис.
24). Количество исходно добавленных клеток составило 10 2103. К 72 часам, рост штамма достигает стационарной фазы. Нужно сказать, чтохарактер роста штамма отличался от опыта к опыту, различия проявлялись в96сдвигах в скорости роста. Поэтому в дальнейших опытах, мы регистрировалиокончание опыта в различных временных промежутках (48-96 часов).3.3.2 Изучение влияния норадреналина, адреналина, дофамина исеротонина на рост лактобацилл и бифидобактерий.Целью изучения влияния катехоламинов и серотонина на рост различныхштаммов лактобацилл и бифидобактерий было установить, как реагируютштаммы на присутствии этих веществ (стимуляция/ингибирование) и имеютсяли отличия между видами и штаммами одной видовой группы.
Результаты поотдельным видам представлены на рисунках 25-33, суммарные данныепредставлены в табл. 18-19.Log числаКОЕ7L.pl. k-13L.pl. 29stL.pl. 36st6L.pl. 46kL.pl. 90ск5L.pl. 29skL.pl. 3/1L.pl. 7/14L.pl. 14/4L.pl. 19/A3L.pl. 38/1L.pl. 42/22L.pl. 43/2L.pl. 46/9L.pl. 50/21L.pl. 52/1L.pl. 56/10L.pl. 57/1KNAADSРисунок 25. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillusplantarum.NA-норадреналин,А-адреналин,D-дофамин,серотонин.97S-ВлияниеразличныхнейротрансмиттеровнаростштаммоввидаL.plantarum варьировало от одного штамма к другому.
Некоторые штаммыданного вида чувствительны к действию катехоламинов (L.plantarum 90sk,L.plantarum29sk),атакиештаммы,какL.plantarum46k,оказалисьнеспособными к росту в среде SAPI.Log числаKOE654L.brev. 15f3L.brev. 47st210KNAADSРисунок 26. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillus brevis. NA-норадреналин, А-адреналин, D-дофамин, S-серотонин.Оба штамма L.brevis чувствительны к действию катехоламинов, однако вразной степени.
Наибольшее усиление роста двух штаммов вызывал дофамин.Серотонин стимулировал рост L.brevis 15f, но не оказывал никакого влияния нарост L.brevis 47st.98L.ferm.12skLog числаКОЕ7L.ferm.103skL.ferm.279L.ferm.NB-22L.ferm.3476L.ferm.4395L.ferm.2534L.ferm.2913L.ferm.369L.ferm.U-212L.ferm.102sk1L.ferm.108skL.ferm.3110KNAADL.ferm.339SРисунок 27.
Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillusfermentum.NA-норадреналин,А-адреналин,D-дофамин,S-серотонин.Наибольшую чувствительность к катехоламинам и серотонину проявилиштаммы вида L.fermentum. Все изученные штаммы данной видовой группы,кроме L.fermentum 439, L.fermentum 253 и L.fermentum 311, были неспособнырасти в среде SAPI без добавления нейромедиаторов. Число КОЕ некоторыхштаммов в присутствии норадреналина, адреналина и дофамина достигало 105 и106.Влияниесеротонинанаростбольшинстваштаммовбыломенеезначительным, за исключением штамма L.fermentum 253. Штамм L.fermentum102sk оказался нечувствительным к действию нейромедиаторов.99Log числаКОЕ7L.rh.2gnL.rh.22gnL.rh.51gn6L.rh.3165L.rh.4714L.rh.308L.rh.50zv3L.rh.26sk2L.rh.1161L.rh.2510L.rh.GGKNAADSL.rh.24Рисунок 28.
Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillusrhamnosus.NA-норадреналин,А-адреналин,D-дофамин,S-серотонин.Штаммы L.rhamnosus отличались относительно хорошим ростом в средеSAPI. Наибольшее влияние на рост оказали норадреналин и дофамин, в меньшейстепени адреналин и серотонин. Число КОЕ большинства штаммов достигало 106.Log числаКОЕ4L.helveticus NNIE3L.helveticus 100H2L.helveticus 31510K NA ADSРисунок 29.
Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillushelveticus.NA-норадреналин,А-адреналин,D-дофамин,серотонин.100S-Log числаКОЕ2,521,5L.buchneri 3641L.buchneri 381-10,50KNA ADSНейромедиаторыРисунок 30. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillus buchneri.
NA-норадреналин, А-адреналин, D-дофамин, S-серотонин.Как видно из рисунков 29 и 30, штаммы вида L.buchneri не былиспособными к росту в среде SAPI; из 3-х штаммов L.helveticus только один (315)давал небольшое увеличение роста на один порядок.Log числаКОЕ76543210K NAL.salivarius 44stL.salivarius 64skL.salivarius 321ADSРисунок 31. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillus salivarius. NA-норадреналин, А-адреналин, D-дофамин, S-серотонин.Все штаммы вида Lactobacillus salivarius были чувствительными кнорадреналину, в частности штамм L.salivarius 44st, который также былчувствительным к дофамину и адреналину.101Log числаКОЕ76543210KL.casei 42stL.casei 48stL.casei 131NAADSРисунок 32. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видаLactobacillus casei. NA-норадреналин, А-адреналин, D-дофамин, S-серотонин.Один штамм L.casei 131 из трёх изученных был чувствителен ко всемнейротрансмиттерам в равной степени.
Остальные штаммы не были способнырасти в минимальной среде SAPI.Log числаКОЕ876543210B.adolescentis km-4B.adolescentis 48B.angulatum GT102B.adolescentis 150KNAADSРисунок 33. Влияние нейромедиатов на рост различных штаммов видовB.adolescentis и B.angulatum. NA-норадреналин, А-адреналин, D-дофамин, Sсеротонин.102Штамм B.adolescentis km-4 был способен расти в среде SAPI внезависимости от добавления нейротрасмиттеров, число КОЕ достигало 107. ШтаммB.adolescentis 48 не был способен к росту в среде SAPI без нейромедиаторов ичисло КОЕ достигало 106 в их присутствии. Штамм B.adngulatum GT102 былспособен давать 104 КОЕ без нейромедиаторов; все нейротрасмиттерыстимулировали его рост в 10 раз.
Штамм B.adolescentis 150 не был способен кросту в среде SAPI вне зависимости от добавления нейротрансмиттеров.103Lactobacillus fermentumLactobacillusrhamnosusLactobacillus plantarumТаблица 18. Влияние нейротрансмиттеров на рост штаммов 10 видов. + -увеличение числа КОЕ на1 порядок; ++ - увеличение на два порядка; +++ - увеличение на три порядка; ++++ - увеличение на4 порядка. Н/В - нет влияния.ШтаммNAADSL. brevisL. buchneriL. caseiL. helveticusL.
salivariusB. adolescentisB. angulatum90skk-1329st36st46k29sk43/23/156/142/257/150/214/446/97/119А52/138/1GG242gn22gn51gn31647130850zv26sk11625112sk103sk279NB-22347439253291369U-21102sk108sk31133915f47st364381-142st48st131NNIE100H31544st64sk321Km-448150GT102++++Н/ВН/ВН/ВН/В++++++++++++Н/В+++++++++++++++++Н/В++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Н/В+++Н/В++++Н/В+Н/ВН/ВН/ВН/В++Н/ВН/В+++++++++Н/В++++Н/В++++Н/ВН/В+Н/В+++++++++Н/В++++++Н/В+++++++++++++Н/ВН/В++++++++++++++Н/В+++Н/В++++++Н/В+Н/В++++Н/ВН/ВН/ВН/ВН/В++Н/ВН/В+++Н/ВН/ВН/В++++Н/В++++Н/ВН/ВН/ВН/В+++++++Н/В++++++++++Н/В+++++++++++++++++++++++++++Н/ВН/В+++Н/В++Н/ВН/В+Н/В+++Н/ВН/ВН/ВН/В++Н/ВН/В+++++++++Н/В++++Н/В+Н/ВН/ВН/В+Н/В+Н/В+Н/ВН/ВН/ВН/В+Н/В++Н/ВН/В++Н/ВН/ВН/В+++Н/В++++Н/В++++Н/ВН/ВН/ВН/ВН/ВН/В+++Н/ВН/В+Н/В++Н/ВН/ВН/ВН/ВН/В+++Н/ВН/В++0++Н/В++++Н/В+104Таблица 19.
Изучение влияния норадреналина, адреналина, дофамина и серотонина на рост лактобацилл ибифидобактерий.Виды бактерийЧисло штаммов, увеличивающихЧисло штаммов, нерост при добавленииреагирующих на присутствиекатехоламинов и серотонинакатехоламинов и серотонинаNAADОбщее количествопроверенных штаммовSВиды лактобациллL.plantarum1413146418L.rhamnosus1211127012L.fermentum121086114L.brevis112102L.buchneri000022L.casei333203L.helveticus111123L.salivarius313203Виды бифидобактерийB.angulatum111111B.adolescentis111103Всего484245271061105Увеличениеростапридобавлениикатехоламинов,преждевсегонорадреналина, в минимальной среде с добавлением сыворотки быломногократно показано для патогеннных бактерий (табл. 7).
Предполагается, чтоподобные условия создаются в кишечнике при стрессе, и усиление ростапатогеновможетобъяснитьростзаболеваемостивстрессовыхдлямакроорганизма условиях. Подобные исследования на лактобациллах ибифидобактериях практически не проводились или приводили к отрицательнымрезультатам(Baileyetal.,2011),хотяобнаружениелактобациллибифидобактерий, способных противостоять усилению роста патогенов встрессовых условиях, крайне важно для создания пробиотиков широкогоспектра действия. Впервые проведенные нами исследования большого числаштаммов лактобацилл и бифидобактерий показали, что данным свойствомобладает большинство исследованных штаммов различных видов лактобацилли бифидобактерий.Добавление катехоламинов или серотонина в среду SAPI при низкойисходной концентрации клеток увеличивает рост 51 штамма лактобацилл ибифидобактерий из 61 проверенного; за 48-96 часов роста число КОЕувеличивалось в 10-104 раз.
Достоверного подавления роста не былообнаружено ни у одного штамма. Добавление катехоламинов приводило кусилению роста более чем 70% штаммов, добавление серотонина – только 44%.Действие катехоламинов и серотонина было штаммоспецифичным, т.е. разныештаммы в пределах одной видовой группы могут абсолютно по-разномуреагировать на присутствие катехоламинов. Особенно хорошо это видно длявидов L.rhmanosus, L.plantarum и L.fermentum, представленных большимчислом (12-18) видов.
Во всех трёх группах имелись штаммы, неспособныереагировать на присутствие катехоламинов (L.plantarum 50/2, L.fermentum102sk), однако такие штаммы встречались редко. Норадреналин превосходилостальные катехоламины по количеству штаммов, способных реагировать на106него (табл. 19), а также по степени усиления роста. Адреналин и дофамин такжеприводили к усилению роста штаммов, хотя менее эффективно чемнорадреналин. Влияние серотонина было минимальным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
