[go: up one dir, main page]

RU2840322C2 - Composition using bacillus subtilis metabolites for treating urinary tract diseases - Google Patents

Composition using bacillus subtilis metabolites for treating urinary tract diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2840322C2
RU2840322C2 RU2022133295A RU2022133295A RU2840322C2 RU 2840322 C2 RU2840322 C2 RU 2840322C2 RU 2022133295 A RU2022133295 A RU 2022133295A RU 2022133295 A RU2022133295 A RU 2022133295A RU 2840322 C2 RU2840322 C2 RU 2840322C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bacillus subtilis
subtilis
composition
metabolites
spores
Prior art date
Application number
RU2022133295A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022133295A (en
Inventor
Александр Владимирович Синица
Original Assignee
Александр Владимирович Синица
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Владимирович Синица filed Critical Александр Владимирович Синица
Publication of RU2022133295A publication Critical patent/RU2022133295A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2840322C2 publication Critical patent/RU2840322C2/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology; medicine.
SUBSTANCE: disclosed is a metabiotic composition for treating and preventing urinary tract infectious diseases and a method for preparing it. Composition contains 0.1–7.0 wt.% of a complex of Bacillus subtilis VKM V-3536D or Bacillus subtilis VKPM V-2335 metabolites and 93.0–99.9 wt.% of D-mannose, cranberries or a mixture thereof. Metabolite complex represents substances contained in a mixture of the culture fluid, vegetative cells and spores of the said probiotic Bacillus subtilis strain.
EFFECT: composition is compatible with taking antibiotics, promotes elimination of pathogenic microorganisms from urinary tract, has broad antagonistic action with respect to pathogenic and opportunistic microorganisms, stimulating effect on normal intestinal microbiota, immunomodulatory potential.
21 cl, 1 dwg, 14 tbl, 6 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящие изобретение относится к биотехнологии и медицине, а именно к композициям для лечения и профилактики заболеваний мочевыводящих путей с использованием метаболитов пробиотических микроорганизмов. Настоящее изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, ветеринарии и медицине.[0001] The present invention relates to biotechnology and medicine, namely to compositions for the treatment and prevention of urinary tract diseases using metabolites of probiotic microorganisms. The present invention can be used in the food industry, veterinary science and medicine.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

[0002] Инфекция мочевыводящих путей (ИМП) является наиболее распространенной инфекцией, наблюдаемой у людей, ежегодно поражающей 150 миллионов человек во всем мире. В то время как ИМП может быть вызвана многочисленными видами бактерий, включая Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), Proteus mirabilis (P. mirabilis) и Staphylococcus aureus (S. aureus), условно-патогенный микроорганизм Escherichia coli (E. coli) составляет большинство (>65%) зарегистрированных случаев (O'Connor et al., 2019). При этом E. coli является представителями микробиоты кишечника.[0002] Urinary tract infection (UTI) is the most common infection seen in humans, affecting 150 million people worldwide each year. While UTIs can be caused by numerous bacterial species, including Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), Proteus mirabilis (P. mirabilis), and Staphylococcus aureus (S. aureus), the opportunistic pathogen Escherichia coli (E. coli) accounts for the majority (>65%) of reported cases (O'Connor et al., 2019). E. coli is a member of the gut microbiota.

[0003] Микробиота кишечника, с одной стороны, обеспечивает колонизационную резистентность и участвует в формировании иммунного ответа. Отсутствие колонизационной резистентности приводит к значительному ослаблению противоинфекционной защиты организма, увеличению численности и спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а, следовательно, к повышению восприимчивости организма к возникновению инфекционных заболеваний бактериальной и вирусной природы (Бондаренко с соавт, 2003; Петровская, 1982; Бухарин, 1999), развитию эндогенных инфекций, суперинфекций различных локализаций (Ленцнер, 1987; Юшков, 2002; Минушкин с соавт., 1999). С другой стороны, многих представителей нормальной микробиоты кишечника можно отнести к условно-патогенным микроорганизмам. Попадая в несвойственные им органы или системы органов, эти микроорганизмы могут вызывать серьезные инфекционные заболевания. Например, при выведении с калом E.coli может колонизировать периуретральную область и попасть в мочевыводящие пути.[0003] On the one hand, the intestinal microbiota provides colonization resistance and participates in the formation of the immune response. The absence of colonization resistance leads to a significant weakening of the body's anti-infective defenses, an increase in the number and spectrum of pathogenic and opportunistic microorganisms, and, consequently, to an increase in the body's susceptibility to the occurrence of infectious diseases of bacterial and viral origin (Bondarenko et al., 2003; Petrovskaya, 1982; Bukharin, 1999), the development of endogenous infections, superinfections of various localizations (Lenzner, 1987; Yushkov, 2002; Minushkin et al., 1999). On the other hand, many representatives of the normal intestinal microbiota can be classified as opportunistic microorganisms. Getting into organs or organ systems that are not typical for them, these microorganisms can cause serious infectious diseases. For example, when excreted in the feces, E. coli can colonize the periurethral area and enter the urinary tract.

[0004] Отдельные эпизоды ИМП обычно хорошо переносятся пациентами, но рецидивирующие ИМП способны значительно ухудшить их качество жизни. Рецидивирующие инфекции встречаются у примерно 35-53% женщин после терапии в течение одного года (Domenici et al., 2016). Для лечения и профилактики рецидивов инфекционных заболеваний мочеполовой системы используют вещества, способствующие выведению из мочевыводящих путей патогенных микроорганизмов. Наиболее популярными в этом отношении являются клюква и D-манноза (например, US 9895341 B2, опубл. 20.02.2018, МПК: A61K 31/352, A61K 39/00, A61K 45/06, A61K 31/353, A61K 31/7048; US 8153166 B2, опубл.:10.04.2012, МПК: A01N 65/00; EP 3558459 A1, опубл. 30.10.2019, МПК: A61K 31/70, A61K 36/45, A61K 36/63, A61P 13/10, A61P 31/04). Однако использование клюквы и D-маннозы без дополнительных лекарственных веществ может быть недостаточно эффективным в отношении ярко выраженной инфекции мочевыводящих путей (Jepson et al., 2012; Barbosa-Cesnik et al., 2011).[0004] Individual episodes of UTI are usually well tolerated by patients, but recurrent UTIs can significantly impair their quality of life. Recurrent infections occur in approximately 35-53% of women after one year of therapy (Domenici et al., 2016). Substances that help eliminate pathogens from the urinary tract are used to treat and prevent recurrence of genitourinary infections. The most popular in this regard are cranberry and D-mannose (e.g. US 9895341 B2, published 20.02.2018, IPC: A61K 31/352, A61K 39/00, A61K 45/06, A61K 31/353, A61K 31/7048; US 8153166 B2, published: 10.04.2012, IPC: A01N 65/00; EP 3558459 A1, published 30.10.2019, IPC: A61K 31/70, A61K 36/45, A61K 36/63, A61P 13/10, A61P 31/04). However, the use of cranberry and D-mannose without additional medications may not be sufficiently effective against severe urinary tract infection (Jepson et al., 2012; Barbosa-Cesnik et al., 2011).

[0005] Чаще всего для лечения развившейся инфекции мочевыводящих путей применяют антибиотики. Однако антибиотики, принимаемые перорально, могут вызывать дисбактериоз кишечника, связанный с нарушением качественного и количественного состава микрофлоры кишечника (Shah et al., 2021). Помимо проблем с пищеварением, дисбактериоз кишечника вызывает подавление общего иммунитета, что приводит к риску рецидива инфекционных заболеваний. В том числе, заболеваний мочевыводящих путей. Показано, что частота рецидивов ИМП возвращается к исходному уровню после прерывания антибиотикотерапии. Например, 60% женщин сталкиваются с рецидивом в течение ближайших 3 месяцев (Domenici et al., 2016).[0005] Antibiotics are most often used to treat an established urinary tract infection. However, antibiotics taken orally can cause intestinal dysbiosis, which is associated with a disruption in the qualitative and quantitative composition of the intestinal microflora (Shah et al., 2021). In addition to digestive problems, intestinal dysbiosis causes suppression of general immunity, which leads to the risk of recurrence of infectious diseases. Including urinary tract diseases. It has been shown that the frequency of UTI recurrence returns to baseline after interruption of antibiotic therapy. For example, 60% of women experience a relapse within the next 3 months (Domenici et al., 2016).

[0006] Одним из способов разорвать этот замкнутый круг является применение пробиотических композиций, включающих живые пробиотические микроорганизмы. Известны композиции, направленные на лечение и профилактику заболеваний мочевыводящих путей, включающие пробиотические микроорганизмы (например, FR 2906109 B1, опубл. 22.09.2006, МПК: A23L 33/00, A61K 31/375, A61K 31/70, A61K 35/74, A61K 35/741, A61K 36/45, A61P 13/02, A61P 31/00; US 20090226548 A1, опубл. 10.09.2009; МПК: A61K 36/45, A61P 31/04). Однако такие композиции теряют эффективность при одновременном приеме с антибиотиками, т.к. содержащиеся в них живые пробиотические микроорганизмы под действием антибиотиков частично или полностью гибнут.[0006] One way to break this vicious circle is to use probiotic formulations that include live probiotic microorganisms. Compositions aimed at the treatment and prevention of urinary tract diseases are known, including probiotic microorganisms (for example, FR 2906109 B1, published 09/22/2006, IPC: A23L 33/00, A61K 31/375, A61K 31/70, A61K 35/74, A61K 35/741, A61K 36/45, A61P 13/02, A61P 31/00; US 20090226548 A1, published 09/10/2009; IPC: A61K 36/45, A61P 31/04). However, such compositions lose effectiveness when taken simultaneously with antibiotics, because The live probiotic microorganisms contained in them are partially or completely destroyed by antibiotics.

[0007] Известна композиция, направленная на лечение и профилактику заболеваний мочевыводящих путей, включающая метаболиты Bacillus subtilis (B.subtilis) (US 6156355 A; опубл.: 05.12.2000; МПК: A23K 1/10, A23K 1/14, A23K 1/16, A23K 1/175, A23K 1/18, A23K 1/175). Однако в указанной композиции, предложенной для кормления животных используется экстракт культуральной жидкости (Bacillus subtilis Fermentation Extract), включающий лишь часть метаболитов B.subtilis. Выборочность метаболитов может снижать эффективность и спектр применения данной композиции.[0007] A composition is known for the treatment and prevention of urinary tract diseases, including metabolites of Bacillus subtilis (B.subtilis) (US 6156355 A; published: 05.12.2000; IPC: A23K 1/10, A23K 1/14, A23K 1/16, A23K 1/175, A23K 1/18, A23K 1/175). However, in the said composition proposed for feeding animals, an extract of culture fluid (Bacillus subtilis Fermentation Extract) is used, including only a part of the metabolites of B.subtilis. The selectivity of metabolites can reduce the effectiveness and range of application of this composition.

[0008] Таким образом, существует необходимость разработки эффективных средств для лечения и/или профилактики инфекций мочевыводящих путей, не теряющих эффективность при одновременном приеме с антибиотиками и модулирующих микробиоту кишечника.[0008] Thus, there is a need to develop effective agents for the treatment and/or prevention of urinary tract infections that do not lose their effectiveness when taken concomitantly with antibiotics and modulate the intestinal microbiota.

ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯTERMS AND ABBREVIATIONS

[0009] Дисбактериоз - это качественное и/или количественное изменение бактериальной микрофлоры в организме, перемещение различных ее представителей в несвойственные им места обитания, сопровождающееся метаболическими и иммунными нарушениями. Причем указанные нарушения не исчезают после устранения неблагоприятного фактора, вызвавшего дисбактериоз. Чаще всего под дисбактериозом подразумевают нарушение микрофлоры кишечника (Хурса с соавт., 2017; Жучкова, 2015).[0009] Dysbacteriosis is a qualitative and/or quantitative change in the bacterial microflora in the body, the movement of its various representatives to habitats that are not typical for them, accompanied by metabolic and immune disorders. Moreover, these disorders do not disappear after the elimination of the unfavorable factor that caused dysbacteriosis. Most often, dysbacteriosis means a violation of the intestinal microflora (Khursa et al., 2017; Zhuchkova, 2015).

[0010] Изолятор патогенов - компонент, способствующий выведению патогенных и/или условно-патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей.[0010] Pathogen isolator - a component that promotes the removal of pathogenic and/or opportunistic microorganisms from the urinary tract.

[0011] Культуральная жидкость - жидкая среда, получаемая при культивировании различных про- и эукариотических клеток in vitro и содержащая остаточные питательные вещества и продукты метаболизма этих клеток (Тарантула, 2005).[0011] Culture fluid is a liquid medium obtained during the cultivation of various pro- and eukaryotic cells in vitro and containing residual nutrients and metabolic products of these cells (Tarantula, 2005).

[0012] Культуральная суспензия - жидкая среда, получаемая при культивировании различных про- и эукариотических клеток in vitro и содержащая культивируемые клетки и/или споры.[0012] Culture suspension is a liquid medium obtained during the cultivation of various pro- and eukaryotic cells in vitro and containing cultured cells and/or spores.

[0013] Метабиотики - вещества, являющиеся структурными компонентами пробиотических микроорганизмов и/или их метаболитов, которые способны оптимизировать физиологические функции, метаболические, эпигенетические, информационные, регуляторные, транспортные, иммунные, нейрогормональные, и/или поведенческие реакции, связанные с деятельностью симбиотической (индигенной) микрофлоры организма-хозяина (Шендеров с соавт., 2018).[0013] Metabiotics are substances that are structural components of probiotic microorganisms and/or their metabolites, which are capable of optimizing physiological functions, metabolic, epigenetic, informational, regulatory, transport, immune, neurohormonal, and/or behavioral reactions associated with the activity of the symbiotic (indigenous) microflora of the host organism (Shenderov et al., 2018).

[0014] Микробиота (микрофлора) - совокупность различных видов микроорганизмов, населяющих определенную среду обитания. Постоянно живущие в симбиозе с хозяином микроорганизмы называются нормальной, или симбиотической, микрофлорой (Фирсов, 2006 г.).[0014] Microbiota (microflora) is a collection of different types of microorganisms that inhabit a particular environment. Microorganisms that constantly live in symbiosis with the host are called normal, or symbiotic, microflora (Firsov, 2006).

[0015] Пробиотики - функциональный пищевой ингредиент в виде полезных для человека непатогенных и нетоксикогенных живых микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении в пищу в виде препаратов или в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника (ГОСТ Р 52349-2005).[0015] Probiotics are a functional food ingredient in the form of non-pathogenic and non-toxicogenic live microorganisms that are beneficial to humans and that, when systematically consumed in food in the form of preparations or as part of food products, have a beneficial effect on the human body as a result of normalizing the composition and/or increasing the biological activity of normal intestinal microflora (GOST R 52349-2005).

[0016] ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография.[0016] HPLC - high performance liquid chromatography.

[0017] ВЭЖХ-МС2 - высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемным масс-селективным детектированием.[0017] HPLC-MS2 - high performance liquid chromatography with tandem mass-selective detection.

[0018] ВЭЖХ-МС2 ВР-ЭСИ - высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемным масс-селективным детектированием высокого разрешения с ионизацией электроспреем.[0018] HPLC-MS2 HR-ESI - high-performance liquid chromatography with high-resolution tandem mass-selective detection with electrospray ionization.

[0019] ВЭЖХ-МС2ВР - высокоэффективная жидкостная хроматография высокого разрешения с тандемным масс-селективным детектированием высокого разрешения.[0019] HPLC-MS2HR - high-performance liquid chromatography with high-resolution tandem mass-selective detection.

[0020] ЖК - жирные кислоты.[0020] FA - fatty acids.

[0021] ЖКТ - желудочно-кишечный тракт.[0021] GIT - gastrointestinal tract.

[0022] кДа - килодальтон.[0022] kDa - kilodalton.

[0023] КОЕ - колониеобразующая единица.[0023] CFU - colony forming unit.

[0024] B. subtilis - Bacillus subtilis.[0024] B. subtilis - Bacillus subtilis.

[0025] E. сoli - Escherichia coli.[0025] E. coli - Escherichia coli.

[0026] CD64 - мембранный белок Fc-гамма-рецептор 1, моноцитарный маркер, также провоспалительный маркер макрофагов.[0026] CD64 is a membrane protein Fc-gamma receptor 1, a monocyte marker, and also a proinflammatory marker of macrophages.

[0027] IL1b - интерлейкин 1 бета, провоспалительный цитокин.[0027] IL1b - interleukin 1 beta, a proinflammatory cytokine.

[0028] IL6 - интерлейкин 6, про- и противовоспалительный цитокин, фактор регенерации, фактор активации макрофагов, фактор стимуляции лимфоцитов.[0028] IL6 - interleukin 6, pro- and anti-inflammatory cytokine, regeneration factor, macrophage activating factor, lymphocyte stimulating factor.

[0029] IL10 - интерлейкин 10, противовоспалительный цитокин.[0029] IL10 - interleukin 10, an anti-inflammatory cytokine.

[0030] MRSA - метициллин-резистентные штаммы S. Aureus.[0030] MRSA - methicillin-resistant strains of S. Aureus.

[0031] RI - индекс удерживания.[0031] RI - retention index.

[0032] RT - время удерживания.[0032] RT - retention time.

[0033] TNFa - фактор некроза опухолей альфа, фактор активации макрофагов.[0033] TNFa - tumor necrosis factor alpha, macrophage activating factor.

[0034] TGFb - трансформирующий фактор роста бета, блокирует активацию макрофагов, подавляет воспалительный иммунный ответ.[0034] TGFb - transforming growth factor beta, blocks the activation of macrophages, suppresses the inflammatory immune response.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION

[0035] Задачей настоящего изобретения является создание композиции для лечения и профилактики заболеваний мочевыводящих путей, совместимых с приемом антибиотиков и препятствующих возникновению дисбактериоза кишечника.[0035] The objective of the present invention is to create a composition for the treatment and prevention of urinary tract diseases that are compatible with the use of antibiotics and prevent the occurrence of intestinal dysbacteriosis.

[0036] Данная задача решается заявляемым изобретением за счет достижения такого технического результата как создание композиции, способствующей выведению патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей, обладающей широким антагонистическим действием в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, обладающей стимулирующим действием в отношении нормальной микробиоты кишечника, обладающей иммуномодулирующим потенциалом.[0036] This problem is solved by the claimed invention by achieving such a technical result as the creation of a composition that promotes the removal of pathogenic microorganisms from the urinary tract, has a broad antagonistic effect on pathogenic and opportunistic microorganisms, has a stimulating effect on the normal intestinal microbiota, and has immunomodulatory potential.

[0037] Заявленный технический результат достигается за счет того, что заявленная композиция включает биологически активные вещества, включающие комплекс метаболитов пробиотического штамма B. subtilis, в количестве 0,1-7% от массы всех биологически активных веществ. Кроме того, биологически активные вещества включают изолятор патогена, способствующий выведению патогенных и/или условно-патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей. При этом содержание изолятора патогенов может составлять 93,0-99,9 % от массы всех биологически активных веществ.[0037] The claimed technical result is achieved due to the fact that the claimed composition includes biologically active substances, including a complex of metabolites of the probiotic strain B. subtilis, in an amount of 0.1-7% of the mass of all biologically active substances. In addition, the biologically active substances include a pathogen isolator, which facilitates the removal of pathogenic and/or opportunistic microorganisms from the urinary tract. In this case, the content of the pathogen isolator can be 93.0-99.9% of the mass of all biologically active substances.

[0038] Метаболиты могут представлять собой вещества, содержащиеся в культуральной суспензии пробиотического штамма B. subtilis. В предпочтительном варианте реализации метаболиты представляют собой вещества, содержащиеся в смеси культуральной жидкости, вегетативных клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis. Указанная смесь включает практически весь спектр метаболитов пробиотического штамма B. subtilis. При этом культуральная жидкость может быть высушенной до такого состояния, что влажность сухой культуральной жидкости составляет не более чем 6% мас. При этом вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis. могут быть инактивированными (неживыми). При этом вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis также могут быть высушенными так, что их влажность составлет не более 6% мас. В предпочтительном варианте реализации пробиотический штамм B. subtilis представляет собой B. subtilis ВКМ В-3536D. Метаболиты пробиотического штамма B. subtilis способны селективно подавлять рост широкого ряда патогенных и условно патогенных микроорганизмов. Благодаря отсутствию активных живых микроорганизмов, заявленная композиция не теряет эффективности при сочетанном приеме с антибиотиками, что позволяет использовать ее для лечения и профилактики заболеваний мочевыводящих путей у широкого круга пациентов. Использование высушенной культуральной жидкости, а также использование высушенных вегетативных клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis позволяет создать сухую композицию, пригодную для длительного хранения и удобную для транспортировки.[0038] The metabolites can be substances contained in the culture suspension of the probiotic strain B. subtilis. In a preferred embodiment, the metabolites are substances contained in a mixture of the culture fluid, vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis. The said mixture includes virtually the entire spectrum of metabolites of the probiotic strain B. subtilis. In this case, the culture fluid can be dried to such a state that the moisture content of the dry culture fluid is no more than 6% by weight. In this case, the vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis can be inactivated (non-living). In this case, the vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis can also be dried so that their moisture content is no more than 6% by weight. In a preferred embodiment, the probiotic strain B. subtilis is B. subtilis VKM B-3536D. Metabolites of the probiotic strain B. subtilis are capable of selectively suppressing the growth of a wide range of pathogenic and opportunistic microorganisms. Due to the absence of active live microorganisms, the claimed composition does not lose its effectiveness when taken in combination with antibiotics, which allows it to be used to treat and prevent urinary tract diseases in a wide range of patients. The use of dried culture fluid, as well as the use of dried vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis allows for the creation of a dry composition suitable for long-term storage and convenient for transportation.

[0039] Изолятор патогена может включать D-маннозу, клюкву или их смесь. При этом в смеси содержание D-маннозы может составлять 27,0-98,0% от массы биологически активных веществ, а содержание клюквы может составлять 1,9-66,0% от массы биологически активных веществ. В предпочтительном варианте реализации клюква включена в композицию в виде порошка, полученного из цельных ягод.[0039] The pathogen isolate may include D-mannose, cranberry, or a mixture thereof. In this case, the content of D-mannose in the mixture may be 27.0-98.0% of the weight of the biologically active substances, and the content of cranberry may be 1.9-66.0% of the weight of the biologically active substances. In a preferred embodiment, cranberry is included in the composition in the form of a powder obtained from whole berries.

[0040] Заявленная композиция может дополнительно включать цинк. В предпочтительном варианте реализации цинк включен в композицию в виде органической соли. В еще более предпочтительном варианте реализации соль цинка представляет собой цитрат цинка.[0040] The claimed composition may further comprise zinc. In a preferred embodiment, the zinc is included in the composition as an organic salt. In an even more preferred embodiment, the zinc salt is zinc citrate.

[0041] Благодаря своему составу заявленная композиция нормализует количественный и качественный состав микрофлоры в кишечнике, селективно ингибируя рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и создавая условия для роста симбиотической микрофлоры. Это обеспечивает иммуностимулирующее действие заявленной композиции на организм пациента. Кроме того, заявленная композиция способствует выведению патогенных и условно-патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей.[0041] Due to its composition, the claimed composition normalizes the quantitative and qualitative composition of the microflora in the intestine, selectively inhibiting the growth of pathogenic and opportunistic microorganisms and creating conditions for the growth of symbiotic microflora. This ensures the immunostimulating effect of the claimed composition on the patient's body. In addition, the claimed composition promotes the removal of pathogenic and opportunistic microorganisms from the urinary tract.

[0042] Технический результат также достигается за счет разработки доступного способа получения заявленной композиции. Способ включает следующие этапы:[0042] The technical result is also achieved by developing an accessible method for obtaining the claimed composition. The method includes the following steps:

а) выращивание пробиотического штамма B. subtilis в жидкой питательной среде, имеющей исходный рН 7,0±0,2. В предпочтительном варианте реализации проводят глубинное выращивание в ферментере с коэффициентом заполнения 60-70% при температуре 36-38°С при постоянном перемешивании и аэрации. При этом выращивание заканчивают, когда рН культуральной суспензии достигает 8,5-8,9 и/или до достижения созревания культуры не менее 90%. Этот этап выращивания соответствует максимальной концентрации метаболитов B. subtilis в культуральной суспензии. Указанный способ выращивания позволяет максимально эффективно использовать оборудование для получения метаболитов B. subtilis;a) growing the probiotic strain B. subtilis in a liquid nutrient medium having an initial pH of 7.0±0.2. In a preferred embodiment, submerged cultivation is carried out in a fermenter with a filling factor of 60-70% at a temperature of 36-38°C with constant stirring and aeration. In this case, cultivation is completed when the pH of the culture suspension reaches 8.5-8.9 and/or until the culture reaches a maturity of at least 90%. This cultivation stage corresponds to the maximum concentration of B. subtilis metabolites in the culture suspension. The specified cultivation method allows for the most efficient use of equipment for obtaining B. subtilis metabolites;

б) путем центрифугирования культуральной суспензии на проточной центрифуге отделяют вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis от культуральной жидкости;b) by centrifuging the culture suspension in a flow centrifuge, vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis are separated from the culture fluid;

в) высушивают культуральную жидкость. В предпочтительном варианте реализации культуральную жидкость высушивают методом лиофилизации;c) drying the culture liquid. In a preferred embodiment, the culture liquid is dried by lyophilization;

г) инактивируют вегетативные клетки и споры;d) inactivate vegetative cells and spores;

д) смешивают лиофилизированную культуральную жидкость, инактивированные вегетативные клетки и споры в соотношении;d) mix lyophilized culture fluid, inactivated vegetative cells and spores in the following ratio;

е) к полученному комплексу метаболитов добавляют изолятор патогенов.e) a pathogen isolator is added to the obtained complex of metabolites.

[0043] Заявленный способ обеспечивает получение композиции, включающей практически весь спектр метаболитов пробиотического штамма B. subtilis. Благодаря этому заявленная композиция усиливает иммунитет и позволяет избежать или снизить эффект дисбактериоза, который может быть вызван антибиотиками, используемыми при лечении заболеваний мочевыводящих путей.[0043] The claimed method provides for obtaining a composition that includes virtually the entire spectrum of metabolites of the probiotic strain B. subtilis. Due to this, the claimed composition enhances immunity and makes it possible to avoid or reduce the effect of dysbacteriosis, which can be caused by antibiotics used in the treatment of urinary tract diseases.

[0044] Способ может дополнительно включать высушивание инактивированных вегетативных клеток и спор. В предпочтительном варианте реализации инактивированные клетки и споры высушивают методом лиофилизации.[0044] The method may further comprise drying the inactivated vegetative cells and spores. In a preferred embodiment, the inactivated cells and spores are dried by lyophilization.

[0045] Способ может дополнительно включать добавление соли цинка к композиции, включающей комплекс метабиотиков пробиотического штамма B. subtilis и изолятор патогенов. Это позволяет создать композицию с усиленным иммуностимулирующим эффектом.[0045] The method may further comprise adding a zinc salt to a composition comprising a complex of metabiotics of a probiotic strain of B. subtilis and a pathogen isolator. This allows for the creation of a composition with an enhanced immunostimulating effect.

[0046] В предпочтительном варианте реализации для получения композиции все компоненты используют в сухом виде. Это увеличивает срок хранения композиции без потери ее эффективности. Это связано с сохранением активности метаболитов и с минимизацией риска загрязнения композиции какими-либо активными микроорганизмами.[0046] In a preferred embodiment, all components are used in dry form to obtain the composition. This increases the shelf life of the composition without losing its effectiveness. This is due to the preservation of the activity of the metabolites and the minimization of the risk of contamination of the composition with any active microorganisms.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

[0047] На Фиг. 1 представлены результаты исследования иммуномодулирующих свойств комплекса метаболитов B. subtilis.[0047] Fig. 1 shows the results of a study of the immunomodulatory properties of a complex of B. subtilis metabolites.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0048] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.[0048] In the following detailed description of the embodiment of the invention, numerous implementation details are set forth in order to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be obvious to one skilled in the art how the present invention may be used with or without these implementation details. In other instances, well-known methods, procedures, and components have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the features of the present invention.

[0049] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.[0049] Furthermore, it is clear from the above disclosure that the invention is not limited to the embodiment shown. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions that retain the essence and form of the present invention are obvious to those skilled in the art.

[0050] Заявленная композиция способствует лечению и профилактике заболеваний мочевыводящих путей. Заявленная композиция включает биологически активные вещества, включающие комплекс метаболитов B. subtilis и изолятор патогенов. При этом соотношение биологически активных веществ, мас. %:[0050] The claimed composition promotes the treatment and prevention of urinary tract diseases. The claimed composition includes biologically active substances, including a complex of B. subtilis metabolites and a pathogen isolate. The ratio of biologically active substances, wt. %:

комплекс метаболитов Bacillus subtilis Bacillus subtilis metabolite complex 0,1-7,00.1-7.0 изолятор патогенов pathogen isolator 93,0-99,993.0-99.9

[0051] Комплекс метаболитов представляет собой вещества, содержащиеся в культуральной суспензии пробиотического штамма B. subtilis. В предпочтительном варианте реализации комплекс метаболитов представляет собой вещества, содержащиеся в смеси культуральной жидкости, вегетативных клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis. Указанная смесь включает практически весь спектр метаболитов пробиотического штамма B. subtilis. Экспериментальные данные показывают, что метаболиты B. subtilis способны селективно подавлять рост широкого ряда патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, например: Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus agalactiae, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Streptococcuss salivarius, Streptococcus mitis, Escherichia coli (Примеры 2 и 4).[0051] The complex of metabolites is substances contained in a culture suspension of the probiotic strain B. subtilis. In a preferred embodiment, the complex of metabolites is substances contained in a mixture of culture liquid, vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis. The said mixture includes virtually the entire spectrum of metabolites of the probiotic strain B. subtilis. Experimental data show that B. subtilis metabolites are capable of selectively suppressing the growth of a wide range of pathogenic and opportunistic microorganisms, such as: Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus agalactiae, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Streptococcus salivarius, Streptococcus mitis, Escherichia coli (Examples 2 and 4).

[0052] Метаболиты B. subtilis включают разнообразные биологически активные вещества, которые обладают противомикробным, пробиотическим, иммунномодулирующим действием. Например, экспериментальные данные (Пример 3) показывают, что метаболиты B. subtilis включают амикумацины А и В, которые относятся к классу продуктов дигидроизокумарина природного происхождения и проявляют антибактериальную, противогрибковую, противоопухолевую и противовоспалительную активность. Механизм их действия заключается в том, чтобы остановить транслокацию рибосом, тем самым блокируя синтез белка в клетках. Амикумацины активны в отношении устойчивых к антибиотикам штаммов возбудителя S. aureus (MRSA - метициллин-резистентные штаммы S. aureus), поэтому представляет особый интерес для борьбы с растущей устойчивостью штаммов возбудителя к антибиотикам. Амикумацин A активен против грамположительных бактерий Salmonella sp. и Shigella sp. (Maksimova et al., 2021; Kaspar et al., 2019; Park et al., 2016; Prokhorova et al., 2016; Tosco et al., 2015; Hamdache et al., 2011).[0052] B. subtilis metabolites include a variety of biologically active substances that have antimicrobial, probiotic, and immunomodulatory effects. For example, experimental data (Example 3) show that B. subtilis metabolites include amikumacins A and B, which belong to the class of naturally occurring dihydroisocoumarin products and exhibit antibacterial, antifungal, antitumor, and anti-inflammatory activity. Their mechanism of action is to stop ribosome translocation, thereby blocking protein synthesis in cells. Amikumacins are active against antibiotic-resistant strains of the pathogen S. aureus (MRSA - methicillin-resistant strains of S. aureus), and are therefore of particular interest for combating the growing resistance of pathogen strains to antibiotics. Amikumacin A is active against the gram-positive bacteria Salmonella sp. and Shigella sp. (Maksimova et al., 2021; Kaspar et al., 2019; Park et al., 2016; Prokhorova et al., 2016; Tosco et al., 2015; Hamdache et al., 2011).

[0053] Также метаболиты B. subtilis включают циклические дипептиды (2,5-дикетопиперазины) проявляют противоопухолевую, и нейропротекторную и антигипергликемическую активность. Кроме того, циклические дипептиды проявляют противирусную, противогрибковую и антибактериальную активность. В частности, цикло(лейцилпролил) (L-Phe-D-Pro лактам) и цикло(D-фенилаланин-L-пролил) показывают антагонистическую активность в отношении S. аureus, E. coli, P. aeruginosa и C. аlbicans. При этом P. аeruginosa - один из самых распространенных возбудителей внутрибольничных инфекций, приобретающий устойчивость к обычно используемым антибиотикам., а C. аlbicans - частая причина возникновения грибковых инфекций (Zhao et al., 2020).[0053] Also, the metabolites of B. subtilis include cyclic dipeptides (2,5-diketopiperazines) exhibit antitumor, neuroprotective and antihyperglycemic activity. In addition, cyclic dipeptides exhibit antiviral, antifungal and antibacterial activity. In particular, cyclo(leucylprolyl) (L-Phe-D-Pro lactam) and cyclo(D-phenylalanine-L-prolyl) show antagonistic activity against S. aureus, E. coli, P. aeruginosa and C. albicans. At the same time, P. aeruginosa is one of the most common pathogens of nosocomial infections, acquiring resistance to commonly used antibiotics, and C. albicans is a common cause of fungal infections (Zhao et al., 2020).

[0054] Молочная кислота также относится к метаболитам B. subtilis и обладает противовоспалительным эффектом за счет стимуляции противовоспалительного цитокина IL-10 и подавления активности провоспалительного цитокина IL-12. Также молочная кислота и ее производные (например, 3-фенилмолочная кислота, 4-гидроксифенилмолочная кислота) обладают антибактериальным и противогрибковым эффектом. Например, 3-фенилмолочная кислота (самостоятельно или в сочетании с молочной кислотой) проявляет подавляет рост таких патогенов, как L. monocyotgenes, E. coli, S. typhimurium, B. cereus, E. faecalis (Ning et al., 2021; Liu et al., 2020; Zheng et al., 2019; Wang et al., 2018; Ning et al., 2017; Sun et al., 2017; Narayana et al., 2007).[0054] Lactic acid is also a metabolite of B. subtilis and has an anti-inflammatory effect by stimulating the anti-inflammatory cytokine IL-10 and suppressing the activity of the pro-inflammatory cytokine IL-12. Also, lactic acid and its derivatives (e.g., 3-phenyllactic acid, 4-hydroxyphenyllactic acid) have an antibacterial and antifungal effect. For example, 3-phenyllactic acid (alone or in combination with lactic acid) exhibits growth inhibition effects against pathogens such as L. monocyotgenes, E. coli, S. typhimurium, B. cereus, E. faecalis (Ning et al., 2021; Liu et al., 2020; Zheng et al., 2019; Wang et al., 2018; Ning et al., 2017; Sun et al., 2017; Narayana et al., 2007).

[0055] а-Гидроксиизокапроновая кислота обладает широким антибактериальным действием, включая такие бактерии, как MRSA (метициллин-резистентные штаммы S. aureus), устойчивые к множеству системно применяемых противомикробных препаратов (Sakko et al., 2012).[0055] a-Hydroxyisocaproic acid has a broad antibacterial activity, including bacteria such as MRSA (methicillin-resistant S. aureus), which are resistant to multiple systemically used antimicrobials (Sakko et al., 2012).

[0056] Индол представляет собой гетероциклическое конденсированное ароматическое соединение, образующееся в результате разложения аминокислоты триптофана. Индол обладает пробиотическими свойствами и поддерживает нормальный количественный и качественный состав микробиоты кишечника. Также индол поддерживает функцию эпителиального барьера и способствует иммунной толерантности для поддержания микробного комменсализма при защите от патогенных инфекций. Кроме того, индол обладает антикарциногенным, антиоксидантным и противовоспалительным действием. Последнее, вероятно, за счет стимуляции выработки цитокина IL-22 иммунными клетками кишечника (Guimarães et al., 2018; Zhang and Davies, 2016).[0056] Indole is a heterocyclic condensed aromatic compound formed by the degradation of the amino acid tryptophan. Indole has probiotic properties and maintains the normal quantitative and qualitative composition of the intestinal microbiota. Indole also supports the function of the epithelial barrier and promotes immune tolerance to maintain microbial commensalism during protection against pathogenic infections. In addition, indole has anticarcinogenic, antioxidant and anti-inflammatory effects. The latter is likely due to the stimulation of the production of the cytokine IL-22 by intestinal immune cells (Guimarães et al., 2018; Zhang and Davies, 2016).

[0057] Длинноцепочечные мононенасыщенные жирные кислоты (т.н. Омега-9 жирные кислоты), например, миристолеиновая (C14:1), пальмитолеиновая (C16:1), олеиновая (C18:1) и элаидиновая (C18:1) кислоты увеличивают разнообразие кишечной микробиоты (Machate et al., 2020).[0057] Long-chain monounsaturated fatty acids (aka omega-9 fatty acids), such as myristoleic (C14:1), palmitoleic (C16:1), oleic (C18:1), and elaidic (C18:1) acids, increase the diversity of gut microbiota (Machate et al., 2020).

[0058] Некоторые насыщенные жирные кислоты с длинной цепью (ДЦЖК, LCFAs) обладают противомикробным и противовоспалительным действием. Например, пальмитиновая кислота обладает антогонистической активностью в отношении S.mutans, S.gordonii, S.sanquis, P.ginbivalis, F.nucleatum. Пентадекановая и маргариновая кислоты оказывают противовоспалительное действие (Venn-Watson et al., 2020; Huang et al., 2011).[0058] Some long-chain saturated fatty acids (LCFAs) have antimicrobial and anti-inflammatory effects. For example, palmitic acid has antagonistic activity against S.mutans, S.gordonii, S.sanquis, P.ginbivalis, F.nucleatum. Pentadecanoic and margaric acids have anti-inflammatory effects (Venn-Watson et al., 2020; Huang et al., 2011).

[0059] Насыщенные жирные кислоты со средней длиной цепи, например, каприловая (C8), каприновая (C10), ундециловая (C11) и лауриновая (C12) кислоты, улучшают функцию кишечного эпителия, повышение активности ферментов микроворсинок слизистой оболочки в тонкой кишке. Указанные кислоты обладают антибактериальным, противогрибковым, противовоспалительным действием. Например, лауриновая кислота является наиболее эффективной в отношении Campylobacter jejuni, каприновая и лауриновая кислоты обладают антибактериальным действием в отношении Helicobacter pylori (Machate et al., 2020; Bae and Rhee 2019; Jung et al., 2016; Omura et al., 2011).[0059] Medium-chain saturated fatty acids, such as caprylic (C8), capric (C10), undecyl (C11), and lauric (C12) acids, improve intestinal epithelial function by increasing the activity of microvilli enzymes in the small intestine. These acids have antibacterial, antifungal, and anti-inflammatory effects. For example, lauric acid is most effective against Campylobacter jejuni, while capric and lauric acids have antibacterial effects against Helicobacter pylori (Machate et al., 2020; Bae and Rhee 2019; Jung et al., 2016; Omura et al., 2011).

[0060] Витамин B5 (пантотеновая кислота) замедляет рост бактерий посредством регуляции врожденного иммунитета и адаптивного иммунитета у мышей, инфицированных Mycobacterium tuberculosis (He et al., 2018).[0060] Vitamin B5 (pantothenic acid) inhibits bacterial growth via regulation of innate immunity and adaptive immunity in mice infected with Mycobacterium tuberculosis (He et al., 2018).

[0061] Аминокислоты поддерживают функцию кишечного барьера и эндокринную функцию кишечника. Аминокислоты, попадающие в кишечник извне метаболизируются кишечной микробиотой, которая использует их для синтеза собственных белков и катаболических путей. Показано, что пищевые аминокислоты могут регулировать состав микробиоты. Например, лизин поддерживает комменсальную (пробиотическую) микробиоту в кишечнике. Кроме того, лизин способствует поддержанию иммунной системы (Levine and Lohinai, 2021; Lin et al., 2017).[0061] Amino acids support intestinal barrier function and intestinal endocrine function. Amino acids entering the intestine from the outside are metabolized by the intestinal microbiota, which uses them to synthesize their own proteins and catabolic pathways. It has been shown that dietary amino acids can regulate the composition of the microbiota. For example, lysine supports commensal (probiotic) microbiota in the intestine. In addition, lysine helps maintain the immune system (Levine and Lohinai, 2021; Lin et al., 2017).

[0062] Культуральная жидкость пробиотического штамма B. subtilis в составе заявленной композиции может быть высушенной до такого состояния, что влажность сухой культуральной жидкости составляет не более чем 6% мас. При этом вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis могут быть инактивированными, то есть неспособными к размножению, предпочтительно неживыми. В предпочтительном варианте реализации пробиотический штамм B. subtilis представляет собой B. subtilis ВКМ В-3536D.[0062] The culture liquid of the probiotic strain B. subtilis in the composition of the claimed composition can be dried to such a state that the moisture content of the dry culture liquid is no more than 6% by weight. In this case, the vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis can be inactivated, i.e. incapable of reproduction, preferably non-living. In a preferred embodiment, the probiotic strain B. subtilis is B. subtilis VKM B-3536D.

[0063] Использование комплекса метаболитов B. subtilis в концентрации менее 0,1% мас. приводит к существенному снижению эффективности композиции. Увеличение содержания метаболитов более 7% мас. нерационально, так как увеличивает стоимость производства и при этом не оказывает значительного влияния на эффективность композиции.[0063] The use of a complex of B. subtilis metabolites in a concentration of less than 0.1% by weight leads to a significant decrease in the effectiveness of the composition. Increasing the content of metabolites to more than 7% by weight is irrational, since it increases the cost of production and does not have a significant effect on the effectiveness of the composition.

[0064] В качестве пробиотического штамма B. subtilis могут быть использованы штаммы B. subtilis ВКПМ №В-2335 (3), B. subtilis 534, B. subtilis ТПИ 13 - 07.06.21 - ДЕП/ВГНКИ, B. subtilis ВКПМ №В4759 (3), B. subtilis р ВМВ105, B. subtilis ТПИ 9; B. subtilis рВМВ 105. В предпочтительном варианте реализации пробиотический штамм B. subtilis представляет собой B. subtilis ВКМ В-3536D.[0064] The following strains can be used as the probiotic strain of B. subtilis: B. subtilis VKPM No. B-2335 (3), B. subtilis 534, B. subtilis TPI 13 - 07.06.21 - DEP/VGNKI, B. subtilis VKPM No. B4759 (3), B. subtilis pBMV105, B. subtilis TPI 9; B. subtilis pBMV 105. In a preferred embodiment, the probiotic strain of B. subtilis is B. subtilis VKM B-3536D.

[0065] Благодаря отсутствию живых микроорганизмов, заявленная композиция не теряет эффективности при сочетанном приеме с антибиотиками, что позволяет использовать ее для лечения и профилактики заболеваний мочевыводящих путей у широкого круга пациентов. Кроме того, неживые вегетативные клетки и споры B. subtilis не создают конкуренции микрофлоре кишечника, которая является уникальной для каждого пациента, и соответственно, не нарушают ее баланс.[0065] Due to the absence of living microorganisms, the claimed composition does not lose its effectiveness when taken in combination with antibiotics, which allows it to be used for the treatment and prevention of urinary tract diseases in a wide range of patients. In addition, non-living vegetative cells and spores of B. subtilis do not create competition for the intestinal microflora, which is unique to each patient, and, accordingly, do not disturb its balance.

[0066] Использование высушенной культуральной жидкости, а также использование высушенных вегетативных клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis позволяет создать сухую композицию, пригодную для длительного хранения и удобную для транспортировки.[0066] The use of dried culture liquid, as well as the use of dried vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis, makes it possible to create a dry composition suitable for long-term storage and convenient for transportation.

[0067] Изолятор патогенов предназначен для связывания с фимбриями или другими адгезивными структурами патогеных микроорганизмов, и соответственно, подавления адгезивной активности бактерий в мочевыводящих путях. В качестве изолятора патогенов могут быть использованы D-манноза, клюква (Vaccinium macrocarpon) или их смесь. При этом содержание D-маннозы в смеси может составлять 27,0-98,0% от массы биологически активных веществ. Содержание клюквы в смеси может составлять 1,9-66,0% от массы биологически активных веществ. Указанное содержание D-маннозы и клюквы наиболее эффективно для выведения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей.[0067] The pathogen isolator is designed to bind to the fimbriae or other adhesive structures of pathogenic microorganisms, and accordingly, suppress the adhesive activity of bacteria in the urinary tract. D-mannose, cranberry (Vaccinium macrocarpon) or a mixture thereof can be used as a pathogen isolator. In this case, the content of D-mannose in the mixture can be 27.0-98.0% of the mass of biologically active substances. The content of cranberry in the mixture can be 1.9-66.0% of the mass of biologically active substances. The specified content of D-mannose and cranberry is most effective for removing pathogenic and opportunistic microorganisms from the urinary tract.

[0068] D-манноза - простой сахар, моносахарид, структурно связанный с глюкозой. D-манноза быстро всасывается и через 30 минут достигает периферических органов, затем выводится из мочевого тракта. Она не может быть превращена в гликоген и не накапливается в организме человека. В мочевыводящих путях патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, например, E. coli, Salmonella spp., Proteus mirabilis, могут связываться с маннозой в составе белка уромодулина на поверхности клеток, выстилающих уротелий. Связывание микроорганизмов с уротелием способствует развитию инфекционных заболеваний мочевыводящих путей. Связываясь со свободной экзогенной D-маннозой в моче, а не с белками на поверхности клеток, микроорганизмы устраняются с током мочи (Domenici et al., 2016).[0068] D-mannose is a simple sugar, a monosaccharide structurally related to glucose. D-mannose is rapidly absorbed and reaches the peripheral organs within 30 minutes, then is excreted from the urinary tract. It cannot be converted into glycogen and does not accumulate in the human body. In the urinary tract, pathogenic and opportunistic microorganisms, such as E. coli, Salmonella spp., Proteus mirabilis, can bind to mannose in the protein uromodulin on the surface of cells lining the urothelium. Binding of microorganisms to the urothelium contributes to the development of urinary tract infections. By binding to free exogenous D-mannose in the urine, rather than to proteins on the cell surface, microorganisms are eliminated with the urine stream (Domenici et al., 2016).

[0069] Вещества, содержащиеся в клюкве (Vaccinium macrocarpon), могут снизить частоту бактериурии. В частности, было показано, что проантоцианидины ингибируют прилипание уропатогенных P-фимбрий E. coli. Сложные фенольные полимеры, такие как эллагитаннины, также были идентифицированы как сильные антибактериальные агенты (Puupponen-Pimia et al., 2005). Кроме того, проантоцианидины проявляют противовоспалительные и иммунорегуляторные функции, гипогликемические и гиполипидемические эффекты, регуляцию метаболизма, репарацию ДНК и противораковые эффекты (Qi et al., 2022). Антоцианы, содержащиеся в клюкве, обладают выраженной антиоксидантной активностью как в условиях in vitro, так и in vivo. Для антоцианов характерна высокая биодоступность при пероральном применении, что обусловливает их высокий терапевтический и профилактический эффект (Алексеенко и Азарова, 2018). В предпочтительном варианте изолятор патогена включает эллагитаннины, проантоцианидины и/или полифенолы. Указанные вещества могут связываться с фимбриями микроорганизмов, устойчивыми к маннозе, что обусловливает эффективность в отношении патогенов, которые не поддаются действию только D-маннозы.[0069] Substances contained in cranberry (Vaccinium macrocarpon) may reduce the incidence of bacteriuria. In particular, proanthocyanidins have been shown to inhibit the adherence of uropathogenic P-fimbriae of E. coli. Complex phenolic polymers such as ellagitannins have also been identified as potent antibacterial agents (Puupponen-Pimia et al., 2005). In addition, proanthocyanidins exhibit anti-inflammatory and immunoregulatory functions, hypoglycemic and hypolipidemic effects, metabolic regulation, DNA repair, and anticancer effects (Qi et al., 2022). Anthocyanins contained in cranberry have pronounced antioxidant activity both in vitro and in vivo. Anthocyanins are characterized by high bioavailability when taken orally, which determines their high therapeutic and prophylactic effect (Alekseenko and Azarova, 2018). In a preferred embodiment, the pathogen isolator includes ellagitannins, proanthocyanidins and/or polyphenols. These substances can bind to the fimbriae of microorganisms resistant to mannose, which determines the effectiveness against pathogens that are not affected by D-mannose alone.

[0070] Помимо удаления патогенных микроорганизмов из мочевыводящих путей клюква обладает пребиотическими свойствами. Было показано, что салицилат, полученный из клюквы, может модулировать состав кишечной микробиоты за счет уменьшения численности Enterobacteriaceae и увеличения численности Bacteroidaceae. Снижение численности потенциально патогенных микроорганизмов, относящихся к семейству Enterobacteriaceae (Shigella/Escherichia) благотворно влияет на функционирование кишечника и снижает риск диареи.[0070] In addition to removing pathogens from the urinary tract, cranberries have prebiotic properties. Cranberry-derived salicylate has been shown to modulate the composition of the gut microbiota by decreasing Enterobacteriaceae and increasing Bacteroidaceae. Reducing the abundance of potentially pathogenic microorganisms belonging to the Enterobacteriaceae family (Shigella/Escherichia) has a beneficial effect on gut function and reduces the risk of diarrhea.

[0071] В одном варианте реализации клюква включена в композицию в виде экстракта. Например, в виде экстракта, обогащенного проантоцианидинами. В предпочтительно варианте реализации клюква включена в композицию в виде порошка, полученного из цельных ягод. Это обусловлено тем, что использование цельных ягод позволяет использовать весь спектр и объем биологически активных веществ, содержащихся в клюкве. Например, исследования локализации антоцианов в клюкве показали, что в кожице их в 5,8-10,8 раз больше, чем в мякоти (Алексеенко и Азарова, 2018). Кроме того, использование порошка из цельных ягод обеспечивает оптимальное соотношений стоимости и эффективности заявленной композиции, что делает ее более доступной для широкого круга потребителей.[0071] In one embodiment, the cranberry is included in the composition as an extract. For example, as an extract enriched with proanthocyanidins. In a preferred embodiment, the cranberry is included in the composition as a powder obtained from whole berries. This is due to the fact that the use of whole berries allows the use of the entire spectrum and volume of biologically active substances contained in cranberries. For example, studies of the localization of anthocyanins in cranberries have shown that there are 5.8-10.8 times more of them in the skin than in the pulp (Alekseenko and Azarova, 2018). In addition, the use of powder from whole berries provides an optimal ratio of cost and effectiveness of the claimed composition, which makes it more accessible to a wide range of consumers.

[0072] Биологически активные вещества могут включать цинк. Цинк играет важную роль в развитии и поддержании иммунной системы. Применение цинка подавляет рост патогенных микроорганизмов, например, Mycobacterium, а также препятствует развитию вирусной инфекции (Read et al., 2019). Заявленная композиция может включать цинк в виде соединения с другими химическими элементами. При этом содержание цинка в композиции может составлять 0,2-3% от массы всех биологически активных веществ. В предпочтительном варианте реализации цинк может быть включен в композицию в виде органической соли цинка. Это обусловлено тем, что органические соли обладают большей биодоступностью, чем неорганические соли цинка. В одном варианте реализации цинк может быть включен в композицию в хелатной форме, например, в виде соединения с аминокислотой. Однако такие соединения на рынке сравнительно дороги, что значительно увеличивает себестоимость композиции. В предпочтительном варианте реализации цинк может быть включен в композицию в виде цитрата цинка. Цитрат цинка широко доступен на рынке и обеспечивает оптимальную стоимость производства композиции без потери ее эффективности. При этом содержание остальных компонентов в заявленной композиции суммарно уменьшается на то количество мас. %, которое соответствует содержанию соли цинка. При этом содержание каждого компонента, кроме соли цинка, уменьшается пропорционально исходному содержанию каждого компонента в композиции.[0072] Biologically active substances may include zinc. Zinc plays an important role in the development and maintenance of the immune system. The use of zinc suppresses the growth of pathogenic microorganisms, for example, Mycobacterium, and also prevents the development of viral infections (Read et al., 2019). The claimed composition may include zinc in the form of a compound with other chemical elements. In this case, the zinc content in the composition can be 0.2-3% of the weight of all biologically active substances. In a preferred embodiment, zinc can be included in the composition as an organic zinc salt. This is due to the fact that organic salts have greater bioavailability than inorganic zinc salts. In one embodiment, zinc can be included in the composition in chelate form, for example, as a compound with an amino acid. However, such compounds are relatively expensive on the market, which significantly increases the cost of the composition. In a preferred embodiment, zinc can be included in the composition as zinc citrate. Zinc citrate is widely available on the market and provides an optimal cost of production of the composition without losing its effectiveness. In this case, the content of the remaining components in the claimed composition is reduced in total by the amount of mass % that corresponds to the content of zinc salt. In this case, the content of each component, except for the zinc salt, is reduced in proportion to the initial content of each component in the composition.

[0073] Заявленная композиция может включать наполнитель, представляющий собой одно или несколько веществ, которые могут способствовать сохранению целостности композиции, сохранению биологической активности указанных метаболитов и/или могут оказывать полезный физиологический эффект, усиливая полезное действие композиции. В качестве наполнителя могут быть использованы, например, но не ограничиваясь этим: мальтодекстрин, пищевые волокна, производные крахмала, пектины, целлюлоза, микрокристаллическая целлюлоза и другие производные целлюлозы, а также другие технологически приемлемые наполнители (например, выбранные из списка, представленного на сайте https://lexparency.org/eu/32008R1333/ANX_III/). Кроме того, в качестве наполнителя может использоваться один или несколько пребиотиков, которые могут представлять собой ди-, олиго- и полисахариды, устойчивые к гидролизу пищеварительными ферментами человека и не абсорбирующиеся в верхних отделах пищеварительного тракта. Например, это могут быть пищевые волокна злаковых, овощей, фруктов, трав, например, инулин и/или олигофруктоза, или синтетические полисахариды, такие как лактулоза, или их сочетания. В еще более предпочтительном варианте реализации один или несколько пребиотиков могут иметь растительное происхождение.[0073] The claimed composition may include a filler, which is one or more substances that can help maintain the integrity of the composition, maintain the biological activity of the said metabolites and/or can have a beneficial physiological effect, enhancing the beneficial effect of the composition. The following can be used as a filler, for example, but not limited to: maltodextrin, dietary fiber, starch derivatives, pectins, cellulose, microcrystalline cellulose and other cellulose derivatives, as well as other technologically acceptable fillers (for example, selected from the list provided on the website https://lexparency.org/eu/32008R1333/ANX_III/). In addition, one or more prebiotics can be used as a filler, which can be di-, oligo- and polysaccharides that are resistant to hydrolysis by human digestive enzymes and are not absorbed in the upper digestive tract. For example, these may be dietary fibers of cereals, vegetables, fruits, herbs, such as inulin and/or oligofructose, or synthetic polysaccharides such as lactulose, or combinations thereof. In an even more preferred embodiment, one or more prebiotics may be of plant origin.

[0074] Благодаря своему составу заявленная композиция усиливает ось: ЖКТ - мочевыводящие пути. Благодаря действию описанного комплекса метаболитов пробиотического штамма B. subtilis нормализуется количественный и качественный состав индивидуальной микробиоты кишечника пациента, усиливается иммунитет, увеличивается эффективность выведения патогенов из мочевыводящих путей. При этом даже при приеме антибиотиков не развивается дисбактериоз кишечника, который мог бы снижать общий иммунитет пациента и приводить к рецидивам инфекционного заболевания мочевыводящих путей. Таким образом, заявленная композиция способствует не только лечению, но и профилактике инфекционных заболеваний мочевыводящих путей.[0074] Due to its composition, the claimed composition enhances the axis: gastrointestinal tract - urinary tract. Due to the action of the described complex of metabolites of the probiotic strain B. subtilis, the quantitative and qualitative composition of the individual intestinal microbiota of the patient is normalized, immunity is strengthened, the efficiency of removing pathogens from the urinary tract increases. At the same time, even when taking antibiotics, intestinal dysbacteriosis does not develop, which could reduce the patient's overall immunity and lead to relapses of an infectious disease of the urinary tract. Thus, the claimed composition contributes not only to the treatment, but also to the prevention of infectious diseases of the urinary tract.

[0075] Заявленная композиция может быть использована для изготовления пищевой добавки или фармацевтического препарата в виде порошка, таблетки или капсулы.[0075] The claimed composition can be used to manufacture a food supplement or a pharmaceutical preparation in the form of a powder, tablet or capsule.

[0076] Способ получения заявленной композиции включает следующие этапы. На этапе а) проводят глубинное выращивание пробиотического штамма B. subtilis в жидкой питательной среде, имеющей исходный рН 7,0±0,2. В предпочтительном варианте реализации глубинное выращивание проводят в ферментере. При этом коэффициент заполнения ферментера может составлять от приблизительно 60% до приблизительно 70%. Указанный коэффициент заполнения, с одной стороны, позволяет избежать нежелательного пенообразования, и с другой стороны, позволяет максимально эффективно использовать оборудование для получения культуральной суспензии, насыщенной метаболитами пробиотического штамма B. subtilis. Глубинное выращивание проводят при температуре 36-38°С при постоянном перемешивании и аэрации до тех пор, когда рН культуральной суспензии достигнет 8,5-8,9 и/или до достижения созревания культуры не менее 90%. На данном этапе выращивания происходит переход культуры в стационарную фазу, когда клетки перестают делиться, те количество клеточной массы не увеличивается. Этот этап выращивания соответствует максимальной концентрации метаболитов B. subtilis в культуральной жидкости.[0076] The method for producing the claimed composition includes the following steps. In step a), submerged cultivation of the probiotic strain B. subtilis is carried out in a liquid nutrient medium having an initial pH of 7.0±0.2. In a preferred embodiment, submerged cultivation is carried out in a fermenter. In this case, the filling factor of the fermenter can be from about 60% to about 70%. This filling factor, on the one hand, allows to avoid undesirable foaming, and on the other hand, allows to use the equipment for producing a culture suspension saturated with metabolites of the probiotic strain B. subtilis as efficiently as possible. Submerged cultivation is carried out at a temperature of 36-38°C with constant stirring and aeration until the pH of the culture suspension reaches 8.5-8.9 and/or until the culture reaches a maturity of at least 90%. At this stage of cultivation, the culture transitions to a stationary phase, when the cells stop dividing, i.e. the amount of cell mass does not increase. This stage of cultivation corresponds to the maximum concentration of B. subtilis metabolites in the culture liquid.

[0077] На этапе б) проводят отделение культуральной жидкости от клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis. В одном варианте реализации культуральную жидкость отделяют от вегетативных клеток и спор путем фильтрации. В предпочтительном варианте реализации культуральную жидкость отделяют от вегетативных клеток и спор путем центрифугирования культуральной суспензии на проточной центрифуге до получения прозрачного супернатанта, представляющего собой культуральную жидкость. При этом осадок в основном содержит вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis.[0077] In step b), the culture fluid is separated from the cells and spores of the probiotic strain B. subtilis. In one embodiment, the culture fluid is separated from the vegetative cells and spores by filtration. In a preferred embodiment, the culture fluid is separated from the vegetative cells and spores by centrifuging the culture suspension in a flow centrifuge until a clear supernatant is obtained, which is the culture fluid. The sediment mainly contains vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis.

[0078] На этапе в) высушивают культуральную жидкость, полученную на этапе б). Культуральная жидкость может быть высушена любым подходящим способом, известным из уровня техники. В предпочтительном варианте реализации культуральную жидкость высушивают методом лиофилизации. При этом культуральную жидкость высушивают до такого состояния, что влажность сухой культуральной жидкости составляет не более чем 6% мас.[0078] In step c), the culture liquid obtained in step b) is dried. The culture liquid can be dried by any suitable method known from the prior art. In a preferred embodiment, the culture liquid is dried by lyophilization. In this case, the culture liquid is dried to such a state that the moisture content of the dry culture liquid is no more than 6% by weight.

[0079] На этапе г) инактивируют вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis путем нагревания осадка, полученного на этапе б), до температуры 60-140°С. Осадок инкубируют при указанной температуре 5-120 минут. Инактивация путем нагревания обусловливает необходимость отделения вегетативных клеток и спор от культуральной жидкости. Дело в том, что указанная температура инактивации может критически снизить биологическую активность, по меньшей мере, части метаболитов B. subtilis, содержащихся в культуральной жидкости.[0079] In step c), the vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis are inactivated by heating the sediment obtained in step b) to a temperature of 60-140°C. The sediment is incubated at the said temperature for 5-120 minutes. Inactivation by heating requires the separation of the vegetative cells and spores from the culture fluid. The fact is that the said inactivation temperature can critically reduce the biological activity of at least some of the B. subtilis metabolites contained in the culture fluid.

[0080] д) смешивают культуральную жидкость с инактивированными вегетативными клетками и спорами.[0080] d) mix the culture liquid with inactivated vegetative cells and spores.

[0081] е) к полученному комплексу метаболитов добавляют изолятор патогенов. В предпочтительном варианте реализации в качестве изолятора патогенов используют D-маннозу и/или клюкву. В случае использования обоих указанных изоляторов патогенов, они могут быть добавлены в композицию по-отдельности или в виде смеси.[0081] e) a pathogen isolator is added to the obtained complex of metabolites. In a preferred embodiment, D-mannose and/or cranberry are used as the pathogen isolator. If both of the said pathogen isolators are used, they can be added to the composition separately or as a mixture.

[0082] Заявленный способ обеспечивает получение композиции, включающей весь спектр метаболитов пробиотического штамма B. subtilis. Благодаря этому заявленная композиция усиливает иммунитет и позволяет избежать или снизить эффект дисбактериоза, который может быть вызван антибиотиками, используемыми при лечении заболеваний мочевыводящей системы.[0082] The claimed method provides for obtaining a composition that includes the entire spectrum of metabolites of the probiotic strain B. subtilis. Due to this, the claimed composition enhances immunity and makes it possible to avoid or reduce the effect of dysbacteriosis, which can be caused by antibiotics used in the treatment of diseases of the urinary system.

[0083] В одном из вариантов реализации способ дополнительно включает высушивание инактивированных вегетативных клеток и спор пробиотического штамма B. subtilis. При этом инактивированные вегетативные клетки и споры могут быть высушены любым подходящим способом, известным из уровня техники. В предпочтительном варианте реализации инактивированные вегетативные клетки и споры высушивают путем лиофилизации. В одном варианте реализации инактивированные вегетативные клетки и споры сначала смешивают с культуральной жидкостью, а затем полученную смесь высушивают, например, лиофилизируют с использованием подходящего носителя, например, мальтодекстрина. В предпочтительном варианте реализации инактивированные вегетативные клетки и споры высушивают отдельно от культуральной жидкости. В любом случае инактивированные клетки споры высушивают до такого состояния, что влажность высушенных вегетативных клеток и спор составляет не более чем 6% мас. Использование высушенных вегетативных клеток и спор позволяет получать композицию в сухом виде.[0083] In one embodiment, the method further comprises drying the inactivated vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis. In this case, the inactivated vegetative cells and spores can be dried by any suitable method known in the art. In a preferred embodiment, the inactivated vegetative cells and spores are dried by lyophilization. In one embodiment, the inactivated vegetative cells and spores are first mixed with the culture liquid, and then the resulting mixture is dried, for example, lyophilized using a suitable carrier, for example, maltodextrin. In a preferred embodiment, the inactivated vegetative cells and spores are dried separately from the culture liquid. In any case, the inactivated cells spores are dried to such a state that the moisture content of the dried vegetative cells and spores is no more than 6% by weight. The use of dried vegetative cells and spores makes it possible to obtain a composition in dry form.

[0084] В предпочтительном варианте реализации способ дополнительно включает добавление соли цинка к композиции, включающей метабиотики пробиотического штамма B. subtilis, а также клюкву и/или D-маннозу. Это позволяет создать композицию с усиленным иммуностимулирующим эффектом.[0084] In a preferred embodiment, the method further comprises adding a zinc salt to a composition comprising metabiotics of the probiotic strain B. subtilis, as well as cranberry and/or D-mannose. This allows for the creation of a composition with an enhanced immunostimulating effect.

[0085] В предпочтительном варианте реализации получают композицию в сухом виде, например, в виде порошка. Во-первых, это связано с низкой растворимостью биологически активных веществ, содержащихся в клюкве. Во-вторых, в сухом виде увеличивается срок хранения композиции без потери ее эффективности. Это связано и с сохранением активности метаболитов, и с минимизацией риска загрязнения композиции какими-либо активными микроорганизмами.[0085] In a preferred embodiment, the composition is obtained in dry form, for example, in the form of a powder. Firstly, this is due to the low solubility of the biologically active substances contained in cranberries. Secondly, in dry form, the shelf life of the composition is increased without loss of its effectiveness. This is due both to the preservation of the activity of the metabolites and to the minimization of the risk of contamination of the composition with any active microorganisms.

ОПИСАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Пример 1. Получение комплекса метаболитов B. subtilisExample 1. Obtaining a complex of B. subtilis metabolites

[0086] В данном примере получали метаболиты штамма B. subtilis ВКМ В-3536D. Процесс глубинного культивирования вели в ферментере Р1000 фирмы Bioengineering (Швейцария) объемом 1000 дм3 с коэффициентом заполнения 0,6. В процессе культивирования поддерживали температуру 37±1°С. Скорость перемешивания составляля 250 об/мин. Начальная скорость аэрации составляла 0,2 об/об/мин, через 16 часов роста скорость изменяли до значения 0,5 об/об/мин. Процесс глубинного культивирования вели в течение 32 часов.[0086] In this example, metabolites of the B. subtilis strain VKM B-3536D were obtained. The submerged cultivation process was carried out in a P1000 fermenter from Bioengineering (Switzerland) with a volume of 1000 dm3 and a filling factor of 0.6. During the cultivation, a temperature of 37±1°C was maintained. The stirring rate was 250 rpm. The initial aeration rate was 0.2 rpm; after 16 hours of growth, the rate was changed to 0.5 rpm. The submerged cultivation process was carried out for 32 hours.

[0087] Приблизительно 30 л культуральной суспензии B. subtilis ВКМ В-3536D подвергали центрифугированию на проточной суперцентрифуге Sharpless AS-26 до получения приблизительно 20 л прозрачного супернатанта. При этом супернатант представлял собой культуральную жидкость, а осадок преимущественно включал в себя вегетативные клетки и споры B. subtilis.[0087] Approximately 30 L of the B. subtilis VKM B-3536D culture suspension was centrifuged in a Sharpless AS-26 flow supercentrifuge to obtain approximately 20 L of clear supernatant. The supernatant was the culture liquid, and the sediment mainly included vegetative cells and spores of B. subtilis.

[0088] Полученную культуральную жидкость лиофилизировали с добавлением 2,5% мас. мальтодекстрина в качестве носителя. В результате получали 560 г порошка, представляющего собой лиофилизированную культуральную жидкость.[0088] The resulting culture liquid was lyophilized with the addition of 2.5% by weight of maltodextrin as a carrier. As a result, 560 g of powder was obtained, which was a lyophilized culture liquid.

[0089] Осадок, включающий вегетативные клетки и споры, инкубировали при температуре 118°С в течение 40 минут. Таким образом инактивировали вегетативные клетки и споры B. subtilis. Затем инактивированные вегетативные клетки и споры подвергали лиофилизации с добавлением 2,5% мас. мальтодекстрина в качестве носителя.[0089] The sediment, including vegetative cells and spores, was incubated at 118°C for 40 minutes. In this way, the vegetative cells and spores of B. subtilis were inactivated. Then, the inactivated vegetative cells and spores were lyophilized with the addition of 2.5% by weight maltodextrin as a carrier.

[0090] Смешивали лиофилизированную культуральную жидкость с лиофилизированными инактивированными вегетативными клетками и спорами B. subtilis. В результате получали весь комплекс метаболитов, присутствовавший в культуральной суспензии B. subtilis.[0090] Lyophilized culture fluid was mixed with lyophilized inactivated vegetative cells and spores of B. subtilis. As a result, the entire complex of metabolites present in the B. subtilis culture suspension was obtained.

Пример 2. Изучение воздействия культуральной суспензии B. subtilis на ингибирование роста патогенной и условно-патогенной микрофлорыExample 2. Study of the effect of B. subtilis culture suspension on inhibition of growth of pathogenic and opportunistic microflora

[0091] В данном примере методом перпендикулярных штрихов изучали антагонистическую активность культуральной суспензии пробиотического штамма B. subtilis. В качестве пробиотического штамма использовали штамм B. subtilis ВКМ В-3536D. На поверхность агаризованной среды Луриа-Бертани в чашке Петри наносили штрихи культуральной суспензии штамма B. subtilis ВКМ В-3536D. Затем указанную чашку Петри на сутки помещали в термостат при температуре 37°С. После диффузии метаболитов B. subtilis в агаризованную среду, перпендикулярно к выросшему штриху подсевали штрихами тест-культуры, начиная от краев чашки Петри. Затем указанную чашку Петри на 48 часов помещали в термостат при температуре 37°С.. Наличие антагонистической активности фиксировали, измеряя зоны задержки роста тест-культур.[0091] In this example, the antagonistic activity of a culture suspension of the probiotic strain B. subtilis was studied using the perpendicular streak method. The B. subtilis strain VKM B-3536D was used as the probiotic strain. Streaks of the culture suspension of the B. subtilis strain VKM B-3536D were applied to the surface of the agarized Luria-Bertani medium in a Petri dish. Then, the said Petri dish was placed in a thermostat at a temperature of 37°C for 24 hours. After the B. subtilis metabolites had diffused into the agarized medium, test cultures were seeded with streaks perpendicular to the grown streak, starting from the edges of the Petri dish. Then, the said Petri dish was placed in a thermostat at a temperature of 37°C for 48 hours. The presence of antagonistic activity was recorded by measuring the growth inhibition zones of the test cultures.

[0092][0092]

Таблица 1. Результаты исследования антагонистической активности культуральной суспензии B. subtilisTable 1. Results of the study of the antagonistic activity of the cultural suspension of B. subtilis Объект исследованияObject of study Зона задержки роста, ммGrowth inhibition zone, mm Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus Listeria monocytogenesListeria monocytogenes Escherichia coliEscherichia coli Pseudomonas aeruginosaPseudomonas aeruginosa Salmonella typhimuriumSalmonella typhimurium B. subtilisB. subtilis 1010 1717 2525 3030 2828

[0093] В результате исследования было установлена выраженная способность культуральной суспензии пробиотического штамма B. subtilis к подавлению роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.[0093] As a result of the study, a pronounced ability of the culture suspension of the probiotic strain B. subtilis to suppress the growth of pathogenic and opportunistic microorganisms was established.

Пример 3. Исследование состава культуральной жидкости B. subtilisExample 3. Study of the composition of the culture liquid of B. subtilis

[0094] В данном примере количественно исследовали состав культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilis ВКМ В-3536D. Исследование было выполнено в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» федерального медико-биологического агентства (ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА РОССИИ).[0094] In this example, the composition of the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis VKM B-3536D was quantitatively studied. The study was carried out at the Federal State Unitary Enterprise “Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology” of the Federal Medical and Biological Agency (FSUE “Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology” of the Federal Medical and Biological Agency of Russia).

[0095] Образец культуральной жидкости после перемешивания был разделен на пробы, которые хранились до анализа в замороженном виде при -18°С. В дальнейшем пробы были разделены на аликвоты, в которых было проведено измерение массовых концентраций аминокислот, витаминов, свободных и этерифицированных жирных кислот. Определены содержания макро/микро элементов, а также тяжелых металлов. Результаты исследования представлены в Таблицах 2-5.[0095] The culture fluid sample was divided into portions after mixing and stored frozen at -18°C until analysis. The portions were then divided into aliquots, in which the mass concentrations of amino acids, vitamins, free and esterified fatty acids were measured. The contents of macro/micro elements and heavy metals were determined. The results of the study are presented in Tables 2–5.

[0096][0096]

Таблица 2. Содержание аминокислот в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 2. Amino acid content in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis Название аминокислотыAmino acid name Концентрация аминокислоты, нг/млAmino acid concentration, ng/ml Проба 1Sample 1 Проба 2Sample 2 СреднееAverage АланинAlanine 84,484.4 88,688.6 86,586.5 АргининArginine 13,113.1 13,213.2 13,213.2 АспарагинAsparagine 1,71.7 1,71.7 1,71.7 Аспаргиновая кислотаAspartic acid 8,58.5 7,17.1 7,87.8 ВалинValin 67,967.9 68,868.8 68,468.4 ГидроксипролинHydroxyproline 44,844.8 46,246.2 45,545.5 ГистидинHistidine 2,32,3 2,62.6 2,52.5 ГлицинGlycine 70,970.9 69,969.9 70,470.4 ГлутаминGlutamine 0,00,0 0,00,0 0,00,0 Глутаминовая кислотаGlutamic acid 25,325.3 23,223.2 24,324.3 ИзолейцинIsoleucine 46,846.8 47,047.0 46,946.9 ЛизинLysine 266,8266.8 273,5273.5 270,2270.2 МетионинMethionine 3,93.9 3,93.9 3,93.9 ЛейцинLeucine 50,550.5 50,050.0 50,250.2 ОрнитинOrnithine 1,51.5 1,61.6 1,51.5 ПролинProline 5,55.5 5,55.5 5,55.5 СеринSerene 18,218.2 18,318.3 18,218.2 ТирозинTyrosine 7,17.1 7,47.4 7,27.2 ТреонинThreonine 32,432.4 33,733.7 33,133.1 ТриптофанTryptophan -- 2,22,2 2,22,2 ФенилаланинPhenylalanine 60,660.6 63,163.1 61,961.9 ЦистинCystine 0,70.7 0,50.5 0,60.6 ЦитрулинCitrulline 0,70.7 0,70.7 0,70.7

[0097][0097]

Таблица 3. Содержание витаминов в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 3. Vitamin content in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis Название витаминаVitamin name Концентрация витамина, мкг/млVitamin concentration, mcg/ml B5B5 14,514.5 PPP.P. 0,40.4 B2B2 0,40.4 B1B1 0,050.05 CC 0,0250.025 B6B6 0,050.05

[0098][0098]

Таблица 4. Содержание свободных и связанных (этерифицированных) жирных кислот в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilis, определенное методом хроматомасс-спектрометрии. в образцах культуральных жидкостейTable 4. Content of free and bound (esterified) fatty acids in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis, determined by chromatograph mass spectrometry. in samples of culture fluids Наименование жирной кислотыName of fatty acid Свободные жирные кислоты, нг/млFree fatty acids, ng/ml Этерифицированные жирные кислоты, нг/млEsterified fatty acids, ng/ml Каприловая, C8:0Caprylic, C8:0 406406 1010 Каприновая, C10:0Capric, C10:0 980980 3737 Ундециловая, C11:0Undecyl, C11:0 570570 5858 Лауриновая, C12:0Lauric, C12:0 13611361 16211621 Тридекановая, C13:0Tridecanoic, C13:0 485485 6161 Миристолеиновая, C14:1Myristoleic, C14:1 695695 444444 Миристиновая, C14:0Myristic, C14:0 33553355 13421342 цис-10-Пентадеценовая, C15:1cis-10-Pentadecene, C15:1 НО* BUT * НО* BUT * Пентадекановая, C15:0Pentadecanoic, C15:0 59075907 10411041 Пальмитолеиновая, C16:1n-7Palmitoleic, C16:1n-7 58425842 23652365 Пальмитиновая, C16:0Palmitic, C16:0 4144241442 1035010350 цис-10-Гептадеценовая, C17:1cis-10-Heptadecenoic, C17:1 НО* BUT * НО* BUT * Маргариновая, C17:0Margarine, C17:0 12201220 294294 γ-Линоленовая, C18:3n6γ-Linolenic, C18:3n6 НО* BUT * НО* BUT * Линолевая, C18:2n6cLinoleic, C18:2n6c НО* BUT * НО* BUT * Олеиновая, C18:1n9cOleic, C18:1n9c 202202 9393 Линоэлаидиновая, C18:2tLinoelaidic, C18:2t НО* BUT * НО* BUT * Линоленовая, C18:3n3Linolenic, C18:3n3 НО* BUT * НО* BUT * Элаидиновая, C18:1n9tElaidic, C18:1n9t 1515 5959 Стеариновая, C18:0Stearic, C18:0 64596459 773773 Арахидоновая, C20:4n6Arachidonic, C20:4n6 НО* BUT * НО* BUT * цис-5,8,11,14,17-Эйкозапентаеновая, C20:5cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaenoic, C20:5 НО* BUT * НО* BUT * цис-8,11,14-Эйкозатриеновая, C20:3n8cis-8,11,14-Eicosatrienoic, C20:3n8 НО* BUT * НОBUT цис-11,14-Эйкозадиеновая, C20:2cis-11,14-Eicosadienoic, C20:2 НО* BUT * НО* BUT * цис-11-эйкозеновая, C20:1cis-11-eicosenoic, C20:1 НО* BUT * НО* BUT * цис-11,14,17-Эйкозатриеновая, C20:3n11cis-11,14,17-Eicosatrienoic, C20:3n11 НО* BUT * НО* BUT * Арахиновая, C20:0Arachidic, C20:0 188188 1111 Генэйкозановая, C21:0Heneicosanoic, C21:0 1717 НО* BUT * цис-4,7,10,13,16,19-Докозагексаеновая, C22:6n3cis-4,7,10,13,16,19-Docosahexaenoic, C22:6n3 НО* BUT * НО* BUT * цис-13,16-Докозадиеновая, C22:2cis-13,16-Docosadienoic, C22:2 НО* BUT * НО* BUT * Эруковая, C22:1n9Erucic acid, C22:1n9 НО* BUT * НО* BUT * Бегеновая, C22:0Behenic, C22:0 6666 НО* BUT * Трикозановая, C23:0Tricosanovaya, C23:0 66 НО* BUT * Нервоновая, C24:1n9Nervonovaya, C24:1n9 НО* BUT * НО* BUT * Лигноцериновая, C24:0Lignocerol, C24:0 185185 НО* BUT * НО* - не определяетсяBUT* - not determined

[0099][0099]

Таблица 5. Содержание микроэлементов и тяжелых металлов в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilis, определенное методом ICP-MS анализаTable 5. Content of microelements and heavy metals in the culture liquid of the probiotic strain B. subtilis, determined by ICP-MS analysis Элемент / m/zElement / m/z Содержание в пробе, ppb (мкг/кг)Content in sample, ppb (µg/kg) без гелияwithout helium Na / 23Na / 23 705050705050 Mg / 24Mg/24 1064710647 Al / 27Al / 27 112,1112.1 K / 39K / 39 42284228 Ca / 43Ca / 43 3898738987 Ca / 44Ca / 44 4144741447 V / 51V / 51 4,584.58 Cr / 52Cr/52 23,023.0 Mn / 55Mn / 55 99769976 Fe / 56Fe / 56 687687 Co / 59Co / 59 49,249.2 Ni / 60Ni/60 69,969.9 Cu / 63Cu/63 10501050 Zn / 66Zn/66 11861186 As / 75As / 75 1,171.17 Se / 82Se / 82 7,757.75 Mo / 95Mo/95 32,432.4 Ag / 107Ag/107 0,260.26 Cd / 111Cd/111 0,410.41 Sb / 121Sb/121 0,550.55 Ba / 137Ba / 137 4,594.59 Pb / 206Pb/206 78,278.2

[00100] Также был проведен общий скрининг с целью идентификации априори не предсказанных соединений в культуральной жидкости пробиотического штамма B.subtilis. Общий скрининг выполнялся методом газовой хроматомасс-спектрометрии с использованием баз данных масс-спектров и индексов удерживания в режиме автоматической интерпретации хроматомасс-спектрометрических данных. Группы органических соединений, идентифицированных при проведении хроматомасс-спектрометрическом скрининге образцов, представлены в таблицах 6-10.[00100] A general screening was also performed to identify a priori unpredicted compounds in the culture fluid of the probiotic strain B.subtilis. The general screening was performed by gas chromatograph mass spectrometry using mass spectra and retention index databases in the automatic chromatograph mass spectrometry data interpretation mode. The groups of organic compounds identified during the chromatograph mass spectrometry screening of the samples are presented in Tables 6-10.

[00101][00101]

Таблица 6. Количественная оценка содержания низкомолекулярных органических кислот (кроме жирных) и неорганических кислот в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 6. Quantitative assessment of the content of low-molecular organic acids (except fatty acids) and inorganic acids in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis RT, минRT, min RI (эксп)RI (exp) RI (лит)RI (lit.) Идентифицированное соединениеIdentified connection Содержание в пробе, нг/млContent in sample, ng/ml 6,2206,220 987987 978978 Метилбутановая кислота или
Пентановая кислота
Methylbutanoic acid or
Pentanoic acid
241,8241.8
7,7267,726 10831083 10661066 Молочная кислота Lactic acid 244,0244.0 8,5988,598 11401140 12521252 Гидроксиизокапроновая кислотаHydroxyisocaproic acid 202,9202.9 8,7028,702 11471147 11391139 Щавелевая кислотаOxalic acid 287,4287.4 10,81310,813 12941294 12861286 Фосфорная кислота Phosphoric acid 1490,71490.7 11,01111,011 13081308 12981298 Фенилуксусная кислотаPhenylacetic acid -- 12,62412,624 14271427 14141414 Гидрокоричная кислота +
Метакрилоил глицин
Hydrocinnamic acid +
Methacryloyl glycine
2191,62191.6
14,29114,291 15601560 16101610 3-Фенилмолочная кислота 3-Phenyllactic acid 1326,91326.9 14,51114,511 15781578 16101610 3-Фенилмолочная кислота изомер3-Phenyllactic acid isomer 568,8568.8 14,56714,567 15821582 15631563 Гидроксифенилуксусная кислота Hydroxyphenylacetic acid -- 17,88117,881 18851885 19351935 4-Гидроксифенилмолочная кислота4-Hydroxyphenyllactic acid 936,3936.3 18,04718,047 19021902 19351935 Гидроксифенилмолочная кислота изомерHydroxyphenyllactic acid isomer 545,8545.8 18,65518,655 19621962 -- 2-Гидроксисебациновая кислота2-Hydroxysebacic acid ХX 18,91718,917 19871987 19811981 3-Индолуксусная кислота* 3-Indoleacetic acid* ХX RT - Время удерживания, RI - индекс удерживания, эксп. - в эксперименте, лит. - по литературным даннымRT - Retention time, RI - Retention index, exp. - in experiment, lit. - according to literature data

[00102][00102]

Таблица 7. Количественная оценка содержания соединений фенольного ряда, идентифицированных в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 7. Quantitative assessment of the content of phenolic compounds identified in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis RT, минRT, min RI (эксп)RI (exp) RI (лит)RI (lit.) Идентифицированное соединениеIdentified connection Cодержание в пробе, нг/млContent in sample, ng/ml 7,6647,664 10791079 10561056 ФенолPhenol 22584,422584.4 11,35511,355 13331333 13301330 Катехол (1,2-дигидроксибензол, пирокатехин)Catechol (1,2-dihydroxybenzene, pyrocatechol) 2382,32382.3 12,18512,185 13931393 14101410 Гидрохинон Hydroquinone 704,5704.5 12,33212,332 14031403 13991399 3-Метилкатехол3-Methylcatechol 368,7368.7 12,44212,442 14121412 14101410 Гидрохинон изомер + неидентифицированное соединение Hydroquinone isomer + unidentified compound 759,3759.3 RT - Время удерживания, RI - индекс удерживания, эксп. - в эксперименте, лит. - по литературным данным;
х - количественная оценка содержания идентифицированного соединения невозможна
RT - retention time, RI - retention index, exp. - in experiment, lit. - according to literature data;
x - quantitative assessment of the content of the identified compound is not possible

[00103][00103]

Таблица 8. Количественная оценка содержания спиртов и гликолей, идентифицированных в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 8. Quantitative assessment of the content of alcohols and glycols identified in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis RT, минRT, min RI (эксп)RI (exp) RI (лит)RI (lit.) Идентифицированное соединениеIdentified connection Содержание в пробе, нг/млContent in sample, ng/ml 6,2206,220 991991 990990 ЭтиленгликольEthylene glycol 1620,21620.2 6,7646,764 10221022 10111011 ПропиленгликольPropylene glycol 970,3970.3 8,1148,114 11081108 -- Метионол*Methionol* -- 8,9778,977 11651165 11531153 Бензиловый спиртBenzyl alcohol 1799,41799.4 9,2799,279 11851185 -- Неидентифицированное соединениеUnidentified compound 607,0607,0 20,65020,650 21812181 21652165 1-Октадеканол1-Octadecanol ХX 24,02124,021 25632563 25322532 Гептаэтиленгликоль Heptaethylene glycol 1489,31489.3 32,27832,278 >3000 >3000 30523052 НонаэтиленгликольNonaethylene glycol 229,5229.5 41,63041,630 >3000>3000 33163316 ДекаэтиленгликольDecaethylene glycol 386,7386.7 RT - Время удерживания, RI - индекс удерживания, эксп. - в эксперименте, лит. - по литературным данным;
х - количественная оценка содержания идентифицированного соединения невозможна
RT - retention time, RI - retention index, exp. - in experiment, lit. - according to literature data;
x - quantitative assessment of the content of the identified compound is not possible

[00104][00104]

Таблица 9. Количественная оценка содержания азотсодержаших соединений, идентифицированных в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 9. Quantitative assessment of the content of nitrogen-containing compounds identified in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis RT, минRT, min RI (эксп)RI (exp) RI (лит)RI (lit.) Идентифицированное соединениеIdentified connection Содержание в пробе, нг/млContent in sample, ng/ml 8,8148,814 11551155 11431143 2-Пирролидинон (2-пирролидон)2-Pyrrolidone (2-pyrrolidinone) ХX 10,48310,483 12711271 12661266 КапролактамCaprolactam 218,2218.2 11,62911,629 13531353 13321332 Урацил*Uracil* -- 13,60913,609 15041504 14881488 ДигидроурацилDihydrouracil -- 12,98512,985 14551455 -- Индол**Indole** 12419,912419.9 12,48312,483 14151415 14121412 Тимин***Timin*** -- 15,28515,285 16441644 16361636 ФенилаланинPhenylalanine -- 15,35415,354 16501650 16531653 Тирамин**** Tyramine**** -- 16,75416,754 17761776 18091809 5-Гидрокси-1Н-индол5-Hydroxy-1H-indole 1269,41269.4 17,26517,265 18251825 18121812 9H-Пурин-6-ол9H-Purin-6-ol -- 18,23018,230 19201920 -- Триптофол*****Tryptophol***** ХX 26,60426,604 27542754 26252625 13-Докозенамид (Амид эруковой кислоты)13-Docosenamide (Erucic acid amide) 344,0344.0 RT - Время удерживания, RI - индекс удерживания, эксп. - в эксперименте, лит. - по литературным данным;
х - количественная оценка содержания идентифицированного соединения невозможна
RT - retention time, RI - retention index, exp. - in experiment, lit. - according to literature data;
x - quantitative assessment of the content of the identified compound is not possible

[00105][00105]

Таблица 10. Количественная оценка содержания пептидов, идентифицированных в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilisTable 10. Quantitative assessment of the content of peptides identified in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis RT, минRT, min RI (эксп)RI (exp) RI (лит)RI (lit.) Идентифицированное соединениеIdentified connection Содержание в пробе, нг/млContent in sample, ng/ml 16,39216,392 17431743 -- DL-Аланил-L-лейцин*DL-Alanyl-L-leucine* 1063,41063.4 17,37117,371 18351835 19081908 Неидентифицированный циклический дипептид.
Цикло(лейцилпролил) (L-Phe-D-Pro лактам) **
Unidentified cyclic dipeptide.
Cyclo(leucylprolyl) (L-Phe-D-Pro lactam)**
456,9456.9
17,61417,614 18591859 19081908 Неидентифицированный циклический дипептид.
Цикло(лейцилпролил)**
Unidentified cyclic dipeptide.
Cyclo(leucylprolyl)**
793,1***793.1***
18,55018,550 19511951 19081908 Неидентифицированный циклический дипептид.
Цикло(лейцилпролил) (L-Phe-D-Pro лактам) **
Unidentified cyclic dipeptide.
Cyclo(leucylprolyl) (L-Phe-D-Pro lactam)**
1236,81236.8
18,71418,714 19681968 -- Тетрадециловый эфир N-валерил-L-пролинаN-valeryl-L-proline tetradecyl ester ХX 20,65020,650 21812181 -- Неидентифицированный циклический дипептид.
3-Метил-6-(фенилметил)-2,5-пиперазиндион (Цикло(Ala-Phe)) **
Unidentified cyclic dipeptide.
3-Methyl-6-(phenylmethyl)-2,5-piperazindione (Cyclo(Ala-Phe))**
ХX
22,32222,322 23692369 -- Неидентифицированный циклический дипептид.
3-Бензиогексагидропирроло[1,2-a]пиразин-1,4-дион (Цикло(D-фенилаланин-L-пролил))**
Unidentified cyclic dipeptide.
3-Benziohexahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione (Cyclo(D-phenylalanine-L-prolyl))**
786,7786.7
22,68222,682 24092409 -- Неидентифицированный циклический дипептид.
3-Бензиогексагидропирроло[1,2-a]пиразин-1,4-дион (Цикло(D-фенилаланин-L-пролил))**
Unidentified cyclic dipeptide.
3-Benziohexahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione (Cyclo(D-phenylalanine-L-prolyl))**
744,5744.5
RT - Время удерживания, RI - индекс удерживания, эксп. - в эксперименте, лит. - по литературным данным;
х - количественная оценка содержания идентифицированного соединения невозможна
RT - retention time, RI - retention index, exp. - in experiment, lit. - according to literature data;
x - quantitative assessment of the content of the identified compound is not possible

[00106] Также проводили скрининг с использованием высокоэффективной жидкостной хроматомасс-спектрометрии высокого разрешения (ВЭЖХ-МС ВР). В результате скрининга методом ВЭЖХ-МС ВР были идентифицированы соединения, представленные в Таблице 11. Отличие теоретической массой от практической составляет 0,7 ppm, таким образом, можно утверждать о достоверной идентификации.[00106] Screening was also performed using high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HR-HPLC-MS). As a result of screening by HR-HPLC-MS, the compounds presented in Table 11 were identified. The difference in theoretical mass from the practical mass is 0.7 ppm, thus, it can be stated that the identification is reliable.

[00107][00107]

Таблица 11. Соединения в культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilis, идентифицированные методом ВЭЖХ-МС ВРTable 11. Compounds in the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis identified by HR-HPLC-MS Идентифицированные соединенияIdentified compounds Химическая формулаChemical formula M+HM+H M+2HM+2H RTRT Проба, мкг/млSample, µg/ml Тирамин (Фенилэтаноламин)Tyramine (Phenylethanolamine) C8H11NO C8H11NO 138,091138,091 6,956.95 15,31515,315 ФенилэтиламинPhenylethylamine C8H11NC 8 H 11 N 122,096122,096 8,038.03 12,72712,727 УрацилUracil C4H4N2O2 C4H4N2O2 113,0345113,0345 5,55.5 11,56311,563 ДигидроурацилDihydrouracil C4H6N2O2 C4H6N2O2 115,0502115,0502 5,425.42 0,7930.793 ТиминTimin C5H6N2O2 C5H6N2O2 126,1133126,1133 7,737.73 4,0494,049 Амикумацин BAmikumacin B C20H28O8N2 C20H28O8N2 425,1918425,1918 8,758.75 133,463133,463 Амикумацин AAmikumacin A C20H29N3O7 C20H29N3O7 424,2078424,2078 8,658.65 0,5090.509 Фенгицин A C15-ЖКFengycin A C15-LC C71H108N12O20 C 71 H 108 N 12 O 20 1449,7881449,788 725,3977725,3977 10,7510.75 0,0000,000 Фенгицин A C16-ЖКFengycin A C16-LC C72H110N12O20 C 72 H 110 N 12 O 20 1463,8031463,803 732,405732,405 11,5511.55 0,0000,000 Фенгицин A C17-ЖКFengycin A C17-LC C73H112N12O20 C 73 H 112 N 12 O 20 1477,8191477,819 739,413739,413 12,7412.74 0,0000,000 Фенгицин n B C16-ЖКFengycin n B C16-LC C74H114N12O20 C 74 H 114 N 12 O 20 1491,8351491,835 749,42749.42 13,1113.11 0,0000,000 Фенгицин B C17-ЖКFengycin B C17-LC C75H116N12O20 C 75 H 116 N 12 O 20 1505,851505,85 753,428753,428 13,6213.62 0,0000,000 Фенгицин B C18-ЖКFengycin B C18-LC C76H118N12O20 C 76 H 118 N 12 O 20 1519,8661519,866 760,436760,436 15,1215.12 0,0000,000 RT - Время удерживания, ЖК - жирная кислотаRT - Retention time, FA - fatty acid

Пример 4. Изучение воздействия метаболитов B. subtilis на ингибирование роста патогенной и условно-патогенной микрофлорыExample 4. Study of the effect of B. subtilis metabolites on the inhibition of the growth of pathogenic and opportunistic microflora

[00108] В данном примере изучали способность метаболитов пробиотического штамма B. subtilis ВКМ В-3536D с молекулярным весом более 5 кДа подавлять рост индикаторных культур. Исследование проводили с использованием адаптированного метода стандартных дисков для определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. Использованные в данном примере индикаторные культуры представлены патогенными и условно-патогенными для человека микроорганизмами. Для реализации метода индикаторные культуры помещали на поверхность агаризованной питательной среды Луриа-Бертани в чашке Петри в количестве 107 КОЕ. После застывания чашки Петри подсушивали в течение 15 минут при 37°С. Затем на поверхность питательной среды с индикаторными культурами в виде капель диаметром 5±1 мм наносили по 10 мкл растворов, включающих метаболиты B. subtilis с молекулярным весом более 5 кДа. Указанные растворы были получены методом тангенциальной ультрафтльтрации. При этом раствор №1 включал метаболиты с молекулярным весом более 100 кДа, а раствор №2 включал метаболиты с молекулярным весом 5-100 кДа.[00108] In this example, the ability of metabolites of the probiotic strain B. subtilis VKM B-3536D with a molecular weight of more than 5 kDa to suppress the growth of indicator cultures was studied. The study was conducted using an adapted standard disk method for determining the sensitivity of microorganisms to antibiotics. The indicator cultures used in this example are represented by microorganisms pathogenic and opportunistic for humans. To implement the method, the indicator cultures were placed on the surface of an agarized Luria-Bertani nutrient medium in a Petri dish in an amount of 10 7 CFU. After solidification, the Petri dishes were dried for 15 minutes at 37 °C. Then, 10 μl of solutions including B. subtilis metabolites with a molecular weight of more than 5 kDa were applied to the surface of the nutrient medium with the indicator cultures in the form of drops with a diameter of 5 ± 1 mm. These solutions were obtained by the tangential ultrafiltration method. In this case, solution No. 1 included metabolites with a molecular weight of more than 100 kDa, and solution No. 2 included metabolites with a molecular weight of 5-100 kDa.

[00109] Чашки Петри с нанесенными растворами оставляли при комнатной температуре до полного впитывания капель и затем инкубировали при 37°С в течение 24-48 часов. Детекцию результатов проводили путем измерения зоны задержки роста индикаторных культур вокруг области нанесения растворов, включающих метаболиты B. subtilis. Появление зон, свободных от индикаторных культур, вокруг области нанесения указанных растворов свидетельствуют об антагонистической активности метаболитов B. subtilis в отношении индикаторных культур, указанных в Таблице 2. Величина зон, свободных от индикаторных культур, указывает на эффективность антагонистического действия метаболитов B. subtilis.[00109] Petri dishes with applied solutions were left at room temperature until the drops were completely absorbed and then incubated at 37°C for 24-48 hours. The results were detected by measuring the growth inhibition zone of indicator cultures around the area of application of solutions containing B. subtilis metabolites. The appearance of indicator culture-free zones around the area of application of the said solutions indicates the antagonistic activity of B. subtilis metabolites with respect to the indicator cultures indicated in Table 2. The size of the indicator culture-free zones indicates the effectiveness of the antagonistic action of B. subtilis metabolites.

[00110][00110]

Таблица 12. Задержка роста индикаторных культур при воздействии метаболитов B. subtilisTable 12. Growth retardation of indicator cultures exposed to B. subtilis metabolites Индикаторная культураIndicator culture Зона задержки роста за пределами капли раствора, включающего метаболиты B. SubtilisZone of growth inhibition outside a drop of solution containing B. subtilis metabolites Раствор №1
(>100 кДа)
Solution No. 1
(>100 kDa)
Раствор №2
(5-100 кДа)
Solution No. 2
(5-100 kDa)
Escherichia coli DH5αEscherichia coli DH5α 1 мм*1 mm* -- Staphylococcus aureus 3.2Staphylococcus aureus 3.2 2 мм2 mm 2 мм2 mm Staphylococcus aureus 4.1Staphylococcus aureus 4.1 3 мм3 mm 2 мм2 mm Staphylococcus epidermidis 3.1Staphylococcus epidermidis 3.1 4 мм4 mm 4 мм4 mm Streptococcus agalactiae 42Streptococcus agalactiae 42 1 мм1 mm 2 мм2 mm Streptococcus agalactiae 30Streptococcus agalactiae 30 1 мм1 mm 1 мм1 mm Streptococcus agalactiae 9177Streptococcus agalactiae 9177 1 мм1 mm 1 мм1 mm Enterococcus faecium 24Enterococcus faecium 24 1 мм1 mm 2 мм2 mm Enterococcus faecalis 4387Enterococcus faecalis 4387 1 мм1 mm 1 мм1 mm Enterococcus faecalis 4661Enterococcus faecalis 4661 1 мм1 mm 1 мм1 mm Streptococcuss salivarius 1453Streptococcus salivarius 1453 0,5мм*0.5mm* 0,5мм*0.5mm* Streptococcus gordonii 221Streptococcus gordonii 221 -- -- Streptococcus mitis cl.is. 1Streptococcus mitis cl. is. 1 1 мм*1 mm* 1 мм*1 mm* * - бактериостатическое действие
«-» - задержка роста не наблюдалась
* - bacteriostatic action
"-" - no growth retardation was observed

[00111] Из Таблицы 12 видно, что способностью к подавлению роста обладают как высокомолекулярные метаболиты весом более 100кДа (раствор №1), так и метаболиты весом 5-100кДа (раствор №2). При этом в воздействии этих двух вариантов метаболитов есть существенная разница: высокомолекулярные метаболиты весом >100 кДа вызывают задержку роста E. coli, а метаболиты весом 5-100 кДа не вызывают. При этом культуральная суспензия штамма B. subtilis ВКМ В-3536D, включающая все метаболиты, также вызывала значительную задержку роста E. coli (Пример 2). Стоит отметить, что E. coli является одним из условно-патогенных микроорганизмов, часто обнаруживаемых в мочевыводящей системе при развитии воспалительных заболеваний. Таким образом, использование всего спектра метаболитов B. subtilis обеспечивает эффективность заявленной композиции в отношении максимально широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.[00111] Table 12 shows that both high-molecular metabolites weighing more than 100 kDa (solution No. 1) and metabolites weighing 5-100 kDa (solution No. 2) have the ability to suppress growth. At the same time, there is a significant difference in the effect of these two variants of metabolites: high-molecular metabolites weighing >100 kDa cause a delay in the growth of E. coli, while metabolites weighing 5-100 kDa do not. At the same time, a culture suspension of the B. subtilis strain VKM B-3536D, including all metabolites, also caused a significant delay in the growth of E. coli (Example 2). It is worth noting that E. coli is one of the opportunistic microorganisms often found in the urinary system during the development of inflammatory diseases. Thus, the use of the entire spectrum of B. subtilis metabolites ensures the effectiveness of the declared composition against the widest possible range of pathogenic and opportunistic microorganisms.

Пример 5. Исследование цитотоксичности метаболитов B. subtilis в отношении клеток млекопитающихExample 5. Study of cytotoxicity of B. subtilis metabolites in relation to mammalian cells

[00112] В данном примере исследовали потенциальную цитотоксичность метаболитов пробиотического штамма B. subtilis. Цитотоксичность оценивали согласно рекомендациям Европейского Агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) для характеризации микроорганизмов используемых в качестве кормовых добавок или штаммов-продуцентов (Rychen et al., 2018). Штамм B. subtilis ВКМ В-3536D выращивали в сердечно-мозговом бульоне при 30°С в течение 6 ч. Клетки отделяли от культуральной жидкости центрифугированием.[00112] In this example, the potential cytotoxicity of metabolites of the probiotic strain B. subtilis was investigated. Cytotoxicity was assessed according to the recommendations of the European Food Safety Authority (EFSA) for the characterization of microorganisms used as feed additives or producer strains (Rychen et al., 2018). The B. subtilis strain VKM B-3536D was grown in brain heart broth at 30°C for 6 h. The cells were separated from the culture fluid by centrifugation.

[00113] Анализ цитотоксичности на клетках Vero (клеточная линия почечного эпителия зеленой мартышки) проводили по методу (Roberts et al., 2001) с модификациями. Клетки Vero инкубировали с культуральной жидкостью. Степень поврежденности клеток Vero оценивали по выделению клетками фермента лактат-дегидрогеназы. Цитотоксичность выражали в процентах от токсичности детергента Triton-X100, вызывающего выход из клеток лактат-дегидрогеназы за счет перфорации клеточных мембран. В качестве контрольных штаммов использовали цитотоксичный и нецитотоксичный штаммы рода Bacillus. В Таблице 13 представлены средние значения для штамма ВКМ В-3536D и двух контрольных штаммов. Каждый эксперимент проводился в двух повторах.[00113] Cytotoxicity analysis on Vero cells (green monkey renal epithelial cell line) was carried out according to the method (Roberts et al., 2001) with modifications. Vero cells were incubated with culture fluid. The degree of damage to Vero cells was assessed by the release of the enzyme lactate dehydrogenase by the cells. Cytotoxicity was expressed as a percentage of the toxicity of the detergent Triton-X100, which causes the release of lactate dehydrogenase from the cells due to perforation of the cell membranes. Cytotoxic and non-cytotoxic strains of the genus Bacillus were used as control strains. Table 13 presents the average values for the strain VKM B-3536D and two control strains. Each experiment was carried out in duplicate.

[00114][00114]

Таблица 13. Цитотоксичность метаболитов B. subtilis в отношении клеток VeroTable 13. Cytotoxicity of B. subtilis metabolites to Vero cells ШтаммStrain Цитотоксичность, %*Cytotoxicity, %* Токсичность **Toxicity ** B. subtilis ВКМ В-3536DB. subtilis VKM B-3536D 4,64.6 Не токсиченNon-toxic Нетоксичный штамм BacillusNon-toxic strain of Bacillus 2,02.0 Не токсиченNon-toxic Токсичный штамм BacillusToxic strain of Bacillus 84,184.1 ТоксиченToxic * % цитотоксичности вычисляли, принимая за 100% количество лактат-дегидрогеназы, выделяемой клетками, обработанными Triton-X100.
** Интерпретация результатов: 0-20% - не токсичный, 20-100% - токсичный.
*% cytotoxicity was calculated taking the amount of lactate dehydrogenase secreted by Triton-X100-treated cells as 100%.
** Interpretation of results: 0-20% - non-toxic, 20-100% - toxic.

[00115] Из представленных результатов видно, что цитотоксичность культуральной жидкости штамма B. subtilis ВКМ В-3536D не превышает границы в 20%. Таким образом, метаболиты штамма B. subtilis ВКМ В-3536D, содержащиеся в исследованной культуральной жидкости, не являются токсичными в отношении клеток Vero, и могут считаться безопасными для клеток млекопитающих.[00115] From the presented results it is evident that the cytotoxicity of the culture fluid of the B. subtilis strain VKM B-3536D does not exceed the limit of 20%. Thus, the metabolites of the B. subtilis strain VKM B-3536D contained in the studied culture fluid are not toxic to Vero cells and can be considered safe for mammalian cells.

Пример 6. Исследование эффективности композиции в подавлении шигеллезной инфекцииExample 6. Study of the effectiveness of the composition in suppressing shigella infection

[00116] В данном примере исследовали защитную эффективность заявленной композиции и ее отдельных компонентов на примере экспериментальной шигеллезной инфекции у мышей. Бактерии рода Shigella и вида E. coli относятся к одному семейству Enterobacteriaceae, и имеют настолько близкое филогенетическое родство, что виды Shigella некоторыми исследователями причисляются к виду E. coli (Devanga Ragupathi et al., 2017). Ввиду яркости проявления, шигеллезные инфекции являются удобной моделью для патогенеза близкородственных им видов бактерий, таких как E. coli, которые являются наиболее частыми возбудителями инфекционных заболеваний мочевыводящих путей.[00116] In this example, the protective efficacy of the claimed composition and its individual components was studied using the example of experimental shigella infection in mice. Bacteria of the genus Shigella and the species E. coli belong to the same family Enterobacteriaceae, and have such a close phylogenetic relationship that some researchers classify Shigella species as E. coli (Devanga Ragupathi et al., 2017). Due to the brightness of manifestation, shigella infections are a convenient model for the pathogenesis of closely related bacterial species, such as E. coli, which are the most common causative agents of infectious diseases of the urinary tract.

[00117] Для инфицирования использовали возбудитель дизентерии - штамм Shigella sonnei II. Штамм был получен из рабочей коллекции микроорганизмов НИИЦ (МБЗ) ГНИИИ ВМ МО РФ (Санкт-Петербург). Моделирование экспериментальной шигеллезной инфекции in vivo осуществляли на белых беспородных мышах-самцах массой 18,0-20,0 г путем внутрибрюшинного заражения взвесью спор штамма S. sonnei II в объеме 0,5 мл. В предварительных исследованиях было показано, что 1 ЛД50 (половинная летальная доза) возбудителя составила 5×103 КОЕ/мл. Заражающая доза биоагента составила 10 ЛД50. Наблюдение за инфицированными животными осуществляли в течение 10 сут, ежедневно регистрируя число живых и умерших в опытных и контрольных группах. Специфичность гибели животных подтверждали бактериологически - посевом селезенки павших животных на специальную питательную среду. Эффективность заявленной композиции и ее отдельных компонентов определяли по сопоставлению величин показателей выживаемости животных в подопытной группе, где животные получали заявленную композицию или ее отдельные компоненты, и контрольных группах. Было сформировано две контрольных группы: контроль заражения - группа, где животных инфицировали патогеном, но не давали заявленную композицию или ее отдельных компонентов, и группа здоровья - группа, в которой животных не заражали патогеном. Процент выживших животных в подопытной и контрольных группах определяли по таблицам В.С. Генеса (Генес, 1964).[00117] The causative agent of dysentery, the Shigella sonnei II strain, was used for infection. The strain was obtained from the working collection of microorganisms of the Research Center (MBZ) of the State Research Institute of Military Microbiology of the Ministry of Defense of the Russian Federation (St. Petersburg). Modeling of experimental shigella infection in vivo was carried out on white outbred male mice weighing 18.0-20.0 g by intraperitoneal infection with a suspension of spores of the S. sonnei II strain in a volume of 0.5 ml. Preliminary studies showed that 1 LD 50 (half lethal dose) of the pathogen was 5×10 3 CFU/ml. The infectious dose of the bioagent was 10 LD 50 . The infected animals were observed for 10 days, recording the number of live and dead animals in the experimental and control groups daily. The specificity of animal death was confirmed bacteriologically - by seeding the spleen of dead animals on a special nutrient medium. The effectiveness of the claimed composition and its individual components was determined by comparing the values of the animal survival rates in the experimental group, where the animals received the claimed composition or its individual components, and the control groups. Two control groups were formed: infection control - a group where the animals were infected with the pathogen, but were not given the claimed composition or its individual components, and a health group - a group in which the animals were not infected with the pathogen. The percentage of surviving animals in the experimental and control groups was determined using the tables of V.S. Genes (Genes, 1964).

[00118] При оценке эффективности отдельных компонентов композиции использовали следующие однократные дозы компонентов:[00118] When evaluating the effectiveness of individual components of the composition, the following single doses of the components were used:

- D-манноза - 0,5 мг/особь;- D-mannose - 0.5 mg/individual;

- клюква - 0,1 мг/особь;- cranberry - 0.1 mg/individual;

- комплекс метаболитов B. subtilis ВКМ В-3536D - 0,002 мг/особь.- complex of B. subtilis metabolites VKM B-3536D - 0.002 mg/individual.

[00119] Также проводили оценку эффективности различных вариантов композиции и комбинации ее отдельных компонентов:[00119] An evaluation of the effectiveness of various variants of the composition and combinations of its individual components was also conducted:

- D-манноза и клюква;- D-mannose and cranberry;

- D-манноза и комплекс метаболитов;- D-mannose and complex of metabolites;

- клюква и комплекс метаболитов;- cranberry and complex of metabolites;

- D-манноза, клюква и комплекс метаболитов- D-mannose, cranberry and metabolite complex

[00120] Компоненты композиции и комбинации компонентов разводили до необходимой концентрации физиологическим раствором и вводили перорально животному в объеме 0,5 мл, самостоятельно (группа здоровья) или одновременно с заражением биопатогеном. Результаты проведенных исследований представлены в Таблице 14.[00120] The components of the composition and combination of components were diluted to the required concentration with physiological solution and administered orally to the animal in a volume of 0.5 ml, independently (health group) or simultaneously with infection with a biopathogen. The results of the studies conducted are presented in Table 14.

[00121][00121]

Таблица 14. Защитная эффективность D-маннозы, клюквы и комплекса метаболитов B. subtilis в отношении экспериментальной инфекции, вызванной Sh. sonnei IITable 14. Protective efficacy of D-mannose, cranberry and B. subtilis metabolite complex against experimental infection caused by Sh. sonnei II КомпонентComponent Доза
Sh. sonnei II, ЛД50
Dose
Sh. sonnei II, LD 50
Выживаемость, %,
Х; (X-tm÷X+t)
Survival rate, %,
X; (X-tm÷X+t)
Защита, %,Protection, %,
-- 1010 0 (0-31)0 (0-31) -- D-маннозаD-mannose -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 30 (7-65)30 (7-65) 3030 КлюкваCranberry -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 0 (0-31)0 (0-31) 00 Комплекс метаболитовMetabolite complex -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 40 (12-72)40 (12-72) 4040 D-манноза + клюкваD-mannose + cranberry -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 30 (7-65)30 (7-65) 3030 D-манноза + комплекс метаболитовD-mannose + metabolite complex -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 70 (35-97)*70 (35-97)* 70*70* Клюква + комплекс метаболитовCranberry + Metabolite Complex -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 40 (12-72)40 (12-72) 4040 D-манноза + клюква + комплекс метаболитовD-mannose + cranberry + metabolite complex -- 100 (69-100)100 (69-100) -- 1010 80 (44-88)*80 (44-88)* 80*80* Животных в каждой группе n=10; * - различия с контролем заражения достоверны при p<0,05.Animals in each group n=10; * - differences with the infection control are significant at p<0.05.

[00122] В группе здоровья, где заражения патогеном не производили, выживаемость животных составляла около 100% при введении отдельных компонентов и их комбинаций. Это говорит о том, что компоненты композиции, как по отдельности, так и комбинированно, безопасны для мышей в течение выбранного периода наблюдения. При этом в группе заражения шигеллезная инфекция приводила к 100% смертности подопытных животных (выживаемость 0%). Применение D-маннозы и метаболитов B. subtilis по отдельности обеспечивало, соответственно, выживаемость 30% и 40% инфицированных мышей по сравнению с контролем. Хотя эти различия не были достоверны, прослеживалась четкая положительная тенденция. На этом фоне клюква сама по себе не оказывала защитного эффекта.[00122] In the health group, where the pathogen infection was not performed, the survival rate of the animals was about 100% when individual components and their combinations were administered. This indicates that the components of the composition, both individually and in combination, are safe for mice during the selected observation period. At the same time, in the infection group, shigella infection led to 100% mortality of the experimental animals (0% survival). The use of D-mannose and B. subtilis metabolites separately ensured, respectively, a survival rate of 30% and 40% of the infected mice compared to the control. Although these differences were not reliable, a clear positive trend was observed. Against this background, cranberry itself did not have a protective effect.

[00123] В комбинациях D-манноза+клюква и клюква+комплекс метаболитов эффективность была такая же, как у D-маннозы и комплекса метаболитов по отдельности, т.е. синергический эффект с клюквой отсутствовал. Однако, в комбинации D-манноза+комплекс метаболитов выживаемость возрастала до 70%, а в комбинации D-манноза+клюква+комплекс метаболитов - до 80%, в обоих случаях статистически отличаясь от контроля. Это свидетельствует о синергическом эффекте между компонентами в данных комбинациях. В комбинации D-манноза+клюква+комплекс метаболитов эффективность была выше, чем в комбинации D-манноза+комплекс метаболитов, означая, что клюква, хотя и не обладает самостоятельным эффектом, усиливает эффект комбинации D-манноза+комплекс метаболитов. Результаты исследования показывают, что заявленная композиция обладает противоинфекционной активностью за счет синергетического действия компонентов.[00123] In the combinations of D-mannose + cranberry and cranberry + metabolite complex, the efficacy was the same as that of D-mannose and the metabolite complex separately, i.e. there was no synergistic effect with cranberry. However, in the combination of D-mannose + metabolite complex, the survival rate increased to 70%, and in the combination of D-mannose + cranberry + metabolite complex - up to 80%, in both cases statistically different from the control. This indicates a synergistic effect between the components in these combinations. In the combination of D-mannose + cranberry + metabolite complex, the efficacy was higher than in the combination of D-mannose + metabolite complex, meaning that cranberry, although it does not have an independent effect, enhances the effect of the combination of D-mannose + metabolite complex. The results of the study show that the claimed composition has anti-infective activity due to the synergistic action of the components.

Пример 7. Оценка иммуномодулирующих свойств метаболитов B. subtilisExample 7. Evaluation of the immunomodulatory properties of B. subtilis metabolites

[00124] В данном примере исследовали иммуномодулирующие свойства комплекса метаболитов, включающего инактивированные вегетативные клетки и споры пробиотического штамма B. subtilis ВКМ В-3536D, а также вещества из культуральной жидкости с молекулярным весом более 5 кДа. Указанные вещества с молекулярным весом более 5 кДа были получены методом тангенциальной ультрафильтрации культуральной жидкости пробиотического штамма B. subtilis ВКМ В-3536D, смешаны с инактивированными клетками и спорами, а затем лиофилизированы на мальтодекстрине в качестве носителя. Указанный комплекс метаболитов добавляли в культуру клеток моноцитов человека ТНР-1. Сравнивали эффект добавления метаболитов по отношению к контролю без метаболитов 1) на стадии дифференцировки моноцитов в макрофаги с помощью форбол-миристат-ацетата и 2) на стадии поляризации ранее дифференцированных моноцитов. Эффект оценивали методом обратной транскрипции (RT-PCR), по экспрессии мРНК маркерных генов, кодирующих интерлейкины и другие факторы: IL1b, IL6, IL10, TGFb, TNFa и CD64.[00124] In this example, the immunomodulatory properties of a metabolite complex including inactivated vegetative cells and spores of the probiotic strain B. subtilis VKM B-3536D, as well as substances from the culture fluid with a molecular weight of more than 5 kDa were studied. The said substances with a molecular weight of more than 5 kDa were obtained by tangential ultrafiltration of the culture fluid of the probiotic strain B. subtilis VKM B-3536D, mixed with inactivated cells and spores, and then lyophilized on maltodextrin as a carrier. The said metabolite complex was added to a culture of human monocytes THP-1 cells. The effect of adding metabolites was compared with the control without metabolites 1) at the stage of differentiation of monocytes into macrophages using phorbol myristate acetate and 2) at the stage of polarization of previously differentiated monocytes. The effect was assessed using the reverse transcription-PCR method, based on the expression of mRNA marker genes encoding interleukins and other factors: IL1b, IL6, IL10, TGFb, TNFa and CD64.

[00125] На Фиг. 1 показаны значения экспрессии указанных маркерных генов при добавлении метаболитов, нормализованные к контролю без добавления метаболитов. Указаны средние значения двух экспериментов, по три повтора в каждом эксперименте. Статистически значимые (р≤0,05) количественные изменения (не менее чем в два раза по сравнению с контролем) в обоих экспериментах отмечены звездочкой (*). Светло-серые столбцы отражают уровень экспрессии соответствующего гена на стадии дифференцировки, темно-серые столбцы отражают уровень экспрессии на стадии поляризации.[00125] Fig. 1 shows the expression values of the indicated marker genes upon addition of metabolites, normalized to the control without addition of metabolites. The average values of two experiments, with three repetitions in each experiment, are shown. Statistically significant (p≤0.05) quantitative changes (at least twofold compared to the control) in both experiments are marked with an asterisk (*). Light gray bars reflect the expression level of the corresponding gene at the differentiation stage, dark gray bars reflect the expression level at the polarization stage.

[00126] Видно, что на стадии дифференцировки исследованные метаболиты значительно усиливали экспрессию гена TNFa, и в то же время значительно снижали экспрессию гена CD64. Это указывает на усиление процесса дифференцировки моноцитов в макрофаги. Также значительно снижалась экспрессия цитокина IL1b, что указывает на противовоспалительный эффект. На стадии поляризации исследуемые метаболиты значительно повышали экспрессию цитокинов IL6 и IL10. IL10 - классический противовоспалительный цитокин, и повышение его экспрессии свидетельствует об активации противовоспалительной поляризации макрофагов. IL6 - важный регуляторный цитокин, высокие концентрации которого также ассоциированы с противовоспалительным эффектом. При этом метаболиты не оказывали достоверно значимого эффекта на экспрессию противовоспалительного цитокина TGFb, что указывает на избирательность их действия.[00126] It is evident that at the differentiation stage, the studied metabolites significantly increased the expression of the TNFa gene, and at the same time significantly decreased the expression of the CD64 gene. This indicates an increase in the process of differentiation of monocytes into macrophages. The expression of the IL1b cytokine also significantly decreased, which indicates an anti-inflammatory effect. At the polarization stage, the studied metabolites significantly increased the expression of the IL6 and IL10 cytokines. IL10 is a classic anti-inflammatory cytokine, and an increase in its expression indicates the activation of anti-inflammatory polarization of macrophages. IL6 is an important regulatory cytokine, high concentrations of which are also associated with an anti-inflammatory effect. At the same time, the metabolites did not have a reliably significant effect on the expression of the anti-inflammatory cytokine TGFb, which indicates the selectivity of their action.

[00127] Полученные данные указывают на то, что исследованные метаболиты обладают иммуномодулирующими свойствами. Они могут способствовать дифференцировке моноцитов в макрофаги, а также способствовать противовоспалительной поляризации макрофагов, которая необходима для окончания воспаления и регенерации тканей.[00127] The obtained data indicate that the studied metabolites have immunomodulatory properties. They can promote the differentiation of monocytes into macrophages, as well as promote the anti-inflammatory polarization of macrophages, which is necessary for the termination of inflammation and tissue regeneration.

[00128] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.[00128] The present application materials present a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation that do not go beyond the scope of the requested scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

ЛитератураLiterature

Алексеенко Е.В., Азарова М.М. Ягоды клюквы - перспективный источник биоактивных антоциановых красителей. Пищевая промышленность 9/2018.Alekseenko E.V., Azarova M.M. Cranberry berries - a promising source of bioactive anthocyanin dyes. Food industry 9/2018.

Бондаренко В.М., Грачева Н.М., Мацулевич Т.В. «Дисбактериозы кишечника у взрослых» // М.: КМК. - 2003. - 224 с.Bondarenko V.M., Gracheva N.M., Matsulevich T.V. “Intestinal dysbacteriosis in adults” // M.: KMK. - 2003. - 224 p.

Бухарин О.В. «Персистенция патогенных бактерий» // М.: Медицина - 1999. - 364 с.Bukharin O.V. "Persistence of pathogenic bacteria" // M.: Medicine - 1999. - 364 p.

ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения» (с Изменением N 1) // ГОСТ Р от 31 мая 2005 г. № 52349-2005.GOST R 52349-2005 "Food products. Functional food products. Terms and definitions" (with Amendment No. 1) // GOST R dated May 31, 2005 No. 52349-2005.

Генес, В.С. Таблицы достоверных различий между группами наблюдений по качественным показателям: пособие по статистической обработке результатов наблюдений и опытов в медицине и биологии / В.С. Генес. - Москва : Медицина, 1964. - 80 с.Genes, V.S. Tables of reliable differences between groups of observations by qualitative indicators: a manual on statistical processing of the results of observations and experiments in medicine and biology / V.S. Genes. - Moscow: Medicine, 1964. - 80 p.

Ленцнер А.А., Ленцнер Х.П., Микельсаар М.Э. и др. «Лактофлора и колонизационная резистентность» // Антибиотики и мед. биотехнология. - 1987. - №3. - С. 173-179.Lenzner A.A., Lenzner H.P., Mikelsaar M.E., et al. "Lactoflora and colonization resistance" // Antibiotics and medical biotechnology. - 1987. - No. 3. - P. 173-179.

Минушкин О.Н., Ардатская М.Д., Бабин В.Н., Домарадский И.В., Дубинин А.В. «Дисбактериоз кишечника» // Рос. мед. журнал. - 1999. - №3. - С. 40-45.Minushkin O.N., Ardatskaya M.D., Babin V.N., Domaradsky I.V., Dubinin A.V. "Intestinal dysbacteriosis" // Russian medical journal. - 1999. - No. 3. - P. 40-45.

Петровская В.Г. «Общие закономерности взаимодействия в системе паразит-хозяин и проблема смешанных инфекций» // Журн. микробиол. - 1982. - №8. - С. 24-31.Petrovskaya V.G. "General patterns of interaction in the parasite-host system and the problem of mixed infections" // Zhurn. microbiol. - 1982. - No. 8. - P. 24-31.

Тарантула В.З. «Словарь биотехнологических терминов» // Москва: Роспатент, 2005.Tarantula V.Z. “Dictionary of biotechnological terms” // Moscow: Rospatent, 2005.

Технический регламент Таможенного союза TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».Technical Regulations of the Customs Union TP TS 021/2011 "On the safety of food products".

Фирсов Н.Н., «Микробиология: словарь терминов» // М: Дрофа, 2006.Firsov N.N., “Microbiology: dictionary of terms” // M: Drofa, 2006.

Хурса Р.В., Месникова И.Л., Микша Я.С. «Кишечная микрофлора: роль в поддержании здоровья и развитии патологии, возможности коррекции» // Минск БГМУ, 2017.Khursa R.V., Mesnikova I.L., Miksha Ya.S. “Intestinal microflora: role in maintaining health and developing pathology, correction possibilities” // Minsk BGMU, 2017.

Шендеров Б.А., Ткаченко Е.И., Лазебник Л.Б., Ардатская М.Д., Синица А.В., Захарченко М.М. «Метабиотики - новая технология профилактики и лечения заболеваний, связанных с микроэкологическими нарушениями в организме человека» // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2018; 151(3): 83-92.Shenderov B.A., Tkachenko E.I., Lazebnik L.B., Ardatskaya M.D., Sinitsa A.V., Zakharchenko M.M. “Metabiotics - a new technology for the prevention and treatment of diseases associated with microecological disturbances in the human body” // Experimental and Clinical Gastroenterology. 2018; 151(3): 83-92.

Шендеров Б.А. «Медицинская микробная экология и функциональное питание: в 3 т. / Т. 1: Микрофлора человека и животных и ее функции» // М.: ГРАНТЪ, 1998. - 288 с.Shenderov B.A. “Medical microbial ecology and functional nutrition: in 3 volumes / Volume 1: Microflora of humans and animals and its functions” // M.: GRANT, 1998. - 288 p.

Юшков В.В. и др. «Иммунокорректоры: Руководство для врачей и провизоров» // Екатеринбург: ООО «ИРА УТК», 2002. - 255 с.Yushkov V.V. et al. “Immunocorrectors: A Guide for Physicians and Pharmacists” // Ekaterinburg: OOO IRA UTK, 2002. - 255 p.

Bae YS, Rhee MS. Short-Term Antifungal Treatments of Caprylic Acid with Carvacrol or Thymol Induce Synergistic 6-Log Reduction of Pathogenic Candida albicans by Cell Membrane Disruption and Efflux Pump Inhibition. Cell Physiol Biochem. 2019; 53(2):285-300. doi: 10.33594/000000139.Bae YS, Rhee MS. Short-Term Antifungal Treatments of Caprylic Acid with Carvacrol or Thymol Induce Synergistic 6-Log Reduction of Pathogenic Candida albicans by Cell Membrane Disruption and Efflux Pump Inhibition. Cell Physiol Biochem. 2019; 53(2):285-300. doi: 10.33594/000000139.

Barbosa-Cesnik C, Brown MB, Buxton M, Zhang L, DeBusscher J, Foxman B. Cranberry Juice Fails to Prevent Recurrent Urinary Tract Infection: Results From a Randomized Placebo-Controlled Trial, Clinical Infectious Diseases, 2011, Volume 52, Issue 1, 23-30, https://doi.org/10.1093/cid/ciq073Barbosa-Cesnik C, Brown MB, Buxton M, Zhang L, DeBusscher J, Foxman B. Cranberry Juice Failures to Prevent Recurrent Urinary Tract Infection: Results From a Randomized Placebo-Controlled Trial, Clinical Infectious Diseases, 2011, Volume 52, Issue 1, 23-30, https://doi.org/10.1093/cid/ciq073

Devanga Ragupathi NK, Muthuirulandi Sethuvel DP, Inbanathan FY, Veeraraghavan B. Accurate differentiation of Escherichia coli and Shigella serogroups: challenges and strategies. New Microbes New Infect. 2017 Sep 23;21:58-62. doi: 10.1016/j.nmni.2017.09.003.Devanga Ragupathi NK, Muthuirulandi Sethuvel DP, Inbanathan FY, Veeraraghavan B. Accurate differentiation of Escherichia coli and Shigella serogroups: challenges and strategies. New Microbes New Infect. 2017 Sep 23;21:58-62. doi: 10.1016/j.nmni.2017.09.003.

Domenici L, Monti M, Bracchi C, Giorgini M, Colagiovanni V, Muzii L, Benedetti Panici P. D-mannose: a promising support for acute urinary tract infections in women. A pilot study. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2016 Jul;20(13):2920-5.Domenici L, Monti M, Bracchi C, Giorgini M, Colagiovanni V, Muzii L, Benedetti Panici P. D-mannose: a promising support for acute urinary tract infections in women. A pilot study. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2016 Jul;20(13):2920-5.

Gibson, G., Hutkins, R., Sanders, M. et al. «Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics» // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2017, 14, 491-502. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.75.Gibson, G., Hutkins, R., Sanders, M. et al. “Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics” // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2017, 14, 491-502. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.75.

Guimarães A, Venancio A, Abrunhosa L. Antifungal effect of organic acids from lactic acid bacteria on Penicillium nordicum. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2018 Sep;35(9):1803-1818. doi: 10.1080/19440049.2018.1500718.Guimarães A, Venancio A, Abrunhosa L. Antifungal effect of organic acids from lactic acid bacteria on Penicillium nordicum. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2018 Sep;35(9):1803-1818. doi: 10.1080/19440049.2018.1500718.

Hamdache A., Lamarti A.; Aleu J.; Collado I.G. Non-peptide metabolites from the genus Bacillus // J. Nat. Prod. 2011. V. 74, P. 893-899.Hamdache A., Lamarti A.; Aleu J.; Collado I.G. Non-peptide metabolites from the genus Bacillus // J. Nat. Prod. 2011. V. 74, P. 893-899.

He W, Hu S, Du X, Wen Q, Zhong XP, Zhou X, Zhou C, Xiong W, Gao Y, Zhang S, Wang R, Yang J, Ma L. Vitamin B5 Reduces Bacterial Growth via Regulating Innate Immunity and Adaptive Immunity in Mice Infected with Mycobacterium tuberculosis. Front Immunol. 2018 Feb 26;9:365. doi: 10.3389/fimmu.2018.00365.He W, Hu S, Du X, Wen Q, Zhong XP, Zhou X, Zhou C, Xiong W, Gao Y, Zhang S, Wang R, Yang J, Ma L. Vitamin B5 Reduces Bacterial Growth via Regulating Innate Immunity and Adaptive Immunity in Mice Infected with Mycobacterium tuberculosis. Front Immunol. 2018 Feb 26;9:365. doi: 10.3389/fimmu.2018.00365.

Huang CB, Alimova Y, Myers TM, Ebersole JL. Short- and medium-chain fatty acids exhibit antimicrobial activity for oral microorganisms. Arch Oral Biol. 2011 Jul;56(7):650-4. doi: 10.1016/j.archoralbio.2011.01.011.Huang CB, Alimova Y, Myers TM, Ebersole JL. Short- and medium-chain fatty acids exhibit antimicrobial activity for oral microorganisms. Arch Oral Biol. 2011 Jul;56(7):650-4. doi: 10.1016/j.archoralbio.2011.01.011.

Jepson RG, Williams G, Craig JC. Cranberries for preventing urinary tract infections. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 10. Art. No.: CD001321. DOI: 10.1002/14651858.CD001321.Jepson RG, Williams G, Craig JC. Cranberries for preventing urinary tract infections. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 10. Art. No.: CD001321. DOI: 10.1002/14651858.CD001321.

Jung SW, Lee SW. The antibacterial effect of fatty acids on Helicobacter pylori infection. Korean J Intern Med. 2016 Jan;31(1):30-5. doi: 10.3904/kjim.2016.31.1.30. Epub 2015 Dec 28. PMID: 26767854; PMCID: PMC4712431.Jung SW, Lee SW. The antibacterial effect of fatty acids on Helicobacter pylori infection. Korean J Intern Med. 2016 Jan;31(1):30-5. doi: 10.3904/kjim.2016.31.1.30. Epub 2015 Dec 28. PMID: 26767854; PMCID: PMC4712431.

Kaspar F, Neubauer P, Gimpel M. Bioactive Secondary Metabolites from Bacillus subtilis: A Comprehensive Review. J Nat Prod. 2019, Jul 26; 82(7):2038-2053. doi: 10.1021/acs.jnatprod.9b00110.Kaspar F, Neubauer P, Gimpel M. Bioactive Secondary Metabolites from Bacillus subtilis: A Comprehensive Review. J Nat Prod. 2019, Jul 26; 82(7):2038–2053. doi: 10.1021/acs.jnatprod.9b00110.

Levine M, Lohinai ZM. Resolving the Contradictory Functions of Lysine Decarboxylase and Butyrate in Periodontal and Intestinal Diseases. Journal of Clinical Medicine. 2021; 10(11):2360. https://doi.org/10.3390/jcm10112360.Levine M, Lohinai ZM. Resolving the Contradictory Functions of Lysine Decarboxylase and Butyrate in Periodontal and Intestinal Diseases. Journal of Clinical Medicine. 2021; 10(11):2360. https://doi.org/10.3390/jcm10112360.

Lin R, Liu W, Piao M, Zhu H. A review of the relationship between the gut microbiota and amino acid metabolism. Amino Acids. 2017 Dec;49(12):2083-2090. doi: 10.1007/s00726-017-2493-3.Lin R, Liu W, Piao M, Zhu H. A review of the relationship between the gut microbiota and amino acid metabolism. Amino Acids. 2017 Dec;49(12):2083-2090. doi:10.1007/s00726-017-2493-3.

Liu F, Sun Z, Wang F, Liu Y, Zhu Y, Du L, Wang D, Xu W. Inhibition of biofilm formation and exopolysaccharide synthesis of Enterococcus faecalis by phenyllactic acid. Food Microbiol. 2020 Apr;86:103344. doi: 10.1016/j.fm.2019.103344.Liu F, Sun Z, Wang F, Liu Y, Zhu Y, Du L, Wang D, Xu W. Inhibition of biofilm formation and exopolysaccharide synthesis of Enterococcus faecalis by phenyllactic acid. Food Microbiol. 2020 Apr;86:103344. doi: 10.1016/j.fm.2019.103344.

Machate DJ, Figueiredo PS, Marcelino G, Guimarães RCA, Hiane PA, Bogo D, Pinheiro VAZ, Oliveira LCS, Pott A. Fatty Acid Diets: Regulation of Gut Microbiota Composition and Obesity and Its Related Metabolic Dysbiosis. Int J Mol Sci. 2020 Jun 8;21(11):4093. doi: 10.3390/ijms21114093.Machate DJ, Figueiredo PS, Marcelino G, Guimarães RCA, Hiane PA, Bogo D, Pinheiro VAZ, Oliveira LCS, Pott A. Fatty Acid Diets: Regulation of Gut Microbiota Composition and Obesity and Its Related Metabolic Dysbiosis. Int J Mol Sci. 2020 Jun 8;21(11):4093. doi: 10.3390/ijms21114093.

Maksimova EM, Vinogradova DS, Osterman IA, Kasatsky PS, Nikonov OS, Milón P, Dontsova OA, Sergiev PV, Paleskava A and Konevega AL. Multifaceted Mechanism of Amicoumacin A Inhibition of Bacterial Translation // Front. Microbiol. 2021 12:618857. doi: 10.3389/fmicb.2021.618857Maksimova EM, Vinogradova DS, Osterman IA, Kasatsky PS, Nikonov OS, Milón P, Dontsova OA, Sergiev PV, Paleskava A and Konevega AL. Multifaceted Mechanism of Amicoumacin A Inhibition of Bacterial Translation // Front. Microbiol. 2021 12:618857. doi: 10.3389/fmicb.2021.618857

Narayana KJ, Prabhakar P, Vijayalakshmi M, Venkateswarlu Y, Krishna PS. Biological activity of phenylpropionic acid isolated from a terrestrial Streptomycetes. Pol J Microbiol. 2007;56(3):191-7.Narayana KJ, Prabhakar P, Vijayalakshmi M, Venkateswarlu Y, Krishna PS. Biological activity of phenylpropionic acid isolated from a terrestrial Streptomycetes. Pol J Microbiol. 2007;56(3):191-7.

Ning Y, Fu Y, Hou L, Ma M, Wang Z, Li X, Jia Y. iTRAQ-based quantitative proteomic analysis of synergistic antibacterial mechanism of phenyllactic acid and lactic acid against Bacillus cereus. Food Res Int. 2021 Jan; 139:109562. doi: 10.1016/j.foodres.2020.109562. Epub 2020 Nov 1. PMID: 33509445.Ning Y, Fu Y, Hou L, Ma M, Wang Z, Li X, Jia Y. iTRAQ-based quantitative proteomic analysis of synergistic antibacterial mechanism of phenyllactic acid and lactic acid against Bacillus cereus. Food Res Int. 2021 Jan; 139:109562. doi: 10.1016/j.foodres.2020.109562. Epub 2020 Nov 1. PMID: 33509445.

Ning Y, Yan A, Yang K, Wang Z, Li X, Jia Y. Antibacterial activity of phenyllactic acid against Listeria monocytogenes and Escherichia coli by dual mechanisms. Food Chem. 2017 Aug 1;228:533-540. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.01.112. Epub 2017 Jan 25. PMID: 28317760.Ning Y, Yan A, Yang K, Wang Z, Li X, Jia Y. Antibacterial activity of phenyllactic acid against Listeria monocytogenes and Escherichia coli by dual mechanisms. Food Chem. 2017 Aug 1;228:533-540. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.01.112. Epub 2017 Jan 25. PMID: 28317760.

O'Connor K, Morrissette M, Strandwitz P, Ghiglieri M, Caboni M, Liu H, Khoo C, D'Onofrio A, Lewis K. Cranberry extracts promote growth of Bacteroidaceae and decrease abundance of Enterobacteriaceae in a human gut simulator model. PLoS One. 2019 Nov 12; 14(11):e0224836. doi: 10.1371/journal.pone.0224836.O'Connor K, Morrissette M, Strandwitz P, Ghiglieri M, Caboni M, Liu H, Khoo C, D'Onofrio A, Lewis K. Cranberry extracts promote growth of Bacteroidaceae and decreased abundance of Enterobacteriaceae in a human gut simulator model. PLoS One. 2019 Nov 12; 14(11):e0224836. doi: 10.1371/journal.pone.0224836.

Omura Y, O'Young B, Jones M, Pallos A, Duvvi H, Shimotsuura Y. Caprylic acid in the effective treatment of intractable medical problems of frequent urination, incontinence, chronic upper respiratory infection, root canalled tooth infection, ALS, etc., caused by asbestos & mixed infections of Candida albicans, Helicobacter pylori & cytomegalovirus with or without other microorganisms & mercury. Acupunct Electrother Res. 2011; 36(1-2):19-64. doi: 10.3727/036012911803860886.Omura Y, O'Young B, Jones M, Pallos A, Duvvi H, Shimotsuura Y. Caprylic acid in the effective treatment of intractable medical problems of frequent urination, incontinence, chronic upper respiratory infection, root canalled tooth infection, ALS, etc., caused by asbestos & mixed infections of Candida albicans, Helicobacter pylori & cytomegalovirus with or without other microorganisms & Mercury. Acupunct Electrother Res. 2011; 36(1-2):19-64. doi: 10.3727/036012911803860886.

Park H. B., Perez C. E., Perry E. K. and Crawford J. M. Activating and Attenuating the Amicoumacin Antibiotics.// Molecules.2016. 21(7).Park H. B., Perez C. E., Perry E. K. and Crawford J. M. Activating and Attenuating the Amicoumacin Antibiotics.// Molecules.2016. 21(7).

Prokhorova IV, Akulich KA, Makeeva DS, Osterman IA, Skvortsov DA, Sergiev PV, Dontsova OA, Yusupova G, Yusupov MM, Dmitriev SE. Amicoumacin A induces cancer cell death by targeting the eukaryotic ribosome. Sci Rep. 2016 Jun 14;6:27720. doi: 10.1038/srep27720.Prokhorova IV, Akulich KA, Makeeva DS, Osterman IA, Skvortsov DA, Sergiev PV, Dontsova OA, Yusupova G, Yusupov MM, Dmitriev SE. Amicoumacin A induces cancer cell death by targeting the eukaryotic ribosome. Sci Rep. 2016 Jun 14;6:27720. doi: 10.1038/srep27720.

Qi Q, Chu V, Yu X, Xie Y, Li Y, Du Y, Liu X, Zhang Z, Shi J & Yan N. «Anthocyanins and Proanthocyanidins: Chemical Structures, Food Sources, Bioactivities, and Product Development» // Food Reviews International, 2022, pp. 1-29. https://doi.org/10.1080/87559129.2022.2029479.Qi Q, Chu V, Yu X, Xie Y, Li Y, Du Y, Liu X, Zhang Z, Shi J & Yan N. “Anthocyanins and Proanthocyanidins: Chemical Structures, Food Sources, Bioactivities, and Product Development” // Food Reviews International, 2022, pp. 1-29. https://doi.org/10.1080/87559129.2022.2029479.

Read SA, Obeid S, Ahlenstiel C, Ahlenstiel G. The Role of Zinc in Antiviral Immunity. Adv Nutr. 2019 Jul 1;10(4):696-710. doi: 10.1093/advances/nmz013.Read SA, Obeid S, Ahlenstiel C, Ahlenstiel G. The Role of Zinc in Antiviral Immunity. Adv Nutr. 2019 Jul 1;10(4):696-710. doi: 10.1093/advances/nmz013.

Roberts PH, Davis KC, Garstka W, Bhunia AK, «Lactate dehydrogenase release assay from Vero cells to distinguish verotoxin producing Escherichia coli from non-verotoxin producing strains» // Journal of Microbiological, 2001, Methods, 43: 171-181.Roberts PH, Davis KC, Garstka W, Bhunia AK, “Lactate dehydrogenase release assay from Vero cells to distinguish verotoxin producing Escherichia coli from non-verotoxin producing strains” // Journal of Microbiological, 2001, Methods, 43: 171-181.

Rychen G, Aquilina G, Azimonti G, Bampidis V, Bastos ML, Bories G, Chesson A, Cocconcelli PS, Flachowsky G, Gropp J, Kolar B, Kouba M, Lopez-Alonso M, Lopez Puente S, Mantovani A, Mayo B, Ramos F, Saarela M, Villa RE, Wallace RJ, Wester P, Glandorf B, Herman L, Kärenlampi S, Aguilera J, Anguita M, Brozzi R, Galobart J «EFSA FEEDAP Panel (EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed): Guidance on the characterisation of microorganisms used as feed additives or as production organisms» // EFSA Journal, 2018, 16(3), 5206, 24 pp. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2018.5206.Rychen G, Aquilina G, Azimonti G, Bampidis V, Bastos ML, Bories G, Chesson A, Cocconcelli PS, Flachowsky G, Gropp J, Kolar B, Kouba M, Lopez-Alonso M, Lopez Puente S, Mantovani A, Mayo B, Ramos F, Saarela M, Villa RE, Wallace RJ, Wester P, Glandorf B, Herman L, Kärenlampi S, Aguilera J, Anguita M, Brozzi R, Galobart J “EFSA FEEDAP Panel (EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed): Guidance on the characterization of microorganisms used as feed additives or as production organisms” // EFSA Journal, 2018, 16(3), 5206, 24 pp. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2018.5206.

Sakko M, Tjäderhane L, Sorsa T, Hietala P, Järvinen A, Bowyer P, Rautemaa R. 2-Hydroxyisocaproic acid (HICA): a new potential topical antibacterial agent. Int J Antimicrob Agents. 2012 Jun; 39(6):539-40. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2012.02.006.Sakko M, Tjäderhane L, Sorsa T, Hietala P, Järvinen A, Bowyer P, Rautemaa R. 2-Hydroxyisocaproic acid (HICA): a new potential topical antibacterial agent. Int J Antimicrob Agents. 2012 Jun; 39(6):539-40. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2012.02.006.

Shah T., Baloch Z., Shah Z., Cui X., Xia X. «The Intestinal Microbiota: Impacts of Antibiotics Therapy, Colonization Resistance and Diseases» // Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 6597. https://doi.org/10.3390/ijms22126597.Shah T., Baloch Z., Shah Z., Cui X., Xia X. “The Intestinal Microbiota: Impacts of Antibiotics Therapy, Colonization Resistance and Diseases” // Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 6597. https://doi.org/10.3390/ijms22126597.

Sun S, Li H, Chen J, Qian Q. Lactic Acid: No Longer an Inert and End-Product of Glycolysis. Physiology (Bethesda). 2017 Nov; 32(6):453-463. doi: 10.1152/physiol.00016.2017.Sun S, Li H, Chen J, Qian Q. Lactic Acid: No Longer an Inert and End-Product of Glycolysis. Physiology (Bethesda). 2017 Nov; 32(6):453-463. doi: 10.1152/physiol.00016.2017.

Tosco A., Chobelet A., Bathany K., Schmitter J.-M, Urdaci M. C., Buré C. Characterization by Tandem Mass Spectrometry of Biologically Active Compounds Produced by Bacillus Strains //journal of Applied bioanalysis. 2015. Jan., P. 19-25.Tosco A., Chobelet A., Bathany K., Schmitter J.-M, Urdaci M. C., Buré C. Characterization by Tandem Mass Spectrometry of Biologically Active Compounds Produced by Bacillus Strains //journal of Applied bioanalysis. 2015. Jan., pp. 19-25.

Venn-Watson, S., Lumpkin, R. & Dennis, E.A. Efficacy of dietary odd-chain saturated fatty acid pentadecanoic acid parallels broad associated health benefits in humans: could it be essential?. Sci Rep 10, 8161, 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64960-y.Venn-Watson, S., Lumpkin, R. & Dennis, E.A. Efficacy of dietary odd-chain saturated fatty acid pentadecanoic acid parallels broad associated health benefits in humans: could it be essential?. Sci Rep 10, 8161, 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64960-y.

Wang F, Wu H, Jin P, Sun Z, Liu F, Du L, Wang D, Xu W. Antimicrobial Activity of Phenyllactic Acid Against Enterococcus faecalis and Its Effect on Cell Membrane. Foodborne Pathog Dis. 2018 Oct; 15(10):645-652. doi: 10.1089/fpd.2018.2470.Wang F, Wu H, Jin P, Sun Z, Liu F, Du L, Wang D, Xu W. Antimicrobial Activity of Phenyllactic Acid Against Enterococcus faecalis and Its Effect on Cell Membrane. Foodborne Pathog Dis. Oct 2018; 15(10):645-652. doi: 10.1089/fpd.2018.2470.

Zhang, L.S., Davies, S.S. Microbial metabolism of dietary components to bioactive metabolites: opportunities for new therapeutic interventions. Genome Med 8, 46, 2016. https://doi.org/10.1186/s13073-016-0296-x.Zhang, L.S., Davies, S.S. Microbial metabolism of dietary components to bioactive metabolites: opportunities for new therapeutic interventions. Genome Med 8, 46, 2016. https://doi.org/10.1186/s13073-016-0296-x.

Zhao K, Xing R, Yan X. Cyclic dipeptides: Biological activities and self-assembled materials. Peptide Science, 2020, https://doi.org/10.1002/pep2.24202.Zhao K, Xing R, Yan X. Cyclic dipeptides: Biological activities and self-assembled materials. Peptide Science, 2020, https://doi.org/10.1002/pep2.24202.

Zheng R, Zhao T, Hung YC, Adhikari K. Evaluation of Bactericidal Effects of Phenyllactic Acid on Escherichia coli O157:H7 and Salmonella Typhimurium on Beef Meat. J Food Prot. 2019 Dec; 82(12):2016-2022. doi: 10.4315/0362-028X.JFP-19-217.Zheng R, Zhao T, Hung YC, Adhikari K. Evaluation of Bactericidal Effects of Phenyllactic Acid on Escherichia coli O157:H7 and Salmonella Typhimurium on Beef Meat. J Food Prot. 2019 Dec; 82(12):2016-2022. doi: 10.4315/0362-028X.JFP-19-217.

Claims (30)

1. Метабиотическая композиция для лечения и профилактики инфекционных заболеваний мочевыводящих путей, которая включает биологически активные вещества, включающие комплекс метаболитов Bacillus subtilis и изолятор патогенов, при этом соотношение биологически активных веществ, мас. %: 1. A metabiotic composition for the treatment and prevention of infectious diseases of the urinary tract, which includes biologically active substances, including a complex of Bacillus subtilis metabolites and a pathogen isolate, wherein the ratio of biologically active substances, wt. %: комплекс метаболитов Bacillus subtilis Bacillus subtilis metabolite complex 0,1-7,0 0.1-7.0 изолятор патогенов pathogen isolator 93,0-99,9, 93.0-99.9,
где комплекс метаболитов представляет собой вещества, содержащиеся в смеси культуральной жидкости, вегетативных клеток и спор пробиотического штамма Bacillus subtilis, выбранного из Bacillus subtilis ВКМ В-3536D или Bacillus subtilis ВКПМ В-2335,where the complex of metabolites is substances contained in a mixture of culture fluid, vegetative cells and spores of a probiotic strain of Bacillus subtilis selected from Bacillus subtilis VKM B-3536D or Bacillus subtilis VKPM B-2335, а изолятор патогенов представляет собой D-маннозу, клюкву или их смесь. and the pathogen isolate is D-mannose, cranberry, or a mixture of both. 2. Метабиотическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что культуральная жидкость имеет влажность не более чем 6% мас. 2. The metabiotic composition according to item 1, characterized in that the culture liquid has a moisture content of no more than 6% by weight. 3. Метабиотическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что вегетативные клетки и споры пробиотического штамма Bacillus subtilis используются в неживом состоянии. 3. A metabiotic composition according to claim 1, characterized in that the vegetative cells and spores of the probiotic strain Bacillus subtilis are used in a non-living state. 4. Метабиотическая композиция по п. 3, отличающаяся тем, что вегетативные клетки и споры пробиотического штамма Bacillus subtilis имеют влажность не более чем 6% мас. 4. The metabiotic composition according to claim 3, characterized in that the vegetative cells and spores of the probiotic strain Bacillus subtilis have a moisture content of no more than 6% by weight. 5. Метабиотическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что клюква представляет собой порошок, полученный из цельных ягод. 5. The metabiotic composition according to claim 1, characterized in that the cranberry is a powder obtained from whole berries. 6. Метабиотическая композиция по п. 1, дополнительно включающая соль цинка. 6. The metabiotic composition according to claim 1, additionally comprising a zinc salt. 7. Метабиотическая композиция по п. 6, отличающаяся тем, что соль цинка представляет собой цитрат цинка. 7. The metabiotic composition according to claim 6, characterized in that the zinc salt is zinc citrate. 8. Способ получения композиции по п. 1, включающий следующие этапы: 8. A method for producing a composition according to item 1, comprising the following steps: а) выращивают Bacillus subtilis в жидкой питательной среде; a) Bacillus subtilis is grown in a liquid nutrient medium; б) центрифугируют культуральную суспензию на проточной центрифуге с получением культуральной жидкости и осадка, включающего вегетативные клетки и споры Bacillus subtilis; b) centrifuge the culture suspension in a flow centrifuge to obtain a culture liquid and sediment, including vegetative cells and spores of Bacillus subtilis ; в) высушивают полученную культуральную жидкость; c) dry the resulting culture liquid; г) инактивируют вегетативные клетки и споры Bacillus subtilis; d) inactivate vegetative cells and spores of Bacillus subtilis ; д) смешивают высушенную культуральную жидкость и инактивированные вегетативные клетки и споры с получением комплекса метаболитов Bacillus subtilis; d) mix the dried culture liquid and inactivated vegetative cells and spores to obtain a complex of Bacillus subtilis metabolites; е) добавляют изолятор патогенов к полученному комплексу метаболитов, где изолятор патогенов представляет собой D-маннозу, клюкву или их смесь.e) adding a pathogen isolator to the resulting metabolite complex, where the pathogen isolator is D-mannose, cranberry, or a mixture thereof. 9. Способ по п. 8, в котором выращивание Bacillus subtilis проводят глубинным способом.9. The method according to claim 8, wherein the cultivation of Bacillus subtilis is carried out using the deep method. 10. Способ по п. 9, в котором выращивание проводят в ферментере с коэффициентом заполнения 60-70%. 10. The method according to item 9, wherein the cultivation is carried out in a fermenter with a filling factor of 60-70%. 11. Способ по п. 9, в котором выращивание проводят при температуре 36-38°С. 11. The method according to item 9, wherein the cultivation is carried out at a temperature of 36-38°C. 12. Способ по п. 10, в котором выращивание проводят при постоянном перемешивании и аэрации. 12. The method according to claim 10, wherein the cultivation is carried out with constant mixing and aeration. 13. Способ по п. 8, в котором используют питательную среду с исходным рН = 6,8-7,2. 13. The method according to item 8, in which a nutrient medium with an initial pH of 6.8-7.2 is used. 14. Способ по п. 13, в котором выращивание Bacillus subtilis проводят до достижения жидкой питательной средой рН = 8,5-8,9. 14. The method according to claim 13, wherein the cultivation of Bacillus subtilis is carried out until the liquid nutrient medium reaches a pH of 8.5-8.9. 15. Способ по п. 8, в котором культуральную жидкость высушивают до такого состояния, что влажность составляет не более 6% мас. 15. The method according to claim 8, wherein the culture liquid is dried to such a state that the moisture content is no more than 6% by weight. 16. Способ по п. 15, в котором культуральную жидкость высушивают путем лиофилизации. 16. The method according to claim 15, wherein the culture liquid is dried by lyophilization. 17. Способ по п. 8, в котором вегетативные клетки и споры инактивируют путем инкубации осадка, полученного на этапе центрифугирования, при температуре 60-140°С. 17. The method according to claim 8, wherein vegetative cells and spores are inactivated by incubating the sediment obtained in the centrifugation step at a temperature of 60-140°C. 18. Способ по п. 17, в котором осадок инкубируют в течение 5-120 минут. 18. The method according to claim 17, wherein the sediment is incubated for 5-120 minutes. 19. Способ по п. 8, по которому после инактивации вегетативные клетки и споры Bacillus subtilis дополнительно высушивают так, что влажность составляет не более 6% мас. 19. The method according to claim 8, wherein after inactivation the vegetative cells and spores of Bacillus subtilis are additionally dried so that the moisture content is no more than 6% by weight. 20. Способ по п. 19, где инактивированные клетки и споры высушивают путем лиофилизации. 20. The method according to claim 19, wherein the inactivated cells and spores are dried by lyophilization. 21. Способ по п. 8, дополнительно включающий добавление соли цинка к смеси комплекса метаболитов с изолятором патогенов. 21. The method of claim 8, further comprising adding a zinc salt to the mixture of the metabolite complex with the pathogen isolator.
RU2022133295A 2022-12-19 Composition using bacillus subtilis metabolites for treating urinary tract diseases RU2840322C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022133295A RU2022133295A (en) 2024-06-19
RU2840322C2 true RU2840322C2 (en) 2025-05-21

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589818C1 (en) * 2015-04-10 2016-07-10 Александр Владимирович Синица Metabiotic composition to ensure colonisation resistance of human intestinal microbiocenosis
RU2619736C2 (en) * 2015-10-05 2017-05-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Capsules for complex treatment of urinary system diseases
RU2015148750A (en) * 2013-05-14 2017-06-19 Пробиотикал С.п.А. COMPOSITION CONTAINING LACTIC-ACID BACTERIA FOR USE IN PREVENTIVE AND / OR CURATIVE TREATMENT OF REFRESHING CYSTITIS
RU2637650C2 (en) * 2016-03-29 2017-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "ОКТАВА ХОЛДИНГ" Composition for prevention of urinary tract diseases
RU2696584C1 (en) * 2013-11-11 2019-08-05 НАТЮРЕКС-ДиБиЭс ЭлЭлСи Compositions and methods used for treating lower urinary tract symptoms, benign prostatic hyperplasia, erectile dysfunction and other diseases or symptoms

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015148750A (en) * 2013-05-14 2017-06-19 Пробиотикал С.п.А. COMPOSITION CONTAINING LACTIC-ACID BACTERIA FOR USE IN PREVENTIVE AND / OR CURATIVE TREATMENT OF REFRESHING CYSTITIS
RU2696584C1 (en) * 2013-11-11 2019-08-05 НАТЮРЕКС-ДиБиЭс ЭлЭлСи Compositions and methods used for treating lower urinary tract symptoms, benign prostatic hyperplasia, erectile dysfunction and other diseases or symptoms
RU2589818C1 (en) * 2015-04-10 2016-07-10 Александр Владимирович Синица Metabiotic composition to ensure colonisation resistance of human intestinal microbiocenosis
RU2619736C2 (en) * 2015-10-05 2017-05-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Capsules for complex treatment of urinary system diseases
RU2637650C2 (en) * 2016-03-29 2017-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "ОКТАВА ХОЛДИНГ" Composition for prevention of urinary tract diseases

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
САВУСТЬЯНЕНКО А.В. и др. Механизмы действия пробиотиков на основе Bacillus. Актуальная инфектология, 2016, no.2(11), с.35-44. ЛЕЛЯК А.А., ШТЕРНШИС М.В. Антагонистический потенциал сибирских штаммов Bacillus spp. в отношении возбудителей болезней животных и растений. Вестник Томского государственного университета. Биология, 2014, no.1(25), с.42-55. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nakkarach et al. Anti-cancer and anti-inflammatory effects elicited by short chain fatty acids produced by Escherichia coli isolated from healthy human gut microbiota
Piekarska-Radzik et al. Mutual influence of polyphenols and Lactobacillus spp. bacteria in food: A review
Marchese et al. The natural plant compound carvacrol as an antimicrobial and anti-biofilm agent: Mechanisms, synergies and bio-inspired anti-infective materials
Sabo et al. Bioprospecting of probiotics with antimicrobial activities against Salmonella Heidelberg and that produce B-complex vitamins as potential supplements in poultry nutrition
Silván et al. Antibacterial activity of a grape seed extract and its fractions against Campylobacter spp.
Urrutia-Baca et al. In vitro antimicrobial activity and downregulation of virulence gene expression on Helicobacter pylori by reuterin
US10272122B2 (en) Lactobacillus plantarum inducia DSM 21379 as enhancer of cellular immunity, hypocholesterolemic and anti-oxidative agent and antimicrobial agent against Clostridium difficile
Xu et al. Effect of chlorogenic acid on alleviating inflammation and apoptosis of IPEC-J2 cells induced by deoxyniyalenol
TWI568360B (en) The use of cashew nut shell oil
Yu et al. Risks related to high-dosage recombinant antimicrobial peptide microcin J25 in mice model: intestinal microbiota, intestinal barrier function, and immune regulation
Szandruk-Bender et al. Cornelian cherry iridoid‐polyphenolic extract improves mucosal epithelial barrier integrity in rat experimental colitis and exerts antimicrobial and antiadhesive activities in vitro
McAllister et al. Challenges of a one-health approach to the development of alternatives to antibiotics
Chaleshtori et al. Antibacterial effects of the methanolic extract of Glycine Max (Soybean)
Mohamed et al. Bacterial outer membrane permeability increase underlies the bactericidal effect of fatty acids from Hermetia illucens (black soldier fly) larvae fat against hypermucoviscous isolates of Klebsiella pneumoniae
Khani et al. Characterization and antimicrobial activity of postbiotic from Lactobacillus acidophilus LA5 on staphylococcus aureus in food model and in vitro
Sonmez et al. An evaluation of the chemical composition and biological properties of Anatolian Royal Jelly, drone brood and queen bee larvae
RU2840322C2 (en) Composition using bacillus subtilis metabolites for treating urinary tract diseases
RU2835358C2 (en) Metabiotic composition based on lactobacillus reuteri and bacillus subtilis
Hosseini-Vashan et al. Two types of pistachio hull extract (Pistacia vera) on performance, blood indices and intestinal microbial population of broilers challenged with Staphylococcus aureus.
Trang et al. Functional properties of maillard reaction products in food: antimicrobial activity of aminoreductone against pathogenic bacteria
Nguyen et al. Biological Activities of Tetrodotoxin‐Producing Enterococcus faecium AD1 Isolated from Puffer Fishes
Pearlin Evaluation of Postbiotics on Production Performance and Endotoxin Challenge in Broiler Chicken as an Alternative to Antibiotic Growth Promoter (AGP)
RU2833932C2 (en) Metabiotic composition with sorbent properties and method for preparation thereof
Jo et al. Inhibitory activity against Helicobacter pylori of isolated compounds from Pinus koraiensis Siebold et Zucc Leaves
RU2850540C2 (en) Metabiotic composition and method for obtaining it