автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Факторы неспецифической защиты и системный анализ оптимизации выбора пробиотических препаратов для жителей Севера

155

На правах рукописи

Куяров Артем Александрович

ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА ПРОБИОТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ЖИТЕЛЕЙ СЕВЕРА

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (медицинские науки)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 4 ДЕК 2009

Сургут-2009

003490155

Работавыполнена в НИИ Биофизики и медицинской кибернетики при ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет - Ханты-Мансийского автономного округа - Югры».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Коваленко Людмила Васильевна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Владимир Иванович Корчин

кандидат медицинских наук Масалева Ольга Владимировна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия»

Защита состоится «25» декабря 2009 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 800.005.01 в ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа -Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, пр. Ленина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «Сургутского государственного университета Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, пр. Ленина, 1.

Автореферат разослан «25» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, доцент

И.Ю. Добрынина

Актуальность. Воздействия на организм неблагоприятных физических, химических и биологических факторов, которые по своей интенсивности превышают компенсаторные возможности резистентности организма человека, сопровождаются нарушением его микробной экологии. Это влечет за собой развитие разнообразных патологических состояний, частота и последствия которых приобретают не только медицинский, но и негативный социально-экономический и экологический характер (A.A. Воробьев с соавт., 2004).

Механизмы факторов неспецифической защиты являются наиболее важными звеньями резистентности организма против патогена, обеспечивая стабильность нормальной микрофлоры. (О.В. Бухарин, 2006; К. Руш, Ф. Руш, 2003).

Проблема профилактики и коррекции дисбактериозов приобретает в настоящее время глобальный характер. В плане коррекции нарушений микробной экологии основное внимание уделяется пробиотикам, принципы отбора которых постоянно совершенствуются (Э.Г. Щербакова с соавт., 1998; В.М. Бондаренко с соавт., 2005; Ю.В. Червинец с соавт., 2007; Г.Ф. Леванова, Е.И.Ефимов, 2009).

Использование методов системного анализа и синтеза в практике конструирования пробиотических препаратов - наименее изученная проблема клинической кибернетики. Изучение микробной экологии и коррекии её нарушений требует получения информации о состоянии большого количества динамических признаков, обеспечивающих правильную диагностику и выбор оптимальных методов коррекции. Системный подход направлен на изучение организма как целостной структуры в его тесной связи с окружающей средой (В.М. Еськов с соавт., 2006; A.A. Хадарцева с соавт., 2005).

Из многочисленных функциональных возможностей микрофлоры выделяют нетоксигенные факторы патогеннсти. Особое значение придается биогенным аминам. Из них гистамин является обязательным компонентом клеточно-медиаторных взаимодействий воспалительного и иммунного процессов (Ф.С. Зарудий, 1995; И.С. Гущин, 2006; Masini Е. et. al., 2005).

Несмотря на имеющиеся в настоящее время исследования бактериального фактора в механизмах резистентности организма, ряд теоретических и практических вопросов этой проблемы остаются неизученными. К их числу следует отнести отсутствие экологического анализа бактериальных сообществ, отражающих начальные стадии нарушения эубиоза слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Не определена диагностическая информативность ряда ферментов, способствующих колонизационной активности микроорганизмов. Не использованы

возможности применения системного анализа в обосновании коррекции микробной экологии.

Цель работы. На основании изучения факторов неспецифической защиты провести системный анализ оптимизации выбора пробио-тимеских препаратов для жителей Севера

Задачи исследования

1. Дать оценку влияния бактерионосительства на содержание ли-зоцима и гистамина в слюне, определить взаимосвязь их активности с позиции системного анализа.

2. Провести системный анализ нетоксигенных факторов пато-генности микрофлоры слизистой оболочки верхних дыхательных путей в группах риска по неспецифическим заболеваниям желудочно-кишечного тракта и аллергическим заболеваниям в условиях Севера.

3. Определить видовой состав и лизоцимную активность лакто-бактерий при дисбактериозе кишечника.

4. Изучить фенотипическое проявление действия лактобакте-рий, используемых в конструировании пробиотиков и оценить их эффективность.

Работа выполнена по региональной программе «Микробная экология человека в условиях Севера» (номер государственной регистрации темы во ВНИЦ 01.200.1 18565).

Научная новизна и теоретическая значимость работы

Впервые установлено, что бактерионосительство представителей вида S. epidermidis без гемолитической активности характеризуется высоким содержанием лизоцима и самыми низкими концентрациями гистамина в слюне. Бактерионосительство вида S. epidermidis с гемолитической активностью и S. aureus сопровождается снижением содержания лизоцима и значительным увеличением содержания гистамина. Соотношение лизоцима и гистамина в ротовой жидкости находятся в обратной сильной корреляционной зависимости.

Установлено, что достижение пороговой суммы диагностических коэффициентов ферментов колонизационной активности S. aureus и S. epidermidis, выделенных со слизистой носа и зева позволяет прогнозировать воспалительные изменения слизистой и аллергические реакции.

Впервые установлено, что состояние дисбактериоза кишечника у жителей Севера характеризуется уменьшением видового разнообразия бактерий рода Lactobacillus и снижением лизоцимной активности лак-тобактерий до низкой и средней степени. Относительно часто идентифицируются представители L. delbrueskii, L. casei L. brevis и L. rhamnosus, реже L. fermentum и L. corynoformis. В единичных случаях

идентифицируются представители видов L. acidophilus L. lactis, L. jensenii, L. cellobiosus, L. plantarum.

Изменения показателей резистентности макроорганизма при определенных диагностических коэффициентах являются показаниями для коррекции нарушений эубиоза.

При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для приготовления пробиотиков необходимо учитывать их диаминооксидазную и лизоцимную активность.

Научно-практическая значимость

Показано практическое применение системного анализа в оценке состояния факторов неспецифической защиты.

Разработаны диагностические критерии нарушений факторов неспецифической зашиты, которые являются показаниями к коррекции.

Обоснованы показания для коррекции нарушений факторов неспецифической защиты с учетом диаминооксидазной активности штаммов микроорганизмов, перспективных для производства эубиотиков.

Применение разработанного способа обоснования пробиотиков обеспечило эффективную коррекцию резистентности слизистых оболочек.

Подана заявка на изобретение: Иммунобиологическое противоаллергическое средство (варианты), штамм Lactobacillus acidophilus NKJC, штамм Lactobacillus acidophilus JCH, штамм Lactobacillus acidophilus КАА: заявка на изобрет. Рос. Федерации 2009102950, заявл. 29.01.09.

Основные положения, выносимые на защиту

Показатели уровня отклонения от эубиоза указывают на степень нарушения механизмов факторов неспецифической защиты.

Состояние дисбактериоза кишечника характеризуется уменьшением видового разнообразия бактерий рода Lactobacillus и снижением лизоцимной активности лактобактерий до низкой и средней степени.

Показаниями для коррекции нарушений факторов неспецифической защиты являются признаки измененной резистентности макроорганизма с достаточными диагностическими коэффициентами.

При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для пробиотиков необходимо учитывать декарбоксилирующую и диаминооксидазную активность, антагонизм.

Внедрение результатов исследований. Разработанные методы оценки факторов неспецифической защиты применяются в ОКД ЦД и ССХ (г. Сургут), МУЗ «Городской врачебно-физкультурный диспансер» и используются в учебном и научном процессах кафедр общей

патологии, микробиологии и лаборатории «Экология микроорганизмов» ГОУ ВПО СурГУ ХМАО - Югры.

Апробация работы. Материалы исследования доложены и обсуждены на конференциях молодых ученых СурГУ «Наука и инновации Ханты-Мансийского автономного округа» (Сургут, 2006, 2007, 2008); 67-й открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием (Волгоград, 2009), VI и VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Совершенствование системы физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровления различных категорий населения» (Сургут, 2007, 2009); Научно-практической конференции, посвященной 10-летию кафедры экологии СурГУ (Сургут, 2009).

Личный вклад автора заключается в получении первичных данных, наборе исследуемых лиц, разделении их на основную и контрольную группы, проведении клинико-лабораторных и профилактических процедур, наблюдении в динамике иследования. Бактериологическое исследование проводились в бактериологической лаборатории «Экология микроорганизмов» Сургутского государственного университета и в бактериологической лаборатории СОКБ (Сургут). Самостоятельно осуществлена статистическая обработка результатов, их интерпретация и анализ. В диссертационной работе использованы результаты исследований, выполненных и опубликованных в соавторстве с долей личного участия автора 70-100%.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 1 работа в рекомендуемых ВАК изданиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов и указателя литературы, включающего 209 источников, в том числе 137 отечественных и 71 зарубежных. Работа изложена на 120 странице машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 5 рисунками.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для выполнения поставленной задачи по исследованию состояния микрофлоры верхних дыхательных путей в условиях города Cypiy-та проведен медицинский осмотр 406 студентов с использованием разработанных карт по выявлению групп риска с неспецифическими гаст-родуоденальными и аллергическими заболеваниями.

Комплекс клинических и инструментальных исследований включал унифицированные и стандартизованные методы: бактериологические, клинико-лабораторные, биохимические, статистические.

Проведено комплексное клинико-лабораторное исследование 156 студентов СурГУ в возрасте от 19 до 35 лет. Клиническое исследование заключалось в сборе анамнеза с выяснением причин, способствующих развитию дисбактериоза, уточняли давность заболевания, характер течения, проводимое ранее лечение и его эффективность. Учитывались сопутствующие заболевания и аллергологический статус.

Проведена оценка состояния микробной экологии кишечника и идентификация 135 штаммов чистой культуры лактобактерий, выделенных из кишечника человека при дисбактериозе. Забор материала производился на базе бактериологической лаборатории УЗ ХМАО -Югры «СОКБ» (зав. лабораторией O.E. Хорева).

Бактериологическое исследование слизистой носа и зева проводились два раз в год в динамике 2-х лет. Идентификация и внутривидовая дифференцировка проводилась с помощью компьютерной программы «ЭнтероИД-плюс».

Определение лизоцимной активности слюны и лактобактерий проводили фотометрическим методом по О.В. Бухарину (1999).

Гистидиндекарбоксилазную активность исследовали количественным методом путем инкубации бактерий на среде с гистидином в течение 24 часов. Количественное определение свободного гистамина проводили по методу Н.В. Кпимкиной и С.И. Плитману с диазотиро-ванным /2-нитроанилином (Е.А. Строев и В.Г. Макарова, 1986).

Гистаминазную активность лактобактерий определяли по разности содержания гистамина в жидкой питательной среде до и после инкубации в течение 24 часов со стандартной навеской гистамина (44 мкг).

Определение гистамина в ротовой жидкости проводили количественным методом Н.В. Климкиной и С.И. Плитмана с перерасчетом на 1 г пробы.

Видовую идентификацию проводили по сбраживанию 13 углеводов: глюкоза, мальтоза, маннит, лактоза, сахароза, рамноза, ара-биноза, сорбит, трегалоза, салицин, раффиноза, фруктоза, целлобиоза (Е.И. Квасников, 1987).

Для коррекции нарушений микрофлоры назначались кисломолочные смеси с использованием заквасок лактобактерий, которые соответствовали разработанным техническим условиям «Закваска живая кисломолочных продуктов» (ТУ 650 PK 02037013 М-001-94).

Методы статистической обработки, теории информации и общей экологиии. Теоретико-информационный подход применялся в работе

как метод, обладающий самостоятельной познавательной ценностью, основанной на математической Teopirn связи К. Шеннона (A.B. Лепехин с соавт., 1986). Используемые информационные показатели и формулы их расчета представлены в табл. 1.

Таблица 1

Информационные показатели и формулы их расчета

Показатель Символ Единица измерения Расчетная формула

Энтропия H бит H = -Epi log2 pi

Энтропия максимальная Нмакс бит Нмакс = - m(pi log2 pi)

Энтропия относительная h относительные h = H / Нмакс

Избыточность R относительные R = 1 —h

Количество информации 1 бит 1 = log2 Po / Pi

Условная энтропия Н(х/у) бит H(x/y) = -2 pi(x/y). Iog2 pi (x/y)

Оценка сходства бактериальных сообществ при дисбактериозе проводилась по показателям коэффициента общности и процентного сходства (R.H. Whittakker, 1980).

Коэффициент общности (КО) учитывает флористическое сходство по наличию или отсутствию видов в исследуемых сообществах и определяется по формуле:

КО = 2 Sab / (Sa + Sb),

где: Sa - число видов в описании А; Sb - число видов в описании В; Sab - число видов в обоих описаниях. Процентное сходство (ПС) выражает количественное участие видов в сообществе, согласно формуле :

ПС = Е min(pa или рв),

где: ра - выраженная в десятых долях значимость данного вида в описании А;

рв - выраженная в десятых долях значимость того же вида в описании В.

Для решения задач по реализации статистических возможностей в дифференциальной диагностике и прогнозировании использован ме-

тод последовательной диагностической процедуры, разработанный А. Вальдом (Е.В. Гублер, 1990).

Согласно методу, диагностический коэффициент градации i признака xi равен:

ДК = 10 lg Р (xi / А) / Р (xi / В).

Информативность признака и величину пороговой суммы диагностических коэффициентов определяли с использованием таблиц (Е.В. Гублер, 1990).

Обработка данных по динамике поведения ВСОЧ в ш-мерном пространстве состояний для исследуемых лиц проводилась с использованием оригинальной зарегистрированной программы: «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в ш-мерном фазовом пространстве» (В.М. Еськов с соавт., 2006), разработанной в НИИ БМК при ГОУ ВПО «СурГУ ХМАО - Югры» предназначенной для использования в научных исследованиях систем с хаотической организацией. Программа позволяет представить и рассчитать в фазовом пространстве с выбранными фазовыми координатами параметры аттрактора состояния динамической системы. Исходные параметры (координаты в ш-мерном пространстве) вводились вручную или из текстового файла. Производился расчет координат граней, их длины и объема m-мерного параллелепипеда, ограничивающего аттрактор, хаотического и стохастического центров, а также показатель асимметрии стохастического и хаотического центров.

При создании баз данных использовался редактор электронных таблиц Microsoft® Excel 2007. Вычислялись показатели параметрических критериев статистики: средняя арифметическая, сигмальное отклонение, ошибка средней, коэффициенты вариации и корреляции.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты собственных исследований показали, что содержание лизоцима в слюне исследуемой группы студенческой молодежи находилось в диапозоне от 6,0 до 52,5 мкг/мл. Наибольшее содержание лизоцима в слюне отмечено в группе бактерионосителей S. epidermidis без гемолитической активности. У бактерионосителей вида S. epidermidis с гемолитической активностью содержание лизоцима в слюне значительно снижалось и составляло 35,5 ± 1,8 мкг/мл. Самое низкое содержание лизоцима, которое было значительно ниже чем в группе 2, отмечено у лиц носителей S. aureus (32,1 ± 1,3, Р < 0,05).

При исследовании содержания гистамина в слюне установлено, что в исследуемой группе студенческой молодежи содержание гиста-

мина находилось в диапазоне от 10,2 до 19,5 мкг/л. Наименьшее содержание гистамина в слюне отмечено в группе бактерионосителей S. epidermidis без гемолитической активности (11,7 ± 0,5 мкг/л). У бактерионосителей вида S. epidermidis с гемолитической активностью содержание гистамина в слюне значительно повышалось и составляло 15,1 ± 0,2 мкг/л. Самое высокое содержание гистамина было в группе у лиц носителей S. aureus (17,2 ± 0,3 мкг/л, Р < 0,05).

При исследовании биоценоза слизистой носа и зева в исследуемых группах установлено, что у лиц с жалобами на неспецифические гастроинтестинальные и аллергические заболевания наблюдалось увеличение числа случаев с повышенным содержанием представителей рода Staphylococcus, из которых наибольшую диагностическую значимость имеет индикация S. aureus и S. epidermidis с гемолитическими свойствами.

У представителей вида S. aureus характерным было относительно высокие диагностические коэффициенты и показатели информативности для всех определяемых ферментных факторов патогенности (ДК составлял от 3 до 6 баллов, I составляла от 0,55 до 2,0). Наибольшая выраженность ДК отмечена при лизоцимной активности в группе НГИЗ (5 баллов; при I = 0,91). Обратил на себя внимание факт высокой частоты встречаемости в исследуемыз группах уреазной активности, которая наблюдалась у подавляющего большинства микроорганизмов (от 72,0% до 88,9 ± 4,7% случаев в группе КПА).

В подавляющем большинстве выделенных культур вида S. epidermidis отмечены признаки гемолиза (93,8% в группе НГИЗ и 93,3% случаев при АлЗ), что придало этому признаку наибольшие диагностические коэффициенты (ДК = 5). Реже у представителей этого рода наблюдались протеолитическая и уреазная активность (ДК составляли 3 и 2 балла, соответственно).

При сравнении лизоцимной активности отмечено, что изменения биоценоза в исследуемых группах сопровождались в определенной степени увеличением числа S. epidermidis с лизоцимной активностью (в группе НГИЗ 46,9 ± 8,8% случаев, в группе АлЗ 36,6 ± 8,7% случаев). Диагностический коэффициент в указанных группах составлял 3 и 2 балла соответственно.

Для штаммов S. aureus, выделенных из носа и зева при НГИЗ и АлЗ, характерна прямая и достоверная корреляционная связь между протеолитической и другими ферментными факторами колонизации (г составлял от 0,93 до 0,98; t = 2,6 - 4,4). У штаммов S. epidermidis наиболее выраженной корреляционной зависимостью были связаны проявле-

ния гемолитической, протеолитической и уреазной активности (г составлял от 0,97 до 1,0; t = 4,1).

Исследуя особенности лактобактерий при дисбактериозе было выявлено, что снижение содержания лактобактерий предшествует изменению содержания других микроорганизмов. Снижение содержания лактобактерий сопровождается повышенным содержанием кокковых форм микроорганизмов. Так на уровне 2-х показателей снижение лактобактерий сопровождалось преимущественно повышением содержания кокковых форм микроорганизмов (38%). По трем показателям в первую очередь замечено снижение количества бифидобактерий (26%). И на уровне 4-х и более показателей снижение содержания лактобактерий сочеталось преимущественно с повышением содержания кокковых форм микроорганизмов (26%).

В результате идентификации бактерий рода Lactobacillus выделенных из кишечника человека при дисбактериозе было выявлено уменьшение видовго разнообразия лактобактерий. Наиболее часто выделялись L. delbrueskii, на втором месте - L. casei и на третьем месте -L. brevis и L. rhamnosus. Менее часто выделялись L. fermentum и L. corynoformis. Также отмечено отсутствие таких видов как L. acidophilus L. lactis, L.jensenii, L. cellobiosus, L. plantarum и L. trichodes.

При сравнении видового состава лактобактерий выделенных из кишечника человека при дисбиозе у жителей города Сургута с данными города Оренбурга (Т.М. Забирова, 2001) было выявлено, что те виды лактобактерий, которые присутствовали у жителей Оренбурга в наибольшем количестве у жителей Сургута встречались реже либо совсем отсутствовали.

В результате исследования лизоцимной активности отдельных видов бактерий Lactobacillus выделенных из кишечника человека при дисбактериозе было выявлено, что наибольшей лизоцимной активностью обладают такие виды как L. jensenii и L. Fermentum. Штаммы L. delbrueskii имели средний показатель лизоцимной активности. Низкой лизоцимной активностью обладали L. acidophilus, L rhamnosus, L. casei, L. plantarum, L. cellobiosus, L. brevis и L. trichodes.

Диагностическая значимость признаков нарушения колонизационной резистентности. Высокая диагностическая значимость признаков дает основание для формирования наиболее информативных показаний к коррекции микробной экологии.

Отбираемые по такому принципу признаки с соответствующими диагностическими коэффициентами (ДК) и информативностью (I) составлены в последовательности их использования при исследовании системы «аутофлора - воспаление» (табл. 2).

Таблица 2

Диагностические коэффициенты (ДК) и информативность (Г) показаний к коррекции микробной экологии

Наименование признака Группа 1 Группа 2

ДК I* ДК I

Микрофлора слизистой носа:

Staphylococcus КОЕ >103 6 1,87 6 1,87

5. aureus 5 1,17 5 0,94

Микрофлора кожных покровов:

ОМЧ КОЭ/см2 > 10 в т.ч.: 10 2,2 12 3,8

КОЕ Гем+ > 10 % 11 1,3 14 3,3

КОЕ Грам- > 5 % 5 0,16 8 0,55

Содержание свободного гистамина в ротовой жидкости >11 мкг/ч 6 0,58 6 0,65

Примечание: * - достаточная информативность показателей при Imin = 0,5.

Диагностически значимым признаком оценки резистентности организма к колонизации микроорганизмами явилось выявление доминирующего S. aureus на слизистой носа. Этот признак достоверно указывал на высокую степень вероятности явления дисбактериоза кишечника при НГИЗ и КПА. Достаточная диагностическая значимость связана с повышением общего количества представителей рода Staphylococcus. Состояние дисбактериоза кишечника сопровождалось также появлением в составе микрофлоры слизистой носа и зева микроорганизмов, несвойственных бионише слизистой дыхательных путей.

Положительные величины диагностических коэффициентов были характерны для содержания гистамина в ротовой жидкости более 26 мкг/г. Увеличение содержания гистамина более 36 мкг/г сопровождалось значительным повышением ДК. В группе КПА показатель достигал 13 баллов и высокой информативности (I = 1,5).

Этиологичекий подход к коррекции нарушений механизмов колонизационной резистентности и его эффективность. Накопленный нами опыт контроля производственных заквасок свидетельствует о существенном различии проявления ряда фенотипических признаков флоры сухих и жидких бакпрепаратов. Поэтому представилось актуальным изучение тех биологических свойств лактобактерий, которые во многом (учитывая литературные и собственные результаты исследова-

ния) определяют механизмы резистентности к колонизации, а именно: кислотообразование, аминооксидазную активность, сахаро- и протеоли-тическую активность, антагонизм.

Проведенные исследования ряда показателей кислотообразова-ния, протео- и сахаролитической активности живых и сухих культур бакпрепаратов, включающих представителей рода Lactobacillus, позволило установить, что скорость сквашивания молока, как показатель способности микроорганизмов к протеолизу белка, в исследуемых группах культур находились в пределах от 46,4 ± 1,2 ОТ (L. plantarum 8RA3) до 82,5 ± 2,9 ОТ (L. delbrueckii subsp. bulgaricus) и имели существенные отличия (в 1,5-2,2 раза). Штаммы сухих препаратов по сравнению с живыми имели заниженную энергию кислотообразования на каждый час сквашивания. Значительная величина коэффициента вариации (V = 12,4-19,1%) свидетельствовала о преобладании штаммов со средней степенью изменчивости кислотообразования.

Результаты расщепления дисахаров по степени изменчивости фенотипа сахаролитической активности позволили отнести исследуемые культуры к категории с сильно изменяемыми свойствами. Для всех исследуемых культур величины коэффициента вариации были более 20,0%,

Впервые установлены показатели диаминооксидазной активности культур рода Lactobacillus, используемых в бакпрепаратах. Исследуемые штаммы лактобактерий обладали диаминооксидазным эффектом с различной степенью выраженности. Расчет коэффициента вариации по показателю активности фермента свидетельствовал о сильной изменчивости фенотипического проявления диаминооксидазной активности у всех исследуемых культур (V = 26,9^43,8%).

Согласно условию методического приёма, предусматривающего внесение дополнительного количества гистамина в опыт (44 мкг), после суточной инкубации отмечено уменьшение гистамина в пределах от 22,0 ±1,7 мкг (L. delbrueckii subsp. bulgaricus) до 43,2 ±3,1 мкг (L. acidophilus «Ацилакт»).

Установлена прямая и сильная корреляционная связь связи между количеством гистамина в опыте до внесения стандартной навески, и величиной уменьшения гистамина после инкубации (г = 0,827; t = 4,17).

Антибактериальный эффект против наиболее часто встречаемой при дисбактериозе Е. coli Lac - наблюдался у исследуемых культур лактобактерий с частотой от 92,3% (L. delbrueckii subsp. eulgaricus) до 100,0% случаях (у представителей вида L. acidophilus) с преобладанием антагонизма средней (53,8-61,5%) и высокой степени (15,4-38,5%).

Наиболее эффективными антагонистами были представители вида L. acidophilus.

По отношению к S. aureus антибактериальный эффект лактобак-терий был значительно ниже. Доля лактобактерий, оказывающих среднюю степень антагонизма на грамположительную флору, составила не более половины (от 34,6% для L. fermentum 90Т-С4 до 42,3% случаев для представителей вида L. acidophilus) при увеличении доли микроорганизмов, обладающих низким антагонизмом (от 38,5 до 46,3% случаев). До 11,5% случаев была отмечена резистентность штаммов S. aureus к эубиотикам.

Следовательно, учитывая полирезистентность штаммов микроорганизмов к антибиотикам и эубиотикам при дисбактериозе важны варианты как регионального подбора лактобактерий, так и индивидуального подбора.

Показаниями к проведению коррекции колонизационной резистентности, явились разработанные диагностические критерии нарушений колонизационной резистентности «аутофлора - воспаление».

При коррекции осуществлялся контроль количественных и качественных параметров микрофлоры, поступающей спробиотиками. Критериями отбора штаммов стартерных культур для приготовления кисломолочных продуктов явились показатели, в числе которых использовались ранее общепризнанные параметры (В.М. Бондаренко, 2006) и обоснованные в настоящей работе.

Изучения корригирующего влияния на колонизационную резистентность проведено в группе риска НГИЗ амбулаторно по двум схемам - контрольной схеме и опытной.

В опытной группе после коррекции наблюдалась более выраженная нормализация информационных характеристик. Показатель избыточности, соответственно, увеличивался с 23,5% до 41,0%, указывая на достоверное увеличение степени надежности правильной информации в пределах 17,5% (Р < 0,05).

После коррекции в опытной группе содержание лизоцима значительно повышалось (Р < 0,05), а количество гистамина было значительно ниже, чем в контрольной группе и находилось в диапазоне, характерном для условий эубиоза.

ВЫВОДЫ

1. Бактерионосительство S. epidermidis без гемолитической активности характеризуется наибольшим содержанием лизоцима и самыми низкими концентрациями гистамина. Бактерионосительство вида

S. epidermidis с гемолитической активностью и S. aureus характеризуется снижение содержания лизоцим и значительным увеличением содержания гистамина. Соотношение лизоцима и гистамина в ротовой жидкости находятся в обратной сильной корреляционной зависимости.

2. Для изолятов S. aureus и, S. epidermidis , выделенных из носа и зева, характерны значительные диагностические коэффициенты, позволяющий дифференцировать стафилококки с позиции этиологической причины воспалительного процесса в группах риска при неспецифических гастроинтестинальных и аллергических заболеваний, а также прогнозировать эти состояния организма с достаточной степенью информативности.

3. Состояние дисбактериоза кишечника у жителей Севера характеризуется уменьшением видового разнообразия бактерий рода Lactobacillus лактобактерий и при низкой и средней степени лизоцим-ной активности лактобактерий. Наиболее часто идентифицируются представители L. delbrueskii, L. casei, L. brevis и L. Rhamnosus, реже L.fermentum и L. corynoformis. Такие виды как L. acidophilus L. lactis, L.jensenii, L. cellobiosus, L. plantarum и L. Trichodes идентифицируются в единичных случаях.

4. Показаниями для коррекции нарушений эубиоза являются признаки изменения резистентности макроорганизма с достаточными диагностическими коэффициентами. Коррекцию необходимо проводить под контролем количественных и качественных параметров микрофлоры, поступающей с пищевыми продуктами и пробиотиками. При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для приготовления пробиотиков необходимо учитывать их диаминооксидазную и лизо-цимную активность.

5. Использование системного анализа оптимизации выбора про-биотических препаратов показало достаточную эффективность у лиц группы риска с неспецифическими гастроинтестинальными и аллерги-ческми заболеваниями.

Практические рекомендации

Рекомендованы диагностические критерии нарушений состояния факторов неспецифической защиты, которые являются показаниями к коррекции.

При коррекции предложено осуществлять контроль количественных и качественных параметров микрофлоры, поступающей с пищевыми продуктами и пробиотиками.

При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для приготовления пробиотиков необходимо учитывать диаминооксидазную и лизоцимную активность.

Разработанный способ коррекции нарушений состояния факторов неспецифической защиты рекомендован в группе риска с неспецифической гастроинтестинальной патологией и аллергическими заболеваниями.

Изобретение

Иммунобиологическое противоаллергическое средство (варианты), штамм Lactobacillus acidophilus NKJC, штамм Lactobacillus acidophilus JCH, штамм Lactobacillus acidophilus КАА: заявка на изо-брет. Рос. Федерации 2009102950, заявл. 29.01.09.

Статьи в журналах по списку ВАК

1. Куяров, А. А. Системный анализ передачи информации в системе «неспецифические факторы защиты - воспаление - иммунные реакции» / А. А. Куяров, J1. А. Сайгушева // Информатика и системы управления. - 2009. - № 4(22). - в прил. к журналу : мат-лы науч. конф. «Системный анализ в медицине». - Благовещенск, 2009. - С. 31-33.

Статьи в журналах и материалах конференций

1. Куяров, А. А. Формирование бактерионосительства стафилококка у студентов Сургутского университета. Биологические характеристики стафилококков как показатель антропогенного воздействия на экологические системы / О. И. Шувалова, А. А. Куяров, Е. М Гордеев П Наука и инновации Ханты-Мансийского автономного округа : сб. тез. докл. III конф. молодых ученых Ханты-Мансийского автономного округа. 29-30 ноября 2002 года / Сургут, гос. ун-т. - Сургут : Изд-во Сур-ГУ, 2002.-С. 121-124.

2. Куяров, А. А., Медицинская статистика в бактериологических исследованиях для определения биопрофиля микроорганизмов / А. А. Куяров, JI. А. Клюева, Н. И. Сереброва // Наука и инновации XXI века : мат-лы окр. конф. молодых ученых / Сургут, гос. ун-т. - Сургут : Изд-во СурГУ, 2004. - С. 157-160.

3. Куяров, А. А. Бактериологические и биохимические факторы резистентности организма спортсменов / А. В. Куяров, JI. А. Сайгушева, А. А. Куяров // Совершенствование системы физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровления различных категорий населения : сб. мат-лов VI Всерос. науч. конф. / Сургут, гос. ун-т. - Сургут : Изд-во СурГУ,2007. - С. 138-141.

4. Куяров, А. А. Бактерионосительство стафилококка в оценке факторов неспецифической защиты у студентов в условиях Севера /

16

А. А. Куяров, А. Р. Овчинникова, А. М. Тетерина, У. А. Баранова // Наука и инновации XXI века : мат-лы IX Окруж. конф. молодых ученых / Сургут, гос. ун.-Сургут, 2008.-Т, 1.-С. 161-168.

5. Куяров, А. А. Содержание гистамина в кисломолочной продукции / А.Г. Харева, Д.С. Тышкевич, А. А. Куяров, А.Р. Овчинникова // Естественные науки : сб. науч. тр. биологического факультета. Вып. 5 / Сургут, гос. ун-т ХМАО - Югры. - Сургут : ИЦ СурГУ, 2008. -С. 161-166.

6. Куяров, А. А. Микробная экология и факторы естественной резистентности организма человека в условиях Севера / А. А. Куяров, А. Г. Харева, А. А. Подкорытов, Н. А. Крюков // Экология и природопользование в Югре : мат-лы науч.-практ. конф., посвященной 10-ле-тито кафедры экологии СурГУ. - Сургут, гос. ун-т ХМАО — Югры. -Сургут : ИЦ СурГУ, 2009. - С. 63-64.

7. Куяров, А. А. Значение пробиотических микроорганизмов в современных технологиях профилактической и восстановительной медицины / Д. С. Тышкевич, А. Г. Харева, А. А. Куяров, А. Р. Овчинникова // Региональный университет: инноватика: науч. журнал Сургут, гос. ун-та // Сургут, гос. ун-т ХМАО - Югры. - Сургут : ИЦ СурГУ, 2009. -С. 49-51.

8. Куяров, А. А. Факторы неспецифической защиты при бактерионосительстве стафилококка в условиях Севера / А. А. Куяров, А. Г. Харева // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: мат-лы 67-й открытой науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов с междунар. участием. - Волгоград, 2009. - С. 158-159.

9. Куяров, А. А. Значение факторов неспецифической защиты в комплексной оценке состояния здоровья спортсменов в условиях Севера / Д. А. Сухарев, А. А. Куяров, JI. В. Коваленко, А. В. Морозкина // Совершенствование системы физического воспитания, спортивной тренировки, туризма и оздоровления различных категорий граждан : сб. мат-лов VIII Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. - Сургут, 2009. - Т. 2. - С. 210-213.

10. Куяров, А. А. Этиологический подход к коррекции нарушений микрофлоры кишечника / А. А. Куяров, А. Г. Харева, Д. С. Тышкевич., А. Р. Овчинникова // Вестник СурГУ. Медицина : науч.-практ. журнал.-2009.-№2.-С. 10-13.

11. Куяров, А. А.Системный анализ оптимизации выбора про-биотичеких препаратов для жителей Севера / JT. В. Коваленко, О. Е. Хо-рева, А. А. Куяров // Экологический вестник Югории. - 2009. - Т. VI, №3.-С. 81-85.

Список сокращений

АлЗ - аллергические заболевания

БФБ - бифидобактерии

ДК - диагностический коэффициент

КОЕ - колониеобразующие единицы

НГИЗ - неспецифические гастроинтестинальные заболевания

УПМ - условно патогенные микроорганизмы

Подписано в печать 24.11.2009 г. Формат 60*84/16. Усл. печ. л. 1. Уч.-изд. л. 0,9. Печать трафаретная. Тираж 100. Заказ П-124.

Отпечатано полиграфическим отделом издательского цешра СурГУ. г. Сургут, ул. Лермонтова, 5. Тел. (3462) 32-33-06