Постбиотическое действие молочнокислых бактерий на Listeria monocytogenes

Автор статьи: д.м.н. Мунеаки Такахата (БиоБанк Ко., Лтд., Япония)

Что такое листериоз?

Бактерия Listeria monocytogenes широко распространена в окружающей среде, включая почву, воду, сточные воды и гнилостные растения. Это вид патогенных бактерий, вызывающих пищевое отравление и размножающихся на сильно загрязненных молочных продуктах, включая натуральный сыр, морские продукты, обработанные пищевые продукты, такие как копченый лосось и прошутто, мясо, овощи и фрукты.

Симптомы неинвазивной инфекции листериоза похожи на обычную простуду, например, лихорадка, диарея и мышечные боли. Диагностируется редко. С другой стороны, когда листерия проникает в глубокие ткани и органы, появляются сепсис, менингит, выкидыш и симптомы в центральной нервной системе. По оценкам, младенцы, беременные женщины, пожилые люди и пациенты с сопутствующими заболеваниями подвергаются в 200 раз большему риску заражения Listeria monocytogenes. Несмотря на то, что количество этих бактерий невелико, они могут вызывать заболевания и усугублять их тяжесть.

Пищевое отравление листерией, вызванное готовыми к употреблению продуктами (RTE Meals), стало серьезной проблемой в Европе и Соединенных Штатах. RTE Meals (Ready-To-Eat Meals) — это блюда, не требующие приготовления. Формально консервы и выпечка тоже входят в понятие RTE Meals, но чаще этим термином сейчас обозначают блюда кулинарии, которые продаются в супермаркетах в индивидуальной упаковке. Во всем мире часто наблюдаются вспышки пищевого отравления листериями, которые иногда могут привести к летальному исходу. Пищевое отравление листерией вспыхнуло в Южной Африке в феврале 2018 года, в результате чего погибло более 200 человек, что является самым большим показателем за всю историю. Около 80 миллионов пациентов ежегодно страдают от пищевого отравления в Соединенных Штатах, и около 5000 пациентов умирают от него. Что касается пищевого отравления, вызванного L. monocytogenes, около 2500 пациентов, 500 из которых умирают. На инфекцию Listeria monocytogenes приходится 10% всех случаев смерти от пищевых отравлений. Это действительно страшная болезнь.

С увеличением количества семейств, в которых работают и муж, и жена, спрос на продукты RTE увеличился, причем спрос продолжает расти, особенно из-за распространения COVID-19. Ожидается, что риск заражения Listeria monocytogenes будет увеличиваться с каждым годом. Однако осведомленность о L. monocytogenes в мире очень низкая и редко упоминается в разговорах.

Меры против листериоза.

Сальмонелла и патогенная кишечная палочка не могут размножаться ниже 10 ℃, но L. monocytogenes могут расти и в холодильнике. Следовательно, даже если количество настолько мало, как уровень загрязнения, оно может вырасти до патогенного уровня во время охлаждения. Листерия также устойчива к засушливым условиям, поэтому ожидается, что это патоген, который трудно предотвратить. Его легко найти в упаковке пищевых продуктов и в производственных помещениях (особенно в прохладных и влажных помещениях), в сточных трубах и т. д.

Свойства экстракта ОМ-Х составляют около рН 4,2, водная активность 0,86 или менее.

Это условие не подходит для роста L. monocytogenes. Кроме того, проверка на L. monocytogenes проводится по прибытии сырья. Третья сторона регулярно проверяет и подтверждает отсутствие L. monocytogenes в дренажной системе завода-производителя. При необходимости конечный продукт также тестируется на L. monocytogenes. Мы отправляем надежную и безопасную продукцию.

Постбиотическое действие молочнокислых бактерий на L. monocytogenes.

В статье, опубликованной в 2019 году, антибактериальная активность оценивалась с использованием культуры, в которой несколько молочнокислых бактерий были совместно культивированы против листерий (Hyliyon 5 (2019)). В этом эксперименте ученые подготовили группу, в которой три вида Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis и Weissella cibaria культивировали по отдельности, и другую группу, в которой три вида культивировали совместно. Метаболиты (постбиотики) выделяли из культуральной жидкости и проводили антибактериальный тест in vitro против L. monocytogenes.

Результат показал, что совместно культивируемые метаболиты усиливали антибактериальную активность против L. monocytogenes больше, чем однокультивированные метаболиты. Известно, что молочнокислые бактерии продуцируют постбиотики, такие как молочная кислота, ацетат, перекись водорода и бактериоцин во время культивирования. В предыдущих работах сообщалось, что молочнокислые бактерии, которые не производят бактериоцины в одной культуре, продуцируют бактериоцины в совместных культурах. В этом исследовании не было показано никаких специфических антибактериальных веществ. Однако считается, что различные постбиотики комплексно проявляли антибактериальную активность против листерии.

Антибактериальный тест против L. monocytogenes с использованием экстракта OM-X проводили in vitro с использованием метода бумажного диска. В среду, смешанную с L. monocytogenes, добавляли антибиотики или экстракт OM-X, и их культивировали при 37 ° C в течение 18 часов. В результате экстракт OM-X проявил антибактериальную активность против L. monocytogenes.

Постбиотики, присутствующие в экстракте OM-X, были обнаружены с помощью анализа метаболома. В результате было обнаружено около 60 видов органических кислот, включая молочную кислоту. Также были обнаружены многие виды пептидов. Мы подсчитали, что эти органические кислоты и пептиды комплексно проявляют антибактериальную активность против L. monocytogenes.

Экстракт OM-X обладает антибактериальной активностью не только против L. monocytogenes, но и против многих других видов бактерий, вызывающих пищевое отравление. Мы считаем, что он может эффективно способствовать уходу за кишечным микробиомом.