Пробиотические свойства молочнокислых бактерий, выделенных из репродуктивной системы коров экоферм Северо-Запада России
Аннотация
Обоснование. Применение пробиотиков, способных восстанавливать нормальную микробиоту репродуктивной системы коров и повышать устойчивость к инфекциям является многообещающим направлением.
Целью исследования было выделение, идентификация и характеристика перспективных штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из репродуктивного тракта здоровых коров, для разработки нового биопрепарата, направленного на профилактику эндометрита.
Материалы и методы. Биологический материал (соскобы со стенок влагалища) для выделения перспективных штаммов лактобактерий отбирался у 10 клинически здоровых дойных коров из трех экоферм (Северо-Западного региона РФ и республики Карелии). Выделение чистых культур осуществляли методом посева серийных разведений на селективную агаризованную среду, а идентификацию проводили стандартными микробиологическими методами, включая ПЦР-анализ. Антагонистическую активность против 10 патогенных и условно-патогенных микроорганизмов оценивали in vitro методом диффузии в агар.
Результаты. Выделено 95 изолятов лактобактерий. Скрининг 42 штаммов лактобактерий выявил 19 активных и умеренно активных вариантов с антимикробной активностью в отношении патогенов. Штамм Э-49 (Lactobacillus sp.) показал максимальную антагонистическую активность против Clostridium perfringens (38±1,0 мм) и Enterococcus faecalis (32±1,9 мм). Штамм Э-52 (Lactobacillus sp.) активно подавлял рост Penicillium sp. (37±1,5 мм) и Streptococcus agalactiae (21±0,9 мм). Все протестированные штаммы не проявляли гемолитической активности. Некоторые активные штаммы, такие как Э-49, Э-52 и Э-10, показали стабильные титры жизнеспособных клеток в течение 30 суток хранения (2,4×10⁹ ± 1,5×10⁸ и 1,4×10⁹ ± 7,0×10⁷ КОЕ/мл для Э-52 через 10 и 30 суток, 7,3×10⁹ ± 6,2×10⁸ КОЕ/мл для Э-10 через 30 суток) и оптимальные значения pH (3,8-4,2).
Скачивания
Литература
Нетруцов, А. И., Егорова, М. А., & Захарчук, Л. М. (2005). Практикум по микробиологии: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Академия.
Adnane, M., Whiston, R., Tasara, T., Bleul, U., & Chapwanya, A. (2024). Harnessing Vaginal Probiotics for Enhanced Management of Uterine Disease and Reproductive Performance in Dairy Cows: A Conceptual Review. Animals, 14(7), 1073. https://doi.org/10.3390/ani14071073. EDN: https://elibrary.ru/LBWKBG
Baek, J., Kim, B. S., Kim, Y., & Bai, J. (2024). Safety, Antagonistic Activity, and Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Jeotgal, Korean Fermented Seafoods. Journal of microbiology and biotechnology, 35, e2411055. https://doi.org/10.4014/jmb.2411.11055. EDN: https://elibrary.ru/DSWEOC
Chen, X., Bai, H., Mo, W., Zheng, X., Chen, H., Yin, Y., Liao, Y., Chen, Z., Shi, Q., Zuo, Z., Liang, Z., & Peng, H. (2025). Lactic Acid Bacteria Bacteriocins: Safe and Effective Antimicrobial Agents. International Journal of Molecular Sciences, 26(9), 4124. https://doi.org/10.3390/ijms26094124. EDN: https://elibrary.ru/LQEOUR
Darbandi, A., Asadi, A., Mahdizade Ari, M., Ohadi, E., Talebi, M., Halaj Zadeh, M., Darb Emamie, A., Ghanavati, R., & Kakanj, M. (2022). Bacteriocins: Properties and potential use as antimicrobials. Journal of clinical laboratory analysis, 36(1), e24093. https://doi.org/10.1002/jcla.24093. EDN: https://elibrary.ru/WVQQDT
ElFeky, D. S., Awad, A. R., Shamseldeen, A. M., Mowafy, H. L., & Hosny, S. A. (2023). Comparing the therapeutic potentials of Lactobacillus johnsonii vs. Lactobacillus acidophilus against vulvovaginal candidiasis in female rats: an in vivo study. Frontiers in microbiology, 14, 1222503. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1222503. EDN: https://elibrary.ru/NCFPJW
Greco, I., Molchanova, N., Holmedal, E., Jenssen, H., Hummel, B. D., Watts, J. L., Håkansson, J., Hansen, P. R., & Svenson, J. (2020). Correlation between hemolytic activity, cytotoxicity and systemic in vivo toxicity of synthetic antimicrobial peptides. Scientific reports, 10(1), 13206. https://doi.org/10.1038/s41598-020-69995-9. EDN: https://elibrary.ru/WRGPMT
Latif, A., Shehzad, A., Niazi, S., Zahid, A., Ashraf, W., Iqbal, M. W., Rehman, A., Riaz, T., Aadil, R. M., Khan, I. M., Özogul, F., Rocha, J. M., Esatbeyoglu, T., & Korma, S. A. (2023). Probiotics: mechanism of action, health benefits and their application in food industries. Frontiers in microbiology, 14, 1216674. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1216674. EDN: https://elibrary.ru/VOSWCB
Markowiak-Kopeć, P., & Śliżewska, K. (2020). The Effect of Probiotics on the Production of Short-Chain Fatty Acids by Human Intestinal Microbiome. Nutrients, 12(4), 1107. https://doi.org/10.3390/nu12041107. EDN: https://elibrary.ru/DFSSQL
Mazziotta, C., Tognon, M., Martini, F., Torreggiani, E., & Rotondo, J. C. (2023). Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health. Cells, 12(1), 184. https://doi.org/10.3390/cells12010184. EDN: https://elibrary.ru/BATNTQ
Meziti, A., Tsementzi, D., Rodriguez-R, L. M., Hatt, J. K., Karayanni, H., Kormas, K. A., & Konstantinidis, K. T. (2019). Quantifying the changes in genetic diversity within sequence-discrete bacterial populations across a spatial and temporal riverine gradient. The ISME journal, 13(3), 767–779. https://doi.org/10.1038/s41396-018-0307-6. EDN: https://elibrary.ru/ARKMLC
Miranda, C., Contente, D., Igrejas, G., Câmara, S. P. A., Dapkevicius, M. L. E., & Poeta, P. (2021). Role of Exposure to Lactic Acid Bacteria from Foods of Animal Origin in Human Health. Foods, 10(9), 2092. https://doi.org/10.3390/foods10092092. EDN: https://elibrary.ru/VIIFBK
Monteagudo-Mera, A., Rastall, R. A., Gibson, G. R., Charalampopoulos, D., & Chatzifragkou, A. (2019). Adhesion mechanisms mediated by probiotics and prebiotics and their potential impact on human health. Applied microbiology and biotechnology, 103(16), 6463–6472. https://doi.org/10.1007/s00253-019-09978-7. EDN: https://elibrary.ru/VMEXGW
Mor, A., Driggers, P. H., & Segars, J. H. (2015). Molecular characterization of the human microbiome from a reproductive perspective. Fertility and sterility, 104(6), 1344–1350. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.10.008. EDN: https://elibrary.ru/WVKXWB
Papadimitriou, K., Zoumpopoulou, G., Foligné, B., Alexandraki, V., Kazou, M., Pot, B., & Tsakalidou, E. (2015). Discovering probiotic microorganisms: in vitro, in vivo, genetic and omics approaches. Frontiers in microbiology, 6, 58. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00058. EDN: https://elibrary.ru/XONSIX
Prabhurajeshwar, C., & Chandrakanth, R. K. (2017). Probiotic potential of Lactobacilli with antagonistic activity against pathogenic strains: An in vitro validation for the production of inhibitory substances. Biomedical journal, 40(5), 270–283. https://doi.org/10.1016/j.bj.2017.06.008
Saini, P., Singh, M., & Kumar, P. (2019). Fungal endometritis in bovines. Open veterinary journal, 9(1), 94–98. https://doi.org/10.4314/ovj.v9i1.16
Shokryazdan, P., Sieo, C. C., Kalavathy, R., Liang, J. B., Alitheen, N. B., Faseleh Jahromi, M., & Ho, Y. W. (2014). Probiotic potential of Lactobacillus strains with antimicrobial activity against some human pathogenic strains. BioMed research international, 2014, 927268. https://doi.org/10.1155/2014/927268
Singh, N., & Sethi, A. (2022). Endometritis — Diagnosis, Treatment and its impact on fertility — A Scoping Review. JBRA assisted reproduction, 26(3), 538–546. https://doi.org/10.5935/1518-0557.20220015. EDN: https://elibrary.ru/FLRPCJ
Singh, R. P., Shadan, A., & Ma, Y. (2022). Biotechnological Applications of Probiotics: A Multifarious Weapon to Disease and Metabolic Abnormality. Probiotics and antimicrobial proteins, 14(6), 1184–1210. https://doi.org/10.1007/s12602-022-09992-8. EDN: https://elibrary.ru/MGSNWT
Van Hul, M., Cani, P. D., Petitfils, C., De Vos, W. M., Tilg, H., & El-Omar, E. M. (2024). What defines a healthy gut microbiome?. Gut, 73(11), 1893–1908. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2024-333378. EDN: https://elibrary.ru/GIQFKH
Várhidi, Z., Csikó, G., Bajcsy, Á. C., & Jurkovich, V. (2024). Uterine Disease in Dairy Cows: A Comprehensive Review Highlighting New Research Areas. Veterinary sciences, 11(2), 66. https://doi.org/10.3390/vetsci11020066. EDN: https://elibrary.ru/HEABXN
Zangirolamo, A. F., Souza, A. K., Yokomizo, D. N., Miguel, A. K. A., Costa, M. C. D., Alfieri, A. A., & Seneda, M. M. (2024). Updates and Current Challenges in Reproductive Microbiome: A Comparative Analysis between Cows and Women. Animals, 14(13), 1971. https://doi.org/10.3390/ani14131971. EDN: https://elibrary.ru/QLHPJU
References
Netrutsov, A. I., Egorova, M. A., & Zakharchuk, L. M. (2005). Laboratory manual on microbiology: A textbook for students of higher educational institutions. Akademia.
Adnane, M., Whiston, R., Tasara, T., Bleul, U., & Chapwanya, A. (2024). Harnessing Vaginal Probiotics for Enhanced Management of Uterine Disease and Reproductive Performance in Dairy Cows: A Conceptual Review. Animals, 14(7), 1073. https://doi.org/10.3390/ani14071073. EDN: https://elibrary.ru/LBWKBG
Baek, J., Kim, B. S., Kim, Y., & Bai, J. (2024). Safety, Antagonistic Activity, and Probiotic Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Jeotgal, Korean Fermented Seafoods. Journal of Microbiology and Biotechnology, 35, e2411055. https://doi.org/10.4014/jmb.2411.11055. EDN: https://elibrary.ru/DSWEOC
Chen, X., Bai, H., Mo, W., Zheng, X., Chen, H., Yin, Y., Liao, Y., Chen, Z., Shi, Q., Zuo, Z., Liang, Z., & Peng, H. (2025). Lactic Acid Bacteria Bacteriocins: Safe and Effective Antimicrobial Agents. International Journal of Molecular Sciences, 26(9), 4124. https://doi.org/10.3390/ijms26094124. EDN: https://elibrary.ru/LQEOUR
Darbandi, A., Asadi, A., Mahdizade Ari, M., Ohadi, E., Talebi, M., Halaj Zadeh, M., Darb Emamie, A., Ghanavati, R., & Kakanj, M. (2022). Bacteriocins: Properties and potential use as antimicrobials. Journal of Clinical Laboratory Analysis, 36(1), e24093. https://doi.org/10.1002/jcla.24093. EDN: https://elibrary.ru/WVQQDT
ElFeky, D. S., Awad, A. R., Shamseldeen, A. M., Mowafy, H. L., & Hosny, S. A. (2023). Comparing the therapeutic potentials of Lactobacillus johnsonii vs. Lactobacillus acidophilus against vulvovaginal candidiasis in female rats: An in vivo study. Frontiers in Microbiology, 14, 1222503. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1222503. EDN: https://elibrary.ru/NCFPJW
Greco, I., Molchanova, N., Holmedal, E., Jenssen, H., Hummel, B. D., Watts, J. L., Håkansson, J., Hansen, P. R., & Svenson, J. (2020). Correlation between hemolytic activity, cytotoxicity and systemic in vivo toxicity of synthetic antimicrobial peptides. Scientific Reports, 10(1), 13206. https://doi.org/10.1038/s41598-020-69995-9. EDN: https://elibrary.ru/WRGPMT
Latif, A., Shehzad, A., Niazi, S., Zahid, A., Ashraf, W., Iqbal, M. W., Rehman, A., Riaz, T., Aadil, R. M., Khan, I. M., Özogul, F., Rocha, J. M., Esatbeyoglu, T., & Korma, S. A. (2023). Probiotics: Mechanism of action, health benefits and their application in food industries. Frontiers in Microbiology, 14, 1216674. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1216674. EDN: https://elibrary.ru/VOSWCB
Markowiak-Kopeć, P., & Śliżewska, K. (2020). The Effect of Probiotics on the Production of Short-Chain Fatty Acids by Human Intestinal Microbiome. Nutrients, 12(4), 1107. https://doi.org/10.3390/nu12041107. EDN: https://elibrary.ru/DFSSQL
Mazziotta, C., Tognon, M., Martini, F., Torreggiani, E., & Rotondo, J. C. (2023). Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health. Cells, 12(1), 184. https://doi.org/10.3390/cells12010184. EDN: https://elibrary.ru/BATNTQ
Meziti, A., Tsementzi, D., Rodriguez-R, L. M., Hatt, J. K., Karayanni, H., Kormas, K. A., & Konstantinidis, K. T. (2019). Quantifying the changes in genetic diversity within sequence-discrete bacterial populations across a spatial and temporal riverine gradient. The ISME Journal, 13(3), 767–779. https://doi.org/10.1038/s41396-018-0307-6. EDN: https://elibrary.ru/ARKMLC
Miranda, C., Contente, D., Igrejas, G., Câmara, S. P. A., Dapkevicius, M. L. E., & Poeta, P. (2021). Role of Exposure to Lactic Acid Bacteria from Foods of Animal Origin in Human Health. Foods, 10(9), 2092. https://doi.org/10.3390/foods10092092. EDN: https://elibrary.ru/VIIFBK
Monteagudo-Mera, A., Rastall, R. A., Gibson, G. R., Charalampopoulos, D., & Chatzifragkou, A. (2019). Adhesion mechanisms mediated by probiotics and prebiotics and their potential impact on human health. Applied Microbiology and Biotechnology, 103(16), 6463–6472. https://doi.org/10.1007/s00253-019-09978-7. EDN: https://elibrary.ru/VMEXGW
Mor, A., Driggers, P. H., & Segars, J. H. (2015). Molecular characterization of the human microbiome from a reproductive perspective. Fertility and Sterility, 104(6), 1344–1350. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.10.008. EDN: https://elibrary.ru/WVKXWB
Papadimitriou, K., Zoumpopoulou, G., Foligné, B., Alexandraki, V., Kazou, M., Pot, B., & Tsakalidou, E. (2015). Discovering probiotic microorganisms: In vitro, in vivo, genetic and omics approaches. Frontiers in Microbiology, 6, 58. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00058. EDN: https://elibrary.ru/XONSIX
Prabhurajeshwar, C., & Chandrakanth, R. K. (2017). Probiotic potential of Lactobacilli with antagonistic activity against pathogenic strains: An in vitro validation for the production of inhibitory substances. Biomedical Journal, 40(5), 270–283. https://doi.org/10.1016/j.bj.2017.06.008
Saini, P., Singh, M., & Kumar, P. (2019). Fungal endometritis in bovines. Open Veterinary Journal, 9(1), 94–98. https://doi.org/10.4314/ovj.v9i1.16
Shokryazdan, P., Sieo, C. C., Kalavathy, R., Liang, J. B., Alitheen, N. B., Faseleh Jahromi, M., & Ho, Y. W. (2014). Probiotic potential of Lactobacillus strains with antimicrobial activity against some human pathogenic strains. BioMed Research International, 2014, 927268. https://doi.org/10.1155/2014/927268
Singh, N., & Sethi, A. (2022). Endometritis — Diagnosis, treatment and its impact on fertility — A scoping review. JBRA Assisted Reproduction, 26(3), 538–546. https://doi.org/10.5935/1518-0557.20220015. EDN: https://elibrary.ru/FLRPCJ
Singh, R. P., Shadan, A., & Ma, Y. (2022). Biotechnological Applications of Probiotics: A Multifarious Weapon to Disease and Metabolic Abnormality. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 14(6), 1184–1210. https://doi.org/10.1007/s12602-022-09992-8. EDN: https://elibrary.ru/MGSNWT
Van Hul, M., Cani, P. D., Petitfils, C., De Vos, W. M., Tilg, H., & El-Omar, E. M. (2024). What defines a healthy gut microbiome? Gut, 73(11), 1893–1908. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2024-333378. EDN: https://elibrary.ru/GIQFKH
Várhidi, Z., Csikó, G., Bajcsy, Á. C., & Jurkovich, V. (2024). Uterine Disease in Dairy Cows: A Comprehensive Review Highlighting New Research Areas. Veterinary Sciences, 11(2), 66. https://doi.org/10.3390/vetsci11020066. EDN: https://elibrary.ru/HEABXN
Zangirolamo, A. F., Souza, A. K., Yokomizo, D. N., Miguel, A. K. A., Costa, M. C. D., Alfieri, A. A., & Seneda, M. M. (2024). Updates and Current Challenges in Reproductive Microbiome: A Comparative Analysis between Cows and Women. Animals, 14(13), 1971. https://doi.org/10.3390/ani14131971. EDN: https://elibrary.ru/QLHPJU
Copyright (c) 2026 Elena A. Yildirim, Valentina A. Filippova, Irina A. Klyuchnikova, Ksenia A. Sokolova, Larisa A. Ilina, Alesya A. Savicheva, Elena A. Korochkina
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
