УДК 577.1:616-003.269:636
Дорошенко М.С., Аркуш Ю. В., Рєзніченко Л.С., Грузіна Т.Г.
НАНОЧАСТИНКИ МЕТАЛІВ ЯК СТИМУЛЯТОРИ БІОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШТАМІВ – КОМПОНЕНТІВ ВЕТЕРИНАРНИХ ПРОБІОТИКІВ
Національний авіаційний університет
В представленій доповіді розглядаються перспективи використання наночастинок металів у складі ветеринарних пробіотиків з метою стимуляції ключових біологічних властивостей штамів бактерій, що складають їх основу.
Ключові слова: штам-пробіонт, наночастинки металів, стимуляція, біологічні властивості.
This report examines the perspectives of metal nanoparticles use in the composition of veterinary probiotics with the goal of its components - bacteria strains main biological parameters stimulation.
Key words: probiont strain, metal nanoparticles, stimulation, biological properties.
На сьогоднішній день проблема втрат поголів’я, особливо на ранньому етапі розвитку, внаслідок захворювань, викликаних представниками патогенної або умовно-патогенної мікрофлори є надзвичайно актуальною [1]. Погіршення ситуації обумовлене значним розповсюдженням штамів-збудників захворювань, які володіють резистентністю до широкого спектру антибіотиків. Це робить неефективними традиційні ветеринарні протимікробні засоби, що застосовуються у технологіях вирощування сільськогосподарських тварин і птиці з метою профілактики і терапії захворювань, викликаних патогенними та умовно-патогенними мікроорганізмами, і спонукає до пошуків альтернативних засобів.
На цьому шляху значними перспективами характеризуються пробіотичні препарати, штами-компоненти яких здатні виявляти антагоністичну активність проти патогенної та умовно-патогенної мікрофлори, а також сприяти нормалізації обміну речовин та підвищенню природної резистентності організму. Однак, сучасна біотехнологія їх отримання характеризується низкою недоліків, найбільш суттєвими з яких є обмежена антагоністична активність виробничих штамів-пробіонтів; недостатня швидкість приросту біомаси; висока собівартість внаслідок використання складного комплексу ростових субстратів. Тому, існує необхідність у пошуках агентів, здатних виконувати функції стабілізаторів та стимуляторів фізіологічних показників та біологічних властивостей виробничих штамів – компонентів ветеринарних пробіотичних препаратів. Такими потенційними агентами можуть слугувати наночастинки металів.
З метою визначення перспектив використання наночастинок металів у якості стимуляторів фізіологічних показників та біологічних властивостей бактеріальних клітин штамів-компонентів ветеринарних пробіотиків проведено дослідження особливостей взаємодії клітин штамів-пробіонтів Escherichia coli та Enterococcus faecalis з наночастинками золота і заліза. Використані в роботі наночастинки металів синтезовані методом хімічної конденсації в Інституті біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України. Розмір наночастинок, визначений методами трансмісійної електронної мікроскопії та лазерно-кореляційної спектрометрії становив 30 нм для наночастинок золота і 40 нм для наночастинок заліза відповідно.
В результаті проведених досліджень методами трансмісійної електронної та конфокальної мікроскопії виявлена здатність бактеріальних клітин штамів-пробіонтів акумулювати наночастинки металів як на поверхні, так і всередині клітин.
Встановлено, що під впливом досліджених наночастинок як золота, так і заліза, у певному концентраційному діапазоні спостерігається: інтенсифікація ростової активності бактеріальних клітин штамів-компонентів ветеринарних пробіотиків, стимуляція на 20-40 % Н+-АТР-азної та респіраторної активностей бактеріальних клітин, підвищення на 20-50 % їх антагоністичної активності у відношенні до патогенних тест-культур Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Shigella sonnei, Candida albicans.
Таким чином, отримані дані засвідчили, що досліджені наночастинки металів у певному концентраційному діапазоні виявляють здатність стимулювати основні фізіологічні показники та біологічні властивості бактеріальних клітин штамів – компонентів ветеринарних пробіотиків.
Робота виконана на базі Інституту біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України.
Література:
1. Тимошко М. А. Микрофлора пищеварительного тракта молодняка сельскохозяйственных животных / Тимошко М. А. – Кишинев: Штиинца, 1990. – 189 с.