Содержание
- Введение. 3
- Общая характеристика и биологическая роль пробиотиков. 4
- Классификация пробиотиков. 7
- Технология получения пробиотиков. Технологическая схема получения пробиотиков.
9
- Оборудование для производства пробиотиков. 12
- Номенклатура выпускаемых препаратов. 13
- Заключение. 23
- Список литературы. 24
Введение.
Проблема неуклонного
ухудшения здоровья населения всё
больше волнует медицинскую общественность.
Несмотря на бурное развитие фармацевтической
промышленности, насыщающей медицину
огромным количеством лекарственных
препаратов, тенденция к увеличению
заболеваемости не снижается. Это явилось
одной из причин возросшего в последние
десятилетия интереса учёных к роли
микроорганизмов, обитающих в организме
человека, в поддержании его здоровья.
Достижения
зародившейся на рубеже ХХ - ХХI
столетий и интенсивно развивающейся
современной медицинской науки
- микробной экологии человека - способствовали
появлению принципиально новых
«микробных» лечебно-профилактических
препаратов, получивших название
пробиотики.
Из продолжающейся
более столетия жестокой войны
с миром микроорганизмов - эры
антибиотиков - медицина перешла
в эру пробиотиков, призванную
улучшить качество жизни людей
за счёт восстановления созданных
Природой дружественных взаимоотношений
человеческого сообщества с микроорганизмами
[1].
Общая характеристика
и биологическая роль пробиотиков
Согласно определению
ВОЗ, пробиотики – апатогенные
для человека бактерии, обладающие
антагонистической активностью
в отношении патогенных и условно
патогенных бактерий и обеспечивающие
восстановление нормальной микрофлоры.
Пробиотики
– это продукция микробного
происхождения, содержащая живые
или убитые микроорганизмы или
их компоненты и метаболиты [3].
Она включает бактерии, которые
апатогенны для человека, обладают
антагонистической активностью
в отношении патогенных и условнопатогенных
микроорганизмов и обеспечивают
восстановление нормальной микрофлоры
(из приказа МЗ РФ №388 от 01.11.01
«О государственной стандартизации
качества лекарственных средств»,
2001 г.). Пробиотики широко используются
при острых кишечных инфекциях
и дисбактериозе кишечника, в
гинекологической практике для
интравагинального введения. Существуют
зарубежные разработки по их
применению в стоматологии для
регуляции микробиоценоза ротовой
полости, в хирургии – для
лучшего заживления ран. Т.к.
действие пробиотиков основано
не только на коррекции микрофлоры,
но и на иммуномодулирующей
активности и участии в обмене
веществ, препараты и продукты
назначают также при внекишечной
патологии: ОРВИ, инфекционном мононуклеозе,
атопическом дерматите, при вторичном
иммунодефиците, у детей при подготовке
к вакцинации, для оптимизации
физического развития и др.
Общей характеристикой
пробиотиков является их способность
восстанавливать нормальную микрофлору
кишечника. Попавшие в кишечник
микробы, начинают активно размножаться,
выделяя кислоту и специфические
факторы (родственные антибиотикам)
тормозящие развитие патогенных
или условнопатогенных бактерий,
заселивших кишечник в состоянии
дисбактериоза. Постоянно увеличивающаяся
популяция «полезных» бактерий
начинает конкурировать с патогенной
флорой за питание и место обитания, что,
в конце концов, приводит к вытеснению
патогенной флоры и заселению кишечника
нормальной флорой. [3]
Основные группы пробиотиков:
- Пробиотики на основе живых микроорганизмов (монокультуры или их ассоциации);
- Пробиотики на основе метаболитов или структурных компонентов микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры;
- Пробиотики на основе соединений микробного или иного происхождения, стимулирующих рост и активность бифидобактерий и лактобацилл - представителей нормальной микрофлоры;
- Пробиотики на основе комплекса живых микроорганизмов, их структурных компонентов, метаболитов в различных сочетаниях и соединений, стимулирующих рост представителей нормальной микрофлоры;
- Пробиотики на основе генно-инженерных штаммов микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов с заданными характеристиками;
- Пробиотические продукты питания на основе живых микроорганизмов, их метаболитов, других соединений микробного, растительного или животного происхождения, способные поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина.
Виды микроорганизмов, используемые
для приготовления пробиотиков:
- Bacillus subtilis
- Bifidobacterium adolescentis, В. bifidum,B. breve, В. infantis, В. longum
- Enterococcus faecalis, E. faecium
- Escherichia coli
- Lactobacillus acidophilus. L. casei, L. delbrueckii
subsp. bulgaricus,
- L. helveticus, L. fermentum,L. lactis, L. rhamnosus,
L. salivarius, L. plantarum
- Lactococcus spp.
- Leuconostoc spp.
- Pediococcus spp.
- Propionibacterium acnes
- Saccharomyces boulardii
- Streptococcus cremoris, S. lactis, S. salivarius
subsp. thermophilus
- Clostridium butiricum [3]
Классификация пробиотиков
В зависимости от природы
составляющих пробиотиков, компонентов
и форм пользования их, предложено
классифицировать на следующие группы:
- препараты, содержащие живые микроорганизмы (монокультуры или их комплексы); препараты, содержащие структурные компоненты микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры или их метаболиты;
- препараты микробного или иного происхождения, стимулирующие рост и активность микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры;
- препараты, представляющие собой комплекс живых микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов в различных сочетаниях и соединениях, стимулирующих рост представителей нормальной микрофлоры;
- препараты на основе живых генно-инженерных штаммов микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов с заданными характеристиками;
- продукты функционального питания на основе живых микроорганизмов, их метаболитов и других соединений микробного происхождения, способных поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина .[5]
Существующие на сегодняшний
день средства, активно влияющие на
микробиоценозы человека и животных,
условно можно подразделить на 5
групп: пробиотики, пребиотики, синбиотики,
бактерийные препараты, обладающие
селективной антагонистической
активностью, продукты питания с
пробиотиками (Калмыкова, 2001).
Микроорганизмы, используемые
в качестве пробиотиков, классифицируют
на 4 группы:
- аэробы - спорообразующие бактерии рода Bacillus;
- анаэробы - спорообразующие бактерии рода Clostridium;
- бактерии, продуцирующие молочную кислоту (Bifidobacterium, Lactobacillus, Enterococcus, неспорообразующие);
- дрожжи - используются в качестве сырья при изготовлении пробиотиков. [5]
Технология получения
пробиотиков.
Способ получения пробиотиков
базируется на использовании технологической
схемы, которая включает в качестве
основных стадий:
- Процесс культивирования штаммов,
- Стабилизацию бактериальной культуры,
- Изготовление лекарственной формы препарата.
В пробиотическом производстве
для накопления биомассы бактерий чаще
всего используется глубинное культивирование,
являющееся необходимой технологической
стадией. Эффективность этого процесса
зависит от качества питательной
среды, маточной культуры и параметров
режима культивирования, которые определяются
техническим уровнем оборудования.
Лактобактерии
характеризуются высокой требовательностью
к качеству питательных субстратов, являющихся
источником энергии и веществ, необходимых
им для построения клетки [9]. Они нуждаются
в полном наборе готовых аминокислот,
водорастворимых витаминов группы В, азотистых
основаниях, минеральных элементах, углеводах,неорганических
соединениях и т.д. Этим можно объяснить
относительно многокомпонентный состав
питательных сред, которые традиционно
используют для культивирования молочнокислых
бактерий [4,7].
Поскольку
правильный подбор питательной
среды в значительной степени определяет
качество и успех эксперимента, исследования
в данном направлении продолжаются.
Разрабатываются новые питательные
среды, модифицируются уже известные
и широко применяемые: молочно-дрожжевая
среда (МДС), модифицированная гидролизатно-молочная
среда (ГМС) и т.д. [7].
Для культивирования лактобактерий
наиболее широко используемой является
классическая МРС-среда, предложенная
Де-Меном и другими соавторами
в 1960 году,а также ее различные
модификации: среда MRS, среда РС для
выделения лактобацилл и лактококков,
среда с Твин-80 [7].
Следующей
основной стадией в производстве
пробиотиков после культивирования
является стадия стабилизации
бактериальной культуры, которая
должна обеспечить сохранность
жизнеспособность клеток. В препарате
на протяжении всего срока
годности.
Для стабилизации
бактериальной массы в технологии
пробиотиков традиционно используют
лиофилизацию – высушивание из
замороженного состояния. Сохранение
жизнеспособности клеток обеспечивается
за счет естественной, выработанной
в процессе эволюции способности
микроорганизмов впадать в анабиоз
в засушливый период. Это наиболее
надежный способ сохранения биоматериалов.
Лиофилизированные культуры могут
поддерживаться в живом состояние
в течение ряда лет при положительных
температурах, сохраняя при этом
все биологические свойства, с
минимальными потерями по количеству
живых клеток. Поэтому данный
вид стабилизации бактериальных
культур получил широкое распространение.
Высушенные
и замороженные требуют обязательного
применения протекторов, защищающих
мембранные структуры клеток
от потери воды. Наиболее значительные
успехи в повышении выживаемости
микробов в процессе лиофильного
высушивания били достигнуты
благодаря подбору эффективных
защитных сред.
Общепринятый
способ получения лекарственных
форм пробиотиков базируется
на использовании сухой биомассы,
получаемой, как правило, лиофилизацией
производственных культур с добавлением
защитных средств. Технологические
исследования с живыми культурами
бифидобактерий показали возможность
изготовления суппозиториев на основе
лиофильно-высушенной биомассы с добавлением
ряда стабилизаторов. С целью замены масла
какао, было изучено несколько видов пищевых
жиров с различными добавками. Выбор был
сделан в польз гидрированного жира на
хлопковом масле, обеспечивающего высокую
сохранность бифидо- и лактобактерий.
В качестве
альтернативного технологического
варианта представляет интерес
способ стабилизации жидких бактериальных
взвесей с помощью компонентов
носителей, обеспечивающих анабиоз
живых клеток. В качестве стабилизирующих
композиций могут выступать гидрофильные
компоненты мазевых и суппозиторных
основ. Сущность предлагаемого
решения в том, что в состав
мягких лекарственных форм вводят
жидкую культуру штаммов, применяемых
в производстве пробиотиков, а
стабилизация жидкой бактериальной
культуры осуществляется путем
ее перевода в гелеобразное
состояние с помощью ПАВ. В
качестве ПАВ используется Na-КМЦ
и аэросил, имеющие щелочной
характер, и обеспечивают получение
устойчивого геля.
С помощью
усовершенствования технологических
приемов, применяемых при стабилизации
культур лактобактерий, для получения
сухой биомассы с улучшенными
показателями по гигроскопичности
и сыпучести материала возможно
производство порошковых и других
лекарственных форм. В качестве
ксеропротекторов и наполнителей
используют различные варианты,
отличающихся по структурообразущему
компоненту (желатин, натрий карбоксиметилцеллюлоза,
поливинилпиролидон, крахмал картофельный,
аэросил, лактозу). [2]
Оборудование
для производства пробиотиков
Для глубинного
культивирования используют ферментаторы:
- Ферментатор с механических перемешиванием барботажного типа. Данный тип широко применяется для стерильных процессов выращивания микроорганизмов – продущентов биологически активных веществ.
- Ферментатор с пневматическим перемешиванием и аэрированием. В ферментаторе вихревая - система аэрации с засасыванием воздуха мешалкой через полый вал, трубу-инжектор и т. д. Имеются конструкции ферментов, в которых стерильный воздух подается по крышке аппарата вентилятором.
- Ферментатор с турбинными мешалками
- Ферментатор с механическим перемешиванием и вращаюшимися аэраторами.[2]
Номенклатура
выпускаемых препаратов
Наринэ-Форте содержит живые микроорганизмы
– ацидофильные лактобактерии и бифидобактерии.
В состав Биовестина и Биовестина-Лакто
входят живые микроорганизмы бифидобактерии
(Биовестин), бифидо - и лактобактерии (Биовестин-Лакто).
Концентрация живых микроорганизмов в
препаратах высокая до 1010 микробных тел
в 1 мл. Дозировка и длительность приёма
рассчитываются индивидуально в зависимости
от выраженности дисбактериоза, основного
заболевания, сопутствующей патологии.