vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2022-67-1-105-113vestib-796Research ArticleСтатьиКритерии отбора и характеристика штаммов спорообразующих бактерий рода Bacillus – основы пробиотических препаратов и кормовых добавок для животноводстваSelection criteria and characterization of sporulating bacterial strains of genus Bacillus – the basis of probiotic preparations and feed additives for livestockСверчковаН. В.SverchkovaN. V.

Сверчкова Наталья Владимировна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Natalia V. Sverchkova - Ph. D. (Biol.), Leading Researcher. Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

sverchkova@mbio.bas-net.byКоломиецЭ. И.KolomietsE. I.

Коломиец Эмилия Ивановна - академик, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник.

ул. Купревича, 2, 220141, Минск.

Emiliya I. Kolomiets - Academician, D. Sc. (Biol.), Professor, Chief Researcher. Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus.

2, Kuprevich Str., 220141, Minsk.

kolomiets@mbio.bas-net.byИнститут микробиологии НАН БеларусиInstitute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus202202022022671105113Copyright © Сверчкова Н.В., Коломиец Э.И., 20222022Сверчкова Н.В., Коломиец Э.И.Sverchkova N.V., Kolomiets E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/796

Проведен скрининг штаммов спорообразующих бактерий рода Bacillus, выделенных из различных природных источников. Отобраны наиболее активные бактерии-антагонисты. Изучены пробиотические свойства отобранных штаммов спорообразующих бактерий рода Bacillus: спектр антимикробного действия, безопасность для макроорганизма, выживаемость при пассировании через желудочно-кишечный тракт (резистентность к кислоте и желчи), отсутствие ингибирующего действия на кишечную микрофлору, естественная резистентность неплазмидной природы к широко применяемым антимикробным препаратам. Показана перспективность использования наиболее активных культур в качестве основы пробиотических препаратов и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб.

Screening of sporulating bacterial strains of genus Bacillus isolated from various natural sources was carried out. The most active antagonistic bacteria were chosen. Probiotic properties of the selected spore-farming Bacillus were investigated: spectrum of antimicrobial action, safety for macroorganism, survival in transit via gastrointestinal tract (bile and acid resistance), lack of inhibiting effect on gut microbiota, native non-plasmid resistance to widely applied antimicrobial agents. The prospects of using the most active cultures as key components of probiotics and feed additives for farm stock, poultry and fish were demonstrated.

бактерии рода Bacillusантагонистическая активностьпробиотикиадгезияжелчьнормо-флораустойчивость/чувствительность к антибиотикамbacteria of genus Bacillusantagonistic activityprobioticsadhesionbilenormal floraantibiotic resistance/ sensitivityReferencesMarkowiak, P. The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition / P. Markowiak, K. Slizewska // Gut Pathogens. - 2018. - Vol. 10. - Art. 21. https://doi.org/10.1186/s13099-018-0250-0Markowiak P., Slizewska K. The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition. Gut Pathogens, 2018, vol. 10, art. 21. https://doi.org/10.1186/s13099-018-0250-0Перспективы применения пробиотиков на основе бактерий рода Bacillus / М. К. Койлыбаева [и др.] // Becтн. Казах. нац. мед. ун-та. - 2018. - № 4. - C. 181-184.Koilybaeva M. K., Ustenova G. O., Batyrbaeva D. Zh., Alibaeva Zh. S., Mustafina K. K. Application prospects of probiotics based on bacteria Bacillus. Vestnik Kazakhskogo natsional'nogo meditsinskogo universiteta [Bulletin of the Kazakh National Medical University], 2018, no. 4, pp. 181-184 (in Russian).Cutting, S. M. Bacillus probiotics / S. M. Cutting // Food Microbiol. - 2011. - Vol. 28, N 2. - P. 214-220. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.03.007Cutting S. M. Bacillus probiotics. Food Microbiology, 2011, vol. 28, no. 2, pp. 214-220. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.03.007Похиленко, B. Пробиотики: профессиональный взгляд и тема выбора / B. Похиленко // Ценовик. - 2016. - № 12. - C. 50-52.Pokhilenko V. Probiotics: professional outlook and choice dilemma. Tsenovik [Price analyst], 2016, no. 12, pp. 50-52 (in Russian).The safety of Bacillus subtilis and Bacillus indicus as food probiotics / H. A. Hong [et al.] // J. Appl. Microbiol. - 2008. -Vol. 105, N 2. - P. 510-520. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2008.03773.xHong H. A., Huang J.-M., Khaneja R., Hiep L. V., Urdaci M. C., Cutting S. M. The safety of Bacillus subtilis and Bacillus indicus as food probiotics. Journal of Applied Microbiology, 2008, vol. 105, pp. 510-520. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2008.03773.xProbiocitcs, gut microbiota, and their influence on host health and disease / B. Sanchez [et al.] // Mol. Nutr. Food Res. -2017. - Vol. 61, N 1. - Art. 1600240. https://doi.org/10.1002/mnfr.201600240Sanchez B., Delgado S., Blanco-M^guez A., Lourengo A., Gueimonde M., Margolles A. Probiocitcs, gut microbiota, and their influence on host health and disease. Molecular Nutrition and Food Research, 2017, vol. 61, no. 1, art. 1600240. https://doi.org/10.1002/mnfr.201600240Patel, R. New approaches for bacteriotherapy: prebiotics, new generation probiotics, and synbiotics / R. Patel, H. L. DuPont // Clin. Infect. Dis. - 2015. - Vol. 60, suppl. 2. - P. 108-121. https://doi.org/10.1093/cid/civ177Patel R., DuPont H. L. New approaches for bacteriotherapy: prebiotics, new generation probiotics, and synbiotics. Clinical Infectious Diseases, 2015, vol. 60, suppl. 2, pp. 108-121. https://doi.org/10.1093/cid/civ177Гатауллин, А. Г. Биологические свойства штаммов Bacillus subtilis, перспективных для создания новых пробиотиков : дис. ... канд. биол. наук : 03.00.07 / А. Г Гатауллин. - М., 2005. - 131 л.Gataullin А. G. Biological properties of Bacillus subtilis strains promising for generation of novel probiotics. Ph. D. diss. Moscow, 2005. 131 p. (in Russian).Руководство к практическим занятиям по микробиологии / М. Н. Пименова [и др.] ; под ред. Н. С. Егорова. -3-е изд. - М. : Изд-во МГУ, 1995. - 224 с.Pimenova M. N., Grechushkina N. N., Netrusov A. I., Semenova E. V., Zakharchuk L. M., Zinchenko V. V., Kolotilova N. N., Myl'nikova S. I., Nefelova M. V., Botvinko I. V. Directory of practical studies on microbiology. 3rd ed. Мoscow, Publishing house of Moscow University, 1995. 224 p. (in Russian).Методы почвенной микробиологии и биохимии : учеб. пособие / И. В. Асеева [и др.] ; под ред. Д. Г. Звягинцева. -2-е изд. - М. : Изд-во МГУ, 1991. - 302 с.Aseeva I. V., Bab’eva I. P., Byzov B. A., Guzev V. S., Dobrovol'skaya T. G., Zvyagintsev D. G. [et al.]. Methods of soil microbiology and biochemistry. 2nd ed. Moscow, Publishing house of Moscow University, 1991. 302 p. (in Russian).Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов / В. И. Брилис [и др.] // Лаб. дело. - 1986. - № 4. -С. 210-212.Brilis V. I., Brilene T. A., Lentsner Kh. P., Lentsner A. A. Methodology of studying adhesive process in microorganisms. Laboratornoe delo [Laboratory practice], 1986, no. 4, pp. 210-212 (in Russian).Коррекция нарушений микробиоценоза человека с помощью пробиотиков / М. Ю. Волков [и др.] // Вопр. питания. - 2006. - Т. 75, № 4. - С. 32-35.Volkov M. Yu., Sinitsa A. V., Tkachenko E. I., Uspenskii Yu. P., Tikhonov I. V. Correction of human microbiocenosis disturbances with the help of probiotics. Voprosy pitaniya [Aspects of nutrition], 2006, vol. 75, no. 4, pp. 32-35 (in Russian).Теппер, Е. З. Практикум по микробиологии : учеб. пособие / Е. З. Теппер, В. К. Шильникова, Г. И. Переверзева ; под ред. В. К. Шильниковой. - 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Дрофа, 2004. - 256 с.Tepper E. Z., Shil'nikova V. K., Pereverzeva G. I. Practical studies in microbiology: a manual. Мoscow, Drofa Publ., 2004. 256 p. (in Russian).Тюрин, Ю. Н. Статистический анализ данных на компьютере / Ю. Н. Тюрин, А. А. Макаров. - 3-е изд., пере-раб. и доп. - М. : ИНФРА-М, 2002. - 528 с.Tyurin Yu., Makarov A. A. Computer-aided statistical data analysis. Мoscow, INFRA-M Publ., 2002. 528 p. (in Russian).Сорокулова, И. Б. Пробиотик Субалин - принципиально новый подход к лечению бактериальных и вирусных инфекций [Электронный ресурс] / И. Б. Сорокулова. - Режим доступа: http://subalin.com.ua. - Дата доступа: 08.10.2021.Sorokulova I. B. Probiotic Subalin - a radical novel approach to treatment of bacterial and viral infections. Available at: http://subalin.com.ua/ (accessed 08.09.2021).Шульга, Е. А. Лечебные свойства пробиотика Субтилис при репарации кожных покровов осетровых рыб / Е. А. Шульга, Ю. Н. Грозеску, А. А. Бахарева // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. Рыб. хоз-во. - 2009. - № 1. -С. 86-89.Shul'ga E. A., Grozesku Yu. N., Bakhareva A. A. The medicinal properties of probiotic “Subtilis” at the reparation of sturgeon coverlet. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya Rybnoe khozyaistvo [Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Fisheries Series], 2009, no. 1, pp. 86-89 (in Russian).Башкиров, О. Г. Биоплюс 2Б - современный, высокоэффективный пробиотик / О. Г. Башкиров // Зооиндустрия. -2011. - № 11. - С. 5-8.Bashkirov О. G. BioPlus 2B - up-to-date supereffective probiotic. Zooindustriya [Animal husbandry], 2011, no. 11, pp. 5-8 (in Russian).Желамский, С. В. Новый пробиотик Тойоцерин [Электронный ресурс] / С. В. Желамский // Ценовик. - 2005. -№ 2. - Режим доступа: www.tsenovik.ru. - Дата доступа: 12.10.2020.Zhelamskii S. V. Novel probiotic Toyocerin. Tsenovik [Price analyst], 2005, no. 2. Available at: http://www.tsenovik.ru (accessed 12.10.2021).Плотникова, Е. Ю. Эффекты активных метаболитов Bacillus subtilis в пробиотическом продукте нового поколения / Е. Ю. Плотникова // Мед. образование. - 2018. - Т. 2, № 3. - С. 39-44.Plotnikova E. Yu. Effects of Bacillus subtilis active metabolites in probiotic product of novel generation. Russkii meditsinskii zhurnal. Meditsinskoe obozrenie [Russian medical journal. Medical review], 2018, vol. 2, no. 3, pp. 39-44 (in Russian).Смирнов, В. В. Пробиотики на основе живых культур микроорганизмов / В. В. Смирнов, Н. К. Коваленко // Микробиол. журн. - 2002. - № 4. - С. 62-80.Smirnov V. V., Kovalenko N. K. Probiotics based on living microbial cultures. Mikrobiologicheskii zhurnal [Microbiological journal], 2002, no. 4, pp. 62-80 (in Russian).Пробиотики на основе бактерий рода Bacillus в птицеводстве / Н. В. Феоктисова [и др.] // Уч. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2017. - Т. 159, № 1. - С. 85-107.Feoktistova N. V., Mardanova A. M., Khadieva G. F., Sharipova M. R. Probiotics based on bacteria of genus Bacillus in poultry breeding. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. Seriya Estestvennye nauki [Scientific notes of Kazan University. Series Natural Sciences], 2017, vol. 159, no. 1, pp. 85-107 (in Russian).Савустьяненко, А. В. Механизмы действия пробиотиков на основе Bacillus subtilis / А. В. Савустьяненко // Актуальная инфектология. - 2016. - № 2. - С. 35-44.Savust'yanenko А. V. Mechanisms of probiotics action shown by Bacillus subtilis. Aktual'naya infektologiya [Modern infectology], 2016, no. 2, pp. 35-44 (in Russian).Marshall, V. M. Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects (2005) / V. M. Marshal // Int. J. Dairy Technol. - 2007. -Vol. 60, N 1. - P. 63-64. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2007.00272.xMarshall V. M. Probiotics and prebiotics: scientific aspects (2005). International Journal of Dairy Technology, 2007, vol. 60, no. 1, pp. 63-64. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2007.00272.x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.