СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в лабораториях биологического и медицинского профиля, решающих вопросы по применению пробиотических препаратов в системе доставки эссенциальных элементов в организм животных.

Известен способ снижения содержания свинца в теле кур, взятый в качестве прототипа, включающий дачу корма, который содержит ферментный премикс в дозе 0,1% от массы корма [Патент на изобретение RU №2270580 опубл. 27 февраля 2006 г.].

Недостатком данного способа является то, что он направлен на выведение свинца.

Технический результат изобретения - повышение содержания железа в теле животных за счет введения биомассы инактивированных микроорганизмов входящих в состав пробиотиков Ветом 1.1 (Bacillus subtilis 10641) и Бактисубтил (Bacillus cereus IP 5832) после их культивирования в жидкой питательной среде с добавлением FeSO₄ в концентрации 0,05 М/мл, что в итоге позволит повысить уровень железа в организме лабораторных животных.

Решение задачи достигается тем, что на фоне развития железодефицитного состояния у животных достигших половой зрелости вызванного использованием минерал дефицитной диеты, 1 раз в сутки per os вводят биомассу инактивированных микроорганизмов входящих в состав пробиотиков Ветом 1.1 (Bacillus subtilis 10641) и Бактисубтил (Bacillus cereus IP 5832) после их культивирования в жидкой питательной среде с добавлением FeSO₄ в концентрации 0,05 М/мл, в количестве 0,5-1,5 мл на одну голову и скармливают крысам натощак в течение 7 дней.

Бактерии рода Bacillus обладают уникальной способностью к аккумуляции металлов. При инактивации данных микроорганизмов вследствие разрушения клеток происходит высвобождение избыточно накопленных ионов железа находящегося в биогенной форме, и как следствие их применение позволяет увеличить концентрацию железа в тканях и органах. В качестве пробиотических препаратов были взяты:

- Препарат «Ветом-1.1» («Vetom-1.1» - содержит иммобилизованную, высушенную споровую биомассу бактерий Bacillus subtilis 10641, которые размножаясь в кишечнике, выделяют протеолитические, амилолитические, целлюлозолитические ферменты, биологически активные вещества, подавляющие рост и развитие патогенной и условно патогенной микрофлоры. В одном грамме препарата содержится не менее 1×10⁶ КОЕ (колониеобразующих единиц) живых микробных клеток. «Ветом-1» представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета, сладкого вкуса, без запаха, растворим в воде, с образованием осадка белого цвета. Производитель препарата - ООО НП «Исследовательский центр», г. Новосибирск (Россия).

- Препарат «Бактисубтил» (Bactisubtil) выпускается в виде твердых желатиновых капсул, корпус и крышечка белого цвета; содержимое капсул - аморфный порошок бело-серого или бело-желтого цвета, со специфическим запахом. Одна капсула содержит 35 миллиграмм (109 спор) лиофильно высушенных спор Bacillus cereus IP 5832. Производитель препарата - Marion Merrel, Франция.

Способ реализуется следующим образом:

Крысы линии Wistar, в количестве 96 особей, находящихся в периоде половой зрелости, т.е. в возрасте, когда животные достигают максимальный убойный вес, было сформировано восемь групп: две контрольные и шесть опытных групп.

В качестве материала источника биогенной формы ионов железа использовали FeSO₄.

Первая контрольная группа находилась на минерально-дефицитной диете (К₁). Выделенные микроорганизмы из пробитических препаратов культивировались с сульфатом железа в жидкой питательной. Для приготовления раствора соли исследуемого металла взвешивалась навеска, исходя из расчетов, и растворялась в 100 мл дистиллированной воды в концентрации 0,05 М/мл. К жидкой питательной среде добавляли раствор соли металла и пробиотические препараты с последующим культивированием 24 часа в термостате при температуре 37°С. После этого производили центрифугирование при 3000 оборотов в минуту в течении 10 минут (с целью осаждения биомассы) с последующим удалением надосадочной жидкости. Полученную биомассу помещали в автоклав и стерилизовали в течение 40 минут, для инактивации бактерий рода Bacillus. Полученную биомассу использовали per os лабораторным животным.

Вторая контрольная группа (интактные животные) - основной рацион с добавлением ферментного премикса в дозе 0,1% от массы корма (К₂). Опытные группы в течении одного месяца получали минеральную диету приводящую к развитию железо дефицитных состояний. В первых трех опытных группах (О₁, О₂, О₃) в течении 7 дней вводили в рацион биомассу инактивированных микроорганизмов пробиотика «Ветом-1.1» после их культивирования в жидкой питательной среде с добавлением FeSO₄ в дозировках: O₁ - 0,5 мл, О₂ - 1 мл и О₃ - 1,5 мл. В опытных группах (О₄, O₅, О₆) в течении 7 дней вводили в рацион биомассу инактивированных микроорганизмов пробиотика «Бактисубтил» после их культивирования в жидкой питательной среде с добавлением FeSO₄ в дозировках: О₄ - 0,5 мл, О₅ - 1 мл и О₆ - 1,5 мл.

Экспериментальные исследования на животных проводили в соответствии с инструкциями, рекомендуемыми Российским Регламентом, 1987 г. и «The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». Подопытные животные находились в одинаковых условиях содержания.

Взятие материала проводилось с периодичностью в семь дней (фоновое исследование, седьмой день). Проанализирована способность бацилл в системе доставки ионов железа по средству его определения в тканях экспериментальных животных (для этого брали такие биологические материалы, как костная и мышечная ткани, кожный покров). Ретенция железа в теле подопытных животных отражена в таблице.

Анализ исследуемых биосубстратов крыс и кормов осуществлялся в лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦОА.311, регистр, номер в гос. реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003) с использованием методов атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (приборы ICAP-9000 «Thermo Jarrell Ash, США, Perkin Elmer Optima 2000DV, США; МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03). Пробоподготовка осуществлялась в соответствии с рекомендациями 4.1.1482-03 и 4.1.1483-03, методом микроволнового разложения на приборе Multiwave 3000 (А. Paar).

В ходе проведенных экспериментальных исследований было установлено, что введение ионов железа, в структуре инактивированных пробиотических штаммов рода Bacillus, в рацион животным, приводит к аккумуляции последних в исследуемых биосубстратах крыс.

Следует отметить, что повышение концентрации железа наблюдалось во всех опытных группах. Так, в первой опытной группе уровень железа в кожном покрове лабораторных животных на конец эксперимента повысился на в 27,1%, в мышечной и костной ткани на 88,7 и 61,2%, соответственно. В третьей группе уровень повысился в кожном покрове на 28,9%, в мышечной ткани - 80,8%, в костной ткани на 61,6%.

Уровень доставки ионов железа в пятой опытной группе повышалось 1,5 раза во всех органах и тканях лабораторных животных. Наибольшие значения аккумуляции ионов железа зарегистрированы в группах О₄, О₅ и О₆, с применением биомассы микроорганизмов входящих в состав препарата «Бактисубтил», при этом максимальные значения ретенции вводимого элемента наблюдались в группе О₅ с дозировкой введения 1 мл.

В контрольных группах выраженных изменений не регистрировалось, за исключением того, что в группе с дополнительным введением ферментного препарата наблюдалось небольшое увеличение последних в теле животных. Самостоятельного влияния исследуемые пробиотические препараты на кожный покров, мышечную и костную ткани не оказывали, а при совместном использовании с тяжелым металлом действовали положительно, стимулируя повышение ионов железа в организме.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ позволяет повысить содержание железа в организме животных.