Розробка складу та біотехнології отримання комплексного пробіотичного препарату

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології отримання синбіотичного бактеріального консорціуму в двох лікарських формах: ліофільно висушеної у флаконах та капсул. Проведено комплекс теоретичних і експериментальних досліджень з вивчення поживної цінності використаних допоміжних речовин з метою розробки поживного середовища для сумісного глибинного культивування. Експериментально підтверджено симбіотичний тип взаємодії використаних штамів-пробіотиків. Встановлено оптимальний склад бактерій у консорціумі (генерації та співвідношення), технологічні параметри культивування (рН, температура, тривалість циклу). Доведено біфідо- та лактогенну дію застосованого пребіотичного компонента – лактитолу та визначено його необхідну концентрацію. Визначено режим ліофільного висушування бактеріального консорціуму та експериментально доведено збереження основних ростових показників та високого рівня адгезивної активності ліофілізованої культури. У дослідах in vivo підтверджено безпечність запропонованого бактеріального консорціуму. Розроблено технологію одержання бактеріального консорціуму в двох лікарських формах та проект методик контролю якості лікарських форм.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии получения синбиотического бактериального консорциума в двух лекарственных формах: лиофильно высушенной во флаконах и капсул. С целью создания питательной среды, максимально полно удовлетворяющей все ростовые требования бактериальных культур, входящих в состав консорциума, был проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований по изучению питательной ценности компонентов питательных сред. На основе полученных данных разработана питательная среда для совместного глубинного культивирования штаммов бифидобактерий и лактобацилл. С целью получения бактериального комплекса с высоким уровнем симбиотического типа взаимодействия были исследованы несколько штаммов бифидобактерий и лактобацилл в различных комбинациях. Наиболее высокие показатели были установлены в комбинациях – Bifidobacterium bifidum ЛВА-3 и Lactobacillus plantarum 8R-A3. На основе результатов проведенных исследований определено количественное соотношение бактериальных штаммов в составе консорциума, установлены генерации бактерий, применяющихся для совместного глубинного культивирования. Учтены основные физические параметры роста индивидуальных культур, на основе чего разработаны параметры совместного глубинного культивирования (температура, рН, время). В ходе экспериментальных исследований по интенсификации роста бактериальных культур при внесении дополнительного источника питания – пребиотического компонента – было установлено, что эффективным компонентом, обладающим выраженной бифидогенной и лактогенной активностью, является лактитол. Установлена его необходимая концентрация. Проведены исследования по выбору режима лиофильного высушивания. Эффективность выбранного режима подтверждается высокими показателями роста и уровня адгезивной активности бактериальной культуры после лиофилизации. Это свидетельствует о сохранении целостности бактериальной клетки. На основе микробиологических, фармакотехнологических и биологических исследований теоретически и экспериментально обоснованы состав и технология получения капсульной формы бактериального консорциума. С целью стандартизации разработанных препаратов (лиофильно высушенная форма во флаконах и капсулы) разработаны проекты методик контроля качества. Исследовано влияние упаковки (флаконы, капсулы) и условий хранения на стабильность препарата в течение всего срока годности. Фармакологическими доклиническими исследованиями подтверждена специфическая активность и безопасность разработанного бактериального 24 консорциума. В ряде экспериментов определено иммуностимулирующее и антибактериальное действие стерильного фильтрата культуральной жидкости, отделенного от бактериальной клетки.

The thesis is dedicated to scientific grounding and development of the technology of obtaining symbiotic bacterial consortium in two pharmaceutical forms (lyophilized and capsule). The complex of theoretical and experimental studies on the nutritional value of excipients, which are used, has been conducted. The main goal of the experiments was to develop a culture medium for compatible deep cultivation. The symbiotic type of interaction strains of probiotics, which are used, has been experimentally confirmed. The optimum composition of bacteria in the consortium (generation and value), technological parameters of culturing (pH, temperature, time) have been identified. The influence of lactitol on the increase of bifidobacteria and lactobacilli was proved and was determined it’s necessary concentration. Researches on the choice of the mode of freeze drying were carried. Effectiveness of the selected mode is confirmed by high growth rates and level of adhesive activity of the bacterial culture after lyophilization. It demonstrates preservation of a wholeness of the bacterial cell. On the basis of microbiological, pharmacotechnological and biological researches the composition and technology of producing of capsule form of bacterial consortium both theoretically and experimentally proved. Draft methods of quality control for the purpose of standardization of the developed medicines (freeze-dried form in vials and capsules) were developed. The effect of packing (vials, capsules) and storage conditions on stability of medicine during all expiration date was investigated. Specific activity and safety of the developed bacterial consortium have been confirmed by pharmacological preclinical researches. In a series of experiments is defined the immunostimulating and antibacterial action of the sterile filtrate culture fluid, separated from the bacterial cells.