В ходе проведенных исследований выявлен наиболее стабильный референсный ген у Lactobacillus plantarum. Установлено, что экспрессия гена rpoD была наиболее стабильна при добавлении фукоидана и инулина. Уровень экспрессии гена usp у бактерий L. plantarum увеличился в 4 раза при добавлении фукоидана по сравнению с контрольным образцом, но при добавлении инулина в среду культивирования экспрессия этого гена уменьшилась в 12 раз по сравнению с контрольным образцом. Экспрессия гена opuA при добавлении фукоидана увеличилась в 6 раз по сравнению с контрольным образцом, а при добавлении инулина уменьшилась в 3 раза по сравнению с контрольным образцом. Уровень экспрессия гена ATP у бактерий L. plantarum при добавлении фукоидана увеличилась в 9 раз по сравнению с контрольным образцом. Экспрессия гена лактатдегидрогеназы (ldh) при добавлении фукоидана увеличилась в 2 раза по сравнению с контрольным образцом, тогда как при добавлении инулина уменьшилась в 18 раз по сравнению с контрольным образцом. Уровень экспрессии гена gacT при добавлении фукоидана уменьшилась более чем в 50 раз в сравнении с контрольным образцом, а при добавлении инулина уменьшилась в 12 раз по сравнению с контрольным образцом. Не было выявлено достоверных изменений в экспрессии генов groEL и hsp1. Таким образом, на основе данных по экспрессии генов, можно предположить, что при добавлении фукоидана в среду культивирования активизируются катаболические процессы в бактериях L. plantarum. Установлено, что добавление инулина в среду культивирования не приводит к увеличению экспрессии генов катаболизма у L. plantarum.

1. Ale M.T., Meyer A.S. Fucoidans from brown seaweeds: An update on structures, extraction techniques and use of enzymes as tools for structural elucidation // RSC Advances. 2013. V. 3. № 22. P. 8131–8141. doi: 10.1039/C3RA23373A

2. Citkowska A., Szekalska M., Winnicka K. Possibilities of fucoidan utilization in the development of pharmaceutical dosage forms // Marine Drugs. 2019. V.17. № 8. P. 458. doi: 10.3390/md17080458

3. Apostolova E., Lukova P., Baldzhieva A., Katsarov P. et al. Immunomodulatory and anti-inflammatory effects of fucoidan: A review // Polymers (Basel). 2020. V. 12. № 10. P. 2338. doi: 10.3390/polym12102338

4. Jun J.Y., Jung M.J., Jeong I.H., Yamazaki K. et al. Antimicrobial and antibiofilm activities of sulfated polysaccharides from marine algae against dental plaque bacteria // Marine Drugs. 2018. V. 16. № 9. P. 301. doi: 10.3390/md16090301

5. Lee K.Y., Jeong M.R., Choi S.M., Na S.S. et al. Synergistic effect of fucoidan with antibiotics against oral pathogenic bacteria // Archives of Oral Biology. 2013. V. 58. № 5. P. 482–92. doi: 10.1016/j.archoralbio.2012.11.002

6. Besednova N.N., Zaporozhets T.S., Somova L.M., Kuznetsova T.A. Review: prospects for the use of extracts and polysaccharides from marine algae to prevent and treat the diseases caused by Helicobacter pylori // Helicobacter. 2015. V. 20. № 2. P. 89–97. doi: 10.1111/hel.12177

7. Chen B.R., Li W.M., Li T.L., Chan Y.L. et al. Fucoidan from Sargassum hemiphyllum inhibits infection and inflammation of Helicobacter pylori // Scientific Reports. 2022. V. 12. № 1. P. 429. doi: 10.1038/s41598–021–04151–5

8. Luo J., Wang Z., Fan B., Wang L. et al. A comparative study of the effects of different fucoidans on cefoperazone-induced gut microbiota disturbance and intestinal inflammation // Food & Function. 2021. V. 12. № 19. P. 9087–9097. doi: 10.1039/d1fo00782c

9. Kawashima T., Murakami K., Nishimura I., Nakano T. et al. A sulfated polysaccharide, fucoidan, enhances the immunomodulatory effects of lactic acid bacteria // International Journal of Molecular Medicine. 2012. V. 29. № 3. P. 447–53. doi: 10.3892/ijmm.2011.854

10. Zhu Y., Liu L., Sun Z., Ji Y. et al. Fucoidan as a marine-origin prebiotic modulates the growth and antibacterial ability of Lactobacillus rhamnosus // International Journal of Biological Macromolecules. 2021. V. 180. P. 599–607. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.03.065

11. Roberfroid M.B. Introducing inulin-type fructans // British Journal of Nutrition. 2005. V. 93. № 1. P. S13–25. doi: 10.1079/bjn20041350

12. Guarino M.P.L, Altomare A., Emerenziani S., Di Rosa C. et al. Mechanisms of action of prebiotics and their effects on gastro-intestinal disorders in adults // Nutrients. 2020. V. 12. № 4. P. 1037. doi: 10.3390/nu12041037

13. Ramirez-Farias C., Slezak K., Fuller Z., Duncan A. et al. Effect of inulin on the human gut microbiota: stimulation of Bifidobacterium adolescentis and Faecalibacterium prausnitzii // British Journal of Nutrition. 2009. V. 101. № 4. P. 541–50. doi: 10.1017/S0007114508019880

14. Akram W., Garud N., Joshi R. Role of inulin as prebiotics on inflammatory bowel disease // Drug Discov Ther. 2019. V. 13. № 1. P. 1–8. doi: 10.5582/ddt.2019.01000

15. Guarner F. Studies with inulin-type fructans on intestinal infections, permeability, and inflammation // The Journal of Nutrition. 2007. V. 137. № 11. P. 2568S2571S. doi: 10.1093/jn/137.11.2568S

16. Guo Y., Yu Y., Li H., Ding X. et al. Inulin supplementation ameliorates hyperuricemia and modulates gut microbiota in Uox-knockout mice // European Journal of Nutrition. 2021. V. 60. P. 2217–2230. doi: 10.1007/s00394–020–02414x

17. Pérez-Monter C., Álvarez-Arce A., Nuño-Lambarri N., Escalona-Nández I. et al. Inulin improves diet-induced hepatic steatosis and increases intestinal Akkermansia genus level // International Journal of Molecular Sciences. 2022. V. 23. № 2. P. 991. doi: 10.3390/ijms23020991

18. Wu X., Huang X., Ma W., Li M. et al. Bioactive polysaccharides promote gut immunity via different ways // Food & Function. 2023. V. 14. № 3. P. 1387–1400. doi: 10.1039/d2fo03181g

19. Behera S.S., Ray R.C., Zdolec N. Lactobacillus plantarum with functional properties: an approach to increase safety and shelf-life of fermented foods // BioMed Research International. 2018. V. 2018. P. 9361614. doi: 10.1155/2018/9361614

20. Chen Y.M., Wei L., Chiu Y.S., Hsu Y.J. et al. Lactobacillus plantarum TWK10 supplementation improves exercise performance and increases muscle mass in mice // Nutrients. 2016. V. 8. № 4. P. 205. doi: 10.3390/nu8040205