Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Трегалоза как защитный стресс-фактор пробиотических дрожжей Saccharomyces cerevisiae var. boulardii

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-106-115

Аннотация

Saccharomyces cerevisiae var. boulardii (S. boulardii) – это пробиотический штамм дрожжей, который является единственным дрожжевым пробиотиком, одобренным FDA (U.S. Food and Drug Administration) для применения в клинической практике. Обычно используется для профилактики или лечения острой диареи и других желудочно-кишечных расстройств, включая антибиотик-ассоциированную диарею, вызванную инфекциями Clostridium difficile. Отсутствие зарегистрированной и доступной к реализации технологии культивирования пробиотических дрожжей, а также выпуск препарата в сухой активной форме, ставит несколько фундаментальных задач для исследования. Помимо подбора питательной среды и разработки технологии получения биомассы, необходимо создать условия для повышения ксерорезистентности культуры. В процессе жизненного цикла получения пробиотического лиофилизата дрожжей Saccharomyces cerevisiae boulardii на культуру воздействует множество стрессов. Возникновение стрессов, способствует снижению активности штамма, а также при воздействии окислительного и термических стрессов, запрограммированной гибели клеток, что представляет риск для жизнеспособности пробиотических микробов. В результате снижается метаболическая активность дрожжей и увеличивается количество нежизнеспособных клеток. Одним из способов сохранения физиологической активности клеток после дегидратации является направленный синтез трегалозы. Исследования, проведенные с пекарскими дрожжами Saccharomyces cerevisiae свидетельствуют от том, что трегалоза – синтезируется при отсутсвии эффекта Кребтри в стационарной стадии роста при температуре от 37 до 42 ℃. Сведений о биосинтезе трегалозы в дрожжах Saccharomyces cerevisiae boulardii отсутствуют. Исследование отражает зависимость углеродного состава и параметров культивирования, на процесс накопления трегалозы клеткой. Представлены сравнения потенциала образования трегалозы в культурах Saccharomyces cerevisiae boulardii от Saccharomyces cerevisiae. В результате проведения исследований установлено, что для получения ксерорезистентных дрожжей, содержащих более 15 % трегалозы, способствует культивирование Saccharomyces cerevisiae boulardii при температуре 39–40 ℃ с дефицитом питательных веществ в среде.

Об авторах

А. С. Андреева
Университет ИТМО
Россия

доцент, факультет биотехнологий, ул. Ломоносова 9, г. Санкт-Петербург



Т. В. Меледина
Университет ИТМО

д.т.н., профессор, факультет биотехнологии, ул. Ломоносова 9, г. Санкт-Петербург, 191002, Россия



И. В. Новикова
Воронежский государственный университет инженерных технологий

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой технологии бродильных и сахаристых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



А. А. Федоров
Университет ИТМО

к.т.н, заведующий лабораторией, факультет биотехнологий, ул. Ломоносова 9, г. Санкт-Петербург, 191002, Россия



О. С. Веселова
Университет ИТМО

бакалавр, факультет биотехнологий, ул. Ломоносова 9, г. Санкт-Петербург, 191002, Россия



В. О. Фаустов
Университет ИТМО

аспирант, факультет биотехнологий), ул. Ломоносова 9, г. Санкт-Петербург, 191002, Россия



Список литературы

1. U.S. Food and Drug Administration: официальный сайт. URL: https://www.fda.gov (дата обращения: 20.03.2025)

2. Ranjha M.M.A.N., Shafique B., Batool M. et al. Nutritional and health potential of probiotics: a review // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. № 23. 11204. doi: 10.3390/app112311204

3. McFarland L.V., Li T. Efficacy and safety of Saccharomyces boulardii CNCM I-745 for the treatment of pediatric acute diarrhea in China: a systematic review and meta-analysis // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2025. Vol. 15. 1587792. doi: 10.3389/fcimb.2025.1587792

4. Liao W., Chen C., Wen T. et al. Probiotics for the prevention of antibiotic-associated diarrhea in adults: a meta-analysis of randomized placebo-controlled trials // Journal of Clinical Gastroenterology. 2021. Vol. 55. № 6. P. 469-480. doi: 10.1097/MCG.0000000000001464

5. Mourey F., Sureja V., Kheni D. et al. A multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled trial of Saccharomyces boulardii in infants and children with acute diarrhea // The Pediatric Infectious Disease Journal. 2020. Vol. 39. № 11. P. e347-e351. doi: 10.1097/INF.0000000000002849

6. Bader M.S., Hawboldt J., Main C. et al. Review of high dose vancomycin in the treatment of Clostridioides difficile infection // Infectious Diseases. 2020. Vol. 52. № 12. P. 847-857. doi: 10.1080/23744235.2020.1800080

7. Tariq R., Tahir M.W., Hayat M. et al. Systematic review and meta-analysis: safety and efficacy of Saccharomyces boulardii for prevention of Clostridioides difficile infection // Journal of Gastrointestinal Infections. 2022. Vol. 12. № 2. P. 94-100. doi: 10.1055/s-0043-1760738

8. Sirsat G.M., Saraf R. Beneficial Effect of Probiotic Saccharomyces Boulardii in Management of Acute Diarrhoea of Children‐A Randomized Controlled Trial // Research Journal of Medical Sciences. 2024. Vol. 18. P. 500-504. doi: 10.36478/makrjms.2024.11.500.504

9. Ting T.Y., Lee W.J., Goh H.H. Molecular Genetics and Probiotic Mechanisms of Saccharomyces cerevisiae var. boulardii // Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2025. P. 1-15. doi: 10.1007/s12602-025-10634-y

10. Duffey H.E., Watson A.K., McCann S.M. et al. Genomic and phenotypic comparison of Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces boulardii // bioRxiv. 2025. 2025.09.08.674931. doi: 10.1101/2025.09.08.674931

11. Samakkarn W., Vandecruys P., Moreno M.R.F. et al. New biomarkers underlying acetic acid tolerance in the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae var. boulardii // Applied Microbiology and Biotechnology. 2024. Vol. 108. № 1. 153. doi: 10.1007/s00253-023-12946-x

12. Gopalan S., Al-Sinawi B., Al-Moqbali Z. et al. Unique properties of yeast probiotic Saccharomyces boulardii CNCM I-745: A narrative review // Cureus. 2023. Vol. 15. № 10. e46314. doi: 10.7759/cureus.46314

13. Hudson L.E., McDermott C.D., Stewart T.P. et al. Characterization of the probiotic yeast Saccharomyces boulardii in the healthy mucosal immune system // PLoS One. 2016. Vol. 11. № 4. e0153351. doi: 10.1371/journal.pone.0153351

14. Rajkowska K., Kunicka-Styczynska A. Probiotic activity of Saccharomyces cerevisiae var. boulardii against human pathogens // Food Technology and Biotechnology. 2012. Vol. 50. № 2. P. 230-236.

15. Rajkowska K., Kunicka-Styczynska A. Probiotic properties of yeasts isolated from chicken feces and kefirs // Polish Journal of Microbiology. 2010. Vol. 59. № 4. P. 257-263. doi: 10.33073/pjm-2010-039

16. Suvarna S., Dsouza J., Ragavan M.L. et al. Potential probiotic characterization and effect of encapsulation of probiotic yeast strains on survival in simulated gastrointestinal tract condition // Food Science and Biotechnology. 2018. Vol. 27. № 3. P. 745-753. doi: 10.1007/s10068-018-0310-8

17. Gut A.M., Vasiljevic T., Yeager T. et al. Salmonella infection-prevention and treatment by antibiotics and probiotic yeasts: a review // Microbiology. 2018. Vol. 164. № 11. P. 1327-1344. doi: 10.1099/mic.0.000709

18. Fakruddin M., Hossain M.N., Ahmed M.M. Antimicrobial and antioxidant activities of Saccharomyces cerevisiae IFST062013, a potential probiotic // BMC Complementary and Alternative Medicine. 2017. Vol. 17. 64. doi: 10.1186/s12906-017-1591-9

19. Banik A., Mondal J., Rakshit S. et al. Amelioration of cold-induced gastric injury by a yeast probiotic isolated from traditional fermented foods // Journal of Functional Foods. 2019. Vol. 59. P. 164-173. doi: 10.1016/j.jff.2019.05.039

20. Hsu S.A., Chou J.Y. Yeasts in fermented food and kefir: in vitro characterization of probiotic traits // Journal of Animal & Plant Sciences. 2021. Vol. 31. № 2. P. 461-470. doi: 10.36899/JAPS.2021.2.0245

21. Sanders M.E., Merenstein D., Merrifield C.A. et al. Probiotics for human use // Nutrition Bulletin. 2018. Vol. 43. № 3. P. 212-225. doi: 10.1111/nbu.12334

22. World Health Organization. Evaluation of certain contaminants in food: ninety-third report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. WHO, 2023. 125 p.

23. Aghamohammad S., Hafezi A., Rohani M. Probiotics as functional foods: How probiotics can alleviate the symptoms of neurological disabilities // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2023. Vol. 163. 114816. doi: 10.1016/j.biopha.2023.114816

24. Martín R., Olivares M., Marín M.L. et al. Probiotic potential of 3 lactobacilli strains isolated from breast milk // Journal of Human Lactation. 2005. Vol. 21. № 1. P. 8-17. doi: 10.1177/0890334404272393

25. Trevelyan W.E., Harrison J.S. Studies on yeast metabolism. I. Fractionation and microdetermination of cell carbohydrates // Biochemical Journal. 1952. Vol. 50. № 3. P. 298-303. doi: 10.1042/bj0500298

26. Ferreira J.C., Neves M.J., Destruhaut A. et al. Comparison of three different methods for trehalose determination in yeast extracts // Food Chemistry. 1997. Vol. 60. № 2. P. 251-254. doi: 10.1016/S0308-8146(96)00337-5

27. Меледина Т.В., Иванова В.А., Федоров А.В. Аппаратурно-методическая база экспериментов в области пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья. М.: Издательство ВГУИТ, 2022. 156 с.

28. Пат. 2528872 Российская Федерация, МПК C12N 1/18, C12N 1/16. Способ культивирования хлебопекарных дрожжей / Чечина О.Н., Мартынов К.А., Сокол О.В. и др.; заявитель ФГБОУ ВО «ВГУИТ». № 2012138881; заявл. 10.09.2012; опубл. 27.04.2014, Бюл. № 12.


Рецензия

Для цитирования:


Андреева А.С., Меледина Т.В., Новикова И.В., Федоров А.А., Веселова О.С., Фаустов В.О. Трегалоза как защитный стресс-фактор пробиотических дрожжей Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2025;87(2):106-115. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-106-115

For citation:


Andreeva A.S., Meledina T.V., Novikova I.V., Fedorov A.A., Veselova O.S., Faustof V.O. Trehalose as a protective stressor for the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2025;87(2):106-115. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-106-115

Просмотров: 133


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)