In vitro антирадикальна активність безклітинних екстрактів bifidobacterium bifidum та lactobacillus reuteri

Abstract

Пробіотичні мікроорганізми здатні виявляти антиоксидантну активність. Більшість корисних ефектів пробіотиків зумовлені дією їх дериватів (структурних компонентів та метаболітів). Метою роботи було дослідити антирадикальну активність безклітинних екстрактів, що містять деривати бактерій пробіотичних штамів Bifidobacterium bifidum 1 та Lactobacillus reuteri DSM 17938, за здатністю поглинати гідроксильні радикали в модельній системі їх генерації. Безклітинні екстракти отримували з дезінтегратів та культур пробіотичних бактерій, що культивувалися у дезінтегратах власних клітин. Препаратом порівняння було обрано метабіотик HYLAK FORTE. Безклітинні екстракти L. reuteri за вмісту в інкубаційному середовищі 20% об. забезпечували поглинання гідроксильних радикалів на рівні 75 – 90 %, а екстракти B. bifidum – на рівні 50 – 60 %. Метабіотик такий же рівень поглинання гідроксильних радикалів забезпечував за нижчого у 1,5 – 2,5 рази вмісту у середовищі інкубації. Більш виражену антирадикальну активність виявили екстракти з дезінтегратів, ніж екстракти з культур пробіотиків. Для екстрактів і метабіотика визначено концентрації 50 % поглинання гідроксильних радикалів (ІК50) з розрахунку на масу сухого залишку. За цим показником найбільш ефективним виявився екстракт з дезінтеграту L. reuteri (ІК50 = 1,57 мг/мл). Решта досліджених дериват-вмісних продуктів розташувалися в порядку зменшення антирадикальної активності наступним чином: екстракт з дезінтеграту B. bifidum (ІК50 = 1,64 мг/мл) >екстракт з культури B. bifidum (ІК50 = 1,75 мг/мл) > екстракт з дезінтеграту L. reuteri (ІК50 = 1,86 мг/мл) > HYLAK FORTE (ІК50 = 11,03 мг/мл). Отже, всім дослідним екстрактам притаманна антирадикальна активність по відношенню до найбільш реакційно здатного гідроксильного радикалу. Отримані результати спонукають до подальшого вивчення антиоксидантних властивостей безклітинних екстрактів L. reuteri та B. bifidum з метою з’ясування механізмів їх біологічної активності та обґрунтування доцільності їх терапевтичного застосування.

Пробиотические микроорганизмы способны проявлять антиоксидантную активность. Большинство полезных эффектов пробиотиков обусловлено действием их дериватов (структурных компонентов и метаболитов). Целью работы было исследовать антирадикальную активность бесклеточных экстрактов, содержащих дериваты бактерий пробиотических штаммов Bifidobacterium bifidum 1 и Lactobacillus reuteri DSM 17938, по способности поглощать гидроксильные радикалы в модельной системе их генерации. Бесклеточные экстракты получали из дезинтегратов и культур пробиотических бактерий, которые культивировались в дезинтегратах собственных клеток. Препаратом сравнения был выбран метабиотик HYLAK FORTE. Бесклеточные экстракты L. reuteri при содержании в инкубационной среде 20% об. обеспечивали поглощение гидроксильных радикалов на уровне 75 – 90%, а экстракты B. bifidum – на уровне 50 – 60%. Метабиотик такой же уровень поглощения гидроксильных радикалов обеспечивал при содержании в среде инкубации ниже в 1,5 – 2,5 раза. Более выраженную антирадикальную активность проявили экстракты дезинтегратов, чем экстракты из культур пробиотиков. Для экстрактов и метабиотика определены концентрации 50% поглощения гидроксильных радикалов (ИК50) в расчете на массу сухого остатка. По этому показателю наиболее эффективным оказался экстракт из дезинтеграта L. reuteri (ИК50 = 1,57 мг/мл). Остальные исследованные дериват-содержащие продукты расположились в порядке убывания антирадикальной активности следующим образом: экстракт из дезинтеграта B. bifidum (ИК50 = 1,64 мг/мл) > экстракт из культуры B. bifidum (ИК50 = 1,75 мг/мл) > экстракт из культуры L. reuteri (ИК50 = 1,86 мг/мл) > HYLAK FORTE (ИК50 = 11,03 мг/мл). Таким образом, все исследованные экстракты обладали антирадикальной активностью по отношению к наиболее реакционно способному гидроксильному радикалу. Полученные результаты побуждают к дальнейшему изучению антиоксидантных свойств бесклеточных экстрактов L. reuteri и B. bifidum с целью выяснения механизмов их биологической активности и обоснования целесообразности их терапевтического применения.

Probiotic microorganisms are known to be able to exhibit antioxidant activity. Most of beneficial probiotics effects are due to the action of their derivatives (structural components and metabolites). The aim of the work was to investigate the antiradical activity of cell-free extracts containing bacterial derivatives of Bifidobacterium bifidum 1 and Lactobacillus reuteri DSM 17938 probiotic strains, by their hydroxyl radical scavenging activity in the model system of their generation. Cell-free extracts were obtained from disintegrators and cultures of probiotic bacteria cultured in the disintegrators of their own cells. A metabiotic HYLAK FORTE was chosen as the reference drug. At a concentration 20% vol. in the incubation medium the hydroxyl radical scavenging by L. reuteri cell-free extracts was at a level of 75–90 %, and the hydroxyl radical scavenging by B. bifidum cell-free extracts was at a level of 50–60%. The metabiotic provided the same level of the hydroxyl radical scavenging activity when its content in the incubation medium was lower in 1.5 – 2.5 times. Extracts obtained from disintegrators showed a more pronounced antiradical activity than extracts from probiotic cultures. Based on the weight of the dry residue, concentrations for 50% hydroxyl radical scavenging (ІС50) by extracts and metabiotic were calculated. According to this indicator, L. reuteri extract obtained from disintegrate was the most effective (IC50 = 1.57 mg/ml). Other investigated derivative-containing products were arranged in decreasing order of antiradical activity as follows: B. bifidum extract from disintegrate (IC50 = 1, 64 mg/ml) > B. bifidum extract from culture (IC50 = 1, 75 mg/ml) > L. reuteri extract from culture (IC50 = 1, 86 mg/ml) > HYLAK FORTE (IC50 = 11, 03 mg/ml). Thus, all the studied extracts showed antiradical activity with respect to the most reactive hydroxyl radical. The obtained results encourage further study of the antioxidant properties of L. reuteri and B. bifidum cell-free extracts in order to elucidate the mechanisms of their biological activity and justify the appropriateness of their therapeutic use.