Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
075-15-2022-1124
Период реализации проекта
2022-2024

По данным на 01.12.2023

29
Количество специалистов
7
научных публикаций
1
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Название проекта:

Создание средств профилактики социально-значимых инфекций продуктивных животных на основе современных методов нутригеномики

Направление исследований: Сельскохозяйственные науки

Цели и задачи

Цель проекта:

Разработать средства профилактики социально-значимых инфекций продуктивных животных, включающие пробиотические микроорганизмы, с целевой антагонистической активностью к возбудителям пищевых зооантропонозных инфекций Campylobacter jejuni, Salmonella enterica var. Enteritidis, Escherichia coli. Разработанный комплекс пробиотических препаратов будет обеспечивать иммунный гомеостаз, повышать сохранность поголовья, продуктивность, безопасность и качество мяса.

Задачи проекта:

  1. Создать инновационный симбиотический консорциум на основе наиболее перспективных штаммов-кандидатов пробиотических микроорганизмов, обладающих целевой антагонистической активностью против широкого спектра патогенных E. coli, и пребиотика, для профилактики кишечных и внекишечных инфекционных заболеваний, вызываемых патогенными антибиотикорезистентными штаммами E. coli, включая глобально распространенные штаммы клона ST131, продуцирующие БЛРС, у сельскохозяйственных животных;
  2. Изучить влияние симбиотического консорциума на кишечную микробиоту сельскохозяйственных животных и его профилактическую эффективность на фоне патогенного антибиотикорезистентного штамма E. coli клона ST 131, продуцирующего БЛРС;
  3. Провести транскриптомный анализ экспрессии генов в энтероцитах сельскохозяйственных животных при их взаимодействии с симбиотическим консорциумом микроорганизмов, предназначенным для профилактики кишечных и внекишечных инфекционных заболеваний, вызываемых патогенными антибиотикорезистентными штаммами E. coli, включая распространенные штаммы клона ST131, продуцирующими БЛРС;
  4. Создать инновационный симбиотический консорциум на основе наиболее перспективных штаммов-кандидатов пробиотических микроорганизмов, обладающих целевой антагонистической активностью против патогена S. enterica var. Enteritidis для профилактики сальмонеллёза у сельскохозяйственных животных;
  5. Изучить влияние симбиотического консорциума в качестве кормовой добавки на кишечную микробиоту сельскохозяйственных животных, и его профилактическую эффективность на фоне патогена S. Enteritidis;
  6. Провести транскриптомный анализ экспрессии генов в энтероцитах сельскохозяйственных животных при их взаимодействии с симбиотическим консорциумом микроорганизмов, предназначенным для профилактики сальмонеллёза;
  7. Создать инновационный симбиотический консорциум на основе наиболее перспективных штаммов-кандидатов пробиотических микроорганизмов, обладающих целевой антагонистической активностью против патогена C. jejuni, и пребиотика, для профилактики кампилобактериоза у сельскохозяйственных животных;
  8. Изучить влияние симбиотического консорциума на кишечную микробиоту сельскохозяйственных животных и его профилактическую эффективность на фоне патогена C. jejuni;
  9. Провести транскриптомный анализ экспрессии генов в энтероцитах сельскохозяйственных животных при их взаимодействии с симбиотическим консорциумом микроорганизмов, предназначенным для профилактики кампилобактериоза;
  10. С помощью методов биоинформатики провести моделирование роли кишечной микробиоты организма-хозяина в регуляции врождённого и адаптивного иммунитета для формирования иммунного гомеостаза системы пищеварения в свете развития общей теории иммунитета.
Практическое значение исследования

Научные результаты:

Получены данные о биосовместимости штаммов L. rhamnosus MD IIE 2166 и L. plantarum MD IIE-2165. По данным метода совместного культивирования на плотной питательной среде и метода отсроченного антагонизма штаммы L. rhamnosus MD IIE 2166 и L. plantarum MD IIE 2165, входящие в состав консорциума не проявляют антагонистической активности друг относительно друга и являются биосовместимыми.

В результате проведённых исследований антагонистической активности 7-ми штаммов-кандидатов пробиотических культур: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus plantarum штамм MD IIE-2165, Lactobacillus fermentum штамм ATCC 9338, Lactobacillus casei, Bacillus subtilis штамм ВКПМ 10172, Bacillus licheniformis штамм ВКПМ 10135 d в чистых культурах и в различных комбинациях с 5-ю пребиотическими компонентами против двух изолятов E. coli было выявлено варьирование результатов исследования в зависимости от метода определения антагонистической активности. В связи с этим необходима комплексная оценка для получения достоверных результатов и применения всех указанных методов и вариантов культивирования микроорганизмов (отсроченное и совместное) для получения достоверных результатов. Достоверный синергизм, направленный на повышение антагонистических свойств пробиотических культур против антибиотикорезистентных штаммов E.coli наблюдался при комбинациях пробиотиков с лактулозой и лактулозой+пищевые волокна.

Выявлено, что консорциум штаммов L. rhamnosus IIE 2166 + L. plantarum IIE 2165 обладает более выраженной ферментативной активностью при сквашивании молока по сравнению с отдельными штаммами, входящими в его состав. Эти данные свидетельствуют о симбиотических взаимоотношениях штаммов L. rhamnosus IIE-2166 и L. plantarum IIE-2165 в составе консорциума. В результате проведенных исследований показано, что созданный инновационный консорциум штаммов является симбиотическим.

Симбиотический консорциум штаммов L. rhamnosus IIE-2166 и L. plantarum IIE-2165 обладает более выраженной антагонистической активностью против патогенных антибиотикорезистентных штаммов E. coli , включая глобально распространённые штаммы клона ST131, содержащие Бета-лактамазы Расширенного Спектра (БЛРС), вызывающие кишечные и внекишечные заболевания у животных и человека, по сравнению с отдельными штаммами лактобацилл, входящими в состав этого консорциума.

Последовательность генома была аннотирована с использованием программного обеспечения NCBI GenBank и RAST [8 Aziz R.K., et al., 2008]. Результаты геномного секвенирования штамма L. rhamnosus MD IIE 2166 были депонированы в DDBJ/EMBL/GenBank под регистрационным номером AVFG00000000.

Выполнен анализ генома штамма L. plantarum MD IIE 2165, который позволил обнаружить наличие большого количества генов (412), ответственных за метаболизм сахаров и ферментативную активность. Был обнаружен кластер генов биосинтеза плантарицина. Аннотация NCBI GenBank генома L. plantarum 2165 привела к идентификации 3141 гена, кодирующего 2702 белка. Обнаружены гены, обеспечивающие устойчивость к солям желчных кислот и другим токсичным соединениям.

Получены данные о влиянии штаммов-кандидатов симбиотического консорциума для профилактики кишечных и внекишечных инфекционных заболеваний у сельскохозяйственных животных, вызываемых E. coli, на экспрессию Toll-like 4;9 (TLR4; TLR9) рецепторов врождённого иммунитета в системе in vitro на энтероцитах. Установлено в ходе исследований, что консорциум штаммов (L rhamnosus MD IIE-2166 + L. plantarum MD IIE-2165), а также ДНК, выделенная из штаммов консорциума ингибируют экспрессию TLR4 на Caco-2 энтероцитах, индуцируемую ЛПС и стимулируют экспрессию TLR9.

Внедрение результатов исследования:

Инновационный симбиотический консорциум на основе наиболее перспективных штаммов кандидатов и пребиотика для профилактики кишечных и внекишечных инфекционных заболеваний у сельскохозяйственных животных, вызываемых патогенными антибиотикорезистентными штаммами E. coli, включая глобально распространенные штаммы клона ST131, содержащие БЛРС;

Пробиотические штаммы микроорганизмов, обладающие антагонистической активностью против патогенных антибиотикорезистентных штаммов E. coli, включая глобально распространенные штаммы клона ST131, содержащие БЛРС, вызывающие кишечные и внекишечные заболевания у животных

Эффективное внедрение штаммов на птицехозяйствах позволит получить качественную и биобезопасную продукцию птицеводства (мясо, яйца), за счет отказа от антибиотиков в рационах питания сельскохозяйственной птицы. Полученная продукция птицеводства может находится в повышенной категории стоимости за счет высокого качества, приближенного к органической продукции. Предприятие отрасли птицеводства может получить дополнительную прибыль, что повысит экономическую устойчивость птицефабрики.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Создана Лаборатория геномных исследований в  ФГБУ «ВГНКИ»

Образование и переподготовка кадров:

Обучения членов научного коллектива, молодых ученых практической работе на оборудовании. Разработка новых образовательных программ.

Создание научной школы для молодых ученых.

В аспирантуре ФГБУ «ВГНКИ» проходит обучение 6 членов научного коллектива.

Стажировку в ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН прошли 3 члена научного коллектива.

Повышение квалификации в ФГБАУ ВО «Балтийский
федеральный университет имени И. Канта» прошли 14 членов научного коллектива.

Сотрудничество:

  • ГНКО «Республиканский центр ветеринарно-санитарных и фитосанитарных лабораторных услуг» ГСБПП Минсельхоза Армении
  • ФГБАУ ВО «Балтийский федеральный университет имени И. Канта»
  • ООО «Оллтек»
  • ФГБОУ ВО СПбГУВМ - Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
  • ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина (Московская ветеринарная Академия)
  • ОАО «ИИИ» -Открытое акционерное общество Институт инженерной иммунологии
  • ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

Скрыть Показать полностью
V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin, A.N. Panin, O.E. Ivanova, T.N. Abashina, A.M. Manoyan, A.A. Ahmetzyanova, T.T. Papazyan, I.N. Nikonov
Ligilactobacillus salivarius 7247 Strain: Probiotic Properties and Anti- Salmonella Effect with Prebiotics / V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin [et al.] // Antibiotics. – 2023. – Vol. 12, No. 10. – P. 1535. – DOI 10.3390/antibiotics12101535. – EDN HIYEPS. Импакт-фактор-4,8, Q-1 ISSN 2079-6382
V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin, A.N. Panin, T.N. Abashina, A.A. Ahmetzyanova, I.N. NikonovA.V. Karlyshev
Protective Properties of S-layer Protein 2 from Lactobacillus crispatus 2029 Against Candida albicans Infections / V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin [et al.] // Biomolecules. – 2023. – Vol. 13, No. 12. – P. 1740. – DOI 10.3390/biom13121740. – EDN GZFCIC. Импакт-фактор-5.5, Q1, ISSN 2218-273X
V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin, A.N. Panin, T.N. Abashina, A.A. Ahmetzyanova, I.N. NikonovA.V. Karlyshev, M.V. Selina
Limosilactobacillus fermentum 3872 That Produces Class III Bacteriocin Forms Co-Aggregates with the Antibiotic-Resistant Staphylococcus aureus Strains and Induces Their Lethal Damage / V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin [et al.] // Antibiotics. – 2023. – Vol. 12, No. 3. – P. 471. – DOI 10.3390/antibiotics12030471. – EDN GZLBGY. Импакт-фактор-4,8, Q-1 ISSN 2079-6382
A.N. Panin, L.A. Gnezdilova, I.N. Nikonov, M.V. Selina
Effects of the Strain Lactobacillus plantarum ATCC 8014 on the Zootechnical Indicators of the Broiler Chickens Growth / A. Panin, S. Pozyabin, L. Gnezdilova [et al.] // International Transaction Journal of Engineering, Management and Applied Sciences and Technologies. – 2023. – Vol. 14, No. 1. – P. 141. – DOI 10.14456/ITJEMAST.2023.4. – EDN KGAOJN. Импакт-фактор-1,3, Q-4 ISSN: 2228-9860 (Print), 1906-9642 (Electronic)
V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin [et al.]
Anti-Salmonella Defence and Intestinal Homeostatic Maintenance In Vitro of a Consortium Containing Limosilactobacillus fermentum 3872 and Ligilactobacillus salivarius 7247 Strains in Human, Porcine, and Chicken Enterocytes/ V. M. Abramov, I. V. Kosarev, A. V. Machulin [et al.] // Antibiotics. – 2024. – Vol. 13, No. 1. doi.org/10.3390/antibiotics13010030
Патент на изобретение № 2821556, Штамм бактерий Levilactobacillu brevis ВКШМ-Г-07ПД, Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 25 июня 2024,
Авторы: Панин А.Н., Карлышев А.В., Абрамов В.М., Никонов И.Н., Косарев И.В., Абашина Т.Н., Мачулин А.В., Папазян Т.Т.), Маноян М.Г., Иванова О.Е., Блюменкранц Д.А., Иванова А.Н., Маноян А.М., Хлебников В.С., Сакулин В.К.
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория геномных и пост-геномных технологий в животноводстве (10)

Уфимский федеральный исследовательский центр РАН - (УФИЦ РАН)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Уфа

Гусев Олег Александрович

2024-2028

Лаборатория сельскохозяйственной экотоксикологии

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН - (СФНЦА РАН)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Краснообск

Цацакис Аристидес Михаель

Греция

2022-2024

Лаборатория оценки качества зерна

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина - (Ом ГАУ)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Омск

Коксель Хамит

Турция

Шаманин Владимир Петрович

Россия

2021-2023