BACKGROUND: Bacteria of the genus Lactobacillus possessing a number of positive properties on the human body are a promising source for the creation of functional nutrition. The study of antimutagenic activity of lactobacilli will substantiate the use of these bacteria to prevent the effects of genotoxic environmental factors.
AIM: To comparative analysis the antimutagenic potential of four Lactobacillus strains.
MATERIALS AND METHODS: Four bacterial strains Lactobacillus casei 3184, L. casei MB, L. plantarum AB, L. plantarum B578 were used in this work. The antimutagenic activity of cells suspension and supernatant of Lactobacillus culture was evaluated using Ames test.
RESULTS: The supernatant of L. plantarum B578 in the stationary growth phase most effectively suppressed the mutagenic effect of sodium azide (45.6%) and 2-nitrofluorene (43.5%). Substantial antimutagenic activity was also observed for the cell suspension of the strains L. casei 3184 and L. plantarum AB in the exponential growth phase against sodium azide(40.8% and 39.9%, respectively), and for the supernatant of these strains in the stationary growth phase against 2-nitrofluorene (39.8% and 37.5%, respectively). L. casei strain MB did not significantly reduce the effect of known mutagens: the antimutagenic activity of all tested samples for this strain in different growth phases ranged from 15.9% to 23.4% against sodium azide, and from 15.6% to 28.5% against 2-nitrofluorene.
CONCLUSION: Analysis of the results obtained suggests that the antimutagenic effect of L. casei 3184 and L. plantarum AB strains against sodium azide is due to direct binding of the mutagen by lactobacilli cells, and that of L. plantarum B578 strain — by exometabolites accumulating in the tested culture media during the stationary growth phase. Reduction of 2-NF mutagenicity by L. casei 3184, L. plantarum AB and L. plantarum B578 strains can also be associated with direct binding of the mutagen, with inhibition of biotransformation enzymes of this compound, and with the antioxidant effect of exometabolites of lactobacilli strains. The data obtained emphasize the dependence of the antimutagenic potential of lactobacilli on the growth phase and indicate the promising application of the strains L. plantarum B578, L. casei 3184 and L. plantarum AB to reduce the negative effects of genotoxic agents.
Обоснование. Бактерии рода Lactobacillus, обладающие рядом положительных свойств на организм человека, являются перспективным источником создания компонентов функционального питания. Оценка антимутагенной активности лактобацилл позволит использовать препараты на их основе для предотвращения последствий генетически активных факторов окружающей среды.
Цель — сравнительный анализ антимутагенного потенциала четырех штаммов бактерий рода Lactobacillus.
Материалы и методы. В работе были использованы четыре штамма бактерий Lactobacillus casei 3184, L. casei МБ, L. plantarum АВ, L. plantarum В578. Оценку антимутагенной активности суспензии живых клеток и супернатанта культуральной жидкости лактобацилл проводили с использованием теста Эймса.
Результаты. Супернатант штамма L. plantarum В578 в стационарной фазе роста наиболее эффективно подавлял мутагенное действие азида натрия (45,6%) и 2-нитрофлуорена (43,5%). У штаммов L. casei 3184 и L. plantarum АВ антимутагенная активность более выражена для суспензии живых клеток в экспоненциальной фазе роста в отношении азида натрия (40,8 и 39,9% соответственно) и для супернатанта в стационарной фазе роста в отношении 2-нитрофлуорена (39,8 и 37,5% соответственно). Штамм L. casei МБ не оказывал существенного влияния на эффект известных мутагенов: антимутагенная активность всех исследованных образцов для данного штамма в разные фазы роста варьировала от 15,9 до 23,4% в отношении азида натрия и от 15,6 до 28,5% в отношении 2-нитрофлуорена.
Заключение. Анализ полученных результатов позволяет предположить, что антимутагенное действие штаммовL. casei 3184 и L. plantarum АВ в отношении азида натрия обусловлено прямым связыванием мутагена клетками лактобацилл, а штамма L. plantarum В578 — экзометаболитами, накапливающимися в культуральной жидкости в стационарной фазе роста культуры. Снижение мутагенного эффекта 2-нитрофлуорена штаммами L. casei 3184, L. plantarum АВ и L. plantarum В578 также может быть обусловлено прямым связыванием мутагена, ингибированием ферментов биотрансформации данного соединения и антиоксидантным эффектом экзометаболитов штаммов лактобацилл. Полученные данные подчеркивают зависимость антимутагенного потенциала лактобацилл от фазы роста культуры и природы мутагенного фактора и свидетельствуют о перспективности использования штаммовL. plantarum В578, L. casei 3184 и L. plantarum АВ для снижения негативных эффектов генотоксичных агентов.