Animal-Source Food Consumption and Gut Microbiota

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Рациональное питание играет ключевую роль в сохранении здоровья населения. Оптимальное питание поддерживает здоровый рост и развитие человека, помогает предотвращать заболевания, продлевает жизнь, повышает эффективность труда и обеспечивает адекватную адаптацию к окружающей среде, снижает риск возникновения алиментарно-зависимых заболеваний [1].

Многие взрослые не придерживаются принципов правильного питания, поскольку употребляют в пищу продукты, богатые животными жирами и простыми углеводами. Сохраняется тенденция к низкому употреблению продуктов растительного происхождения (овощей, фруктов), а также редкому употреблению рыбы и морепродуктов. В результате растёт количество людей с избыточным весом и ожирением [2].

Питание значительно влияет на формирование и поддержание здоровой микрофлоры кишечника. Различные виды бактерий, обитающие в кишечнике, зависят от определённых компонентов пищевых продуктов.

Желудочно-кишечный тракт характеризуется высокой концентрацией микробов, формирующих сложную экосистему — микробиоту кишечника. Филотипы микробиоты кишечника представляют собой подмножества таксонов с близкими филогенетическими связями и общими признаками. Основные типы бактерий, составляющие 90% микробиома кишечника человека, включают Bacteroidota (ранее Bacteroidetes, грамотрицательные) и Bacillota (ранее Firmicutes, грамположительные). Другие важные типы включают актинобактерии (грамположительные) и протеобактерии (грамотрицательные). Второстепенные типы включают Verrucomicrobiota (ранее Verrucomicrobia, грамотрицательные) и Fusobacteriota (ранее Fusobacteria, грамотрицательные). Соотношение филотипов в микробиоте кишечника варьирует от рациона питания. Важно отметить, что состав микробиоты кишечника у каждого человека индивидуален и может различаться не только по видовому составу, но и по функциональной активности отдельных штаммов [3, 4].

Состав кишечной микробиоты меняется в течение жизни человека как качественно, так и количественно под влиянием различных факторов, таких как питание, окружающая среда, режим сна и бодрствования, а также уровень физической активности. Проведённые исследования показывают, что питание оказывает значительное воздействие на формирование кишечной микробиоты [5].

Устоявшиеся пищевые привычки, диеты, включающие преимущественно продукты животного или растительного происхождения, могут оказывать значительное влияние на микробиоту кишечника [6, 7].

В связи с этим, по нашему мнению, важно изучить особенности питания в организованном закрытом коллективе, провести оценку состава микробиоты кишечника. Это позволит заранее выявлять потенциальные риски развития алиментарно-зависимых заболеваний, проводить профилактические мероприятия.

Цель

Оценить особенности микробиоты кишечника в зависимости от характеристики потребления пищевых продуктов животного происхождения.

МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 120 человек 18–22 лет (средний возраст 18,4±0,7 года). Участники исследования сформировали организованный коллектив закрытого типа, функционирующий в условиях жёсткой изоляции от внешней среды и имеющий строго регламентированную иерархическую структуру. В исследовании принимали участие представители мужского пола.

Критерии включения в исследование: наличие информированного добровольного согласия испытуемого на участие в исследовании; возраст от 18 до 22 лет; отсутствие любых острых инфекционных заболеваний за 6 мес. (включая заболевания желудочно-кишечного тракта); отсутствие приёма антибактериальных препаратов более трёх месяцев; отсутствие ограничений в питании (вегетарианство, сыроедение и прочее); проживание в пределах одного организованного коллектива закрытого типа.

У участников собирали биоматериал, представленный содержимым толстой кишки (кал). Биоматериал помещали в стерильный контейнер объёмом 60 мл и доставляли в микробиологическую лабораторию в медицинском контейнере (ТМ-1), который находился в сумке-чехле с хладоэлементами МХД-1. Сбор биоматериала проводили в соответствии с требованиями п. 6.8.3. МУ 4.2.2039-05 «Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Техника сбора и транспортирования биоматериалов в микробиологические лаборатории. Методические указания».

В соответствии с ОСТ 91500.11.0004-2003 «Отраслевой стандарт "Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника" предназначен для применения в системе здравоохранения Российской Федерации» были получены данные о качественном и количественном составе основной микробиоты кишечника и сопоставлены с нормальными показателями. Также были проведены дополнительные высевы. Подготовку образцов, посев и инкубацию проводили в анаэробной среде. Анаэробные условия обеспечивали при помощи анаэробной станции Bactron 300-2 (Sheldon Manufacturing Inc., США). Для микробиологического исследования отбирали образцы кала весом 1 г с последующим суспендированием в 9 мл стерильного физраствора хлорида натрия (первое разведение 10^–1) в анаэробных условиях. Суспендирование проводили с использованием Vortex V-1 Plus (Biosan, Латвия) в течение одной минуты. Затем проводили дополнительные 100-кратные разведения с целью получения разведения 10⁻⁵. Для посева использовали 100 мкл полученной суспензии из разведения 10⁻⁵. Суспензию распределили по поверхности питательной среды с использованием шпателя Дригальского.

Посев отобранного биоматериала проводили на расширенный перечень питательных сред: агар для энтеробактерий (HiMedia, Индия), агар для селективного выделения Veillonella spp. (HiMedia, Индия), агар для селективного выделения Clostridium spp. (Condalab, Испания), агар для выделения бифидобактерий (HiMedia, Индия), агар для выделения анаэробных бактерий (HiMedia, Индия), агар для селективного выделения Brucella spp. (HiMedia, Индия), агар для выделения, культивирования и идентификации гемолитической активности требовательных микроорганизмов (кровяной агар; HiMedia, Индия), хромогенный агар для обнаружения и подсчёта уропатогенных бактерий (HiMedia, Индия), агар для селективного выделения молочнокислых бактерий (HiMedia, Индия), агар для селективного выделения лактобактерий орального и фекального происхождения (Condalab, Испания), агар Сабуро с хлорамфениколом и циклогексимидом для селективного выделения и культивирования грибов (HiMedia, Индия).

Все посевы культивировали при температуре 37 °С в течение не менее 120 ч в бескислородных условиях анаэробной станции Bactron 300-2 (Sheldon Manufacturing Inc., США).

Для идентификации всех микроорганизмов применяли MALDI-ToF масс-спектрометрию на анализаторе MicroflexLT (Bruker, Германия) с использованием метода прямого и расширенного нанесения с добавлением муравьиной кислоты.

Питание участников исследования осуществлялось в столовой по одной норме довольствия, которая предполагает одинаковое питание по утверждённому перечню продуктов и минимальной возможности его разнообразить за счёт элементов ограниченного шведского стола. Дополнительное питание вне столовой для участников исследования было строго исключено.

Чтобы оценить фактическое питание участников, использовали метод 24-часового воспроизведения рациона. Полученные данные обрабатывали в компьютерной программе «Нутри-проф» (версия ПО № 2.9, ЭВМ № 2018616124 от 23.05.2018).

Анализировали информацию о питании каждого участника исследования за три дня. Опросы проводили в понедельник, среду и субботу. По итогам оценки фактического питания с учётом задач исследования проанализировали характер потребления пищевых продуктов животного происхождения, которые были объединены в следующие группы: «молоко и молочные продукты», «яичные продукты», «мясо, мясные продукты, готовые мясные блюда», «рыба, морепродукты, готовые рыбные блюда», «масла животного происхождения».

На основе полученных данных о фактическом потреблении группы пищевых продуктов за 3 дня была определена средняя частота потребления указанных групп в течение одного дня с указанием средней величины потребления (г/сут).

Проведение исследования одобрено этическим комитетом по биоэтике ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, протокол № 252 от 07.09.2022. Все участники до включения в исследование добровольно подписали форму информированного согласия, утверждённую в составе протокола исследования этическим комитетом.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программного обеспечения стандартного пакета StatTech v.4.2.6 (ООО «Статтех», Россия). Исследуемые количественные показатели оценивали на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро–Уилка (при числе исследуемых менее 50) или критерия Колмогорова–Смирнова (при числе исследуемых более 50). В случае отсутствия нормального распределения количественные данные описывали с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1–Q3). Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью U-критерия Манна–Уитни. Различия полученных показателей считали статистически значимыми при p <0,05.

Сравнение трёх и более групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью критерия Краскела–Уоллиса, апостериорные сравнения определяли при помощи критерия Данна с поправкой Холма.

Направление и тесноту корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивали с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (распределение выборки отличается от нормального).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При идентификации микроорганизмов, полученных от 120 участников исследования, были обнаружены 112 различных видов. У каждого респондента было выделено от 2 до 19 видов микроорганизмов. Среднее значение количества выделенных видов микроорганизмов составило 10,4.

Содержание бактерий по филотипам представлено в табл. 1. Анализ проводили по пяти основным филотипам: Bacillota (ранее Firmicutes), Bacteroidota (ранее Bacteroidetes), Actinomycetota (ранее Actinobacteria), Pseudomonadota (ранее Proteobacteria), Fusobacteriota (ранее Fusobacteria). Определены группы, которые были отнесены к коккам и бацилам.

 

Таблица 1. Содержание основных филотипов микроорганизмов у исследуемого контингента

Table 1. Major microbial phylotypes in the study cohort

Микробный филотип*	Количественный параметр, % выделения
Bacillota (ранее Firmicutes)	58,8
Bacteroidota (ранее Bacteroidetes)	19,6
Actinomycetota (ранее Actinobacteria)	19,6
Pseudomonadota (ранее Proteobacteria)	0,2
Fusobacteriota (ранее Fusobacteria)	1,8

Примечание. * Согласно Международному комитету по систематике прокариот (ICSP).

 

Проанализировали облигатную микробиоту кишечника обследуемых лиц (рис. 1). Анализ облигатной микробиоты кишечника представлен двумя этапами: до формирования организованного коллектива (1-й этап исследования) и после формирования (2-й этап исследования). Escherichia spp., включая штамм Escherichia coli, является неотъемлемым компонентом кишечной микробиоты, он выявлен в 100% случаев на всех этапах исследования. Бактерии рода Enterococcus составили значительную часть представителей облигатной микрофлоры и были обнаружены в 86,6% случаев на 2-м этапе исследования. Наиболее значимый представитель облигатной микрофлоры Bifidobacterium spp. составил 48,3% на 2-м этапе исследования в сравнении с 1-м этапом (43,3%). Бактерии рода Lactococcus были обнаружены в 18,3% случаях на 2-м этапе исследования. Стоит отметить их уменьшение в сравнении с 1-м этапом исследования (25,8%). Представитель облигатной микрофлоры Peptostreptococcus spp. не был выявлен в ходе нашего исследования.

 

Рис. 1. Сравнительная характеристика облигатной микробиоты кишечника лиц, сформированных в организованный коллектив закрытого типа.

Fig. 1. Comparative characteristics of the obligate gut microbiota in individuals in a closed institutional group.

 

Провели корреляционный анализ между представителями облигатной микробиоты кишечника и продуктами животного происхождения (табл. 2). Устойчивая корреляционная связь была выявлена только у Lactococcus spp. при употреблении мясной продукции (p=0,017) и сливочного масла (p=0,049).

 

Таблица 2. Представители облигатной микробиоты кишечника при употреблении продуктов животного происхождения

Table 2. Representatives of the obligate gut microbiota associated with the intake of animal-source foods

Род	Группа пищевых продуктов	p
Escherichia spp.	Молочные продукты	–
	Масло животного происхождения	–
	Мясные продукты	–
	Рыбные продукты	–
Lactococcus spp.	Молочные продукты	0,912
	Масло животного происхождения	0,049
	Мясные продукты	0,017
	Рыбные продукты	0,673
Bifidobacterium spp.	Молочные продукты	0,996
	Масло животного происхождения	0,297
	Мясные продукты	0,054
	Рыбные продукты	0,686
Enterococсus spp.	Молочные продукты	0,946
	Масло животного происхождения	0,131
	Мясные продукты	0,831
	Рыбные продукты	0,337

 

Также провели корреляционный анализ между всеми видами и родами микроорганизмов (представителей облигатной, факультативной и транзиторной микрофлоры) у группы людей, представляющих закрытый коллектив, и продуктами питания животного происхождения, употребляемыми ими в ходе исследования.

Выполнили статистический анализ таксонов различного уровня, включая роды и виды. Также провели статистический анализ зависимости между потреблением продуктов питания животного происхождения в организованном коллективе закрытого типа и наличием отдельных таксонов микроорганизмов в составе микробиоты кишечника. Из общего числа идентифицированных таксонов были отобраны 11 выделенных родов микроорганизмов на основе полученных статистически значимых результатов. Важно отметить, что по основным представителям микробиоты кишечника не были обнаружены статистически значимые различия в частоте встречаемости. Таким образом, были выбраны следующие таксоны микроорганизмов: Salmonella spp., Agromyces spp., Geobacillus spp., Roseomonas spp., Lactococcus spp., Limosilactobacillus spp., Micrococcus spp., Klebsiella spp.

Из представленных видовых таксонов наиболее часто выделяли Lactococcus lactis, Lactococcus garvieae, Limosilactobacillus mucosae, Limosilactobacillus reuteri, Limosilactobacillus gastricus, Limosilactobacillus fermentum, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumoniae.

В единичных случаях выделяли следующие виды микроорганизмов: Agromyces brachium, Geobacillus thermoglucosidasius, Roseomonas aerofrigidensis, Klebsiella variicola.

Питание участников исследования осуществлялось в столовой по одной норме довольствия, которая предполагает одинаковое питание по утверждённому перечню продуктов питания (табл. 3) и минимальной возможности его разнообразить за счёт элементов ограниченного шведского стола. Дополнительное питание вне столовой для участников исследования было строго исключено.

 

Таблица 3. Перечень продуктов питания, применяемый в рационе исследуемого контингента

Table 3. List of food items included in the diet of the study population

Группа продуктов	Наименование готового блюда	Размер стандартной порции, г
Мясные продукты	Печень, тушённая в сметанном соусе	107
	Шницель натуральный из свинины, жаренный в кляре	200
	Сардельки свиные, отварные	80
	Свинина жареная (средней жирности)	140
	Курица отварная	100
	Гуляш из свинины с красным соусом	101
	Бефстроганов из говядины с соусом	90
	Говядина, тушённая в красном соусе	110
	Котлеты паровые (говядина, свинина), биточки	150
	Курица, жаренная в соусе по-кабардински	140
	Курица, тушённая в соусе (чахохбили)	110
Рыбные продукты	Рыба камбала дальневосточная (жареная)	140
	Рыба минтай, жаренная на подсолнечном масле	140
	Рыба треска, жаренная на растительном масле	140
Масло животного происхождения	Масло сливочное	15
	Сало копчёное	20
Молоко и молочные продукты	Молоко 3,2% жирности (пакетированное)	200
	Сметана 10,0% жирности	10
	Сыр твёрдый	20

 

Провели статистический анализ зависимости между потреблением мясных продуктов и особенностями микробиоты кишечника в организованном коллективе закрытого типа (табл. 4).

 

Таблица 4. Взаимосвязь между потреблением мясных продуктов и отдельными представителями микробиоты кишечника

Table 4. Association between meat consumption and specific gut microbiota representatives

Группа продуктов	Выявленный тип, класс, семейство, род	Категориальный показатель	Me*	Q1–Q3	n	p
Мясные продукты	Тип: Bacillota Класс: Bacilli Семейство: Streptococcaceae Род: Lactococcus	Не выявлены	7	6–7	98	0,017
		Выявлены	6	5–7	22

Примечание. * Ме — медиана частоты употребления представленной группы продуктов за три дня.

 

Проанализировали взаимосвязь между частотой потребления мясных продуктов и наличием бактерии Lactococcus spp. в просвете толстой кишки. Установлено, что при частоте употребления данного вида продуктов питания ≥7 снижена вероятность выделения данного микроорганизма. При употреблении в среднем 113,9±31,1 г/сут представленных видов пищевых продуктов вероятность выявления в организме Lactococcus spp. снижена. Также установлено, что у 22 из 120 исследуемых при употреблении ≤121,4±29,6 г/сут мясных продуктов была обнаружена Lactococcus spp., что составляет 18,3%.

Провели статистический анализ зависимости между потреблением рыбных продуктов и особенностями микробиоты кишечника в организованном коллективе закрытого типа (табл. 5).

 

Таблица 5. Взаимосвязь между потреблением рыбных продуктов и отдельными представителями микробиоты кишечника

Table 5. Association between fish consumption and specific gut microbiota representatives

Группа продуктов	Выявленный тип, класс, семейство, род	Категориальный показатель	Me*	Q1–Q3	n	p
Рыбные продукты	Тип: Bacillota Класс: Bacilli Семейство: Lactobacillaceae Род: Limosilactobacillus	Не выявлены	1	0–2	85	0,006
		Выявлены	2	0–2	35
	Тип: Pseudomonadota Класс: Gammaproteobacteria Семейство: Enterobacteriaceae Род: Salmonella	Не выявлены	1	0–2	116	0,026
		Выявлены	0	0–0	4
	Тип: Actinomycetota Класс: Actinomycetia Семейство: Micrococcaceae Род: Micrococcus	Не выявлены	2	0–2	78	0,020
		Выявлены	0	0–2	42

Примечание. * Ме — медиана частоты употребления представленной группы продуктов за три дня.

 

Проанализировали взаимосвязь между частотой потребления рыбных продуктов и наличием бактерий Limosilactobacillus spp., Salmonella spp. Micrococcus spp. в просвете толстой кишки.

Установлено, что при частоте употребления данного вида пищевых продуктов ≥2 повышена вероятность выделения Limosilactobacillus spp., вероятность выделения Salmonella spp., Micrococcus spp. снижена.

Так, при употреблении в среднем 140,0±0,1 г/сут готовых рыбных блюд повышается вероятность обнаружения Limosilactobacillus spp. В частности, у 35 из 120 исследуемых, использовавших в суточном рационе рыбные блюда, были обнаружены представители рода Limosilactobacillus, что составляет 29,2%.

При уменьшении частоты употребления в суточном рационе представленной группы продуктов увеличивается вероятность обнаружения Salmonella spp., Micrococcus spp. Так, у 4 из 120 исследуемых, в суточном рационе которых отсутствовали рыбные блюда, были выделены представители рода Salmonella, что составляет 3,3%.

При употреблении данной группы продуктов ≤132,3±9,9 г/сут у 42 из 120 исследуемых были выделены Micrococcus spp., что составило 35,0%.

Также провели корреляционный анализ между потреблением продуктов питания животного происхождения и отдельными видами микроорганизмов (табл. 6). Однако статистически значимая корреляция (p=0,033) определена только для вида Micrococcus luteus, который был выделен у 39 из 120 исследуемых и отмечается только при употреблении в пищу рыбы и морепродуктов, что составляет 32,5%.

 

Таблица 6. Взаимосвязь между потреблением рыбных продуктов и Micrococcus luteus

Table 6. Association between fish consumption and Micrococcus luteus

Выявленный тип, класс, семейство, род, вид	Категория	Рыбные продукты			p
		Me*	Q1–Q3	n
Тип: Actinomycetota Класс: Actinomycetia Семейство: Micrococcaceae Род: Micrococcus Вид: Micrococcus luteus	Не выявлено	2	0–2	81	0,033
	Выявлено	0	0–2	39

Примечание. * Ме — медиана частоты употребления представленной группы продуктов за три дня.

 

Провели статистический анализ зависимости между потреблением масла животного происхождения и особенностями микробиоты кишечника в организованном коллективе закрытого типа (табл. 7).

 

Таблица 7. Взаимосвязь между потреблением масла животного происхождения и отдельными представителями микробиоты кишечника

Table 7. Association between animal fat consumption and specific gut microbiota representatives

Группа продуктов	Выявленный род бактерий	Категориальный показатель	Me*	Q1–Q3	n	p
Масло животного происхождения	Тип: Pseudomonadota Класс: Gammaproteobacteria Семейство: Enterobacteriaceae Род: Klebsiella	Не выявлены	9	8–10	54	0,048
		Выявлены	8	7–9	66
	Тип: Bacillota Класс: Bacilli Семейство: Streptococcaceae Род: Lactococcus	Не выявлены	9	8–10	98	0,049
		Выявлены	8	7–9	22

Примечание. * Ме —медиана частоты употребления представленной группы продуктов за три дня.

 

Проанализировали взаимосвязь между частотой потребления масла животного происхождения и наличием бактерий Klebsiella spp., Lactococcus spp. в просвете толстой кишки. Было установлено, что при частоте употребления данного вида пищевых продуктов при ≤8 (7–9) повышена вероятность выделения Klebsiella spp., Lactococcus spp.

Так, при уменьшении частоты употребления в суточном рационе представленной группы продуктов увеличивается вероятность обнаружения Klebsiella spp., Lactococcus spp. У 66 из 120 участников, в суточном рационе которых потребление масел животного происхождения ≤15,5±1,6 г/сут, выделяется Klebsiella spp., что составляет 55,0%. При употреблении данной группы продуктов ≤15,6±1,6 г/сут у 22 из 120 исследуемых выделены Lactococcus spp., что составило 18,3%.

Дополнительно проанализировали взаимосвязь между частотой потребления молока и молочных продуктов и наличием бактерий Salmonella spp. в просвете толстой кишки. Было установлено, что при частоте употребления данного вида продуктов питания ≥4 возрастает вероятность выделения сальмонелл в кишечном содержимом. При употреблении в среднем 22,5±16,9 г/сут молока и молочных продуктов вероятность обнаружить Salmonella spp. значительно увеличивается (табл. 8).

 

Таблица 8. Взаимосвязь между частотой потребления молока и молочных продуктов и отдельными представителями микробиоты кишечника

Table 8. Association between the frequency of milk and dairy product consumption and specific gut microbiota representatives

Группа продуктов	Выявленный род бактерий	Категориальный показатель	Me*	Q1–Q3	n	p
Молоко и молочные продукты	Тип: Pseudomonadota Класс: Gammaproteobacteria Семейство: Enterobacteriaceae Род: Salmonella	Не выявлены	3	2–4	116	0,031
		Выявлены	4	4–4	4

Примечание. * Ме — медиана частоты употребления представленной группы продуктов за три дня.

 

Также дополнительно провели статистический анализ зависимости между потреблением яиц и яичных продуктов и особенностями микробиоты кишечника в организованном коллективе закрытого типа. Проанализировали взаимосвязь между частотой потребления яиц и яичных продуктов и наличием бактерий Agromyces spp., Geobacillus spp., Roseomonas spp. в просвете толстой кишки. Установлено, что при частоте употребления этого вида продуктов питания ≥3 снижена вероятность выделения данных микроорганизмов. При употреблении в среднем 29,4±21,0 г/сут представленных видов пищевой группы продуктов статистически снижена вероятность выявления в организме бактерий родов Agromyces, 29,4±21,0 г/сут — Geobacillus, 29,4±21,0 г/сут — Roseomonas. При употреблении в среднем менее 15,0±1,0 г/сут данного вида пищевой продукции увеличивается вероятность выявления в микробиоте кишечника представленных родов бактерий.

Следует учитывать, что в проведённом исследовании результаты получены в единичных случаях, однако при анализе статистически достоверные различия представлены для Agromyces spp. (p=0,029), Geobacillus spp. (p=0,029), Roseomonas spp. (p=0,029).

ОБСУЖДЕНИЕ

По результатам исследования В.Ю. Контаревой и соавт. [8] установлено, что при ежедневном употреблении молока и молочных продуктов снижется риск бактерионосительства Salmonella spp. за счёт способности молочных продуктов ингибировать рост и развитие условно-патогенных микроорганизмов. Данный факт подтверждается и другими исследованиями. Однако в нашей работе выявлена обратная корреляция между представленным видом пищевой продукции и частотой выделения представителей указанного рода микроорганизмов. Этот вопрос остаётся предметом обсуждений и требует дополнительных исследований.

Следует отметить, что продукты питания и персонал столовой регулярно обследуют в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологического законодательства. На момент нашего исследования нарушений в сфере санитарно-гигиенического законодательства по продуктам питания и рабочей смены столовой не было выявлено. Таким образом, контаминации продуктов питания от работников столовой Salmonella spp. сведены к минимуму.

В исследовании V. Hoffmann и соавт. [9] установлены случаи контаминации Salmonella spp. молока и молочных продуктов. Авторы утверждают, что бактериальное загрязнение присутствует в пастеризованном и ультрапастеризованном молоке. Так, Salmonella spp. была культивирована в 6,8% (n=27/395) образцов жидкого пастеризованного и ультрапастеризованного молока, в 5,3% (n=21/395) из которых выделялся патоген Salmonella enterica.

Установлено, что употребление в пищу масел животного происхождения также влияет на формирование микробиоты кишечника. Как описали Y. Zhan и соавт. [10], диеты с высоким содержанием насыщенных жиров могут приводить к нарушениям баланса в микробиоте кишечника (дисбиозу). Дисбиоз формируется в результате изменения соотношения Firmicutes и Bacteroidetes. Такие изменения ведут к повышению уровня провоспалительных цитокинов в кишечнике и, как следствие, к увеличению проницаемости его слизистой оболочки. Для поддержания здоровья и гомеостаза кишечной микробиоты рекомендуется придерживаться сбалансированного рациона, в котором обеспечено правильное соотношение потребления жирных кислот, особенно омега-3 и омега-6 полиненасыщенных жирных кислот.

J. Viteri-Echeverría и соавт. [11] описали применение диеты с высоким содержанием жиров пациентами с муковисцидозом. В результате выявлены значимые зависимости: уменьшение потребления белка, мяса и рыбы коррелирует с уменьшением количества бифидобактерий, увеличение потребления липидов коррелирует с увеличением количества Escherichia spp., Shigella spp, Streptococcus spp., а также увеличение потребления углеводов коррелирует с уменьшением количества Veillonella spp., Klebsiella spp.

Микробная обсеменённость молочных продуктов с высоким содержанием жира (например, сливочного масла) требует дальнейшего изучения. М.Ю. Сыромятников и соавт. [12] с использованием молекулярных методов исследовали микробный состав коммерческих марок сливочного масла. Так, были идентифицированы наиболее распространённые роды бактерий: Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Bacillus spp., Escherichia spp., Listeria spp., Citrobacter spp., KIlebsiella spp.

Согласно данным, полученным в ходе нашего исследования взаимосвязи между потреблением масла животного происхождения и некоторыми микроорганизмами, установлена статистическая значимость в отношении Klebsiella spp. (см. табл. 8).

X. Liu и соавт. [13] описали влияние диеты, основанной на добавлении варёных яиц в количестве двух штук в ежедневный рацион на протяжении двух недель исследования. Авторы выявили, что микробиота кишечника участников исследования содержала следующие микроорганизмы: Acinetobacter spp., Alloprevotella spp., Escherichia spp., Shigella spp., Streptococcus spp., Dorea spp., Bifidobacterium spp., Bacteroides spp., Parabacteroides spp. и др. Сделан вывод, что ежедневное употребление двух яиц в течение двух недель значительно улучшает качественные и количественные показатели микробиоты кишечника, а также и положительно влияет на функцию кишечника. Описанные результаты совпадают с полученными нами данными.

Молочно-кислые бактерии являются частью микрофлоры мяса, упакованного под вакуумом или в модифицированной газовой среде. Lactococcus spp. широко применяется в составе заквасок, преимущественно в молочной промышленности, и также присутствует во многих ферментированных продуктах растительного происхождения. Публикуются сведения о выделении Lactococcus spp., которые всегда ассоциировались исключительно с молочными и растительными продуктами, из кишечника участников исследования при употреблении мяса и мясных продуктов (см. табл. 5). Этот факт расширяет понимание данных о распространении и экологии этих микроорганизмов, подчёркивая их способность адаптироваться к различным средам и пищевым источникам. Подобные тенденции также описываются в литературных источниках. Так, Lactococcus spp. выделен из ферментированных колбасных изделий, мясных (свинина) и рыбных продуктов [14].

Также в литературных источниках описывается широкое применение Lactococcus spp. в пищевой промышленности при изготовлении мясных продуктов. К примеру, Lactococcus lactis используют как защитную культуру для предотвращения размножения Listeria spp. в охлаждённых мясных продуктах. Роды бактерий Carnobacterium, Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Weissella играют основную роль в порче мясных продуктов [15]. В нашем исследовании получены обратные данные (см. табл. 7, 8). Мы предполагаем, что это связано с тем, что мясные и рыбные продукты в нашем исследовании использовались без вакуума или не были помещены в модифицированные газовые среды.

В исследовании Okyere и соавт. [16] сообщается о разнообразии бактериальных сообществ в рыбных продуктах, которые они изучали. Были обнаружены такие бактерии, как Escherichia coli, Shigella spp., Salmonella spp., Listeria spp. и Staphylococcus aureus. Также сообщается о выявлении известных патогенных микроорганизмов, таких как Aeromonas spp., Salmonella spp., E. coli, Listeria monocytogenes, Staphylococcus spp., Enterococcus spp. и Vibrio spp. в проанализированной готовой рыбной продукции.

Q. Shang и соавт. [17] установили, что в ферментированной рыбной продукции присутствуют Lactobacillus spp., так как они непосредственно участвуют в процессе ферментации.

Также стоит обратить внимание и на выделение в рыбной продукции Micrococcus spp., в частности Micrococcus luteus. В литературных источниках отмечается описание выделения Micrococcus spp. на начальных этапах производства ферментированных рыбных продуктов. Можно предположить, что это связано с нарушением санитарно-гигиенических процедур при работе с сырьём. Также следует отметить протеолитическую и липолитическую активность Micrococcus spp. [18].

Актуальность проблемы изучения роли микробиоты кишечника и её формирования под воздействием различных видов продуктов питания сохраняется в настоящее время. Полученные результаты позволяют предположить, что продукты животного происхождения могут оказывать влияние на формирование микробиоты кишечника. Различные научные исследования указывают на то, что микробиота может играть роль в развитии и прогрессировании различных заболеваний [19].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги исследования, можно сказать о прямой связи между соблюдением диеты, включающей готовые рыбные блюда, и значительным увеличением в микробиоте кишечника количества выявляемых Limosilactobacillus spp., Micrococcus spp., в частности Micrococcus luteus.

Также выявлены корреляции между употреблением яиц и яичных продуктов и выделением Agromyces spp. Geobacillus spp. Roseomonas spp., которые не описаны в открытых литературных источниках и могут носить частный характер выявления, но при этом имеют статистически достоверные различия. Это малоисследованная микробиота человека, однако данные микроорганизмы естественным образом населяют объекты окружающей среды и в последние годы всё чаще рассматриваются как возможные участники процессов в организме человека (на примере Rhizobium spp).

В нашем исследовании также подтверждена корреляция между потреблением сливочного масла и Klebsiella spp.

Дальнейшие исследования могут дать более широкое понимание того, как разнообразные пищевые продукты влияют на здоровье человека, которое формируется при непосредственном участии микробиоты кишечника.

С учётом полученных данных для установления более достоверных связей между употреблением продуктов животного происхождения и представителями кишечной микробиоты представляется рациональным проведение аналогичных исследований с большей выборкой, разделением и расширением перечня продуктов питания, а также дроблением участников исследования на возрастные группы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. А.В. Ермолаев — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание, редактирование текста; Д.О. Горбачев — концепция и дизайн исследования, написание, редактирование текста; А.В. Лямин — обработка материала, статистическая обработка, написание, редактирование текста; все авторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено этическим комитетом по биоэтике ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол № 252 от 07.09.2022).

Согласие на публикацию. Все участники исследования добровольно подписали форму информированного согласия до включения в исследование.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: A.V. Ermolaev: conceptualization, methodology, data curation, formal analysis, writing—original draft, writing—review & editing; D.O. Gorbachev: conceptualization, writing—original draft, writing—review & editing; A.V. Lyamin: data curation, formal analysis, writing—original draft, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study was approved by the Bioethics Committee of Samara State Medical University, Ministry of Health of Russia (Minutes No. 252 of September 7, 2022).

Consent for publication: All participants provided written informed consent prior to inclusion in the study.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this work.

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, as no new data was collected or created.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer review process involved two external reviewers, a member of the editorial board, and the in-house scientific editor.

About the authors

Alexander V. Ermolaev

Samara State Medical University; 1026 of the Center of State Sanitary and Epidemiological Surveillance

Author for correspondence.
Email: a.v.ermolaev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4044-9139
SPIN-code: 1541-8495
Russian Federation, Samara; Samara

Artem V. Lyamin

Samara State Medical University

Email: a.v.lyamin@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5905-1895
SPIN-code: 6607-8990

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Samara

Dmitrii O. Gorbachev

Samara State Medical University

Email: d.o.gorbachev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8044-9806
SPIN-code: 1276-2740

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files