КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ СЫВОРОТКИ ГРУДНОГО МОЛОКА

Аннотация

Грудное молоко, является не только ценным питательным субстратом, но и обеспечивает защиту ребёнка от условно-патогенных микроорганизмов. Гуморальная противомикробная защита грудного молока складывается из совокупного действия антимикробных полипептидов (АМП), в частности лактоферрина, иммуноглобулинов класса А (IgА) сывороточного альбумина.
Цель: оценить влияние физиологических, биологических и физических факторов на антимикробную активность сыворотки грудного молока.
Материал и методы. Общую активность сыворотки грудного молока и активность её фракции, содержащей АМП, оценивали ранее описанным методом спектрофотометрии. Результаты. Общая активность зависит не от вида микроорганизма (Candida albicans, Staphylococcus aureus, Escherichia coli), а от дозы сыворотки. Активность АМП-фракции возрастает в указанном ряду микроорганизмов. Активность сыворотки грудного молока значительно снижается по мере увеличения срока лактации (r=-0,942), не зависит от возраста матери (r=-0,287). Показано, что антимикробная защита молока варьирует в зависимости от вида млекопитающего: наибольшей активностью обладают сыворотки молока мыши и человека, наименьшей — молока козы. Способ консервации молока — пастеризация, хранение в замороженном состоянии (3 месяца) и лиофильное высушивание/восстановление — снижают активность сыворотки грудного молока человека на 5.2%, 25.7%, 7.3% соответственно; сыворотки коровьего молока на 21.1%, 49.2%, 49.6% соответственно.
Заключение. Полученные данные расширяют возможности применения использованного метода определения антимикробной активности сыворотки молока в клинической лабораторной диагностике его защитных свойств.

Annotation

Breast milk is not only a valuable nutritious substrate, but also protects the baby from opportunistic pathogens. Humoral antimicrobial protection of breast milk consists of the combined effect of antimicrobial polypeptides (AMPs), in particular lactoferrin, immunoglobulins (IgA) and serum albumin.
Objective. To assess the influence of physiological, biological and physical factors on the antimicrobial activity of human milk serum.
Material and methods. The total activity of human milk serum and the activity of its fraction containing AMP were assessed by the previously described spectrophotometry method.
Results. The total activity does not depend on the type of microorganism (Candida albicans, Staphylococcus aureus, Escherichia coli), but on the dose of serum. The activity of the AMP fraction increases in this range of microorganisms. The activity of serum in breast milk decreases significantly as the lactation period increases (r=-0.942) and does not depend on the age of the mother (r=-0.287). It has been shown that the antimicrobial protection of milk varies depending on the species of mammal: mouse and human milk serum have the highest activity, goat milk has the least. The method of milk preservation — pasteurization, frozen storage (3 months) and freeze drying/reconstitution — reduce the activity of human breast milk serum by 5.2%, 25.7%, 7.3%, respectively; cow’s milk whey by 21.1%, 49.2%, 49.6%, respectively. Conclusion. The obtained data expand the possibilities of using the method used to determine the antimicrobial activity of milk serum in clinical laboratory diagnostics of its protective properties.
Key words: breast milk; antimicrobial activity; milk preservation; mammal milk

Об авторах

Список литературы

1.Brandtzaeg, P. The mucosal immune system and its integration with the mammary glands. J. Pediatr. 2010; 156(2): 8-15.
2.Rai D., Adelman A.S., Zhuang W., Rai G.P., Boettcher J., Lönnerdal B. Longitudinal changes in lactoferrin concentrations in human milk: a global systematic review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2014; 54(12):1539-7.
3.Montagne P., Cuillière M.L., Molé C., Béné M.C., Faure G. Changes in lactoferrin and lysozyme levels in human milk during the first twelve weeks of lactation. Adv. Exp. Med. Biol. 2001; 501: 241-7.
4.Kolyganova T.I., Arzumanyan V.G., Khoroshko N.V., Zverev V.V. Differences in the humoral factors of the immune defence of breast milk and colostrum. Voprosy detskoy dietologii. 2021; 19: 1-8. (in Russian)
5.Kolyganova T.I., Arzumanyan V.G., Zverev V.V., Bogdanova E.A. Alternative methods of evaluation of antimicrobial activity of breast milk serum. Byulleten` eksperimental`noy biologii i meditsiny. 2021; 171(4): 504-7. (in Russian)
6.Bogatova O.V., Dogaeva N.G. Determination of milk quality: method. instructions to the laboratory workshop. Orenburg: Orenburgskiy gosudarstvennyi universitet; 2002. (in Russian)
7.Arzumanian V.G., Malbakhova E.T., Foshina E.P., Artemeva T.A., Butovchenko L.M., Vartanova N.O., Shmeleva O.A. Method for determining antimicrobial peptide total activity as a marker of tissue immunity state of various epithelial tissues. Patent RF № 2602298; 2016. (in Russian)
8.Arzumanian V.G., Kolyganova T.I., Svitich O.A., Samoylikov P.V., Konanykhina S.Y., Zaytseva T.A., Zverev V.V. An impact of lactoferrin, serum albumin and secretory immunoglobulin a in actimicrobial activity of breast milk whey. Infektsiya i immunitet. 2022; 12(3): 519-26. (in Russian)
9.Kuipers M.E., de Vries H.G., Eikelboom M.C., Meijer D.K., Swart P.J. Synergistic fungistatic effects of lactoferrin in combination with antifungal drugs against clinical Candida isolates. Antimicrob. Agents Chemother. 1999; 43(11): 2635-41.
10.Al Habty S.H., Ali D.N. Efficiency of lactoferrin to eradicate multidrug resistant staphylococcus aureus isolated from some dairy products. Adv. Anim. Vet. Sci. 2023; 11(1): 35-44.
11.Biernbaum E.N., Gnezda A., Akbar S., Franklin R., Venturelli P.A., McKillip J.L. Lactoferrin as an antimicrobial against Salmonella enterica and Escherichia coli O157: H7 in raw milk. JDS Commun. 2021; 2(3): 92-7.
12.Kolyganova T.I., Arzumanyan V.G., Matvienko M.A., Rodionova A.A., Korshunova D.S., Shatunova P.O., Yastrebova N.E. Antimicrobial activity of mammalian milk whey. Byulleten` eksperimental`noy biologii i meditsiny. 2023; 175(3): 340-4. (in Russian)
13.Arzumanyan V.G., Ozhovan I.M., Svitich O.A. Antimicrobial effect of albumin on bacteria and yeast cells. Byulleten` eksperimental`noy biologii i meditsiny. 2019; 167(6): 763-6. (in Russian)
14.Arzumanyan V.G., Artem`eva T.A., Iksanova A.M. Antifungal activity of human and some mammals sera. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2019; 1: 17-22. (in Russian)
15.Wang B., Timilsena Y.P., Blanch E., Adhikari B. Lactoferrin: Structure, function, denaturation and digestion. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2019; 59(4): 580-96.
16.Rollo D.E., Radmacher P.G., Turcu R.M., Myers S.R., Adamkin D.H. Stability of lactoferrin in stored human milk. J. Perinatol. 2014; 34(4):284-6.

Ключевые слова