astmedАстраханский медицинский журналAstrakhan medical journal1992-6499ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России10.17021/1992-6499-2025-4-84-92astmed-637Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL INVESTIGATIONSИзучение антимикробной активности пробиотического штамма Streptococcus salivariusInvestigation of antimicrobial activity of probiotic strain Streptococcus salivariushttps://orcid.org/0009-0003-3796-4065ПантелеевД. С.PanteleevD. S.

Данил Станиславович Пантелеев, ординатор кафедры ортопедической стоматологии,

Пермь.

Danil S. Panteleev, Resident of the Department,

Perm.

panteleevlvlvl@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5112-2003ГодоваловА. П.GodovalovA. P.

Анатолий Петрович Годовалов, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии и вирусологии,

Пермь.

Anatolii P. Godovalov, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department,

Perm.

agodovalov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2895-387XЯковлевМ. В.YakovlevM. V.

Михаил Владимирович Яковлев, кандидат медицинских наук, врач стоматолог-ортопед, 

Пермь.

Mikhail V. Yakovlev, Cand. Sci. (Med.), Orthopaedic Dentist,

Perm.

mikhailyak@mail.ruПермский государственный медицинский университет им. академика Е. А. ВагнераРоссияE. A. Vagner Perm State Medical UniversityRussian FederationГосударственная стоматологическая поликлиника № 1РоссияState Dental Polyclinic No. 1Russian Federation2025261220252048492Copyright © Пантелеев Д.С., Годовалов А.П., Яковлев М.В., 20252025Пантелеев Д.С., Годовалов А.П., Яковлев М.В.Panteleev D.S., Godovalov A.P., Yakovlev M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.astmedj.ru/jour/article/view/637

При лечении заболеваний ротовой полости антибиотики приводят к полирезистентности бактерий, поэтому необходим поиск альтернативных методов лечения. Перспективным направлением является использование пробиотиков с антимикробным потенциалом. Цель исследования – оценить антимикробную активность пробиотического штамма Streptococcus salivarius M18 против штаммов Escherichia coli, Staphylococcus aureus в зависимости от среды культивирования. Материалы и методы. Изучали ростовые параметры штамма Streptococcus salivarius М18 в молочно-ростовой среде, стрептококковом бульоне, тиогликолевой среде (Россия) путём ежедневного измерения оптической плотности культуральных жидкостей при длине волны 600 нм на спектрофотометре PowerWave X (США) через каждые 24 ч. Общий срок наблюдения – 15 сут. Ежедневно оценивали антимикробную активность культуральной жидкости диско-диффузионным методом против штаммов Staphylococcus aureus, Escherichia coli на агаре Мюллера ‒ Хинтона. Оценивали концентрацию молочной кислоты в культуральной жидкости при помощи набора «Молочная кислота – Ольвекс» (Россия). Оценивали чувствительность Staphylococcus aureus и Escherichia coli с помощью диско-диффузионного метода к антибиотикам и антисептикам, применяемым в стоматологической практике – цефтриаксону, амоксициллину с клавулановой кислотой, ципрофлоксацину, клиндамицину, линкомицину, а также хлоргексидину, борной кислоте и гипохлориту. Для статистического анализа результатов использовали методы описательной статистики, критерия Дункана и коэффициента корреляции. Результаты. Установлено, что в молочно-ростовой среде штамм Streptococcus salivarius M18 обладает выраженными ростовыми параметрами и проявляет высокую функциональную активность. Зона задержки роста Staphylococcus aureus при использовании 3-суточной культуральной жидкости составила 7 ± 1 мм. При удлинении срока культивирования до 7 сут. зона задержки роста Staphylococcus aureus была 7 ± 1 мм, а Escherichia coli – 10 ± 1 мм. Через 10 сут. инкубации в молочно-ростовой среде культуральная жидкость штамма Streptococcus salivarius подавляла рост Staphylococcus aureus (11,7 ± 0,5 мм) и Escherichia coli (13,3 ± 1,1 мм). В тиогликолевой среде и стрептококковом бульоне штамм проявлял меньшие ростовые свойства, а антимикробная активность не проявлялась до 15 сут. Заключение. Антимикробная активность штамма Streptococcus salivarius М18 зависит от состава питательной среды. Наиболее выраженные ростовые параметры и функциональная активность наблюдается в молочно-ростовой среде. 

Antibiotics in the treatment of diseases of Antibiotics in the treatment of oral cavity diseases lead to bacterial multidrug resistance, so it is necessary to search for alternative methods of treatment. A promising direction is the use of probiotics with antimicrobial potential. The aim of the study was to evaluate the antimicrobial activity of probiotic strain Streptococcus salivarius M18 against strains of Escherichia coli, Staphylococcus aureus depending on the cultivation medium. Materials and Methods. Growth parameters of Streptococcus salivarius M18 strain were studied in milk growth medium, streptococcal broth, thioglycol medium (Russia) by means of daily cultivation on a daily basis. medium (Russia) by daily measurement of the optical density of the culture liquids at a wavelength of 600 nm. at a wavelength of 600 nm on a spectrophotometer PowerWave X spectrophotometer (USA) every 24 h. The total observation period was 15 days. Daily antimicrobial activity of the culture fluid was evaluated by disc-diffusion method against Staphylococcus aureus, Escherichia coli strains on Mueller-Hinton agar. The concentration of lactic acid in the culture fluid was assessed using the kit ‘Lactic acid ‒ Olvex’ (Russia). Descriptive statistics, Duncan's criterion and correlation coefficient were used for statistical analysis of the results. correlation. Results. It was established that in the medium of milk growth medium strain Streptococcus salivarius M18 has expressed growth parameters and shows high functional activity. activity. The zone of growth retardation of Staphylococcus aureus when using 3-day culture fluid was 7 ± 1 mm. When the cultivation period was lengthened to 7 days, the growth retardation zone of Staphylococcus aureus was 7 ± 1 mm and that of Escherichia coli was 10±1 mm. After 10 days of incubation in milk growth medium, the culture fluid of Streptococcus salivarius strain inhibited the growth of Staphylococcus aureus (11.7 ± 0.5 mm) and Escherichia coli (13.3 ± 1.1 mm). In thioglycol medium and streptococcal broth, the strain exhibited lower growth properties and did not show antimicrobial activity until 15 days. Conclusion. Antimicrobial activity of Streptococcus salivarius M18 strain depends on the composition of nutrient medium. The most pronounced growth parameters and functional activity were observed in the milk growth medium.

Streptococcus salivariusмолочно-ростовая средаStaphylococcus aureusEscherichia coliантимикробная активностьростовые параметрымолочная кислотаStreptococcus salivariusmilk growth mediumStaphylococcus aureusEscherichia coliantimicrobial activitygrowth propertieslactic acidReferencesDeo P. N., Deshmukh R. Oral microbiome: Unveiling the fundamentals // Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 2019. Vol. 23, no. 1. P. 122‒128. doi: 10.4103/jomfp.JOMFP_304_18.Deo P. N., Deshmukh R. Oral microbiome: Unveiling the fundamentals. J Oral Maxillofac Pathol. 2019; 23 (1): 122‒128. doi: 10.4103/jomfp.JOMFP_304_18.King A. M., Zhang Z., Glassey E., Siuti P., Clardy J., Voigt C. A. Systematic mining of the human microbiome identifies antimicrobial peptides with diverse activity spectra // Nature Microbiology. 2023. Vol. 8, no. 12. P. 2420‒2434. doi: 10.1038/s41564-023-01524-6.King A. M., Zhang Z., Glassey E., Siuti P., Clardy J., Voigt C. A. Systematic mining of the human microbiome identifies antimicrobial peptides with diverse activity spectra. Nature Microbiology. 2023; 8 (12): 2420‒2434. doi: 10.1038/s41564-023-01524-6.Li Y., Liu J., Guan T., Zhang Y., Chen Q., Liu H., Liu C., Luo W., Chen H., Chen L., Zhao T. The submandibular and sublingual glands maintain oral microbial homeostasis through multiple antimicrobial proteins // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023. Vol. 12. P. 1057327. doi: 10.3389/fcimb.2022.1057327.Li Y., Liu J., Guan T., Zhang Y., Chen Q., Liu H., Liu C., Luo W., Chen H., Chen L., Zhao T. The submandibular and sublingual glands maintain oral microbial homeostasis through multiple antimicrobial proteins. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023; 12: 1057327. doi: 10.3389/fcimb.2022.1057327.Liu F., Liang, T., Zhang Z., Liu L., Li J., Dong W., Zhang H., Bai S., Ma L., Kang L. Effects of altitude on human oral microbes // AMB Express. 2021. Vol. 11, no. 1. P. 41. doi: 10.1186/s13568-021-01200-0.Liu F., Liang, T., Zhang Z., Liu L., Li J., Dong W., Zhang H., Bai S., Ma L., Kang L. Effects of altitude on human oral microbes. AMB Express. 2021; 11 (1): 41. doi: 10.1186/s13568-021-01200-0.Baty J. J., Stoner S. N., Scoffield J. A. Oral Commensal Streptococci: Gatekeepers of the Oral Cavity // Journal of Bacteriology. 2022. Vol. 204, no. 11. P. e0025722. doi: 10.1128/jb.00257-22.Baty J. J., Stoner S. N., Scoffield J. A. Oral Commensal Streptococci: Gatekeepers of the Oral Cavity. Journal of Bacteriology. 2022; 204 (11): e0025722. doi: 10.1128/jb.00257-22Abranches J., Zeng L., Kajfasz J. K., Palmer S. R., Chakraborty B., Wen Z. T., Richards V. P., Brady L. J., Lemos J. A. Biology of Oral Streptococci // Microbiology Spectrum. 2018. Vol. 6, no. 5. doi: 10.1128/microbiolspec.GPP3-0042-2018.Abranches J., Zeng L., Kajfasz J. K., Palmer S. R., Chakraborty B., Wen Z. T., Richards V. P., Brady L. J., Lemos J. A. Biology of Oral Streptococci. Microbiology Spectrum. 2018; 6 (5): 10.1128/microbiolspec.GPP3-00422018. doi: 10.1128/microbiolspec.GPP3-0042-2018.Suarez J. E. Microbiota autоctona, probiоticos y prebiоticos [Autochthonous microbiota, probiotics and prebiotics] // Nutricion Hospitalaria. 2015. Vol. 31 Suppl 1. P. 3‒9. doi: 10.3305/nh.2015.31.sup1.8701.Suarez J. E. Microbiota autоctona, probiоticos y prebiоticos [Autochthonous microbiota, probiotics and prebiotics]. Nutricion Hospitalaria. 2015; 31 Suppl 1: 3‒9. doi: 10.3305/nh.2015.31.sup1.8701.Kanwar I., Sah A. K., Suresh P. K. Biofilm-mediated Antibiotic-resistant Oral Bacterial Infections: Mechanism and Combat Strategies // Current Pharmaceutical Design. 2017. Vol. 23, no. 14. P. 2084‒2095. doi: 10.2174/1381612822666161124154549.Kanwar I., Sah A. K., Suresh P. K. Biofilm-mediated Antibiotic-resistant Oral Bacterial Infections: Mechanism and Combat Strategies. Current Pharmaceutical Design. 2017; 23 (14): 2084‒2095. doi: 10.2174/1381612822666161124154549.Pathak J. L., Yan Y., Zhang Q., Wang L., Ge L. The role of oral microbiome in respiratory health and diseases // Respiratory Medicine. 2021. Vol. 185. P. 106475. doi: 10.1016/j.rmed.2021.106475.Pathak J. L., Yan Y., Zhang Q., Wang L., Ge L. The role of oral microbiome in respiratory health and diseases. Respiratory Medicine. 2021; 185: 106475. doi: 10.1016/j.rmed.2021.106475.Bloch S., Hager-Mair F. F., Andrukhov O., Schаffer C. Oral streptococci: modulators of health and disease // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2024. Vol. 14. P. 1357631. doi: 10.3389/fcimb.2024.1357631.Bloch S., Hager-Mair F. F., Andrukhov O., Schаffer C. Oral streptococci: modulators of health and disease. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2024; 14: 1357631. doi: 10.3389/fcimb.2024.1357631.Potempa J., Mydel P., Koziel J. The case for periodontitis in the pathogenesis of rheumatoid arthritis // Nature Reviews Rheumatology. 2017. Vol. 13, no. 10. P. 606‒620. doi: 10.1038/nrrheum.2017.132.Potempa J., Mydel P., Koziel J. The case for periodontitis in the pathogenesis of rheumatoid arthritis. Nature Reviews Rheumatology. 2017; 13 (10): 606‒620. doi: 10.1038/nrrheum.2017.132.Bui F. Q., Almeida-da-Silva C. L. C., Huynh B., Trinh A., Liu, J., Woodward J., Asadi H., Ojcius D. M. Association between periodontal pathogens and systemic disease // Journal Biomed. 2019. Vol. 42, no. 1. P. 27‒35. doi: 10.1016/j.bj.2018.12.001.Bui F. Q., Almeida-da-Silva C. L. C., Huynh B., Trinh A., Liu, J., Woodward J., Asadi H., Ojcius D. M. Association between periodontal pathogens and systemic disease. Journal Biomed. 2019; 42 (1): 27‒35. doi: 10.1016/j.bj.2018.12.001.Madhavan A., Arun K. B., Sindhu R., Krishnamoorthy J., Reshmy R., Sirohi R., Pugazhendi A., Awasthi M. K., Szakacs G., Binod, P. Customized yeast cell factories for biopharmaceuticals: from cell engineering to process scale up // Microbial Cell Factories. 2021. Vol. 20, no. 1. P. 124. doi: 10.1186/s12934-021-01617-z14.Madhavan A., Arun K. B., Sindhu R., Krishnamoorthy J., Reshmy R., Sirohi R., Pugazhendi A., Awasthi M. K., Szakacs G., Binod, P. Customized yeast cell factories for biopharmaceuticals: from cell engineering to process scale up. Microbial Cell Factories. 2021; 20 (1): 124. doi:10.1186/s12934-021-01617-z14.Lund P. A., De Biase D., Liran O., Scheler O., Mira N. P., Cetecioglu Z., Fernandez E. N., Bover-Cid S., Hall R., Sauer M., O'Byrne C. Understanding How Microorganisms Respond to Acid pH Is Central to Their Control and Successful Exploitation // Frontiers in Microbiology. 2020. Vol. 11. P. 556140. doi: 10.3389/fmicb.2020.556140.Lund P. A., De Biase D., Liran O., Scheler O., Mira N. P., Cetecioglu Z., Fernandez E. N., Bover-Cid S., Hall R., Sauer M., O'Byrne C. Understanding How Microorganisms Respond to Acid pH Is Central to Their Control and Successful Exploitation. Frontiers in Microbiology. 2020; 11: 556140. doi: 10.3389/fmicb.2020.556140.Kassim A., Omuse G., Premji Z., Revathi G. Comparison of Clinical Laboratory Standards Institute and European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing guidelines for the interpretation of antibiotic susceptibility at a University teaching hospital in Nairobi, Kenya: a cross-sectional study // Annals of clinical microbiology and antimicrobials. 2016. Vol. 15, no. 21. doi: 10.1186/s12941-016-0135-3.Kassim A., Omuse G., Premji Z., Revathi G. Comparison of Clinical Laboratory Standards Institute and European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing guidelines for the interpretation of antibiotic susceptibility at a University teaching hospital in Nairobi, Kenya: a cross-sectional study // Annals of clinical microbiology and antimicrobials. 2016; 15 (21). doi: 10.1186/s12941-016-0135-3.Андреева И. В., Стецюк О. У. Новый пробиотический штамм Streptococcus salivarius K12 в клинической практике // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019. T. 21, № 2. С. 92‒99.Andreeva I. V., Steczyuk O. U. New probiotic strain Streptococcus salivarius K12 in clinical practice. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya ximioterapiya = Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2019; 21 (2): 92‒99 (In Russ.).Тахавиев И. Г., Алимов А. М. Изучение роста микроорганизмов рода streptococcus на различных питательных средах // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2018. Т. 234, № 2. С. 190‒195.Taxaviev I. G., Alimov A. M. Study of the growth of microorganisms of the genus streptococcus on various nutrient media. Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy meditsiny im. N. E. Baumana = Scientific Notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N. E. Bauman. 2018; 234 (2): 190‒195 (In Russ.).Федорова О. В., Понкратова С. А., Валеева Р. Т., Исламгулов И. Р. Питательные среды в производствах медицинских и ветеринарных препаратов // Вестник Казанского технологического университета. 2017. Т. 20, № 4. С. 130‒133.Fedorova O. V., Ponkratova S. A., Valeeva R. T., Islamgulov I. R. Nutrient media in the production of medical and veterinary drugs. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta = Herald of Kazan Technological University. 2017; 20 (4): 130‒133 (In Russ.).Джафаров Э. М., Эдишерашвили У. Б., Мусаев М. Г., Стоматов Д. В., Долгалев А. А., Бурлакова Л. А., Шульга Г. С., Юсупов Х. Р. Перспективы применения пробиотиков на основе s. salivarius в стоматологии. Обзор литературы // Главный врач Юга России. 2021. Т. 6, № 81. С. 4‒7.Dzhafarov E`. M., E`disherashvili U. B., Musaev M. G., Stomatov D. V., Dolgalev A. A., Burlakova L. A., Shul`ga G. S., Yusupov X. R. Prospects for the application of probiotics based on S. salivarius in dentistry. Literature review. Glavnyy vrach Yuga Rossii = Chief Physician of the South of Russia. 2021; 6 (81): 4‒7 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.