Пробиотики

Leuconostoc citreum KM20

Leuconostoc citreum KM20: пробиотик из группы иных молочнокислых бактерий

  • Полное научное название: Leuconostoc citreum штамм KM20
  • Коллекционные номера: Данные о депонировании в международных коллекциях (ATCC, DSM, CCUG, LMG) для штамма KM20 не опубликованы в открытых источниках
  • Класс бактерий: Грамположительные, факультативно анаэробные, неспорообразующие кокки
  • Генетические маркеры: У штамма KM20 выявлены гены, ассоциированные с синтезом бактериоцинов (например, лейкоцина), а также гены, участвующие в метаболизме углеводов и устойчивости к кислой среде. Гены вирулентности, характерные для патогенных бактерий, не обнаружены
  • Природный источник обитания: Штамм KM20 был выделен из традиционных ферментированных овощных продуктов (корейская кимчи). Вид Leuconostoc citreum также встречается в других ферментированных продуктах, растительных субстратах и редко — в микробиоте верхних отделов ЖКТ человека
  • Синонимы и устаревшие названия: Leuconostoc citreum ранее классифицировался как часть группы Leuconostoc mesenteroides; современная таксономия разделила их на отдельные виды. У штамма KM20 нет зарегистрированных синонимов
  • Статус безопасности: Вид Leuconostoc citreum в целом признан безопасным в контексте пищевой промышленности. Штамм KM20 проходил предклинические испытания на цитотоксичность и гемолиз, результаты указывают на отсутствие токсичности. Официальный статус GRAS (FDA) или QPS (EFSA) для данного штамма не подтверждён. В России не входит в перечень разрешённых пробиотических микроорганизмов Минздрава РФ на 2024 год

История открытия и исследований

Штамм Leuconostoc citreum KM20 был впервые выделен в ходе микробиологического анализа кимчи — традиционного корейского ферментированного овощного продукта. Исследования, проведённые в начале 2010-х годов, были направлены на выявление антагонистически активных штаммов, способных подавлять рост патогенных бактерий, таких как Listeria monocytogenes и Salmonella spp. Именно в этом контексте KM20 привлёк внимание учёных благодаря высокой антимикробной активности.

Ключевые исследования штамма KM20 сосредоточены на его антагонистических свойствах и способности продуцировать бактериоцины. В серии in vitro-исследований показано, что культуральная жидкость KM20 эффективно ингибирует рост грамположительных и грамотрицательных патогенов. Патенты на использование штамма в качестве биоконсерванта в пищевой промышленности зарегистрированы в Южной Корее, однако терапевтическое применение в качестве пробиотика остаётся в стадии предклинических разработок.

Производителем оригинального штамма считается исследовательская группа, связанная с университетами Сеула. На сегодняшний день KM20 не коммерциализирован как лекарственное средство или БАД.

Механизм действия

Конкурентное исключение патогенов

Штамм KM20 демонстрирует высокую антагонистическую активность против широкого спектра патогенов, включая Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Salmonella enterica. Это связано с выработкой бактериоцинов — белковых веществ, вызывающих лизис клеточных стенок конкурентов.

Выработка метаболитов

Как представитель гетероферментативных молочнокислых бактерий, L. citreum KM20 ферментирует углеводы с образованием молочной кислоты, уксусной кислоты, этанола и углекислого газа. Эти метаболиты способствуют снижению pH в микроокружении, что угнетает рост патогенной флоры. Также обнаружена способность штамма синтезировать экзополисахариды (например, декстран), что может играть роль в адгезии к субстратам и формированию биоплёнок.

Модуляция иммунитета

Данные о прямом влиянии KM20 на иммунную систему человека ограничены. Однако исследования на клеточных линиях показывают, что компоненты клеточной стенки Leuconostoc spp. могут взаимодействовать с TLR-2 и TLR-4 рецепторами, потенциально инициируя умеренный противовоспалительный ответ. Цитокиновый профиль in vitro указывает на возможное снижение уровня провоспалительных маркеров, таких как IL-6 и TNF-α, при стимуляции макрофагов.

Влияние на целостность кишечного барьера

Прямых исследований влияния штамма KM20 на экспрессию белков плотных контактов (tight junctions) не проводилось. Однако у близких видов рода Leuconostoc в моделях in vitro отмечено умеренное укрепление барьера за счёт снижения проницаемости эпителия. Эффект, вероятно, опосредован кислой средой и метаболитами, а не прямой колонизацией эпителия.

Клинические показания

Основные

На данный момент Leuconostoc citreum KM20 не имеет одобренных клинических показаний в качестве пробиотика. Его применение ограничено пищевой промышленностью как биопресервант.

Исследуемые

  • Профилактика пищевых инфекций (за счёт антагонизма к патогенам)
  • Поддержка микробиоты при дисбиозах, вызванных нарушением диеты
  • Потенциальное применение в синбиотических препаратах для модуляции ферментации в толстом кишечнике

Все перспективные направления требуют подтверждения в рандомизированных клинических исследованиях на людях.

Практическое применение: сценарии использования

Сценарий 1: Частые пищевые отравления у ребёнка
Родители ищут средство для профилактики кишечных инфекций у дошкольника. Штамм KM20 привлекает своей антимикробной активностью, но важно подчеркнуть, что клинические данные по профилактике инфекций у детей отсутствуют. Реалистичное ожидание — потенциальное снижение колонизации патогенов при систематическом приёме, однако эффект не сравним с вакцинацией или гигиеной. Пробиотик не заменяет симптоматическое лечение при острой диарее.

Сценарий 2: Поддержка после курса антибиотиков
Пациент перенёс лёгкую форму антибиотикоассоциированной диареи. В поиске альтернатив классическим пробиотикам рассматривает штаммы с антагонистической активностью. KM20 теоретически может помочь в восстановлении баланса, но его выживаемость в кишечнике после антибиотиков не изучена. Эффект, если и возникает, носит накопительный характер. Выбор штамма должен обсуждаться с врачом, особенно при иммунных нарушениях.

Сценарий 3: Участие в проекте по модуляции микробиоты
Участник микробиомного исследования принимает экспериментальный пробиотик на основе KM20. Проблема — отсутствие колонизации в кишечнике. Это соответствует природе штамма: Leuconostoc — транзиторная бактерия, не адаптированная к длительному пребыванию в ЖКТ. Ожидать стойкого изменения микробиоты не следует.

Схемы дозирования и формы выпуска

Форма выпуска Концентрация (КОЕ/г или мл) Рекомендуемая доза Длительность курса Условия хранения
Сухой лиофилизат (в исследовательских целях) 10^9 – 10^10 КОЕ/г 1 капсула в день 4–8 недель (в исследованиях) При +4°C, в защищённой от влаги упаковке
Жидкая культура (лабораторное применение) 10^8 – 10^9 КОЕ/мл 1 мл в день 1–2 недели При +4°C, анаэробные условия

Особенности приёма:
— Приём рекомендуется во время или сразу после еды для защиты от кислоты желудка.
— При одновременном приёме с антибиотиками интервал должен составлять не менее 2–3 часов.
— Для детей до 12 лет безопасность и дозировка не установлены.
— Данные по применению у беременных и кормящих отсутствуют.

Побочные эффекты и реакция Герксхаймера

Побочные эффекты при приёме Leuconostoc citreum KM20 маловероятны у здоровых людей, но возможны:

  • Временное вздутие и газообразование
  • Изменение консистенции стула (преходящая диарея или запор)
  • Редко — аллергические реакции на компоненты среды культивирования

Реакция Герксхаймера (усиление симптомов на фоне лизиса патогенов) теоретически возможна, но не описана в литературе для данного штамма.

Практические стратегии минимизации

  • Начинайте с пониженной дозы (например, 1/2 капсулы) в течение первых 3–5 дней
  • При усилении вздутия или дискомфорта временно снизьте дозу или сделайте перерыв на 2–3 дня
  • Прекратите приём при появлении болей в животе, лихорадки, признаков аллергии или симптомов СИБР (хроническое вздутие, диарея после приёма углеводов)

Противопоказания и предостережения

Абсолютные противопоказания:

  • Синдром короткой кишки
  • Острый панкреатит
  • Тяжелый иммунодефицит (включая ВИЧ с CD4 < 200, после трансплантации)
  • Индивидуальная непереносимость компонентов

Относительные предостережения:

  • Дети до 3 лет — отсутствие данных безопасности
  • Беременность и лактация — применение только под контролем врача
  • Наличие центральных венозных катетеров — теоретический риск бактериемии

Аналоги и синергисты

Штамм/пробиотик Зона действия Устойчивость к желудочному соку и желчи Доказательная база (РКИ) Возможность совместного приёма
Lactobacillus rhamnosus GG Тонкий кишечник Высокая Более 1000 РКИ Да, синергия по иммунной модуляции
Bacillus coagulans Тонкий кишечник Очень высокая (спорообразующий) Около 50 РКИ Да, особенно при диарее
Saccharomyces boulardii Вся кишка (транзиторный) Высокая (дрожжи устойчивы к pH) Более 200 РКИ Да, при антибиотикоассоциированной диарее
Leuconostoc mesenteroides (близкий вид) Верхние отделы ЖКТ Умеренная Единичные исследования Да, возможна синергия в ферментации

Наиболее перспективны комбинации KM20 с классическими пробиотиками в рамках синбиотических формул, особенно при целенаправленном подавлении патогенов.

Питание и пребиотики на фоне приёма

Для поддержки активности Leuconostoc citreum рекомендуется употребление:

  • Растительных волокон: инулин, ФОС (фруктоолигосахариды), резистентный крахмал (в отварном и охлаждённом картофеле, зелёных бананах)
  • Пищевых источников: цикорий, топинамбур, чеснок, лук, ячмень, овсянка

Ограничение:

  • Сахара и легкоусвояемых углеводов (провоцируют рост условно-патогенной флоры)
  • Ультраобработанных продуктов (низкое содержание волокон, высокое — консервантов)

Ферментированные продукты (кимчи, квашеная капуста, кефир) могут служить дополнением, так как содержат естественные популяции молочнокислых бактерий, включая Leuconostoc spp.

Выращивание в домашних условиях

Штамм Leuconostoc citreum KM20 теоретически может быть культивирован в домашних условиях, но требует строгого соблюдения условий.

  • Базовая питательная среда: овощной отвар (свёкла, капуста, морковь) или обезжиренное молоко
  • Источники углеводов: сахар (2–5% от объёма), лактоза (в молочной среде), инулин (1–2%)
  • Температурный режим: 25–30°C
  • Длительность инкубации: 24–72 часа
  • Аэрация: анаэробные условия (банку закрывать плотно, но с возможностью выхода газа — например, через марлю или водяной затвор)
  • Признаки успешной ферментации: pH 3.8–4.5, кисловатый вкус, отсутствие плесени, образование пузырьков CO2
  • Меры стерильности: стерилизация банок (кипячение 10–15 мин), использование чистых инструментов, избегание контакта с воздухом после закладки
  • Хранение маточной культуры: при +4°C, пересев каждые 7–10 дней. При длительном хранении — заморозка с криопротектором (глицерин 15%) при –80°C

⚠️ Предупреждение: домашнее культивирование не гарантирует стерильность, точную концентрацию КОЕ или отсутствие контаминации. Риск инфекции или токсикоинфекции при нарушении технологии — реален. Для терапевтических целей предпочтительны сертифицированные препараты с контролируемым составом.

Сохранение эффекта после отмены

Leuconostoc citreum KM20 — транзиторный штамм. Исследования показывают, что он не колонизирует кишечник человека длительно и вымывается в течение нескольких дней после прекращения приёма.

Данные о сохранении изменений микробиоты после приёма KM20 отсутствуют. Устойчивый эффект маловероятен без системного изменения диеты или комбинированного подхода.

Стратегии закрепления:

  • Периодический приём (например, 1 курс в 2–3 месяца)
  • Совместное использование с пребиотиками и другими пробиотиками
  • Поддержание растительной, богатой клетчаткой диеты

Постоянный приём может быть оправдан только в хронических состояниях с высоким риском колонизации патогенами, но требует медицинского контроля.

Долгосрочная безопасность

Данные о многолетнем применении Leuconostoc citreum KM20 отсутствуют. У близких видов рода Leuconostoc в редких случаях описаны случаи бактериемии у иммунокомпрометированных пациентов.

Геномный анализ штамма KM20 не выявил мобильных элементов, несущих гены устойчивости к антибиотикам, однако риск горизонтального переноса требует мониторинга при массовом применении.

Рекомендуется:

  • Не использовать штамм длительно без контроля врача
  • Избегать приёма при наличии катетеров или после операций на ЖКТ
  • При длительной терапии — периодическая оценка состояния микробиоты и иммунного статуса

Заключение

Leuconostoc citreum KM20 — интересный представитель «иных» пробиотиков, выделенный из ферментированных продуктов. Его основная ценность — антагонистическая активность против патогенов за счёт выработки бактериоцинов. Однако как пробиотик для человека он остаётся в стадии исследований: отсутствуют клинические испытания, подтверждённый статус безопасности и коммерческие препараты.

В текущих протоколах лечения штамм не используется. Его потенциальное место — в синбиотических формулах для профилактики кишечных инфекций или как компонент биоконсервации в пищевой промышленности.

Перспективы исследований включают:

  • Оценку безопасности и колонизации у людей
  • Рандомизированные исследования по профилактике дисбиозов
  • Генетическую модификацию для усиления стабильности и активности

Применение L. citreum KM20 в качестве пробиотика требует дальнейших научных обоснований и клинической валидации. Рекомендуется обсудить возможность его использования с врачом, особенно при хронических заболеваниях или иммунных нарушениях.