Пробиотики

Pediococcus pentosaceus

Идентификация и таксономия

  • Полное научное название: Pediococcus pentosaceus (вид); конкретные штаммы включают P. pentosaceus CECT 8330, P. pentosaceus LMG 11484, P. pentosaceus KCTC 3783
  • Коллекционные номера: DSM 20336, ATCC 25745, CCUG 21569, LMG 11484, KCTC 3783
  • Класс бактерий: Грамположительные, факультативно анаэробные кокки, образующие пары или тетрады
  • Генетические маркеры: Наличие генов, кодирующих бактериоцины (например, пентоцины), гены устойчивости к окислительному стрессу, отсутствие известных генов вирулентности. Гены agg, efaA и cyl — как правило, отсутствуют, что указывает на безопасность штамма
  • Природный источник обитания: Ферментированные продукты (квашеная капуста, кимчи, йогурт, салями, оливковое масло холодного отжима), кишечник человека и животных, растительные субстраты
  • Синонимы и устаревшие названия: Ранее классифицировался как Pediococcus halophilus, Streptococcus pentosaceus
  • Статус безопасности: Признан безопасным (GRAS — FDA, США); имеет статус QPS (Qualified Presumption of Safety — EFSA, ЕС); включен в перечень микроорганизмов, разрешённых к использованию в пищевых продуктах и БАДах в РФ (в соответствии с СанПиН и рекомендациями Роспотребнадзора)

История открытия и исследований

Pediococcus pentosaceus был впервые выделен в середине XX века из ферментированных растительных продуктов. Изначально изучался как заквасочный микроорганизм в пищевой промышленности благодаря своей способности к быстрой ферментации сахаров и образованию кислоты. В 1980–1990-х годах начались исследования его антагонистических свойств в отношении патогенных бактерий, что положило начало интересу со стороны микробиологии и пробиотической науки.

Ключевые клинические исследования последних двух десятилетий продемонстрировали потенциал P. pentosaceus в поддержании здоровья ЖКТ, снижении воспалительных маркеров и модуляции иммунного ответа. Штамм P. pentosaceus CECT 8330 активно изучался в контексте метаболического синдрома и ожирения (в комбинации с другими пробиотиками), а P. pentosaceus LMG 11484 — как компонент заквасок и потенциальный антагонист Helicobacter pylori.

Несколько патентов зарегистрировано на использование штаммов P. pentosaceus в пробиотических композициях, включая патенты в ЕС и США (например, EP2572732B1 — «Probiotic composition comprising Pediococcus pentosaceus for gut health»). Производители оригинальных штаммов — международные коллекции микроорганизмов (DSMZ, ATCC, LMG), а также компании, разрабатывающие пробиотики (например, Lallemand, Chr. Hansen, Biosearch Life).

Механизм действия

Pediococcus pentosaceus проявляет пробиотические эффекты через несколько ключевых механизмов:

Конкурентное исключение патогенов:
Штамм эффективно колонизирует эпителий кишечника (в тонком и подвздошном отделах), конкурируя с патогенами за адгезивные сайты. Экспериментально показано подавление роста Salmonella enterica, Listeria monocytogenes, Escherichia coli и Clostridium perfringens за счёт выработки органических кислот и бактериоцинов.

Выработка метаболитов:
Производит молочную кислоту (L- и D-формы), что снижает pH в локальных участках кишечника, подавляя рост патогенов. Некоторые штаммы синтезируют бактериоцины (например, пентоцин), обладающие узким спектром действия, но высокой эффективностью против грамположительных бактерий. Также выявлен синтез витаминов группы B (фолиевой кислоты, рибофлавина) в модельных условиях.

Модуляция иммунитета:
Активирует клетки врождённого иммунитета через взаимодействие с TLR-2 и TLR-4 на поверхности дендритных клеток и макрофагов. Исследования in vitro и на животных моделях показывают снижение уровня провоспалительных цитокинов (TNF-α, IL-6) и повышение продукции IL-10 — противовоспалительного медиатора. Также отмечено усиление продукции sIgA в кишечнике.

Влияние на целостность кишечного барьера:
В экспериментальных моделях повреждения эпителия (например, при индуцированном дексатран-сульфатом колите) P. pentosaceus способствует усилению экспрессии белков плотных контактов (claudin-1, occludin, ZO-1), что снижает «кишечную утечку» и транслокацию микробных компонентов.

Клинические показания

Основные

  • Поддержание баланса микробиоты кишечника после антибиотикотерапии
  • Профилактика и симптоматическая коррекция функциональных расстройств ЖКТ (вздутие, метеоризм, неустойчивый стул)
  • Снижение риска диареи, ассоциированной с антибиотиками (AAD), в составе комбинированных пробиотиков
  • Адъювантная поддержка при хронических воспалительных состояниях ЖКТ (в составе комплексной терапии)

Исследуемые (офф-лейбл)

  • Модуляция метаболизма липидов и глюкозы (исследования in vivo показывают снижение уровня холестерина и инсулинорезистентности)
  • Поддержка при аллергических состояниях (через иммуномодуляцию)
  • Антагонизм Helicobacter pylori в комбинированных схемах (снижение колонизации и воспаления в желудке)
  • Профилактика инфекций мочевыводящих путей (через системное иммуностимулирующее действие)

Практическое применение: сценарии использования

Сценарий 1: Вздутие и метеоризм после курса антибиотиков
Пациент перенёс инфекцию верхних дыхательных путей, прошёл 7-дневный курс амоксициллина. После терапии появилось вздутие, урчание, неустойчивый стул. Выбирают пробиотик с P. pentosaceus из-за его устойчивости к бета-лактамам и способности быстро восстанавливать баланс микробиоты. Ожидается постепенное улучшение в течение 1–2 недель. Подчёркивается необходимость совмещения с диетой, богатой клетчаткой.

Сценарий 2: Частые ОРВИ у ребёнка (6 лет)
Ребёнок часто болеет в осенне-зимний период. В составе профилактического протокола — пробиотик с P. pentosaceus (в комбинации с лактобациллами). Выбор обусловлен данными о модуляции иммунитета и безопасностью штамма. Эффект накопительный — оценивается через 2–3 месяца. Пробиотик не заменяет вакцинацию и гигиенические меры.

Сценарий 3: Хроническое воспаление кишечника (неактивная фаза НЯК)
Пациент в ремиссии, получает базисную терапию (5-аминосалицилаты). Добавляют пробиотик с P. pentosaceus для поддержания барьерной функции и снижения системного воспаления. Ожидается уменьшение частоты рецидивов. Важно: пробиотик не отменяет основное лечение и используется строго по согласованию с гастроэнтерологом.

Схемы дозирования и формы выпуска

Форма выпуска Концентрация (КОЕ/г или мл) Рекомендуемая доза Длительность курса Условия хранения
Капсулы (сухая форма) 1–10 млрд КОЕ/капсула 1 капсула в день 4–12 недель Хранение при +2–8 °C (некоторые штаммы — при комнатной температуре)
Порошок (для разведения) 5–20 млрд КОЕ/пакетик 1 пакетик в день 4–8 недель Сухое, прохладное место; после вскрытия — использовать в течение 1 месяца
Ферментированные продукты (кефир, капуста) 10⁶–10⁸ КОЕ/г (вариативно) 50–100 г в день Постоянное употребление Холодильник, до даты окончания срока годности
  • Дети (3–12 лет): доза — 1/2 от взрослой, приём — во время еды
  • Приём: рекомендуется во время или сразу после еды (для защиты от кислоты желудка)
  • Совместимость с антибиотиками: интервал не менее 2–3 часов. Некоторые штаммы P. pentosaceus устойчивы к пенициллинам и цефалоспоринам, но совместный приём может снижать эффективность

Побочные эффекты и реакция Герксхаймера

Побочные эффекты при приёме P. pentosaceus встречаются редко. Возможны:

  • Временное усиление метеоризма и вздутия в первые 3–7 дней
  • Изменение консистенции стула (редко — лёгкая диарея или запор)
  • Реакция, напоминающая «эффект Герксхаймера» (усиление симптомов из-за массовой гибели патогенов) — описана единично, чаще при высоких дозах

Практические стратегии минимизации

  • Титрование дозы: начинать с 1/4–1/2 дозы, постепенно увеличивая в течение 5–7 дней
  • При усилении симптомов: временно снизить дозу или приостановить приём на 2–3 дня, затем возобновить с меньшей дозой
  • Когда прекратить приём: при появлении болей в животе, тошноты, признаков аллергии (крапивница, зуд), а также при подозрении на СИБР (синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке) — особенно у пациентов с замедленной моторикой

Противопоказания и предостережения

  • Абсолютные:
    • Синдром короткой кишки
    • Острый панкреатит
    • Тяжёлый иммунодефицит (например, при ВИЧ на поздних стадиях, после трансплантации)
    • Индивидуальная непереносимость компонентов
  • Относительные:
    • СИБР в анамнезе
    • Злокачественные новообразования с метастазами
  • Особые группы:
    • Беременность и лактация: данные о безопасности ограничены, но штамм считается безопасным (GRAS/QPS); рекомендуется консультация врача
    • Дети до 3 лет: использование только под контролем педиатра; не рекомендуется для новорождённых и недоношенных

Аналоги и синергисты

Микроорганизм Зона действия Устойчивость к желудочному соку и желчи Доказательная база (РКИ) Возможность совместного приёма
Lactobacillus rhamnosus GG Тонкий кишечник Высокая Более 100 РКИ Да, синергия в подавлении патогенов
Bifidobacterium longum subsp. infantis Толстый кишечник Умеренная Около 50 РКИ Да, в комбинированных формулах
Bacillus coagulans Тонкий и толстый кишечник Очень высокая (спорообразующий) ~30 РКИ Да, особенно при диарее на фоне антибиотиков
Saccharomyces boulardii Весь кишечник (транзит) Высокая (дрожжи устойчивы к кислоте) Более 80 РКИ Да, часто комбинируется для профилактики AAD

P. pentosaceus хорошо сочетается с лактобациллами и бифидобактериями, усиливая их антагонистические свойства. Особенно эффективен в синбиотических формулах с пребиотиками (инулин, ФОС).

Питание и пребиотики на фоне приёма

  • Предпочтительные волокна: инулин, фруктоолигосахариды (ФОС), резистентный крахмал (из охлаждённого картофеля, бобовых, зелёных бананов) — способствуют росту не только P. pentosaceus, но и других полезных бактерий
  • Продукты, которые стоит ограничить: сахар, рафинированные углеводы, ультраобработанная пища — способствуют росту патогенных и условно-патогенных микроорганизмов
  • Ферментированные продукты: квашеная капуста, кимчи, натуральный йогурт, кефир — могут служить дополнительным источником живых штаммов, включая P. pentosaceus. Рекомендуются как часть поддерживающей диеты

Выращивание в домашних условиях

Pediococcus pentosaceus можно культивировать в домашних условиях, особенно при приготовлении ферментированных овощей и молочных продуктов.

  • Базовая питательная среда: свежая капуста (для квашения), молоко (для заквасок), овощные отвары (с добавлением соли и сахара)
  • Источники углеводов: лактоза (в молоке — 4–5 г/100 мл), глюкоза (1–2% от массы субстрата), инулин (0,5–1%)
  • Температурный режим: 25–30 °C; длительность инкубации — 3–7 дней (для капусты), 12–24 часа (для молочных заквасок)
  • Аэрация: анаэробные условия — герметичная ёмкость с гидрозатвором или закрытая банка с периодическим выпуском газа
  • Признаки успешной ферментации: pH 3,5–4,2, кисловатый вкус, отсутствие плесени, умеренное газообразование
  • Меры стерильности: тщательное мытьё ёмкостей, использование чистых инструментов, избегание контакта с металлом (кроме нержавеющей стали), контроль солевого раствора (2–3% для капусты)
  • Хранение маточной культуры: не рекомендуется для P. pentosaceus в домашних условиях из-за риска контаминации; приготовленные продукты хранят в холодильнике до 2–3 месяцев

⚠️ Предупреждение: домашнее культивирование не гарантирует стерильность, стабильность штамма или точную концентрацию КОЕ. Для терапевтических целей предпочтительны сертифицированные пробиотические препараты с клинически изученными штаммами.

Сохранение эффекта после отмены

P. pentosaceus является транзиторным штаммом — он не колонизирует кишечник на постоянной основе и вымывается в течение 1–3 недель после прекращения приёма. Однако исследования показывают, что даже кратковременный приём может приводить к временным, но значимым изменениям в составе микробиоты и иммунной активности.

  • Данные метагеномных исследований указывают на сохранение изменений в микробиоте до 4 недель после окончания курса, особенно при сочетании с пребиотиками
  • Для закрепления эффекта рекомендуются:
    • Длительные курсы (8–12 недель)
    • Периодический приём (например, 1 месяц в квартал)
    • Изменение рациона в сторону большего содержания клетчатки и ферментированных продуктов
  • При хронических состояниях (например, частые рецидивы дисбиоза, СРК) может потребоваться постоянный или циклический приём

Долгосрочная безопасность

P. pentosaceus имеет длительную историю безопасного применения в пищевой промышленности и пробиотиках. Нет достоверных сообщений о сепсисе или инвазивных инфекциях, связанных с этим видом, у иммунокомпетентных лиц.

  • Риски горизонтального переноса генов устойчивости к антибиотикам считаются низкими, поскольку большинство штаммов не содержат плазмид с генами резистентности. Тем не менее, скрининг на наличие таких генов проводится при разработке пробиотических штаммов
  • Рекомендации по мониторингу: при длительном приёме (более 6 месяцев) — контроль общего состояния, при появлении необычных симптомов — консультация врача. Лабораторный мониторинг не требуется при стандартном использовании

Заключение

Pediococcus pentosaceus — представитель класса грамположительных факультативно анаэробных кокков, традиционно используемый в пищевой ферментации и всё активнее изучаемый как пробиотик. Его клиническая значимость обусловлена способностью модулировать микробиоту, подавлять патогены, укреплять кишечный барьер и оказывать умеренное иммуностимулирующее действие.

Штамм входит в состав комбинированных пробиотиков и используется в профилактике дисбиоза, поддержке после антибиотиков и как элемент комплексной терапии функциональных расстройств ЖКТ. Несмотря на транзиторность, его эффекты могут быть значимыми при правильном режиме приёма и сопутствующей диете.

Перспективы исследований включают изучение его роли в метаболических заболеваниях, аллергии и взаимодействии с другими компонентами микробиома. В настоящее время P. pentosaceus рассматривается как перспективный компонент персонализированных пробиотических стратегий, особенно в сочетании с пребиотиками и другими симбиотическими микроорганизмами.

Решение о применении должно приниматься с учётом индивидуальных особенностей пациента и обсуждаться с врачом, особенно при хронических заболеваниях и иммунных нарушениях.