Разработка пробиотика нового поколения Symbionta на основе природных штаммов Lactobacillus, предложенная студенткой Новосибирского государственного университета Алиной Титенко, направлена на повышение эффективности пробиотических продуктов за счёт использования бактерий с более высокой метаболической активностью. При поддержке Стартап-студии НГУ проект, ориентированный на применение природных изолятов вместо лабораторно адаптированных штаммов, вошёл в число победителей конкурса «Студенческий стартап».

Интерес к микробиоте и её влиянию на здоровье человека в последние годы заметно вырос: активно изучается связь «кишечник – мозг», а также роль бактериальных сообществ в обмене веществ и иммунных реакциях.

Пробиотики рассматриваются как один из инструментов поддержки микробиоты: они участвуют в поддержании барьерной функции кишечника, синтезе метаболитов и подавлении патогенных микроорганизмов. Однако их эффективность во многом зависит от свойств используемых штаммов.

По словам автора проекта, проблема связана с особенностями лабораторного культивирования.

— При длительном культивировании бактерии теряют полезные плазмиды и не производят достаточного количества заявленных веществ, — пояснила Алина Титенко.

В результате характеристики коммерческих пробиотиков могут отличаться от заявленных.

В проекте Symbionta предлагается использовать природные штаммы Lactobacillus, обладающие более широким метаболическим потенциалом. Кандидатные штаммы были выделены на территории Алтайского края и переданы для исследования коллегами из Алтайского государственного университета (АлГУ).

На первом этапе с помощью ученой-биоинформатика Лады Максименко из Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН и при поддержке исследовательской группы Cell Metabolomics Group был проведен метаболомный анализ, позволивший оценить спектр продуцируемых веществ и активность бактерий.

Сравнение с референсным штаммом Lactobacillus acidophilus из коммерческого пробиотика показало преимущества природных изолятов по ряду показателей.

— Например, по количеству продуцируемой молочной кислоты — это один из ключевых параметров, определяющих пробиотический потенциал штамма, поскольку она подавляет патогенные микроорганизмы и поддерживает клетки кишечника, — отметила Алина Титенко.

На текущем этапе отобран наиболее перспективный штамм-кандидат, однако проект предусматривает дальнейшую проверку его свойств. В планах — проведение фенотипических и геномных тестов, а также более глубокий анализ возможных ограничений и рисков. При необходимости команда проекта рассмотрит альтернативные штаммы или их комбинации, чтобы усилить полезные эффекты и снизить потенциальные недостатки.

Помимо изучения биологических характеристик штамма, исследование включает разработку технологического процесса производства пробиотического ингредиента. Это позволит оценить жизнеспособность штаммов при масштабировании, включающим культивирование, сушку и получение стабильной формы продукта. 

— Если штамм показывает хорошие свойства в лаборатории, это ещё не гарантирует, что он подойдёт для промышленного производства — это мы тоже будем проверять, — пояснила автор проекта. 

В работе участвует индустриальный партнёр — компания ЗетГен-84, которая готова затем масштабировать полученные результаты до полноценного производственного цикла. Проект студентки университета также поддерживается специалистами в области биоинформатики и микробиологии из АлГУ и ИЦиГ СО РАН.

По условиям конкурса «Студенческий стартап», у команды есть год на то, чтобы пройти полный цикл — от отбора и валидации штаммов до получения пилотной партии продукта. Ожидается, что на выходе будет создан пробиотический ингредиент массой около 100 граммов, который передадут индустриальному партнёру для дальнейшей оценки и возможного внедрения в производство.

Проект поддержан Фондом содействия инновациям в рамках программы «Студенческий стартап» мероприятия «Платформа университетского технологического предпринимательства» федерального проекта «Технологии».