Аннотация

 

Актуальность изучаемой научной проблемы определяется глобальным осознанием необходимости сокращения использования кормовых антибиотиков в животноводстве, с разработкой альтернативных подходов к контролю бактериальных инфекций у сельскохозяйственных животных. Это подтверждается принятием «Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года» (сентябрь 2017 года — Распоряжение Правительства Российской Федерации № 2045-р) и первыми данными эпиднадзора об устойчивости к противомикробным препаратам (январь 2018 года — доклад Всемирной организации здравоохранения), свидетельствующие о высоком уровне устойчивости к антибиотикам ряда серьезных бактериальных инфекций в странах как с высоким, так и с низким уровнем доходов. Уже сегодня в ЕС на лечение резистентных патогенов затрачивается 1,5 млрд евро в год; в США – расходы по управлению антибиотикорезистентностью составляют 0,1-10 млрд дол. США в год. По данным ВОЗ в ближайшие 35 лет ожидается гибель около 300 млн человек по причине антибиотикорезистентности. К 2050 году антибиотикорезистентность может привести к снижению мирового ВВП на 2 — 3,5 % и ущербу в 100 трлн дол. Таким образом, реализуемый проект, направленный на замещение традиционных антимикробных препаратов новыми природными химическими соединениями растительного происхождения, реализующими новый принцип антибактериальной активности — нарушение плотностно-зависимой коммуникации (quorum sensing), полностью соответствует принятой стратегии и мировым научным трендам. Научная значимость и новизна задач, решаемых в проекте определяется: необходимостью систематизации данных об анти-кворум соединениях растительного происхождения по происхождению и химическому составу, а её практический потенциал – возможностью биоинформатического поиска подобных растений для их включения в системы кормления сельскохозяйственных животных в различных климатических и географических зонах Российской Федерации; экспериментальным анализом биологической активности соединений для получения новых сведений о зависимости анти-кворум эффекта малых молекул в системе «структура-функция» и на этой основе предложение полусинтетических соединений с усиленным антимикробным потенциалом для животных; созданием композиций из малых молекул, в естественных условиях не встречающихся в составе одного лекарственного растения, но проявляющих выраженную синергетическую активность в отношении систем «кворум сенсинга»; расширением поиска анти-кворум молекул растительного происхождения в направлении выявления ингибиторов «кворум сенсинга», опосредуемых автоиндуктором 2-го типа (АИ-2); оценкой новой группы синергетических соединений (композиций) для питания сельскохозяйственных животных. Новизна исследований сопряжена с изменениями принципов при создании нового поколения соединений, основанных на решениях по управлению чувством кворума бактерий, в том числе синергетических эффектов композиций этих веществ. Принципиальная новизна исследований состоит в изучении (1) механизмов действия новых соединений, в т.ч. на организм животного; определении (2) дозы иммунного и бактериостатического / цидного эффекта у сельскохозяйственных животных; оценке (3) вариации активного соединения в растениях и продуктах растительного происхождения; выявлении (4) неизученных параллельных эффектов веществ антикворума (их композиций); поиск (5) целевых органов / тканей, «мишеней» для фитохимических веществ; комплексной оценке (6) безопасности фитохимических соединений; и изучении (7) долгосрочного эффекта применения фитохимических соединений у животных на развитие резистентности. Новизна исследований будет защищена патентами на изобретение, включающих новые перспективные композиции веществ для питания сельскохозяйственных животных (не менее 3). По результатам исследований будут опубликованы не менее 15 публикаций, в том числе 9 в изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus.