BIOCOMPLEX FOR NEUTRALIZATION OF BACTERIAL ENDOTOXINS

Authors

  • Natalya B. Trofimova Institute of Engineering Technologies, Kemerovo State University, Kemerovo
  • Andrey A. Vekovtsev Vice President for Science and Production, Art Life Company, Tomsk
  • Valery M. Poznyakovsky Head of the Scientific and Educational Center “Applied Biotechnology and Nutrition”, Kemerovo State Medical University, Kemerovo
  • Ekaterina L. Tomilova Institute of Engineering Technologies, Kemerovo State University, Kemerovo

Keywords:

biotechnology, bacterial endotoxins, inflammation, dietary supplement, biocomplex, enterosorbent, postbiotic metafiltrate, enteric-coated capsule shell, detoxification, microbiome

Abstract

An innovative biocomplex has been developed in the form of the dietary supplement “Sorbenism” aimed at neutralizing bacterial and fungal endotoxins – lipopolysaccharides (LPS), peptide glycans and beta glucans, which, when translocated into the systemic bloodstream, initiate inflammatory reactions and overload the immune system. The functional focus of the dietary supplement is based on an integrated approach that combines enzymatic destruction, sorption and postbiotic modulation. The complex includes: metafiltrate (postbiotic product) on a zeolite base; zeolite (natural mineral); purified bacterial substrate; extracts from grapefruit seeds and Icelandic moss; enzymes – cellulase, papain, lysozyme; silicon dioxide; rutin (plant glycoside) and chitosan (a polymer of chitinous origin). Enzymes break down the carbohydrate and protein structures of toxins: lysozyme hydrolyzes (1,4β)-bonds in peptide glycan, cellulase breaks down 1,3- and 1,6β-glucan bonds in fungal cell walls, and papain performs extensive proteolysis of protein fragments, including elements associated with lipid A. The presence of natural sorbents in the product ensures the rapid removal of toxic peptide breakdown products and cell wall fragments, preventing their absorption into the human systemic bloodstream and possible intoxication. Immobilization of enzymes on zeolite additionally ensures localized and prolonged activity. The composition includes a postbiotic metafiltrate and a cell-free bacterial filtrate, which represent a biocomplex containing antibioticlike peptides, bacteriocins, and catalases. These ingredients selectively inhibit pathogenic and opportunistic bacteria without harming the natural intestinal microbiota, maintaining its balance and vital functions. A specialized product technology has been developed using an entericcoated encapsulated shell for targeted delivery of components to target cells. This biocomplex is a detoxifying agent aimed at eliminating the root causes of systemic inflammation associated with endotoxinemia and microbiome imbalance.

Author Biographies

Natalya B. Trofimova, Institute of Engineering Technologies, Kemerovo State University, Kemerovo

PhD (Engineering), Associate Professor, Department of Quality Management

Andrey A. Vekovtsev, Vice President for Science and Production, Art Life Company, Tomsk

PhD (Engineering), certified medical doctor

Valery M. Poznyakovsky, Head of the Scientific and Educational Center “Applied Biotechnology and Nutrition”, Kemerovo State Medical University, Kemerovo

Honored Scientist of the Russian Federation, Doctor of Sciences (Biology), Professor, Department of Hygiene

Ekaterina L. Tomilova, Institute of Engineering Technologies, Kemerovo State University, Kemerovo

Postgraduate Student, group PTA-241, Department of Quality Management

References

Продукты здорового питания: новые технологии, обеспечение качества, эффективность применения: монография / А.Н. Австриевских, А.А. Вековцев, Н.Г. Челнакова, В.М. Позняковский; под общ. ред. проф. ВМ Позняковского. М.: ИНФРА-М, 2022. 414 с.

Вековцев А.А., Никитюк Д.Б., Позняковский В.М. Новые масштабные биотехнологические проекты в метаболической коррекции дисфункциональных состояний и синдромов дезадаптации // Актуальные проблемы хранения и переработки сельскохозяйственного сырья: коллективная монография. СПб.: Лань, 2020. С. 18–26. EDN: VWBLVV

Микробиом и биохакинг: парадигма управления здоровьем / А.А. Вековцев, Е.М. Серба, Б. Бямбаа, В.М. Позняковский // Индустрия питания. 2021. Т. 6, № 2. С. 16–22. DOI: 10.29141/ 2500-1922-2021-6-2-2. EDN: MMZHEE

Герасименко Н.Ф., Позняковский В.М., Челнакова Н.Г. Методологические аспекты полноценного, безопасного питания: значение в сохранении здоровья и работоспособности // Че-ловек. Спорт. Медицина. 2017. Т. 17, № 1. С. 79–86. DOI: 10.14529/hsm170108. EDN: YGSEAR

Жминченко В.М., Гаппаров М.М.Г. Современные тенденции исследований в нутрициологии и гигиене питания // Вопросы питания. 2015. Т. 84, № 1. С. 5–13. EDN: TMLCQT

Микробиота и болезни человека: возможности диетической коррекции / Ю.С. Карпеева, В.П. Новикова, А.И. Хавкин [и др.] // Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2020. Т. 65, № 5. С. 116–125. DOI: 10.21508/1027-4065-2020-65-5-116-125. EDN: RUUHYT

Современные представления о микробиоме и его роли в регуляции обменных процессов, сохранении здоровья и работоспособности / Д.Б. Никитюк, В.М. Позняковский, Е.М. Серба и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2022. Т. 10, № 2. C. 59–72. DOI: 10.14529/food220207. EDN: YRPKFY

Позняковский В.М. Эволюция питания и формирование нутриома современного человека // Индустрия питания. 2017. № 3(4). С. 5–12. EDN: ZTLWZH

Ahern P.P., Maloy K.J. Understanding immune – microbiota interactions in the intestine // Immunology. 2020. Vol. 159, Iss. 1. Р. 4–14. DOI: 10.1111/imm.13150. EDN: KCOHXM

Role of the microbiome in human development / M.G. Dominguez-Bello, F. Godoy-Vitorino, R. Knight, M.J. Blaser // Gut. 2019. Vol. 68, Iss. 6. Р. 1108–1114. DOI: 10.1136/gutjnl-2018-317503. EDN: JKPRSL

Structure, function and diversity of the healthy human microbiome / C. Huttenhower, D. Gevers, R. Knight et al. // Nature. 2012. Vol. 486. Р. 207–214. DOI: 10.1038/nature11234

Хавкин А.И., Новикова В.П., Евдокимова Н.В. Питание как способ контроля хронического воспаления низкой интенсивности через коррекцию кишечной микробиоты // Вопросы детской диетологии. 2022. Т. 20, № 1. С. 32–41. DOI: 10.20953/1727-5784-2022-1-32-41. EDN: XYXQNY

Черешнев В.А., Позняковский В.М. Фактор питания и эволюционно-генетическое формирование кишечной микрофлоры: значение для сохранения иммунитета и здоровья // Ин-дустрия питания. 2020. Т. 5, № 3. С. 5–16. DOI: 10.29141/2500-1922-2020-5-3-1. EDN: JJAAEO

Марченкова М.А. Особенности различных стадий кристаллизации лизоцима и получение планарных структур на основе белков цитохрома с и лизоцима: специальность 01.04.18 «Кристаллография, физика кристаллов»: дис. … канд. физ.-мат. наук. 2016. 144 с. EDN: WZBOBS

Bactericidal activity of Cu-, Zn-, and Ag-containing zeolites toward Escherichia coli isolates. Environ / J. Milenkovic, J. Hrenovic, D. Matijasevic et al. // Sci. Pollut. Res. Int., 2017. Vol. 24(6). P. 20273–20281. DOI: 10.1007/s11356-017-9643-8. EDN: XLINXH

Формирование комплексов папаина с частицами хитозана и карбоксиметилхитозана, полученными в присутствии и в отсутствие аскорбиновой кислоты / М.Г. Холявка, Ю.А. Редь-ко, С.С. Гончарова [и др.] // Биофизика. 2025. Т. 70, № 1. С. 22–34. DOI: 10.31857/S0006302925010036. EDN: LXTEFE

Жиляева В.В., Климкина Е.А., Криштанова Н.А. К вопросу о разработке мягкой лекарственной формы, содержащей комплекс биологически активных веществ из слоевищ цетрарии исландской // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции. Вып. 71. Ижевск: ООО «Принт-2», 2016. С. 109–111. EDN: WIVMQZ

Изучение фармакологической активности отдельных компонентов полисахаридного комплекса слоевищ цетрарии исландской / Н.А. Криштанова, И.А. Наркевич, В.Ц. Болотова [и др.] // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2006. № 2(16). С. 69–75. EDN: KWZOGH

Специализированный продукт в форме биотехнологического комплекса бактериальных метафильтратов для избирательной сорбции эндотоксинов и метаболической коррекции микрофлоры кишечника / В.М. Позняковский, М.А. Захаренко, А.Н. Австриевских, Е.Н. Зиновьева // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2022. Т. 25, № 3. С. 197–206. DOI: 10.21443/1560-9278-2022-25-3-197-206. EDN: BCJWNM

Биотехнологическая программа в форме БАД для поддержки индигенной микрофлоры кишечника / Б. Тохириён, А.А. Вековцев, О.Н. Булашко и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пи-щевые и биотехнологии». 2020. Т. 8, № 2. С. 65–73. DOI: 10.14529/food200208. EDN: RTSTJG

Published

2026-06-28

Issue

Section

Pharmaceutical and Food Engineering