phkineticaФармакокинетика и ФармакодинамикаPharmacokinetics and Pharmacodynamics2587-78362686-8830ООО «Издательство ОКИ»10.37489/2587-7836-2025-3-13-20MSACJAphkinetica-470Research ArticleМЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯMECHANISM OF ACTIONО селективном антибактериальном действии соединений цинка на патогенную и полезную микробиотуOn the selective antibacterial action of zinc compounds on pathogenic and beneficial microbiotahttps://orcid.org/0000-0002-7663-710XГромоваО. А.GromovaO. A.

Громова Ольга Алексеевна — д.м.н, профессор, в.н.с.

Москва

Olga A. Gromova — PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Leading researcher 

Moscow

unesco.gromova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2659-7998ТоршинИ. Ю.TorshinI. Yu.

Торшин Иван Юрьевич — к.ф–м.н., к.х.н., в.н.с. 

Москва

Ivan Yu. Torshin — PhD, Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Cand. Sci. (Chemistry), Leading researcher 

Moscow

https://orcid.org/0000-0003-3190-1437Галенко-ЯрошевскийП. А.Galenko-YaroshevskyP. A.

Галенко-Ярошевский Павел Александрович — д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой фармакологии 

Краснодар

Pavel A. Galenko-Yaroshevsky — PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, RAS corresponding member, Head of the Department of Pharmacology 

Krasnodar

Galenko.Yarochevsky@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7507-191XГромовА. Н.GromovA. N.

Громов Андрей Николаевич — инженер-исследователь 

Москва

Andrey N. Gromov — research engineer

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-8958-6495СеменовВ. А.SemenovV. A.

Семенов Владимир Александрович — д. м. н., профессор кафедры неврологии, нейрохирургии, медицинской генетики и медицинской реабилитации 

Кемерово

Vladimir A. Semenov — PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor of the Department of Neurology, Neurosurgery, Medical Genetics and Medical Rehabilitation

Kemerovo

ФГУ «Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАНРоссияFederal Research Center “Computer Science and Control” RASRussian FederationФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияKuban State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияKemerovo State Medical University,Russian Federation202526122025031320Copyright © Громова О.А., Торшин И.Ю., Галенко-Ярошевский П.А., Громов А.Н., Семенов В.А., 20252025Громова О.А., Торшин И.Ю., Галенко-Ярошевский П.А., Громов А.Н., Семенов В.А.Gromova O.A., Torshin I.Y., Galenko-Yaroshevsky P.A., Gromov A.N., Semenov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmacokinetica.ru/jour/article/view/470

Антибактериальные свойства цитрата цинка важны для лечения и профилактики патологий, вызываемых бактериальными и вирусными патогенами. Микроэлемент цинк оказывает подавляющее воздействие на патогенную микробиоту и поддерживает разные аспекты жизнедеятельности полезной микрофлоры. Однако механизмы такого «двоякого» действия цинка на микробиоты недостаточно изучены. Анализ 5103 публикаций по антибактериальным эффектам солей цинка позволил провести логическое обоснование селективного бактериостатического и бактерицидного действия цинка против патогенной флоры: (1) соли цинка (например, цитрат цинка), поступающие в составе пробиотиков (например, Аципол Форте) поддерживают полезную микробиоту (лактои бифидобактерии), которая, в свою очередь, вытесняет патогенную; (2) поддержка цинком гуморального и клеточного иммунитета организма-хозяина; (3) дифференцированное, генетически-обусловленное воздействие соединений цинка на определённые штаммы бактериальных патогенов и полезной микробиоты.

The antibacterial properties of zinc citrate are important for the treatment and prevention of pathologies caused by bacterial and viral pathogens. The trace element zinc exerts a suppressive effect on pathogenic microbiota and supports various aspects of beneficial microflora. However, the mechanisms of this "dual" action of zinc on microbiota are poorly understood. An analysis of 5,103 publications on the antibacterial effects of zinc salts provided a logical justification for zinc's selective bacteriostatic and bactericidal action against pathogenic flora: (1) zinc salts (e.g., zinc citrate), included in probiotics (e.g., Acipol Forte), support beneficial microbiota (lactoand bifidobacteria), which, in turn, displace pathogenic microbiota; (2) zinc supports humoral and cellular immunity in the host; (3) differentiated, genetically determined effects of zinc compounds on specific strains of bacterial pathogens and beneficial microbiota.

микробиом человекамикроэлементыцинкантибактериальный иммунитетантибиотическое действиебактериальный геномhuman microbiometrace elementszincantibacterial immunityantibiotic actionbacterial genomeReferencesГромова О.А., Торшин И.Ю., Сорокин А.И. Фармакоинформационное исследование синергизма воздействия на микробиоту кишечника пробиотиков Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 (LGG), Bifidobacterium longum CECT 7894 и цитрата цинка. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2025;(1):40-58. doi: 10.31146/1682-8658-ecg233-1-40-58.Gromova OA, Torshin IYu, Sorokin AI. Pharmacoinformatic study of the synergistic effect of probiotics Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 (LGG), Bifidobacterium longum CECT 7894 and zinc citrate on the intestinal microbiota. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2025;(1):40-58. (In Russ.). doi: 10.31146/1682-8658-ecg233-1-40-58.Capurso L. Thirty Years of Lactobacillus rhamnosus GG: A Review. J Clin Gastroenterol. 2019 Mar;53 Suppl 1:S1-S41. doi: 10.1097/MCG.0000000000001170.Capurso L. Thirty Years of Lactobacillus rhamnosus GG: A Review. J Clin Gastroenterol. 2019 Mar;53 Suppl 1:S1-S41. doi: 10.1097/MCG.0000000000001170.Микронутриенты и репродуктивное здоровье : руководство / О. А. Громова, И. Ю. Торшин. 2-е изд., перераб. и доп. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2022. 826 с. ISBN 978-5-9704-6786-2.Micronutrients and Reproductive Health. Handbook. Gromova OA, Torshin IYu. 2nd revised and supplemented edition. GEOTAR-Media, 2022. (In Russ.). ISBN 978-5-9704-6786-2.Громова О.А., Торшин И.Ю., Моисеев В.С. и др. Об использовании цинка и витамина С для профилактики и адъювантной терапии острых респираторных заболеваний. Терапия. 2017;11(1):36-46.Gromova OA, Torshin IYu, Moiseev VS, et al. The use of zinc and vitamin С for the prevention and adjuvant therapy of acute respiratory diseases. Therapy. 2017;11(1):36-46. (In Russ.).Громова О., Шиляев Р., Торшин И., и др. Использование различных способов приема биоусвояемых органических солей цинка С экстрактом молозива у часто и длительно болеющих детей. Педиатрическая фармакология. 2009;6(1):37-42.Gromova O, Shilyaev R, Torshin I, et al. Various ways of the organic zinc salts administration with a colostrum in frequently and protractedly sick children. Pediatric pharmacology. 2009;6(1):37-42. (In Russ.).Громова О.А., Торшин И.Ю. Цинк как необходимый элемент профилактики врожденных пороков развития плода. Медицинский алфавит. 2016;1(7):19-25.Gromova OA, Torshin IYu. Zinc as a necessary element in the prevention of congenital malformations of the fetus. Medical alphabet. 2016;1(7):19-25. [(In Russ.).Johanns VC, Epping L, Semmler T, et al. High-Zinc Supplementation of Weaned Piglets Affects Frequencies of Virulence and Bacteriocin Associated Genes Among Intestinal Escherichia coli Populations. Front Vet Sci. 2020 Dec 16;7:614513. doi: 10.3389/fvets.2020.614513.Johanns VC, Epping L, Semmler T, et al. High-Zinc Supplementation of Weaned Piglets Affects Frequencies of Virulence and Bacteriocin Associated Genes Among Intestinal Escherichia coli Populations. Front Vet Sci. 2020 Dec 16;7:614513. doi: 10.3389/fvets.2020.614513.Li D, Achkar JP, Haritunians T, et al. A Pleiotropic Missense Variant in SLC39A8 Is Associated With Crohn's Disease and Human Gut Microbiome Composition. Gastroenterology. 2016 Oct;151(4):724-32. doi: 10.1053/j.gastro.2016.06.051.Li D, Achkar JP, Haritunians T, et al. A Pleiotropic Missense Variant in SLC39A8 Is Associated With Crohn's Disease and Human Gut Microbiome Composition. Gastroenterology. 2016 Oct;151(4):724-32. doi: 10.1053/j.gastro.2016.06.051.Микронутриенты и репродуктивное здоровье: руководство/ О. А. Громова, И. Ю. Торшин. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2022. 826 с. ISBN 978-5-9704-6786-2.Micronutrients and Reproductive Health. Handbook. Gromova OA, Torshin IYu. 2nd revised and supplemented edition. GEOTAR-Media, 2022. (In Russ.). ISBN 978-5-9704-6786-2.Ammendola S, Pasquali P, Pistoia C, et al. High-affinity Zn2+ uptake system ZnuABC is required for bacterial zinc homeostasis in intracellular environments and contributes to the virulence of Salmonella enterica. Infect Immun. 2007 Dec;75(12):5867-76. doi: 10.1128/IAI.00559-07.Ammendola S, Pasquali P, Pistoia C, et al. High-affinity Zn2+ uptake system ZnuABC is required for bacterial zinc homeostasis in intracellular environments and contributes to the virulence of Salmonella enterica. Infect Immun. 2007 Dec;75(12):5867-76. doi: 10.1128/IAI.00559-07.Экспертный анализ данных в молекулярной фармакологии = Expert data analysis in molecular pharmacology / И. Ю. Торшин, О. А. Громова. Москва : МЦНМО, 2012. — 684 c. ISBN 978-5-4439-0051-3.Expert data analysis in molecular pharmacology. Torshin IYu, Gromova OA. Moscow. MCNMO. 2012. (In Russ.). ISBN 978-5-4439-0051-3.Громова О. А., Торшин И. Ю., Чучалин А. Г., Максимов В. А. Микробиом, пробиотики и COVID-19: перспективные подходы к поддержке систем врожденного и приобретённого иммунитета. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;188(4):68-75. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-188-4-68-75.Gromova OA, Torshin IYu, Chuchalin AG, Maksimov VA. Microbiome, probiotics, and COVID-19: promising approaches to support innate and acquired immunity systems. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021;188(4):68-75. (In Russ.). doi: 10.31146/1682-8658-ecg-188-4-68-75.Almoudi MM, Hussein AS, Abu Hassan MI, Mohamad Zain N. A systematic review on antibacterial activity of zinc against Streptococcus mutans. Saudi Dent J. 2018 Oct;30(4):283-291. doi: 10.1016/j.sdentj.2018.06.003.Almoudi MM, Hussein AS, Abu Hassan MI, Mohamad Zain N. A systematic review on antibacterial activity of zinc against Streptococcus mutans. Saudi Dent J. 2018 Oct;30(4):283-291. doi: 10.1016/j.sdentj.2018.06.003.Reyes VC, Li M, Hoek EM, et al. Genome-wide assessment in Escherichia coli reveals time-dependent nanotoxicity paradigms. ACS Nano. 2012 Nov 27;6(11):9402-15. doi: 10.1021/nn302815w.Reyes VC, Li M, Hoek EM, et al. Genome-wide assessment in Escherichia coli reveals time-dependent nanotoxicity paradigms. ACS Nano. 2012 Nov 27;6(11):9402-15. doi: 10.1021/nn302815w.Crane JK, Cheema MB, Olyer MA, Sutton MD. Zinc Blockade of SOS Response Inhibits Horizontal Transfer of Antibiotic Resistance Genes in Enteric Bacteria. Front Cell Infect Microbiol. 2018 Nov 21;8:410. doi: 10.3389/fcimb.2018.00410.Crane JK, Cheema MB, Olyer MA, Sutton MD. Zinc Blockade of SOS Response Inhibits Horizontal Transfer of Antibiotic Resistance Genes in Enteric Bacteria. Front Cell Infect Microbiol. 2018 Nov 21;8:410. doi: 10.3389/fcimb.2018.00410.Joly B, Cluzel R. Rôle des métaux lourds et de leurs dérivés dans la sélection de bacillles à gram négatif résistants aux antibiotiques [The role of heavy metals and their derivatives in the selection of antibiotics resistant gram-negative rods (author's transl)]. Ann Microbiol (Paris). 1975 JulAug;126B(1):51-61. French.Joly B, Cluzel R. Rôle des métaux lourds et de leurs dérivés dans la sélection de bacillles à gram négatif résistants aux antibiotiques [The role of heavy metals and their derivatives in the selection of antibiotics resistant gram-negative rods (author's transl)]. Ann Microbiol (Paris). 1975 JulAug;126B(1):51-61. French.Cerasi M, Ammendola S, Battistoni A. Competition for zinc binding in the host-pathogen interaction. Front Cell Infect Microbiol. 2013 Dec 24;3:108. doi: 10.3389/fcimb.2013.00108.Cerasi M, Ammendola S, Battistoni A. Competition for zinc binding in the host-pathogen interaction. Front Cell Infect Microbiol. 2013 Dec 24;3:108. doi: 10.3389/fcimb.2013.00108.Wątły J, Potocki S, Rowińska-Żyrek M. Zinc Homeostasis at the Bacteria/Host Interface-From Coordination Chemistry to Nutritional Immunity. Chemistry. 2016 Nov 2;22(45):15992-16010. doi: 10.1002/chem.201602376.Wątły J, Potocki S, Rowińska-Żyrek M. Zinc Homeostasis at the Bacteria/Host Interface-From Coordination Chemistry to Nutritional Immunity. Chemistry. 2016 Nov 2;22(45):15992-16010. doi: 10.1002/chem.201602376.Neyrolles O, Mintz E, Catty P. Zinc and copper toxicity in host defense against pathogens: Mycobacterium tuberculosis as a model example of an emerging paradigm. Front Cell Infect Microbiol. 2013 Nov 27;3:89. doi: 10.3389/fcimb.2013.00089.Neyrolles O, Mintz E, Catty P. Zinc and copper toxicity in host defense against pathogens: Mycobacterium tuberculosis as a model example of an emerging paradigm. Front Cell Infect Microbiol. 2013 Nov 27;3:89. doi: 10.3389/fcimb.2013.00089.Abdelraheem WM, Kamel HS, Gamil AN. Evaluation of anti-biofilm and anti-virulence effect of zinc sulfate on Staphylococcus aureus isolates. Sci Rep. 2024 Oct 28;14(1):25747. doi: 10.1038/s41598-024-75317-0.Abdelraheem WM, Kamel HS, Gamil AN. Evaluation of anti-biofilm and anti-virulence effect of zinc sulfate on Staphylococcus aureus isolates. Sci Rep. 2024 Oct 28;14(1):25747. doi: 10.1038/s41598-024-75317-0.Cavaco LM, Hasman H, Aarestrup FM. Zinc resistance of Staphylococcus aureus of animal origin is strongly associated with methicillin resistance. Vet Microbiol. 2011 Jun 2;150(3-4):344-8. doi: 10.1016/j.vetmic.2011.02.014.Cavaco LM, Hasman H, Aarestrup FM. Zinc resistance of Staphylococcus aureus of animal origin is strongly associated with methicillin resistance. Vet Microbiol. 2011 Jun 2;150(3-4):344-8. doi: 10.1016/j.vetmic.2011.02.014.Almoudi MM, Hussein AS, Mohd Sarmin NI, Abu Hassan MI. Antibacterial effectiveness of different zinc salts on Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus: An in-vitro study. Saudi Dent J. 2023 Nov;35(7):883- 890. doi: 10.1016/j.sdentj.2023.07.003.Almoudi MM, Hussein AS, Mohd Sarmin NI, Abu Hassan MI. Antibacterial effectiveness of different zinc salts on Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus: An in-vitro study. Saudi Dent J. 2023 Nov;35(7):883- 890. doi: 10.1016/j.sdentj.2023.07.003.Elkhatib W, Noreddin A. In Vitro Antibiofilm Efficacies of Different Antibiotic Combinations with Zinc Sulfate against Pseudomonas aeruginosa Recovered from Hospitalized Patients with Urinary Tract Infection. Antibiotics (Basel). 2014 Feb 17;3(1):64-84. doi: 10.3390/antibiotics3010064.Elkhatib W, Noreddin A. In Vitro Antibiofilm Efficacies of Different Antibiotic Combinations with Zinc Sulfate against Pseudomonas aeruginosa Recovered from Hospitalized Patients with Urinary Tract Infection. Antibiotics (Basel). 2014 Feb 17;3(1):64-84. doi: 10.3390/antibiotics3010064.Kim Y, Chang JY, Kim YY, et al. Effects of Zinc Compounds on the Enzymatic Activities of Lysozyme and Peroxidase and Their Antifungal Activities. Biol Trace Elem Res. 2024 Dec;202(12):5850-5862. doi: 10.1007/s12011-024-04110-x.Kim Y, Chang JY, Kim YY, et al. Effects of Zinc Compounds on the Enzymatic Activities of Lysozyme and Peroxidase and Their Antifungal Activities. Biol Trace Elem Res. 2024 Dec;202(12):5850-5862. doi: 10.1007/s12011-024-04110-x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.