Pichia guilliermondii – a promising type of yeast for the production of biological products with antagonistic, detoxifying, immunomodulatory properties and probiotic potential
Authors: Каночкина М.С. 
Published: March 2023

Целью этого исследования было применение аналитических методов для оценки перспективности использования дрожжевой культуры Pichia guilliermondii в качестве основы для биопрепаратов с детоксикационными, антагонистическими, иммуномодулирующими свойствами и пробиотическим потенциалом. Пятьдесят девять исследовательских публикаций за последние 20 лет (опубликованные журнальные статьи, рефераты и технические отчеты, патенты) были отобраны путем обзора литературы и с использованием 9 поисковых систем и официальных баз данных, а также применения методик поэтапной оценки литературных источников на предмет соответствия заявленному направлению. Сорок пять отдельных исследований удовлетворяли критериям включения и были использованы в настоящем обзоре. Показана перспективность использования дрожжей вида Pichia guilliermondii в пищевой промышленности для производства пробиотических биопрепаратов и продуктов в силу большого потенциала в улучшении органолептических характеристик ферментированных продуктов путем производства активных вкусоароматических соединений. Одновременно дрожжевые культуры целесообразно применять в качестве детоксикационых компонентов биопродуктов или биопрепаратов для человека и животных. При этом данные по детоксикационным свойствам систематизированы и, скорее всего, связаны со строением клетки дрожжей Pichia guilliermondii и содержанием в ней маннаноолигосахаридов, нежелательные продукты метаболизма и тяжелые металлы могут быть удалены в осадок, могут фиксироваться на поверхности клетки и накапливаться в клетке. Выявлены многократно подтверждающиеся факты наличия антагонистических свойств в отношении грибковых патогенов, сальмонелл, паразитарных заболеваний, в том числе птичьего кокцидиоза, наносящего значительный экономический ущерб. Найдена корреляция между различными исследованиями, позволяющая сделать вывод о наличии у дрожжей Pichia guilliermondii феномена киллера, который определяется как способность некоторых штаммов выделять токсины, смертельные для других чувствительных дрожжей и мицелиальных грибов. Систематизация и анализ данных клинических исследований и моделирования in vitro привели к заключению, что дрожжи Pichia guilliermondii влияют на иммунный ответ животных и набор массы тела, демонстрируют устойчивость к 37 °C, pH 2,0 и соли желчных кислот и выживают при переваривании. Таким образом, дрожжевые культуры указанного вида имеют пробиотический потенциал для использования при изготовлении функциональных продуктов. Подобные характеристики в комплексе позволяют сделать вывод об актуальности направления разработки технологий применения дрожжей Pichia guilliermondii в пищевой, комбикормовой, фармацевтической и иных отраслях, а также о целесообразности многокритериального скрининга и выделения новых пробиотических штаммов с антагонистическими свойствами.
The purpose of this study was to use analytical methods to assess the prospects of using Pichia guilliermondii yeast culture as a basis for biological products with detoxifying, antagonistic, immunomodulatory properties and probiotic potential. Fifty-nine research publications over the past 20 years (published journal articles, published abstracts and technical reports, patents) were selected by reviewing the literature and searching it using 9 search engines and official databases, as well as applying methods of step-by-step evaluation of literary sources for compliance with the declared direction. Forty-five separate studies met the inclusion criteria and were used in this review. The prospects of using yeast of the Pichia guilliermondii species in the food industry for the production of probiotic biologics and products are shown due to the great potential in improving the organoleptic characteristics of fermented products by producing active flavor compounds. At the same time, yeast cultures should be used as detoxifying components of biological products or biological products for humans and animals. At the same time, data on detoxification properties are systematized and are most likely related to the structure of the Pichia guilliermondii yeast cell and the content of mannanooligosaccharides in it, undesirable metabolic products and heavy metals can be removed into the sediment, can be fixed on the cell surface and accumulate in the cell. Repeatedly confirmed facts of the presence of antagonistic properties against fungal pathogens, salmonella, parasitic diseases, including avian coccidiosis, causing significant economic damage, have been revealed. A correlation has been found between various studies, which allows us to conclude that Pichia guilliermondii yeast has a killer phenomenon, which is defined as the ability of some strains to secrete toxins that are fatal to other sensitive yeasts and mycelial fungi. Systematization and analysis of data from clinical studies and in vitro modeling led to the conclusion that Pichia guilliermondii yeast affects the immune response of animals and body weight gain, demonstrates resistance to 37 °C, pH 2.0 and bile acid salts and survives digestion. Thus, yeast cultures of this type have probiotic potential for use in the manufacture of functional products. Such characteristics in the complex allow us to conclude about the relevance of the development of technologies for the use of Pichia guilliermondii yeast in the food, feed, pharmaceutical and other industries, as well as the feasibility of multi-criteria screening and isolation of new probiotic strains with antagonistic properties.