CC BY
74
Al
SSM
Фармация
УДК 615.281:615.451.234:634.0.866
антибактериальная и противогрибковая активность
эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной
и его отдельных фракций
Д.К. Гуляев, В.В. Новикова, В.Д. Белоногова,
ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия»
Гуляев Дмитрий Константинович - e-mail: dkg2014@mail.ru
Проведено изучение антибактериальной и противогрибковой активности эфирного масла ели обыкновенной [Picea abies (L.) Karst.] и его отдельных фракций. Эфирное масло получали перегонкой с водяным паром с использованием аппарата Гинзберга. Антибактериальную и противогрибковую активность определяли диско-диффузионным методом. В ходе исследования установлено, что антибактериальная и противогрибковая активность отдельных фракций эфирного масла ели обыкновенной выше, чем цельного эфирного масла.
Ключевые слова: ель обыкновенная, Picea abies (L.) Karst., эфирное масло, терпеноиды, монотерпены, антибактериальная активность, противогрибковая активность.
The study of antibacterial and antifungal activity of essential oil of spruce (Picea abies) and its separate factions. Essential oil obtained by steam distillation using an apparatus of Ginzberg. Antibacterial and antifungal activity was determined by disk diffusion method. The study found that the antibacterial and antifungal activity of individual fractions of essential oil of spruce higher than the whole of the essential oil.
Key words: [Picea abies (L.) Karst.], essential oil, terpenoids, monoterpenes,
antibacterial activity, antifungal activity.
Введение
В последние годы отчетливо проявляется тенденция к научным разработкам с целью использования эфирных масел для оптимизации среды обитания людей. Так, например, в работах [1-3] определена бактерицидная активность эфирных масел ряда дикорастущих растений по отношению к условно патогенным микроорганизмам и показано, что она отличается для различных масел. При изучении динамики выделения эфирных масел было установлено, что их компонентный состав изменяется в процессе перегонки. Первые фракции обогащаются легколетучими компонентами, последние фракции, наоборот, - труднолетучими компонентами [4]. Различия в компонентном составе фракций могут повлиять и на их активность.
Экспериментально доказано, что антибактериальное действие эфирных масел распространяется практически на все группы микроорганизмов [5]. Отмечено, что на кокковидные микроорганизмы эфирные масла влияют активнее, чем на палочковидные бактерии. Наибольшей резистентностью к биологически активным веществам растительного происхождения обладают вульгарный протей, синегнойная палочка, клебсиеллы [2]. Кроме того, имеются данные и о противогрибковой активности эфирных масел разных видов растений [6].
Цель исследования: изучить антибактериальную и противогрибковую активность эфирного масла ели обыкновенной и его отдельных фракций.
Материал и методы
Объектами исследования служили образцы древесной зелени ели обыкновенной [Picea abies (L.) Karst.], собранные зимой в Ильинском районе Пермского края. Эфирное масло получали из свежесобранного сырья перегонкой с водяным паром по методу Гинзберга. Для получения фракций каждые 30 минут собирали эфирное масло с помощью шприца в ампулу, а в колбу помещали чистый приемник и продолжали отгонку. Затем изучали компонентный состав каждой собранной фракции.
Хромато-масс-спектрометрический анализ эфирного масла ели обыкновенной проводили на газовом хроматографе Agilent 7890A с масс-селективным детектором Agilent 5975С. Температура испарителя составляла 250°С, t° колонки - 70°С, выдерживалась в течение 5 минут, а затем повышалась до 310°С со скоростью 10° в минуту и выдерживалась в течение 10 минут. Температура интерфейса - 310°С, объём вводимой пробы 1 микролитр, газ носитель - гелий, деление потока - 1:10, ионизация методом электронного удара.
Антибактериальную и противогрибковую активность эфирного масла определяли диско-диффузионным методом в агаре на твердых питательных средах. Для этого в чашки Петри одинакового диаметра, с ровным плоским дном, установленные на горизонтальном столике, разливали расплавленный мясопептонный агар (МПА). Затем засевали сплошным «газоном» тест-микроорганизмы в разведении 10-5. В качестве тест-культур использовали суточные бульонные культуры микроорганизмы Staphylococcus aureus 6538P ATCC, Escherichia coli 25922 ATCC и 48-часовую бульонную культуру Candida albicans ATCC 885-653. На засеянную поверхность помещали диск, пропитанный 0,5 мл испытуемых фракций эфирного масла ели обыкновенной. Чашки выдерживали в термостате при температуре 37±1°С в течение 24 часов (для бактерий) и при 24±1°С в течение 48 часов (для грибов). По диаметру зон задержки роста тест-микроорганизмов судили об активности эфирного масла.
Результаты, представленные в таблице 1, показывают различия между фракциями не только в качественном, но и в количественном соотношении. Цельное эфирное масло представлено большим количеством компонентов по сравнению с отдельными фракциями. Содержание монотерпенов уменьшается с каждой последующей фракцией. Наибольшее количество монотерпенов отмечено в первой фракции, а наименьшее - во фракции № 3 и в цельном эфирном
Фармация
NK
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
таблица 1.
Компонентный состав эфирного масла ели обыкновенной и его отдельных фракций
вещество содержание, % от цельного масла
Фракция № 1 Фракция № 2 Фракция № 3 цельное эфирное масло
камфен 10.55 5.53 3.99 2.38
Р-пинен 5.41 2.83 1.28 1.39
Р-мирцен 2.41 1.55 1.08 1.43
а-Фелладрен 0.1 0.07 0.06 -
камфора 6.03 6.63 0.93 2.61
а-Пинен 6.75 3.92 - 3.06
Лимонен - 0.98 3.49 6.01
3-карен 0.31 0.28 0.13 0.08
Эвкалиптол 5.56 13.62 - -
А-Терпинеол 1.13 3.46 1.09 0.6
Терпинен-4-ол - 1.24 0.44 0.6
Фенхол - - - 0.11
Борнеол 4.73 7.42 2.27 2.25
Борнилацетат 28.94 33.06 25.4 22.46
кариофиллен 0.45 0.86 1.09 0.92
а-кариофиллен 0.4 0.57 - 1.01
копаен 0.14 0.39 0.87 0.1
Сантолина триен - 0.06 - 0.41
Изоборнеол 0.18 0.28 0.39 0.12
Циклоизосатинен - 0.21 - -
аромадендрен - 0.12 - 0.05
а-фарнезен 0.18 0.06 0.04 0.03
Эпи-бициклосескви-фелладрен - 0.05 - 0.14
неролидол - 0.13 0.27 1.4
Цис-а-бисаболен эпоксид - - 0.42 0.16
Мууролол - 0.72 1.73 1.73
а-кадинол - 0.82 2.29 7.79
квинолинедол - - - 10.23
Сапатуленол - 0.42 0.93 1.02
Гумулен - - 2.54 -
а-кубебен - - - 0.34
таблица 2.
Определение антибактериальной и противогрибковой активности эфирного масла ели обыкновенной и его отдельных фракций
Объект исследования зона задержки роста, мм
Staphylococcus aureus 6538P ATCC Escherichia coli 25922 ATCC Candida albicans ATCC 885-653
Фракция № 1 27,3 12,6 42,6
Фракция № 2 28,0 7,0 42,7
Фракция № 3 17,0 11,3 30,6
Цельное эфирное масло 12,0 11,3 28,3
масле. Тяжелолетучие компоненты практически отсутствуют во фракции № 1, и их количество постепенно возрастает в последующих фракциях. Основным компонентом в каждой фракции и цельном эфирном масле является борнилацетат. Его доля значительно превышает содержание остальных компонентов в каждой фракции. Из чего можно сделать вывод, что фармакологическая активность эфирного масла ели обыкновенной проявляется в основном за счёт борнилацетата.
Как видно из таблицы 2, самой активной по отношению Staphylococcus aureus оказалась фракция № 2. Цельное
эфирное масло показало наименьшую антибактериальную активность в отношении Staphylococcus aureus. Фракции № 1 и № 2 представлены в основном монотерпенами, из этого следует, что антимикробная активность эфирного масла обусловлена в основном монотерпеновыми соединениями.
По отношению к Escherichia coli эфирное масло древесной зелени ели обыкновенной и его фракций показало слабую активность.
В отношении Candida albicans наибольшую активность показали фракции № 1 и № 2. В целом, в отношении Candida albicans активность эфирного масла древесной зелени ели обыкновенной и его отдельных фракций выше, чем против Staphylococcus aureus и Escherichia coli.
По мере уменьшения содержания монотерпенов уменьшается и антибактериальная активность. Цельное масло имеет самую низкую активность, так как происходит большее разбавление монотерпеновой фракции остальными компонентами, то есть доля монотерпеновой фракции в общей массе уменьшается.
Выводы
1. Определён компонентный состав эфирного масла ели обыкновенной и его отдельных фракций. Установлено, что в составе эфирного масла преобладают монотерпены, основным компонентом является борнилацетат.
2. Доказано, что фракции № 1 и № 2 обладают большей антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus, чем цельное эфирное масло. По отношению к Escherichia coli эфирное масло и отдельные его фракции показали низкую антибактериальную активность.
3. Показана достаточно высокая противогрибковая активность по отношению к Candida albicans. Самыми активными оказались фракции № 1 и № 2, превосходящие по действию цельное эфирное масло.
ЛИТЕРАТУРА
1. Струкова Е.Г., Ефремов А.А., Гонтова А.А. Воздействие эфирных масел сибирского региона на условно-патогенные микроорганизмы. Химия растительного сырья. 2009. № 4. С. 79-82.
Stukova E.G., Efremov A.A., Gontova A.A. Vozdeistvie efirnykh masel sibirskogo regiona na uslovno-patogennye mikroorganizmy. Khimiya rastitelnogo syrya. 2009. № 4. S. 79-82
2. Водолазова С.В., Мяделец М.А., Карпова М.Р. Антимикробная активность эфирных масел и водных извлечений из лекарственных растений Хакасии. Сибирский медицинский журнал. 2011. Т. 26. № 2. Вып. 2. С. 54-58.
Vodolazova S.V., Myadelets M.A., Karpova M.R. Antimikrobnaya aktivnost efirnykh maseli vodnykh izvlecheniy iz lekarstvennykh rasteniy Khakasii. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal. 2011. T. 26. № 2. Vyp. 2. S. 54-58.
3. Тырков А.Г., Сухенко А.Г., Акмаев Э.Р. Исследование химического состава и антимикробной активности экстрактивных веществ из семян Robinia pseudaacacia. Химия растительного сырья. 2012. № 2. С. 119-123.
Tyrkov A.G., Sukhenko A.G., Akmaev E.R. Issledovanie khivicheskogo sostava i antimikrobnoy aktivnosti ekstrsktivnykh veschestv iz semyan Robinia pseudaacacia. Khimiya rastitelnogo syrya. 2012. № 2. S. 119-123.
4. Ефремов Е.А. Состав и бактерицидная активность отдельных фракций эфирного масла пихты сибирской // Молодежь и наука: сб. мат-лов VI Всерос. науч.-тех. конф. студентов, аспирантов и мол. ученых. Красноярск, 2011. C. 89-93.
Efremov E.A. Sostav i bakteritsidnaya aktivnost otdelnykh fraktsiy efirnogo masla pikhty sibirskoy // Molodezh i nauka: sb. mat-lov VI Vseros. nauch.-tekh. konf. studentov, aspirantov i mol. uchenykh. Krasnoyarsk, 2011. S. 89-93.
5. Николаевский В.В. Ароматерапия. Справочник. М.: Медицина, 2000. С. 199-207.
Nikolaevskiy V.V. Aromaterapiya. Spravochnik. M.: Medicina, 2000. S. 199-207.
6. Великородов А.В., Ковалёв В.Б., Тырков А.Г. Изучение химического состава и противогрибковой активности эфирного масла Lophantus anisatum Benth. Химия растительного сырья. Астрахань. 2010. № 2. С. 143-146.
VelikorodovA.V., Kovalev V.B., TyrkovA.G. Izucheniekhimicheskogosostava i protovogribkovoy aktivnosti efirnogo masla Lophantus anisatum Benth. Khimiya rastitelnogo syrya. Astrakhan. 2010. № 2. S. 143-146.
