CC BY
91
УДК 582.949.2.579.61
Л. А. Котюк
АНТИМ1КРОБНА АКТИВН1СТЬ ЕФ1РООЛ1ЙНИХ РОСЛИН РОДИНИ LAMIACEAE LINDL. ЩОДО ESCHERICHIA COLI
Житомирський нащональний azpoeKOAOzinHuü утверситет, Украгна
E-mail: [email protected]
Дослужено бюлопчну актившсть 40% етанольних екстракпв Dracocephalum moldavica, Hyssopus officinalis, Satureja hortensis, Lophanthus anisatus i Monarda didyma, вирощених в умовах Полкся Украши, щодо кишково! палички (Escherichia coli УКМ В-906 (ATCC 25922)), яка е патогенною стосовно шших органiзмiв.
Показано, що етанольш екстракти H. officinalis, D. moldavica, S. Hortensisi, L. anisatus характеризувалися антимшробною активнiстю, оскiльки екcтрагованi речовини у 2 рази тдвищували показники м^мально! бактерицидно! концентрацп щодо E. coli. Вiдмiчено також двократне тдвищення м^мально! бакгерюстатично! концентрацп етанольного екстракту L. anisatus. Бактерюстатичний i бактерицидний вплив етанольного екстракту M. didyma стосовно E. coli не виявлено.
Ефiроолiйнi рослини родини Lamiaceae, якi зростали в умовах Житомирського Полшся, вiдзначаються антимiкробними властивостями завдяки утворенню i накопиченню у рослиннш сировинi бiологiчно активних речовин. Основш компоненти ефiрноi олп гiсопу лшарського - це iзопiнокамфон (44,43 %), пшокамфон (35,49 %), мiртенол (5,26 %), гермакрен D (3,15 %), пулегон (2,93 %), бщиклогермакрен (1,35 %). У ефiрнiй олп лофанту ганусового переважали пулегон (59,19%), iзоментон (14,34%), бщиклогермакрен (3,21 %), р-карюфьлен (2,99 %), ментон (2,21 %), 1,6-гермакрадiен-5-ол (1,5 %), iзопулегон (1,4 %), у чаберу садового - карвакрол (89,07 %), у-терпшен (3,53 %), а-туйон (1,7 %), камфора (1,48 %). Домiнуючi компоненти ефiрноi олп змiеголовника молдавського - герашаль (26,19 % ), нераль (22,36 % ), геранюл (16,86 %), 2-(1-окси-1-iзопропiл)-циклопентанон (8,29 %), 2,3-депдро-1,8-цинеол (6,87 %), 3-(1-окси-1-iзопропiл)-циклопентанон (6,51 %), нерол (4,74 %), 3-метил-2-циклогексен 1-он (2,13 %).
Вiдмiчено перспектившсть подальшого детальнiшого вивчення етанольних екстракпв трави гiсопу лiкарського, змiеголовника молдавського, чаберу садового, лофанту ганусового з метою виготовлення антибактерiальних рослинних препарапв.
Ключовi слова: Lamiaceae, Escherichia coli, eфiроолiйнi рослини, етанольний екстракт, мтмальна бактерюстатична концентращя, мтмальна бактерицидна концентращя.
=5»
Л. А. Котюк
АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА LAMIACEAE LINDL. ОТНОСИТЕЛЬНО ESCHERICHIA COLI
Житомирский национальный агроэкологический университет, Украина
E-mail: [email protected]
Исследовано биологическую активность 40% этанольных экстрактов Dracocephalum moldavica, Hyssopus officinalis, Satureja hortensis, Lophanthus anisatus и Monarda didyma, выращенных в условиях Полесья Украины, относительно кишечной палочки (Escherichia coli УКМ В-906 (ATCC 25922)), которая является патогенной по отношению к другим организмам.
Отмечено, что этанольные экстракты H. officinalis, D. moldavica, S. hortensis и L. anisatus характеризовались антимикробной активностью, поскольку экстрагированные вещества в 2 раза повышали показатели минимальной бактерицидной концентрации по отношению к E. coli. Отмечено также двукратное повышение минимальной бактериостатической концентрации этанольного экстракта L. anisatus. Бактериостатическое и бактерицидное влияние этанольного экстракта M. didyma относительно E. coli не обнаружено.
Эфиромасличные растения семейства Lamiaceae, культивируемые в условиях Житомирского Полесья, характеризуются антимикробными свойствами благодаря образованию и накоплению в растительном сырье биологически активных веществ. Основные компоненты эфирного масла иссопа лекарственного - это изопинокамфон (44,43%), пинокамфон (35,49%), миртенол (5,26%), гермакрен D (3,15%), пулегон (2,93%), бициклогермакрен (1,35%). В эфирном масле лофанта анисового преобладали пулегон (59,19%), изоментон (14,34%), бициклогермакрен (3,21%), ^-кариофиллен (2,99%), ментон (2,21%), 1, 6-гермакрадиен-5-ол (1,5%), изопулегон (1,4%), а чабера садового -карвакрол (89,07%), у-терпинен (3,53%), а-туйон (1, 7%), камфора (1,48%). Доминирующие компоненты эфирного масла змееголовника молдавского - гераниаль (26,19%), нераль (22,36%), гераниол (16,86%), 2 (1-окси-1-изопропил)-циклопентанон (8,29%) , 2,3-дегидро-1,8-цинеол (6,87%), 3 (1-окси-1-изопропил)-циклопентанон (6,51%), нерол (4,74%), 3-метил-2-циклогексен 1-он (2,13%).
Доказана перспективность дальнейшего изучения этанольных экстрактов иссопа лекарственного, змееголовника молдавского, чабера садового, лофанта анисового с целью изготовления антибактериальных растительных препаратов.
Ключевые слова: Lamiaceae, Escherichia coli, эфиромасличные растения, этанольный экстракт, минимальная бактериостатическое концентрация, минимальная бактерицидная концентрация.
L.A. Kotyuk
ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF OIL-BEARING PLANTS LAMIACEAE LINDL.
TOWARDS ESCHERICHIA COLI Zhytomyr National Agroecological University, Ukraine E-mail: [email protected]
The paper relates to study of biological activity of 40% ethanol extracts of Dracocephalum moldavica, Hyssopus officinalis, Satureja hortensis, Lophanthus anisatus and Monarda diduma, grown in Ukrainian Polissya, against a pathogenic agent Escherichia coli UCM - B (ATCC 25922).
The research proves that ethanol extracts of H. officinalis, D. moldavica, S. hortensis, L. anisatus exert antimicrobial activity as the extracted substances provided a twofold increase in minimum bactericidal concentration (MBC) values against E. coli. Likewise, a twofold increase was observed in minimum inhibitory concentration (MIC) of L. anisatus ethanol extracts. As to M. diduma ethanol extracts, their inhibitory and bactericidal influence on E. coli was not registered.
Oil-bearing plants (family Lamiaceae), grown in Zhytomyr Polissya, are characterized by antimicrobial properties, attributed to biologically active substances that are formed and accumulated in the plant material. The main components of hyssop essential oil are isopinocamphone (44.43%), pinocamphone (35.49%), myrtenol (5.26 %), germacrene D (3.15 %), pulegone (2.93 %), bicyclogermacrene (1.35 %). In mint anise essential oil prevailed pulegone (59.19%), izomenton (14.34%), bicyclogermacrene (3,21 %), ^-kariofilen (2,99 %), menton (2.21 %), 1,6-germacradien-5-ol (1.5 %), isopulegone (1.4 %), in summer savory -carvacrol (89.07%), y-terpinene (3.53%), a-thujone (1.7 %), camphor (1.48 %). The dominant components of moldavian dragonhead essential oil were geranial (26.19%) and neral (22.36%), 2-(1-hydroxy-1-isopropyl)-cyklopentanon (8.29 % ), 2,3-dehydro-1,8-cineole (6.87 %), 3-(1-hydroxy-1-isopropyl) cyklopentanon (6,51 %), nerol (4.74 %), 3-methyl-2-cyclohexane 1-on (2.13 %).
The paper draws attention to further more detailed study of ethanol extracts of hyssop, moldavian dragonhead, summer savory, mint anise with the aim of producing antibacterial herbal preparations.
Key words: Lamiaceae, Escherichia coli, oil-bearing plants, ethanol extract, minimal bacteriostatic concentration, minimal bactericidal concentration.
Останшм часом зрк науковий штерес до антимшробних засобiв рослинного походження. До природних бшлопчно активних речовин (БАР), яким властива протимшробна дiя/ належать рослиннi антибютики, фiтонциди/ ефiрнi олп, бальзами, смоли, оргашчш кислоти, алкало1ди, глiкозидИ/ дубильш речовини. Вони утворюються у процеа життeдiяльностi рослин для самозахисту живих тканин вЦ патогенних мiкроорганiзмiв. Потрапляючи у органiзM/ БАР активно ддать проти хвороботворних бактерiй i грибiв, небезпечних для здоров'я людини. 1х застосовують для лiкування та профыактики багатьох недуг: грипу, гострих рестраторних вiрусних iнфекцiй/
ангши, гшеколопчних захворювань, гнiйних утворень, а також захворювань травного каналу. Вважають, що деяк1 БАР сгимулюють власнi цiлющi сили оргашзму - фагоцитоз, антигенну реактивнiсть/ антибiотичнi особливосл тканин, регенеративнi процеси, що е найкращим способом боротьби з хворобою (Reichling et al., 2009; Водолазова та ш., 2011; Стадницька та ш., 2011).
За повiдомленнями багатьох дослЦниюв (Делова и Гуськова, 1974; Тульчинская и Юргелайтис, 1981), бактерицидш властивостi характернi для деревних i трав'яних рослин, але быьш яскраво вони виражеш у ефiроолiйних рослин. A. Salamone 3i спiвавторами (Salamone et al., 2006) i A. Gormez i3 спiвавторами (Gormez et al., 2015) вЦзначають рослини, як належать до родини Lamiaceae, як джерело потенцшних протимiкробних засобiв. Вони мають широкий спектр впливу на оргашзм, оск1льки е багатокомпонентними сумшами хiмiчних сполук, переважно терпеноïдiв та ароматичних компоненлв (Шанайда i Покришко, 2015).
Дослiдження А. Нiкiтiноï та ïï спiвавторiв (Никитина и др., 2007; 2011) свЦчать про антимшробш властивостi та фармакологiчнy дiю рослинно'1 сировини змiеголовника молдавського (Dracocephalum moldavica L.) i лсопу лiкарського (Hyssopus officinalis L.). За повЦомленням египетських дослЦниюв (Abd El-Bacy & El-Baroty, 2008), ефiрна олiя D. moldavica виявилася патогенною стосовно грам-позитивних (Bacillus subtilis, B. cereus, Staphyloccocus aureus, Micrococcus luteus) та грам-негативних бактерш (Klebsiella pneumoninae, Serratia marcescens).
F. Fathiazad i S. Hamedeyazdan (Fathiazad & Hamedeyazdan, 2011) вЦзначили гiсоп лiкарський як джерело БАР, здатних пригшчувати життедiяльнiсть патогенних органiзмiв. G. Mazzanti зi спiвавторами (G. Mazzanti et al., 1998) виявили антимiкробнi властивостi ефiрноï олп H. officinalis щодо Klebsiella oxytoca, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Pseudomonas spp., Salmonella spp. Встановлено антимшробну дда ефiрноï олп H. officinalis стосовно патогенних бактерш Erwinia amylovora i Klebsiella sp. (Dehghanzadeh et al., 2012), Staphylococcus pyogenes ATCC19615, Staphylococcus aureus 25923, Escherichia coli ATCC25922 (Cvijovic et al., 2010; Kizil et al., 2010), Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium (Vlase et a!., 2014). 1талшськ1 дослЦники вЦмлили антимшробш властивосл H. officinalis стосовно бактерш Escherichia coli O157:H7, Listeria innocua (Marino et al., 2001), Bacillus cereus 4313, Bacillus cereus 4384, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus (De Martino, 2009).
T. Mihajilov-Krstev iз ствавторами (Mihajilov-Krstev et al., 2009) виявили токсичш властивосл ефiрноï олп чаберу садового (Satureja hortensis L.) щодо грам-позитивних (Bacillus subtilis, Clostridium perfringens, Micrococcus flavus, Staphylococcus aureus, Sarcina lutea) та грам-негативних (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis and Erwinia amylovora) бактерш. M. Abolfazl iз ствавторами (Abolfazl et al, 2013) виявили бактерицидний ефект S. hortensis ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний eicHUK МДПУ. 2016. №1
щодо S. pneumonia, S. aureus and P. aeruginosa, а S. Rezvanpanah i3 ствавторами (Rezvanpanah et al, 2011) - стосовно Staphylococcus aureus та Escherchia coli. ДослЦження шших авторiв (Novak et al, 2006) показали, що ефiрна олiя чаберу садового була активною щодо Helicobacter pylori.
Рядом дослЦниюв (De Martino, 2009; Zielinska & Matkowski, 2014) встановлено ефектившсть використання лофанту ганусового (Lophanthus anisatus Benth.) проти патогенних органiзмiв.
Встановлено високу антимiкробну активнiсть ефiрноï олп монарди двшчасто'1 (Monarda diduma L.) стосовно бактерш Neisseria catarralis, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus 209, Citrobacter OG, Escherichia coli 0-Ш, Klebsiella preumoniae, Proteus vulgaris, Enterobacter cloacae, Serrabia marcescens (Жилякова та ш., 2013).
ВЦомоси про антимшробш властивоси ефiроолiйних рослин родини Lamiaceae свЦчать про бактерициднi властивостi ïx компоненпв, тому метою наших дослiджень була ощнка бiологiчноï активностi 40 % етанольних екстраклв Dracocephalum moldavica, Hyssopus officinalis, Satureja hortensis, Lophanthus anisatus i Monarda diduma стосовно патогенного оргашзму Escherichia coli.
МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ
Виxiдна сировина для дослЦжень - надземна частина ефiроолiйниx рослин родини Lamiaceae: змieголовника молдавського, чаберу садового, псопу лiкарського, лофанту ганусового, монарди двшчасто'1, вирощених в умовах Полкся Украши (рис. 1). У експериментах використовували фггомасу, зiбрану тд час цвiтiння. Екстракти ефiроолiйниx рослин отримано методом мацерацп повiтряно-суxоï фггосировини у 40% етиловому спиртi упродовж семи дiб за температури 25°С у спiввiдношеннi 1:5, концентрацiя - 200 мг/мл (Сидоров та ш., 2008).
Антимiкробну активнiсть екстрагованих речовин визначали шляхом порiвняння ïx мшмально'1 пригнiчуючоï (бактерiостатичноï) концентраций (М1С) та мМмально'1 бактерицидно'1 концентраций (МВС) iз такими у 40 % етиловому спирт (Методичнi вказiвки ..., 2007).
У дослЦженнях використовували тест-культуру мшрооргашзму Escherichia coli УКМ В-906 (ATCC 25922). Цю культуру отримано iз Депозитарiю мiкроорганiзмiв 1нституту мiкробiологiï i вiрусологiï iм. Д. К. Заболотного НАН Украши (Украинская коллекция микроорганизмов .., 2007).
-Д
Рис. 1. Ефiроолiйнi рослини родини Lamiaceae в умовах Житомирського
Полкся:
А - H. officinalis; Б - L. anisatus; В - D. moldavica; Г - S. hortensis; Д - M. didyma.
Встановлення антимшробно'1 активносл екстракпв ефiроолiйних рослин стосовно тест-культури мшрооргашзму здшснювали злдно з методикою визначення чутливосл мiкроорганiзмiв до антибактерiальних препаралв. Антимiкробнy активнiсть дослiджyваних речовин вивчали методом послЦовних серiйних розведень, який передбачав визначення мшмально'1 бактерiостатичноï та мшмально'1 бактерицидно'1 концентрацiй. Для визначення МВС готували послiдовнi двократнi розведення речовини у редкому живильному середовишд, яку згодом визначали за найменшою концентрацiею
речовини, при наявносп яко'1 не спостерiгали росту культури. Бактерицидну концентрацiю дослiджуваних речовин встановлювали за результатом висiвання BMiCTy пробiрок з розведенням на щiльнi живильш середовища (Методичнi вказiвки.../ 2007).
Добову культуру мшрооргашзму отримували на щыьному поживному середовищi LB (Luria-Bertani medium, Merck, Germany); приготування робочо'1 суспензй мiкроорганiзму/ визначення мiнiмальних iнгiбуючих концентрацш розведень зразкiв дослiджуваних екстрактiв проводили у редкому середовишi LB. Виав алiквот дослiдних i контрольних суспензш для встановлення мiнiмальних бактерицидних концентрацш препаралв здiйснювали на шiльне поживне середовище LB у чашки Петрi (Миллер, 1976).
Добову культуру мшрооргашзму отримували шляхом культивування на щыьному поживному середовишi LB протягом 18-24 годин при 37 °С. 1з добових культур у 0/9 % розчиш хлориду натрiю готували вихЦну бактерiальну Cуспензiю за стандартом мутносл 0,5 Од по МакФарланду (титр 1,5*108 КУО/мл). Останнi розводили редким середовищем LB у спiввiдношеннi 1:100 (по об'ему) i отримували робочу суспензiю мiкроорганiзму (Методичнi вказiвки.../ 2007).
Для тест-культури мiкроорганiзму готували ряд iз дев'яти пробiроK/ у як вносили по 0,5 мл середовища LB. ВЦбирали по 0,5 мл етанольного екстракту рослини та вносили у першi пробiрки кожного ряду. Шсля цього у семи пробiрках кожного ряду готували двократнi сершш розведення дослЦжуваних екстрактiв/ досягаючи кшцевого розведення 1:128. В останнi двi пробiрки кожного ряду дослiджуванi зразки не вносили.
У подальшому в першi сiм пробiрок кожного ряду iз приготовленими двократними розведеннями дослЦжуваного екстракту вносили по 0,5 мл робочо'1 суспензй мiкроорганiзму. Таким чином, кшцевий об'ем розчину в пробiрках становив 1 мл, а титр тест-культури мшрооргашзму - 5*105 КУО/мл, що вЦповЦае вимогам до постановки дослав для визначення чутливостi мiкроорганiзмiв до антибактерiальних препаратiв (Методичнi вказiвки...). Культивування проводили упродовж 18-24 годин за 37°С у термостатi. В останш двi пробiрки (контрольнi зразки) кожного ряду iз 0,5 мл середовища LB без додавання екстраклв вносили по 0,5 мл робочо'1 суспензй' мшрооргашзму. Одну iз пробiрок витримували протягом 18-24 годин за 37 °С у термостатi -позитивний контроль росту тест-культур мiкроорганiзмiв, тодi як iншу - при +4°С в холодильнику - негативний контроль росту тест-культур мiкроорганiзмiв. Як контролi чистоти використаного поживного середовища використовували пробiрки iз 1 мл середовища LB без додавання бактерiальноi' суспензй' i екстрактiв. Як контролi чистоти наданих екстрактiв використовували пробiрки iз двократним розведенням кожного дослЦжуваного зразка в
середовишд LB. Контролi чистоти середовища i чистоти зразка витримували протягом 18-24 годин за 37 °С в термостата.
Перед встановленням результалв контролю середовища i зразка перевiряли на вЦсутшсть росту мiкроорганiзмiв, а позитивш контролi - на наявшсть росту використано'1 тест-культури. При дотриманш зазначених умов для контрольних зразюв проведений експеримент розглядали як поставлений коректно.
Визначали найменше розведення дослiджуваниx екстраклв для кожного ряду дослiдниx пробiрок, при якому спостерiгалась вiдсутнiсть видимого росту мiкроорганiзмiв. Це розведення приймали як мшмальну бактерiостатичну концентрацiю етанольного екстракту рослини для тест-культури мшрооргашзму.
Для визначення МВС препаралв iз усix дослiдниx зразкiв з вЦсутшстю видимого росту вносили одну петлю суспензй у чашки Петрi iз щiльним середовищем LB. Пiсля тдсихання суспензiй чашки Петрi iнкубували за 37 °С упродовж 18-24 годин у термостата. Мшмальну бактерицидну концентращю етанольного екстракту рослини стосовно тест-культури мшрооргашзму визначали за першим розведенням, при виавант iз якого спостерйали вiдсутнiсть росту тест-культури.
Хроматографiчний аналiз компонентного складу ефiрноï олп виконували на газовому xроматографi Agilent Technologies 6890 iз мас-спектрометричним детектором 5973. Умови аналiзу: xроматографiчна колонка - катлярна DB-5, дiаметром 0,25 мм i завдовжки 30 м. Швидюсть газу-ноая (гелiю) - 2 мл/хв, температура на^вача при введеннi проби - 250°С. Температура термостата з програмуванням вЦ 50 до 320°С зi швидкiстю 4°/хв. Для Центифшацп компонентiв використовували бiблiотеку мас-спектрiв NIST05 i WILEY2007 iз загальною кыьюстю спектрiв бiльше 470 000 у комплека з програмами для Центифшацп AMDIS i NIST (Черногород и Виноградов, 2006).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
ДослЦження показали, що внесення до суспензй тест-культури E. coli 40% етанолу виявлено бактершстатичну актившсть лише у розведенш 1:2. При подальшому розведеннi 40 % етанолу пригшчення росту мiкроорганiзмiв у рiдкiй культурi не спостерiгали (табл. 1). Не встановлено бактерицидну дда 40 % спирту за жодного iз розведень (табл. 2).
Внесення 40 % етанольного екстракту L. anisatus до суспензш з культурою E. coli показало посилення М1С удвiчi. Не виявлено пригшчення росту кишково'1 палички при внесенш 40 % етанольних екстраклв H. officinalis, D. moldavica, S. hortensis i M. didyma (табл. 1).
Етанольш екстракти H. officinalis, D. moldavica, S. hortensis i L. anisatus проявили бактерицидний вплив стосовно культури E. coli, 1'хня МВС перевищила удвiчi МВС 40 % етилового спирту за розведення 1:2. МВС
етанольного екстракту M. didyma не вiдрiзнялася вiд МВС етанолу (табл. 2).
Ведомо, що фпонцидш властивостi рослин залежать вЦ як1сного та кiлькiсного складу хiмiчних сполук, якi вони продукують тд час свого життя (Mihajilov-Krstev et al., 2009). За повЦомленням М. Шанайди i О. Покришко (2015), найбыьш вираженi антимiкробнi властивостi встановлено у L. anisatus та S. hortensis, що зумовлено домшуванням у ефiрних олiях ароматичних сполук i монотерпенощв. Здiйснений нами попереднiй хромато-мас-спектрометричний аналiз ефiрних олiй псопу лiкарського, лофанту ганусового, змiеголовника молдавського i чаберу садового, подтвердив цей факт.
Таблиця 1. Визначення м^мально!" пригшчувально!" концентрацп 40 % етилового спирту i етанольних екстракпв ефiроолiйних рослин родини Lamiaceae щодо Escherichia coli УКМ В-906
Дослiджyванi речовини Наявтсть росту тест-культури в Наявтсть росту
дослiдних варiантах при вЦповЦному тест-культури в розведеннi зразка контрольних
варiантах
1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 +К -К Кс Кз Етиловий спирт, 40 % - + ++ + + + + -- -
Етанольш екстракти:
H. officinalis - + + + + + + +
L. anisatus - - + + + + + +
D. moldavica - + + + + + + +
S. hortensis - + + + + + + +
M. didyma - + + + + + + +
Прим1тка (тут i дал1): «+» - наявшсть росту культури; «-» - вЦсутшсть росту культури; «+К» - позитивний контроль росту тест-культури; «-К» - негативний контроль росту тест-культури; «Кс» - контроль чистоти середовища.; «Кз» - контроль чистоти зразка (у розведенш 1:2).
К
Л
Встановлено, що основнi компоненти ефiрноï олп псопу лшарського, вирощеного в умовах Житомирського Полкся, - це iзопiнокамфон (44,43 %), пiнокамфон (35,49 %), мiртенол (5,26 %), гермакрен D (3,15 %), пулегон (2,93 %), бiциклогермакрен (1,35 %) (рис. 2А). Деяк дослiдники (Cvijovic et al., 2010) вважають, що монотерпеновi кетони iзопiнокамфон i пiнокамфон визначають яюсть ефiрноï олп i характеризуються значною бюлопчною активнiстю.
(Ä^ Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 225 %---;-
Таблиця 2. Визначення м^мально! бактерицидно! концентрацп 40 % етилового спирту i етанольних екстраклв ефiроолiйних рослин родини Lamiaceae вЦносно Escherichia coli УКМ В-906
Дослiджуванi речовини Наявшсть росту тест-культури на щыьному
середовищд при нанесеннi вiдповiдного розведення зразка
1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128
Етиловий спирт, 40 % + + + + + + +
Етанольш екстракти рослин:
H. officinalis - + + + + + +
L. anisatus - + + + + + +
D. moldavica - + + + + + +
S. hortensis - + + + + + +
M. didyma + + + + + + +
У ефiрнiй олп лофанту ганусового переважали пулегон (59,19%), iзоментон (14,34%), бiциклогермакрен (3,21 %), ^-карюфыен (2,99 %), ментон (2,21 %), 1,6-гермакрадieн-5-ол (1,5 %), iзопулегон (1,4 %), у чаберу садового - карвакрол (89,07 %), у-тершнен (3,53 %), а-туйон (1,7 %), камфора (1,48 %). Очевидно, високий вмiст пулегону i карвакролу зумовили антимшробш властивостi L. anisatus та S. hortensis (рис. 2Б, Г).
Основш компоненти ефiрноï олп змieголовника молдавського - герашаль (26,19 %), нераль (22,36 %), геранiол (16,86 %), 2-(1-окси-14зопротл)-циклопентанон (8,29 %), 2,3-дегiдро-1,8-цинеол (6,87 %), 3-(1-окси-1-iзопропiл)-циклопентанон (6,51 %), нерол (4,74 %), 3-метил-2-циклогексен 1-он (2,13 %) - рис. 2В. За повЦомленням деяких дослiдникiв (Бокова та ш., 2006), антисептичнi i протизапальш властивостi D. moldavica визначае кыьюсний вмiст у фiтосировинi цитралю - сумiшi iзомерiв геренiалю та нералю.
Рис. 2. Основн1 компоненти еф1рних ол1й, отриман1 у першд цв1т1ння з надземно! частини рослин: А - H. officinalis; Б - L. anisatus; В - D. moldavica;
Г - S. hortensis, %
ВИСНОВКИ
Таким чином, етанольш екстракти H. officinalis, D. moldavica, S. hortensis, L. anisatus проявили бактерицидний вплив стосовно патогенного оргашзму Escherichia coli УКМ В-906 (ATCC 25922). Тхня мМмальна бактерицидна концентращя перевищила удв1ч1 МВС 40 % етилового спирту. В1дм1чено також двократне тдвищення мшмально! бактерюстатично! концентраций етанольного екстракту L. anisatus. Бактерюстатичного i бактерицидного впливу етанольного екстракту Monarda didyma стосовно E. coli не виявлено.
Псоп лшарський, лофант ганусовий, зм1еголовник молдавський i чабер садовий, вирощен1 в умовах Пол1сся Укра!ни, в1дзначаються антим1кробними властивостями завдяки утворенню i накопиченню у рослиннш сировин1 б1олог1чно активних речовин: 1зотнокамфону, п1нокамфону, пулегону, 1зоментону, цитралю, карвакролу та 1нших сполук.
Враховуючи результати досл1джень, вважаемо перспективним подальше детальшше вивчення етанольних екстракт1в 1з H. officinalis; L. anisatus; D.
Biological Bulletin of Bogdan Clunelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 227 ---
moldavica i S. hortensis з метою розширення асортименту антибактерiальних рослинних препаратав.
СПИСОК ВИКОРИСТАНО1 Л1ТЕРАТУРИ
1. Бобкова 1.А. Фармакогнозiя: пiдручник / I. А. Бобкова, Л. В. Варлахова, М. М. Маньковська. - К.: Медицина, 2006. - 440 с.
2. Водолазова С. В. Антимикробная активность эфирных масел и водных извлечений из лекарстенных растений Хакасии / С. В. Водолазова, М. А. Мяделец, М. Р. Карпова, Ю. В. Саранчина // Сибиский медицинский журнал. -2011. - Т. 26, №2. - Вып 2. - С. 54-58.
3. Делова Г. В. Антибактериальные и антифунгальные свойства эфирных масел некоторых видов губоцветных / Г. В. Делова, И. Н. Гуськова // Комплексное изучение полезных растений Сибири. - Новосибирск,1974. - С. 131-146.
4. Жилякова Е. Т. Исследование антимикробной и противовоспалительной активности новой лекарственной формы с маслом монарды / Е. Т. Жилякова, О. О. Новиков, Е. Н. Науменко, О. А. Кузьмичева, К. А. Бочарова, Л. В. Титарева // Научные ведомости Бел. ГУ. Серия: Медицина. Фармация. - 2013. - № 25 (168), Вып. 24/1. - С.198-201.
5. Елланська Н. Е. Особливосп формування мiкробоценозiв у грунтах тд ароматичними рослинами / Н. Е. Елланська, Н. О. Гнатюк, О. П. Юношева, I. Г. Хохлова // Науковий вкник Ужгородського утверситету. Сер1я: Бшлопчна. -2010. - Вип. 27. - С.29 - 33.
6. Екстракщя рослинно'1 сировини: навчальний поабник / Ю. I. Сидоров, I. I. Губицька, Р. Т. Конечна, В. П. Новшов - Львiв: Видавництво Львiвськоl полпехшки, 2008. - 336 с.
7. Методичш вказiвки «Визначення чутливоси мiкроорганiзмiв до антибактерiальних препаратав». Наказ МОЗ Укра'ши №167. [Чинний вЦ 200704-05]. К.: МОЗ Укра'ши, 2007. - 63 с.
8. Миллер Д. Эксперименты в молекулярной генетике. Под ред. С. И. Алиханяна. - Москва: Мир. 1976. - С. 394-395.
9. Никитина А. С. Исследование антимикробных свойств эфирного масла змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.), культивируемого в Ставропольском крае / А. С. Никитина, О. И. Попова, И. И. Клишина //
Аптечный форум. От производителя до аптеки и потребителя. - Москва, 2007. - С. 88-89.
10. Разработка и научное обоснование использования растительного сырья иссопа лекарственного и змееголовника молдавського / А. С. Никитина, О. И. Попова, И. В. Попов, Н. В. Никитина // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - № 2. - С. 25-31.
11. Стадницька Н. £. Рослини з протимшробними властивостями / Н. £. Стадницька, О. З. Комаровська-Порохнявець, Х. Я. Ющак, О. Б. Миколiв, Б. Я. Литвин, Р. Т. Конечна, В. П. Новшов // Вкн. Нац. ун-ту "Львiв. полггехшка". -2011. - № 700. - С. 111-116.
12. Тульчинская В. П. Растения - против микробов / В. П. Тульчинская, Н. Г. Юргелайтис. -2-е изд., перераб. и доп. - Киев : Урожай, 1981. - 64 с.
13. Украинская коллекция микроорганизмов: Каталог культур / Под ред. В. С. Подгорского, О. И. Коцофляк, Е. А. Киприановой, О. Р. Гвоздяк. - 2007. -К.: Наукова думка. - 270 с.
14. Черногород Л. Б. Эфирные масла некоторых видов рода Achillea L., содержащие фрагранол / Л. Б. Черногород, Б. А. Виноградов // Растительные ресурсы. - Санкт-Петербург. - 2006. - Т.42, Вып. 2. - С. 61-68.
15. Шанайда М. I. Антимшробна актившсть ефiрних олш культивованих представниюв родини Lamiaceae Juss / М. I. Шанайда, О. В. Покришко // Annals of Mechnikov Institute. - 2015. - №4. - С. 66-69.
16. Abd El-Bacy H. H. Chemical and biological evaluation of the essential oil of Egyptian moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.) / H. H. Abd El-Bacy, G. S. El-Baroty // International Journal of Integrative Biology. - 2008. - Vol.3, №3. - P. 202-208.
17. Abolfazl M. In vitro antibacterial activity and phytochemical analysis of some medicinal plants / M. Abolfazl, A. Hadi, M. Frhad, N. Hossein // Journal of Medicinal Plants Research. - 2014. - Vol. 8(3). - P. 186-194.
18. Cvijovic V. Composition and antimicrobial activity of essential oils of some medicinal and spice plants / V. Cvijovic, D. Djukic, L. Mandis, G. Acamovic-Djokovic, M. Pesakovic // Chemistry of Natural Compounds. - 2010. - Vol. 46 (3) - P. 481-482. doi:10.1007/s10600-010-9652-z
te-
19. Dehghanzadeh N. Essential oil composition and antibacterial activity of
Hyssopus officinalis L. grown in Iran / N. Dehghanzadeh, S. Ketabci, A. Alizaden // Asian J. Biol. Sci. - 2012. - Vol. 3 (4). - P. 767-771.
20. De Martino L. Chemical composition and in vitro antimicrobial and mutagenic activities of seven Lamiaceae essential oils. / L. De Martino, V. De Feo, F. Nazzaro // Molecules 2009. - Vol. 14. - P. 4213-4230. doi:10.3390/molecules14104213
21. Fathiazad F. A review on Hyssopus officinalis L.: Composition and biological activities / F. Fathiazad, S. Hamedeyazdan S. // Afr. J. Pharm. Pharmacol. - 2011. -Vol. 5. - № 17. - P. 1959-1966.
22. Gormez A. Chemical composition and antibacterial activity of essential oils of two species of Lamiaceae against phytopathogenic bacteria / A. Gormez, S. Bozari, D. Yanmis, M. Gulluce, F. Sahin, G. Agar // Polish journal of microbiology. -2015. - Vol. 64. - № 2. - P. 121-127.
23. Kizil S. Chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of Hyssop (Hyssopus officinalis L.) essential oil / S. Kizil, N. Hasimi, V. Tolan, E. Kilininc, H. Karatas // Not. Bot. Hort. Agrobot. Cluj-Napoca. - 2010. - Vol. 38 (3). - P. 99-103.
24. Marino M. Impedance measurements to study the antimicrobial activity of essential oils from Lamiaceae and Compositae / M. Marino, C. Bersani, G. Comi. // International Journal of Food Microbiology. - 2001. - Vol. 67. - P. 187-195.
25. Mazzanti G. Antimicrobial properties of the linalol-rich essential oil of Hyssopus officinalis L. var decumbens (Lamiaceae) / G. Mazzanti, L. Battinelli, G. Salvatore // Flavour Frag. J. - 1998. -Vol. 13. - № 5. - P. 289-294.
26. Mihajilov-Krstev T. Antimicrobial activiti of Satureja hortensis L. essential oil against pathogenic microbial strains. / T. Mihajilov-Krstev, D. Radnovic, D. Kitic, Z. Stojanovic-Radic, B. Zlatkovic // Arch. Biol. Sci. - Belgrade, 2010. - Vol. 62 (1), - P. 159-166. doi:10.2298/ABS1001159M
27. Novak J. Composition of individual essential oil glands of savory (Satureja hortensis L., Lamiaceae) from Syria / J. Novak, L. Bahoo, U. Mitteregger, C. Franz // Flavour and Fragrance Journal. - 2006. -Vol. 21. - Issue 4. - P. 731-734.
28. Rezvanpan S. Antibacterial properties and chemical characterization of the essential oils from summer savory extracted by microwave-assisted hydrodistillation / S. Rezvanpanah, K. Rezaei, M. -T. Golmakani, S. H. Razavi // Braz J. Microbiol. - 2011. - Vol. 42(4). - P. 1453-1462.
29. Reichling J. Essential oils of aromatic plants with antibacterial, antifungal, antiviral, and cytotoxic properties-an overview / J. Reichling, P. Schnitzler, U. Suschke, R. Saller // Forsch Komplementmed. - 2009. - Vol. 16(2). - P. 79-90.
30. Salamone, A. The antimicrobial activity of water extracts from Labiatae / A. Salamone, G.V. Zizzo, G. Scarito // Acta Hortic. - 2006. - Vol. 723. - P. 465-470. doi: 10.17660/ActaHortic.2006.723.67
31. Zielinska S. Phytochemistry and bioactivity of aromatic and medicinal plants from the genus Agastache (Lamiaceae) / S. Zielinska, A. Matkowski. // Phytochem Rev. - 2014. - Vol.13(2). - P. 391-416. doi:10.1007/s11101-014-9349-1
32. Vlase L. Evaluation of antioxidant and antimicrobial activities and phenolic profile for Hyssopus officinalis, Ocimum basilicum and Teucrium chamaedrys / L. Vlase et al. // Molecules. - 2014. - Vol. 19. - P. 5490-5507. doi:10.3390/molecules19055490
REFERENCES
Abd El-Bacy, H.H., El-Baroty, G.S. (2008). Chemical and biological evaluation of the essential oil of Egyptian moldavian balm (Dracocephalum moldavica L.). International Journal of Integrative Biology. 3 (3), 202-208. Abolfazl, M., Hadi, A., Frhad M., Hossein N. (2014). In vitro antibacterial activity and phytochemical analysis of some medicinal plants. Journal of Medicinal Plants Research. 8 (3),186-194. Bobkova, I.A., Varlakhova, L.V., Mankovska, M.M. (2006). Pharmacognosy: textbook. K.: Medicine. 36-37. (in Ukrainian)
Biological Bulletin of Bogdan Clunelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 231
s-
Chernogorod, L.B., Vinogradov, B.A. (2006). Essential oils of some species of the genus Achillea L., containing fragranol. Plant resources. St. Petersburg. 42 (2), 61-68. (in Russian)
Cvijovic, V., Djukic, D., Mandis, L., Acamovic-Djokovic, G., Pesakovic, M. (2010). Composition and antimicrobial activity of essential oils of some medicinal and spice plants. Chemistry of Natural Compounds. 46 (3), 481-482. doi:10.1007/s10600-010-9652-z Dehghanzadeh, N., Ketabci, S., Alizaden, A. (2012). Essential oil composition and antibacterial activity of Hyssopus officinalis L. grown in Iran. Asian J. Biol. Sci. 3 (4), 767-771.
Delova, G.V., Gus'kova, I.N. (1994). Comprehensive study of useful plants in Siberia.
Novosibirsk. 131-145. (in Russian) De Martino, L., De Feo, V., Nazzaro, F. (2009). Chemical composition and in vitro antimicrobial and mutagenic activities of seven Lamiaceae essential oils. Molecules. 14, 4213-4230. doi:10.3390/molecules14104213 Ellanska, N.Ye. Gnatyuk, N.O., Yunosheva, O.P., Khokhlova, I.G. (2010). Formation of Microbiocenoses in Soils Under Aromatic Plants. Scientific Bulletin of Uzhgorod University. Biology Series. 27, 29-33. (in Ukrainian)
232 Bio^oriHHHH eicmiK
Fathiazad, F., Hamedeyazdan, S. (2011). A review on Hyssopus officinalis L.: Composition and biological activities. Afr. J. Pharm. Pharmacol. 5(17), 19591966.
Gormez, A. Bozari, S., Yanmis, D., Gulluce M., Sahin F., Agar G. (2015). Chemical composition and antibacterial activity of essential oils of two species of Lamiaceae against phytopathogenic bacteria. Polish journal of microbiology. 64 (2), 121-127.
Kizil S., Hasimi N., Tolan V., Kilininc, E., Karatas, H. (2010). Chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of Hyssop (Hyssopus officinalis L.) essential oil. Not. Bot. Hort. Agrobot. Cluj-Napoca. 38 (3), 99-103.
Marino, M., Bersani, C., Comi, G. (2001). Impedance measurements to study the antimicrobial activity of essential oils from Lamiaceae and Compositae. International Journal of Food Microbiology. 67, 187-195.
Mazzanti, G., Battinelli, L., Salvatore, G. (1998). Antimicrobial properties of the linalol-rich essential oil of Hyssopus officinalis L. var decumbens (Lamiaceae). Flavour Frag. J. 13(5), 289-294.
Methodical instructions 'Determination of the sensibility of microorganisms to antibacterial preparations'(2007).The Order of the Ministry of Health of
Biological Bulletin of Bogdan Clunelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 233
te-
Ukraine No 167. - [Valid from 20072-04-05]. Kyiv: Ministry of Health of
Ukraine. (in Ukrainian) Mihajilov-Krstev, T., Radnovic, D., Kitic, D., Stojanovic-Radic, Z., Zlatkovic, B. (2010). Antimicrobial activiti of Satureja hortensis L. essential oil against pathogenic microbial strains. Arch. Biol. Sci. Belgrade. 62 (1), 159-166. 2010 doi:10.2298/ABS1001159M Miller, D. Experiments in molecular genetics (1976). Edited by of S.I. Alikhanyan.
Moscow: Mir Publishers, 394-395. Nikitina A.S., Popova O.I., Klishina I.I. Studies on antimicrobial properties of essential oil from moldavian dragonhead (Dracocephalum moldavica L.) grown in Stavropol region. Apothecary forum. From producer to a drugstore and consumer. Moscow, 2007, 88-89. (in Russian) Nikitina A.S., Popova O.I., Popov I.V., Nikitina N.V. Development and scientific rationale for integrated use of plant resources of Hyssopus officinalis L. and Dracocephalum moldavica L. Contemporary issues of science and education. 2011. 2, 25-31. (in Russian) Novak, J., Bahoo, L., Mitteregger, U., Franz C. (2006).Composition of individual essential oil glands of savory (Satureja hortensis L., Lamiaceae) from Syria.
Flavour and Fragrance Journal. Volume 21, Issue 4, 731-734.
234 Бюлопчний в1сник ФЦр
-te
Podgorsky, V.S., Kotsoflyak, O.I., Kiprianova, Ye.I., Gvozdyak, O.R. The Ukrainian
collection of microorganisms: Crop catalogue. (2007). (Eds.). Kyiv: Naukova Dumka Publishers. (in Russian) Reichling, J, Schnitzler, P, Suschke, U, Saller, R. (2009). Essential oils of aromatic plants with antibacterial, antifungal, antiviral, and cytotoxic properties-an overview. Forsch Komplementmed, 16(2), 79-90. Rezvanpanah, S., Rezaei, K, Golmakani, M.-T., and Razavi, S. H. (2011). Antibacterial properties and chemical characterization of the essential oils from summer savory extracted by microwave-assisted hydrodistillation. Braz J Microbiol., 42(4), 1453-1462. Salamone, A., Zizzo, G.V., Scarito G. (2006). The antimicrobial activity of water extracts from Labiatae. Acta Hortic. 723, 465-470. doi: 10.17660/ActaHortic.2006.723.67 Shanayda, M.I., Pokryshko, O.V. (2015). Antimicrobial activity of essential oils of plants belonging to Lamiaceae Juss. family. Annals of Mechnikov Institute. 4, 66-69. (in Ukrainian) Stadnyts'ka, N.Ye., Komarovs'ka-Porokhnyavets,' O.Z., Kishchak, Kh.Ya., Mykoliv, O.B., Lytvyn, B.Ya., Konechna, R.T., Novikov, V.P. (2011).
Biological Bulletin of Bogdan Clunelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 23 5
te-
Plants with antimicrobial properties. Bulletin of National. Univ. Lviv
polytehcnik. 700, 111-116. (in Ukrainian) Sydorov, Yu.I., Gubytska, I.I., Konechna, R.T., Novikov, V.P. (2008). Extraction of plant raw material. Manual. Lviv: Lviv Politekhnika Publishers. (in Ukrainian) Tulchinska, V. P., Yurgelaitis, N. G.(1981). Plants Against Microbes. Kyiv: Urozhai
Publishers. (in Russian) Vlase, L., Benedec, D., Hanganu, D., Damian, G., Csillag, I., Sevastre, B., Mot, A. C., Silaghi-Dumitrescu, R., Tilea, I. (2014). Evaluation of antioxidant and antimicrobial activities and phenolic profile for Hyssopus officinalis, Ocimum basilicum and Teucrium chamaedrys. Molecules. 9, 5490-5507. doi:10.3390/molecules19055490 Vodolazova, S.V., Myadelets, M.A., Karpova, M.R., Saranchina, Yu.V. ( 2011). Antimicrobic activity of volatile oils and water extracts from medicinal herbs of Khakasia. The Siberian medical journal. 26, 2 (2), 54-58. (in Russian) Zhilyakova, E.T., Novikov, O.O., Naumenko, E.N., Kuzmichyova, O.A., Bocharova, K.A., Titareva, L.V. (2013). Antimicrobial and anti-inflammatory activity of new formulation with monarda oil. Belgorod State University Scientific
236 Bio^oriHHHH eicHHK -&
bulletin: Medicine Pharmacy. 25 (168), 24/1,198-201. (in Russian) Zielinska S., Matkowski A. (2014). Phytochemistry and bioactivity of aromatic and medicinal plants from the genus Agastache (Lamiaceae). Phytochem Rev.13(2), 391-416. doi:10.1007/s11101-014-9349-1
Поступила в редакцию 19.01.2016
Как цитировать:
Kotyuk, L.A. (2016). Antimicrobial activity of oil-bearing plants Lamiaceae Lindl. towards Escherichia coli. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 6 (1), 216-236. cross«* http://dx.doi.org/10.15421/201612
© Котюк, 2016
Users are permitted to copy, use, distribute, transmit, and display the work publicly and to make and distribute derivative works, in any digital medium for any responsible purpose, subject to proper attribution of authorship.
| Mi^Ml
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License
