Чутливість музейних штамів мікроорганізмів до композицій на основі наночастинок срібла та похідного 3-гідроксипіридину

Ганчо О.В.; Лобань Г.А.; Важнича О.М.; Скрипник М.В.

12. Патент № 71656 Укра'ша МПК G 01N 33/50. Cnoci6 дiагностики ендогенно! ттоксикацп" / Золотарьова Т.А., Павлова О.С., Бахолдта О.1., Олешко А.Я., Родомаюн М.В.; заявник та патентовласник ДУ «Укр. НД1 МР та К МОЗ Укра'ши», - № u 201114809; заявлено 13.12.2011; опубл. 25.07.2012. Промислова власнють № 14.

13. Селянина Г.А. Об иммунотропном действии питьевых минеральных вод / Г.А. Селянина, И.И. Долгушин, А.А. Колесникова [и др.] // Вопр. курортологии, физиотерапии и лечеб. физкультуры. - 2001. - № 4. - С. 51-53.

14. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. - Strasbourg: Council of Europe, - 1986. - 53 р.

1МУНН1 МЕХАН1ЗМИ ДЕТОКСИКАЦШНО1 ДП М1НЕРАЛЬНИХ ВОД У ЩУР1В В УМОВАХ ХРОН1ЧНОГО ЕМОЦ1ЙНОГО СТРЕСУ Бахолдша О.1.

В експериментальних дослщженнях, яю виконат на 70 бших щурах, у 5-ти серiях дослщу показано, що курсове застосування застосування маломiнералiзованих МВ у щурiв з хронiчним емоцiйним стресом значною мiрою вiдновлюe детоксiкацiйну функщю iмунноi системи та попереджуе розвиток прояв Е1. Виявленi деякi особливосп механiзму реалiзацii цього ефекту. Отримат данi можуть служити обгрунтуванням для створення патогенетично спрямованих методiв профшактики хронiчного емоцiйного стресу з використанням природних факторiв.

Ключовi слова: хротчний емоцiйний стрес, ендогенна iнтоксикацiя, мтеральт води.

Стаття надiйшла 10.01.2014 р.

IMMUNE MECHANISMS OF DETOXIFICATION ACTION OF MINERAL WATER IN RATS AT CONDITIONS OF CHRONIC EMOTIONAL STRESS Bakholdina E.I.

In experimental studies performed on 70 white rats, a 5-minute series of experiments showed that the course application mineralized CF in rats with chronic emotional stress is largely restores the detoxification function of the immune system and prevents the development of symptoms of EI. Some features of the mechanism of this effect. The data obtained can serve as a justification for the creation of prevention aimed pathogenesis of chronic emotional stress with the use of natural factors.

Key words: chronic emotional stress, endogenous intoxication, mineral water.

Рецензент Катрушов О.В.

УДК 579.22:546.57

ЧУТЛИВ1СТЬ МУЗЕЙНИХ ШТАМ1В М1КРООРГАН1ЗМ1В ДО КОМПОЗИЦ1Й НА ОСНОВ1 НАНОЧАСТИНОК СР1БЛА ТА ПОХ1ДНОГО 3-Г1ДРОКСИП1РИДИНУ

Вивчено чутливють музейних штамiв S. aureus АТСС 25923, S. epidermidis АТСС 14990, E. coli АТСС 25922, E. faecalis АТСС 29212, C. albicans АТСС 10231 до наночастинок срiбла (Ag), одержаних шляхом електронно-променево! технологи та диспергованих у пдрофшьному середовищi з використанням похщного 3-пдрокситридину та полiвiнiлпiролiдону (ПВП) або декстрану. Показано, що таю дисперсп виявляють протимжробну активтсть насамперед стосовно E. coli АТСС 25922. Серед них найбшьшу бактерюстатичну дто мае рщина, до складу яко! входять наночастинки Ag разом з похщним 3-пдрокситридину та ПВП.

IGii040Bi слова: чутливють мкрооргатзляв, наночастинки, ср1бло, З-пдрокситридин.

Робота е фрагментом науково-дотдног роботи «Пошук 3aco6ie з числа noxidHux 2-оксошдолу та 3-оксишридину та тших бiологiчно активних речовин для фармакокорекци адаптивних процеЫв при порушеннях гомеостазу рйноХ етюлоги», державнийреестрацшний № 0111U004879.

Серед метал1в, сполуки яких мають антимшробш властивосп, найбшьш вщомим е ср1бло (Ag) [1]. У св1тл1 сучасних даних, мехашзм дп Ag на м1кробну кл1тину полягае в тому, що ср1бло абсорбуеться на поверхш м1кроорган1зму та проникае всередину, викликаючи порушення д1лення кл1тини (бактер1остатичний ефект) або 1нгибуючи ферменти дихального ланцюга i роз'еднуючи процеси окислення та фосфорилювання, внаслiдок чого кттина гине [2].

Порiвняльнi дослiдження показали, що наночастинки Ag володдать бiльшою бактерицидною та вiрулоцидною активнiстю, нiж його iони [5,9,15]. Оскшьки бактер^' та вiруси виробляють опiрнiсть до антибiотикiв i синтетичних протимiкробних засобiв, наночастинки Ag можуть стати альтернативою цим препаратам [5,9]. Повщомляють, що шд час вивчення антибактерiальноi дй наночасток Ag на бактерiях E. coli i L. рпвиторНИа у водному середовищi було вiдмiчено 'х високу ефективнiсть стосовно зазначених мiкроорганiзмiв [11,12].

Описано, що тдвищення антимiкробноi активностi наносрiбла досягають як фiзичними методами, так i за допомогою хiмiчних речовин [6]. Зокрема, стосовно E. coli i S. aureus такий ефект одержували за рахунок стабшзацп наночастинок Ag полiвiнiлпiролiдоном (ПВП) [13,14]. Потенцшно з такою метою можуть бути використаш похiднi 3-гiдроксипiридину (3-ГП), яю володiють широким

колом фармаколопчних ефекпв, у тому чи^ здатшстю полшшувати регенерацiю в pa3i мюцевого застосування [3,4,6]. Однак дане питання практично не дослiджене й потребуе свого виршення.

Метою роботи було визначення антимiкробних властивостей рiдких дисперсних систем, виготовлених на основi наночастинок Ag, модифiкованих похiдним 3-ГП, стосовно музейних штамiв мiкроорганiзмiв.

Матерiал та методи дослщження. У ходi експеримеш!в використанi рiдкi дисперснi системи на основi конденсату наночастинок Ag (10 нм, 23,2% Ag за масою), осаджених на кристали натрiю хлориду. Цей конденсат був одержаний за допомогою електронно-променево! технологи у вакуумi [8] i люб'язно наданий для дослщження ст. н. с. Ю.А. Кураповим (1нститут електрозварювання iм. С.О. Патона НАН Укра!ни). Для стабшзацш наночастинок у водному середовищi застосовували субстанцiю 2-етил-6-метил-3-гiдроксипiридину сукцинату (ООО «Бион», РФ), ПВП низькомолекулярний або декстран.

Для дослiдження використовували стандартнi штами мiкроорганiзмiв S. aureus АТСС 25923, S. epidermidis АТСС 14990, E. coli АТСС 25922, E. faecalis АТСС 29212, C. albicans АТСС 10231, яки були одержат з ДУ «1нститут епщемюлоги та шфекцшних хвороб iм. Л.В. Громашевського НАМН Укра!ни» (м. Ки!в).

Чутливiсть музейних штамiв мiкроорганiзмiв до нанорiдин вивчали кшьюсним методом серiйних розведень за стандартною методикою, вщповщно до наказу МОЗ Укра!ни за №167 вiд 05.04.2007 р. [7].

У пробiрки вносили 0,1 мл суспензи тест-культур (1000 кттин в 1 мл), 1 мл поживного бульйону або середовища Сабуро та 1 мл дослщжувано! рiдини. Контролем були поживнi середовища, в якi вносили 1 мл дистильовано! води або водного розчину похiдного 3-ГП, ПВП чи декстрану замiсть дослiджуваних дисперсних систем. За препарати порiвняння слугували 1% водний розчин фенолу та 0,05% водний розчин хлоргексидину бплюконату (Луганський ХФЗ, Укра!на). Посiви iнкубували при 37°С протягом 48 годин, в середовищi Сабуро - при 20-25°С протягом 72 годин. Облiк результатiв проводили за наявшстю та характером росту типових культур у живильному середовища

Результати дослщження та Тх обговорення. Встановлено, що гiдрофiльнi дисперснi системи на основi наночастинок Ag здатш пригнiчувати рiст музейних штамiв мiкроорганiзмiв (табл.1). Найбiльш чутливою культурою бактерш до дослiджених дисперсiй виявився штам E. coli АТСС 25922. Музейна культура кишково! палички була високочутливою до рiдини, яка мiстили конденсат наночастинок Ag та похщне 3-ГП у водному розчиш ПВП, де вщсутшсть росту бактерiй спостерiгалась у розведеннях 1:1-1:4.

Штам E. coli АТСС 25922 виявив однакову чутливють до нанорiдин, якi мiстили конденсат наносрiбла та похiдне 3-ГП, дисперговаш у дистильовано! водi або в розчиш декстрану. У цих випадках пригшчення росту мiкроорганiзмiв спостерiгалось у розведеннях 1:1-1:2. Наночастинки Ag, дисперговаш у водному розчиш ПВП, виявили свою протишкробну дда стосовно зазначеного штаму E. coli лише в розведенш 1:1.

За цих умов культури iнших мiкроорганiзмiв iстотно не реагували на внесення в живильне середовище наночастинок Ag зi стабшзуючими !х речовинами (див. табл. 1). Слщ також зауважити, що дисперсна система «конденсат наночастинок Ag + дистильована вода» не виявила протишкробно! активност в даному експериментi, що може пояснюватись слабшим переходом Ag у рщку фазу i його низькою концентрацiею, яка не досягае бактерюстатичного рiвня.

Водночас усi музейш штами (S. aureus АТСС 25923, S. epidermidis АТСС 14990, E. coli АТСС 25922, E. faecalis АТСС 29212, C. albicans АТСС 10231) були високочутливi до препарату порiвняння - 0,05% розчину хлоргексидину. При його застосуванш пригшчення або вщсутнють росту мiкроорганiзмiв мали мюце в розведеннях 1:1-1:8 (табл. 1).

В^м чутливють музейних штамiв мiкроорганiзмiв до шшого референс-препарату - фенолу -виявилась невисокою i рееструвалась лише стосовно S. epidermidis АТСС 14990 та E. coli АТСС 25922 у титрi 1:1.

Внесення в живильне середовище розчинника, а також водних розчишв 3-ГП, ПВП або декстрану не впливало на рют мiкроорганiзмiв, що дозволяе вважати, що щ компоненти не е визначальними у механiзмi протимшробно! дп дослщжених нанорiдин.

Водночас вони забезпечують солюбшзащю порошкоподiбних наночастинок та стабiлiзують !х, чим створюеться належна бактерiостатична концентращя Ag у гiдрофiльнiй системi.

Можна також припустити, що зазначеш компоненти сприяють проникненню Ag всередину бактерiально! клiтини, причому цей ефект залежить вiд виду мiкроорганiзму.

Таблиця 1

Вплив рщких дисперсних систем на ochobï наночастинок срiбла та npenapaTiB пор1вняння на _музейнi штами мiкроорганiзмiв_

Дисперсна система або препарат поpiвняння Вид мжро-оргашзму Розведення

1:1 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256

Наночастинки Ag + дистильована вода S. aureus - - - - - - - - -

S. epidermidis - - - - - - - - -

E. faecalis - - - - - - - - -

E. coli - - - - - - - - -

C. albicans - - - - - - - - -

Наночастинки Ag + 3-ГП + дистильована вода S. aureus - - - - - - - - -