CC BY
19
ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЕЛЕНА В МИЦЕЛИИ И ДЕЙСТВИЯ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СЕЛЕНА НА РОСТ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ГРИБОВ
1 2 © Залепкина С.А. , Артемьева М.М.
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
(национальный исследовательский университет), г. Нижний Новгород
Исследована биологическая активность селенсодержащих соединений в отношении различных видов микроскопических грибов и бактерий. Установлены соединения, обладающие наибольшей биоцидной (фунгицидной и бактерицидной) активностью. Проведен анализ накопления селена в мицелии исследуемых микроорганизмов.
Ключевые слова: селенсодержащие гетероциклические соединения, фунгицидность, бактерицидность, микроскопические грибы.
В последние годы большое количество усилий направлено на получение стабильных селенсодержащих органических соединений. Это связано с тем, что многие из вновь синтезированных соединений селена обладают биологической активностью. Селен входит в состав таких аминокислот как селенометионин и селеноцистеин, и является незаменимым микроэлементом для многих живых организмов. Было доказано, что селенорганические соединения обладают антиоксидантными, нейропротекторными, противораковыми, противомикробными свойствами [1]. С другой стороны соединения селена способны реагировать с тиольными ^Н) группами, в результате чего они оказывают токсическое действие, катализируя окисление широкого ряда биологически значимых тиолов, включая глутатион, цистеин, дигидро-липолевую кислоту и коэнзим А, а также способны ингибировать многие важные ферменты [2, 3]. Это объясняет тот факт, что некоторые селенсодержащие соединения обладают антимикробной (фунгицидной и бактерицидной) активностью [4]. Однако до сих пор механизмы ингибирующего действия селена на микроорганизмы до конца не изучены. Это обусловило выбор темы настоящей работы: исследование биоцидных свойств производных 2-селанил-1-пиридин-1-оксида.
Данные соединения были синтезированы [5, 6, 7] и предоставлены кафедрой «Производственной безопасности, экологии и химии» Нижегородского Государственного Технического Университета им. Р. Е. Алексеева. В экспериментах по определению биоцидной активности нами использовались данные соединения в концентрациях 0,05-2,5 %.
1 Аспирант кафедры «Физиологии и биохимии».
2 Студент 4-го курса кафедры «Физиологии и биохимии».
Была исследована бактерицидная и фунгицидная активность данных соединений. В качестве тест организмов использовались микроскопические грибы: Alternaria alternata, Penicillium cyclopium, Penicillium chrysogenum, Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Aspergillus niger, а также бактерии: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa. Исследование показателей фунгицидности и бактерицидности выполнялось диско-дифузионным методом [8].
Анализ результатов показывает, что среди исследуемых соединений наибольшей фунгицидной активностью обладал ди(2-пиридил-1-оксид)ди-селенид. Было установлено, что к действию (2-пиридил-1-оксид)диселенида наиболее устойчив Aspergillus oryzae. В связи с этим было исследовано его влияние на рост данного микромицета в условиях погружного культивирования. На рисунке 1 представлена зависимость накопления сухой биомассы Aspergillus oryzae в процессе культивирования (через 14 дней) от концентрации селена в культуральной жидкости, содержащей ди(2-пиридил-1-ок-сид)диселенид с концентрациями селена от 10 до 100 мг/л. Перед введением в питательную среду данное соединение растворялось в диметилсульфокси-де, в связи с чем в качестве контроля (100 %) использовалась питательная среда с добавлением диметилсульфоксида.
80,00
s
гв
та 60,00
LÛ
40,00
0,00
100,00 Т
I 73,99
1 66,30 т
31,86 34,95
I I
0
10 25 50 100
Содержание Se в культуральной жидкости, мг/л
Рис. 1. Зависимость накопления биомассы от содержания селена в среде
Результаты данного эксперимента показывают, что с увеличением концентрации селена в среде культивирования прирост биомассы снижался. Максимальное подавление роста наблюдалось в культуральной среде с концентрацией селена равной 50 мг/л, при дальнейшем увеличении концентрации селена до 100 мг/л существенных изменений не происходило. Нами отмечено, что при культивировании Aspergillus oryzae, как и ряда других мик-
роскопических грибов, на средах, содержащих ди(2-пиридил-1-оксид)дисе-ленид, их мицелий окрашивался в розовый цвет, что свидетельствует о накоплении селена в клетках микроорганизмов. В связи с этим, представляло интерес изучить зависимость между содержанием селена в культуральной среде и в мицелии микроскопических грибов. Результаты данного эксперимента представлены на рис. 2.
Рис. 2. Зависимость содержания селена в мицелии от содержания селена в культуральной среде
На примере Aspergillus oryzae была установлена зависимость между фунгицидным действием соединения и количеством селена накопленного в мицелии. На рисунке 2 представлена зависимость количества селена в мицелии от концентрации селена в культуральной среде.
Анализ представленных результатов, позволяет сделать вывод о том, что селен в составе данных соединений способен проникать в клетки микроскопических грибов и ингибировать их рост и развитие. Нами обнаружена прямая зависимость между содержанием селена в мицелии и его содержанием в культуральной среде, что позволяет рассматривать данные соединения в качестве возможных препаратов, ингибирующих жизнедеятельность микроскопических грибов.
Список литературы:
1. Miorelli ST, Rosa RM, Moura DJ, Rocha JC, Lobo LA, Henriques JA, et al. Antioxidantand anti-mutagenic effects of ebselen in yeast and in cultured mammalian V79cells. Mutagenesis 2008; 23: 93-9.
2. Mugesh G, Du Mont WW, Sies H. Chermistry of biologically important syntheticorganoselenium compounds. Chem Rev 2001; 101: 2125-79.
3. Nogueira CW, Zeni G, Rocha JB. Organoselenium and organotellurium compounds: toxicology and pharmacology. Chem Rev 2004; 104: 6255-85.
4. Loreto ES, Mario DA, Santurio JM, Alves SH, Nogueira CW, Zeni G. In vitro antifungal evaluation and structure-activity relationship of diphenyl diselenide andsynthetic analogues. Mycoses 2011; 54: 572-6.
5. Craig A. Bayse, Julia L. Brumaghim. Biochalcogen Chemistry: The Biological Chemistry of Sulfur, Selenium, and Tellurium // ACS Symposium Series. Am. Chem. Soc.: Washington. DC. 2013. P. 223.
6. Derek J. Woollins, Risto S. Laitinen. Selenium and Tellurium Chemistry. From Small Molecules to Biomolecules and Materials // 201 Springer-Verlag. Berlin. Heidelberg. 2011. Р. 323.
7. Mautner H., Chu Sh., Lee C.M // J. Org. Chem. 1962. Vol. 27. P. 3671-3673.
8. Решедько Г.К., Стецюк О.У Особенности определения чувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2001. - Т. 3, № 4. - С. 28-32.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КИШЕЧНИКА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОЖИРЕНИИ
1 2 © Яблочкина Е.С.\ Миндубаева Ф.А.2
Коммунальное государственное учреждение «Средняя
образовательная школа № 81», Республика Казахстан, г. Караганда Карагандинский государственный медицинский университет, Республика Казахстан, г. Караганда
В эксперименте на 12 беспородных собаках при моделировании ожирения были изучены изменения периферического кровообращения по данным оксиметрии, перистальтики кишечника по данным фоноэнте-рографии и количества микроорганизмов в посевах кала на среду эндо-висмут. Было установлено, что развитие ожирения приводило к снижению содержания кислорода в периферических тканях. Это приводило к гипоксии и снижению двигательной активности кишечника. В свою очередь, при снижении двигательной активности кишечника уменьшалась скорость продвижения кишечного содержимого по пищеварительному тракту и, за счет этого возрастало количество колонии образующих единиц кишечной микрофлоры в каловых массах. То есть, развитие экспериментального ожирения приводило к функциональным изменениям кишечника.
1 Ученик 11 «Б» класса КГУ «СОШ № 81».
2 Заведующий кафедрой физиологии КГМУ, доктор медицинских наук, профессор.
