CC BY
145
3. Brandenburg K., Wiese A. Endotoxins: relationships between structure, function, and activity // Curr. Top. Med. Chem. 2004. Vol. 4. P. 1127-1146.
4. Давыдова В. Н., Ермак И. М., Горбач В. И. Взаимодействие бактериальных эндотоксинов с хитозаном: влияние структуры эндотоксина, молекулярной массы хитозана и ионной силы раствора на процесс комплексообразования // Биохимия. 2000. Т. 65. С. 1278-1287.
5. Ермак И. М., Давыдова В. Н., Горбач В. И. Модификация биологических свойств липополисахарида (ЛПС) при образовании им комплекса с хитозаном // Бюл. эксперим. биол. мед. 2004. Т. 137. С. 430-434.
6. Ермак И. М., Давыдова В. Н. Взаимодействие бактериальных липополисахаридов с растворимыми белками макроорганизма и поликатионами // Биологические мембраны. 2008. Т. 25. С. 323-342.
7. Брилль Г. Е., Агаджанова К. В., Правдин А. Б., Пост-нов Д. Э. Влияние лазерного излучения с различным типом поляризации на структурообразовательные свойства бактериального липополисахарида // Фотобиология и фотомедицина. 2011. Т. 8, № 2. С. 77-81.
8. Шабалин В. Н., Шатохина С. Н. Морфология биологических жидкостей человека. М.: Хризостом, 2001. 303 с.
9. Sunkari V. G., Aranovitch B., Portwood N.,
Nikoshkov A. Effect of low-intensity electromagnetic field on fibroblast migration and proliferation // Electromagnetic Biology and Medicine. 2011. Vol. 30, № 2. P. 80-85.
10. Брилль Г. Е., Агаджанова К. В., Гаспарян Л. В., Маке-ла А. М. Лазерное облучение бактериального липополиса-харида модифицирует его влияние на микроциркуляцию // Лазерная медицина. 2009. Т. 46, вып. 4. С. 46-49.
Translit
1. Patogeneticheskie mehanizmy i klinicheskie aspekty de-jstvija termostabil'nogo jendotoksina kishechnoj mikroflory / Il'ina
A. Ja., Lazareva S. I., Lihoded V. G. [i dr.] // Rus. med. zhurn.
2003. T 11. S. 126-129.
2. Dauphinee S. M., Karsan A. Lipopolysaccharide signaling in endothelial cells // Laboratory Invest. 2006. Vol. 86. P 9-22.
3. Brandenburg K., Wiese A. Endotoxins: relationships between structure, function, and activity // Curr. Top. Med. Chem.
2004. Vol. 4. P. 1127-1146.
4. Davydova V. N., Ermak I. M., Gorbach V. I. Vzaimodejst-vie bakterial'nyh jendotoksinov s hitozanom: vlijanie struktury jendotoksina, molekuljarnoj massy hitozana i ionnoj sily rastvo-ra na process kompleksoobrazovanija // Biohimija. 2000. T. 65. S. 1278-1287.
5. Ermak I. M., Davydova V. N., Gorbach V. I. Modifikacija biologicheskih svojstv lipopolisaharida (LPS) pri obrazovanii im kompleksa s hitozanom // Bjul. jeksperim. biol. med. 2004. T. 137. S. 430-434.
6. Ermak I. M., Davydova V. N. Vzaimodejstvie bakterial'nyh lipopolisaharidov s rastvorimymi belkami makroorganizma i po-likationami // Biologicheskie membrany. 2008. T. 25. S. 323-342.
7. Brill' G. E., Agadzhanova K. V., Pravdin A. B., Postn-ov D. Je. Vlijanie lazernogo izluchenija s razlichnym tipom pol-jarizacii na strukturoobrazovatel'nye svojstva bakterial'nogo li-popolisaharida // Fotobiologija i fotomedicina. 2011. T. 8, № 2.
S. 77-81.
8. Shabalin V. N., Shatohina S. N. Morfologija biologicheskih zhidkostej cheloveka. M.: Hrizostom, 2001. 303 s.
9. Sunkari V. G., Aranovitch B., Portwood N., Nikoshkov A. Effect of low-intensity electromagnetic field on fibroblast migration and proliferation // Electromagnetic Biology and Medicine. 2011. Vol. 30, № 2. P. 80-85.
10. Brill' G. E., Agadzhanova K. V., Gasparjan L. V., Make-la A. M. Lazernoe obluchenie bakterial'nogo lipopolisaharida modificiruet ego vlijanie na mikrocirkuljaciju // Lazernaja medici-na. 2009. T. 46, vyp. 4. S. 46-49.
УДК 615.017:616.079; 615.2/.3.001.37 Оригинальная статья
ИЗУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСТРАКТОВ ОЧИТКОВ (SEDUMMAXIMUM(L.) HOFFM., S. TELEPHIUML.)
В. О. Пластун — ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России, аспирант кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники; С. В. Райкова — ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, кандидат медицинских наук; Н. А. Дурнова — ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России, заведующая кафедрой общей биологии, фармакогнозии и ботаники, доцент, доктор биологических наук; Г. М. Шуб — ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии, профессор, доктор медицинских наук; Е. Э. Комарова — ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России, ассистент кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники.
THE STUDY OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF STONECROP EXTRACTS (SEDUMMAXIMUM(L.) HOFFM., S. TELEPHIUML.)
V. O. Plastun — Saratov State Medical University n.a. V. I. Razumovsky, Department of Biology, Pharmacognosy and Botany, Post-graduate; S. V. Raikova — Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky, Department of Microbiology, Virology and Immunology, Assistant Professor, Candidate of Medical Science; N. A. Durnova — Saratov State Medical University n. a. V. I. Razumovsky, Head of Department of Biology, Pharmacognosy and Botany, Assistant Professor, Doctor of Biological Science;
G. M. Shub — Saratov State Medical University n. a. V. I. Razumovsky, Head of Department of Microbiology, Virology and Immunology, Professor, Doctor of Medical Science; E. A. Komarova — Saratov State Medical University n. a. V. I. Razumovsky, Department of Biology, Pharmacognosy and Botany, Assistant.
Дата поступления — 29.04.2013 Дата принятия в печать — 25.11.2013 г
Пластун В. О., Райкова С. В., Дурнова Н. А., Шуб Г. М., Комарова Е. Э. Изучение антимикробной активности экстрактов очитков (Sedum maximum (L.) Hoffm., S. telephium L.) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2013. Т. 9, № 4. С. 640-643.
Цель: изучение антимикробной активности водного раствора спиртового экстракта очитка большого и очитка пурпурного. Материал и методы. Изучалось действие водных растворов спиртовых экстрактов очитка большого (Sedum maximum (L.) Hoffm.) и очитка пурпурного (S. telepium L.) на Staphylococcus aureus ATCC 209Р, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27835, Escherichia coli ATCC 25922 методом двукратных серийных разведений с последующим высевом на плотные питательные среды. Результаты. Установлено значение минимальной подавляющей концентрации для всех экстрактов в отношении всех исследованных культур. Действие носит бактерицидный характер. Заключение. Выявлена антимикробная активность экстрактов обоих видов в отношении всех взятых в эксперимент штаммов микроорганизмов.
Ключевые слова: антимикробная активность, растительные экстракты, Sedum maximum (L.) Hoffm., Sedum telephium L.
Plastun V. O., Raikova S. V., Durnova N. A., Shub G. M., Komarova E. A. The study of antimicrobial activity of stonecrop extracts (Sedum maximum (L.) Hoffm., S. telephium L.) // Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2013. Vol. 9, № 4. P. 640-643.
The purpose of the work is to investigate the antimicrobial activity of aqueous alcoholic extract of large stonecrop and purple stonecrop. Material and Methods. The effects of large stonecrop (Sedum maximum (L.) Hoffm.) and purple stonecrop (S. telepium L.) on aqueous solution of alcoholic extracts on Staphylococcus aureus ATCC 209R, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27835, Escherichia coli ATCC 25922 have been studied by the method of double serial dilution followed by seeding on solid culture media. As a result of the work the minimum inhibitory concentrations for all extracts to all the studied cultures have been found. Stonecrop extracts have bactericidal action. Conclusion. Antimicrobial activity has been determined for the extracts of both species for all researched samples of microbial strains.
Key words: antimicrobial activity, herbal extracts, Sedum maximum (L.) Hoffm., Sedum telephium L.
Введение. В современных условиях происходит формирование штаммов микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью и их активное распространение в микробной популяции, что делает актуальным поиск новых средств с антимикробной активностью. Наряду с синтетическими лекарственными средствами, все большее значение приобретают антимикробные препараты растительного проиcхождения. Содержащиеся в них биологически активные вещества сходны по структуре и действию с естественными компонентами организма человека, что обуславливает значительное снижение количества побочных эффектов от применения этих преператов [1]. К настоящему времени описано значительное количество растений, препараты которых проявляют антимикробное действие в отношении различных штаммов микроорганизмов [1-5].
В качестве объекта исследования были выбраны два вида растений из семейства Толстянковых: очиток большой (Sedum maximum (L.) Hoffm.) и очиток пурпурный (S. telephium L.). В составе этих растений идентифицированы флавоноиды (кемпферол, кверцетин, изокверцетин, кемпферитрин, изорамнетин и их гликозиды), витамин С, углеводы, органические кислоты [6]. Согласно данным, приводимым в литературе, флавоноиды обладают широким спектром биологического действия: антиоксидантным, антимикробным, противовоспалительным, капилляроукрепляющим и др. [7].
Ранее нами было проведено исследование количественного содержания суммы флавоноидов в спиртовом экстракте S. maximum (L.) Hoffm. и S. telephium L. и выявлен наиболее эффективный способ их экстракции [8]. Содержание флавоноидов в очитке большом составляет 2,41 %, в очитке пурпурном — 3,32% [8].
Цель: изучение антимикробной активности водного раствора спиртового экстракта очитка большого и очитка пурпурного.
Материал и методы. Растительный материал для приготовления экстрактов собирался в августе-сентябре 2011 г. в Саратовской области. Для исследования использовалась надземная часть растений. Экстракция проводилась по методике Н. В. Машур-чака [9], в собственной модификации. Растительный материал нагревали в 95%-ном этиловом спирте, фильтровали и полученное спиртовое извлечение выпаривали до получения сухого экстракта. Сухой остаток растворяли в нагретой до 40оС воде и очищали с помощью хлороформа. Водную фракцию отбирали и упаривали на водяной бане при t 50оС. Полученное извлечение разбавляли дистиллированной
Ответственный автор — Пластун Валентина Олеговна Адрес: 410056, Саратов, ул. Рахова, 55/59, кв. 26.
Тел.: 8-917-207-79-62.
E-mail: [email protected]
водой из расчета 100 мг сухого остатка на 1 мл воды. Важно отметить, что исследуемые образцы экстрактов очитков были очищены от экстрагента (этанола) и хлороформа, которые сами по себе обладают антимикробным действием.
Антимикробную активность определяли в отношении трех стандартных штаммов: Staphylococcus aureus ATCC 6538Р, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27835, Escherichia coli ATCC 25922, взятых из музея живых культур кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ГБОУ вПо «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России.
Определение чувствительности бактерий к экстрактам очитков проводили методом двукратных серийных разведений в среде Мюллера — Хинтона. Готовили ряд последовательных разведений экстрактов, содержащих от 50 до 0,7 мг экстрактивных веществ в 1 мл. Из суточных культур исследуемых штаммов готовили взвеси по стандарту мутности McFarland 0.5, доводя их до концентрации 2х106К0Е (колониеобразующих единиц) на 1 мл. В каждую пробирку с экстрактом вносили по 0,1 мл бактериальной взвеси. Опыт сопровождался контрольным посевом культуры без экспозиции экстракта. Как в опытных, так и в контрольных пробирках количество КОЕ составляло 2х102. Из контрольных пробирок до начала инкубации производили мерный высев на плотные питательные среды. Опытные и контрольные посевы инкубировали в термостате при температуре 37о C в течение 24 ч, после чего учитывали результаты опыта, отмечая последнюю пробирку с отчетливо выраженной задержкой роста. Количество вещества в этой пробирке расценивалось как минимальная подавляющая концентрация (МПК). Для оценки характера антимикробного действия из опытных пробирок производили мерный высев на плотные питательные среды с последующим подсчетом количества выросших колоний в сравнении с контролем. Эксперимент проводился в четырех повторностях для подтверждения стабильности наблюдаемого результата.
Результаты. Полученные нами результаты свидетельствуют о наличии антимикробной активности водного раствора спиртовых экстрактов очитков большого и пурпурного в отношении всех взятых в эксперимент культур. При учете роста на плотных питательных средах экстракты обоих видов проявили бактерицидный характер антимикробного действия в отношении всех трех штаммов. Были установлены значения МПК для всех исследованных образцов экстрактов двух видов очитков.
При изучении антимикробного действия очитка большого было выявлено, что он активен в отношении всех штаммов микроорганизмов (табл. 1).
В отношении S. aureus МПК составила 6,2 мг/ мл, в данной концентрации отмечался бактерицидный характер действия экстракта. В более высоких
Таблица 1
Количество колоний исследуемых культур микроорганизмов под влиянием экстракта очитка большого разных концентраций
Культура Концентрация экстракта, мг/мл
50 25 12.5 6.2 3.1 1.5 0.7
S. aureus E. coli P^o^nosa Примечяание:С 0 0 МПК 0 1Р — сплошной р 0 СР 0 ост микрооргани 0 СР 0 змов на питатель 61 МПК СР 0 ной среде; Коли СР СР 4 МПК ество КОЕ в кон СР СР СР троле составлял СР СР СР 2*102 ±20
Таблица 2
Количество колоний исследуемых культур микроорганизмов под влиянием экстракта очитка пурпурного разных концентраций
Культура Концентрация экстракта, мг/мл
50 25 12.5 6.2 3.1 1.5 0.7
S. aureus 0 0 0 0 МПК 1256 СР СР
E. coli 0 1036 МПК СР СР СР СР СР
P^o^nosa 0 0 0 1100 МПК СР СР СР
концентрациях (50-12,5 мг/мл) наблюдалось полное отсутствие роста стафилококков. Действие экстракта очитка на E. coli также носит бактерицидный характер, но проявляется при более высокой концентрации экстрактивных веществ (50 мг/мл), принятой нами за мПк. Наиболее сильным антимикробным действием экстракт очитка большого обладал по отношению к синегнойной палочке. Бактерицидный эффект наблюдался уже при концентрации 3,1 мг/мл, а в более высоких концентрациях рост микроорганизмов полностью отсутствовал.
Водный раствор спиртового экстракта очитка пурпурного также оказал антимикробное действие в отношении всех взятых в эксперимент бактериальных культур (табл. 2).
Наиболее выраженную антимикробную активность экстракт очитка пурпурного продемонстрировал в отношении S. aureus. Он полностью подавлял рост стафилококков в концентрациях 50-6,2 мг/мл, последняя была принята за МПК. При воздействии экстракта очитка пурпурного на E. coli наблюдалось отсутствие микробного роста при концентрации 50 мг/мл и незначительное снижение количества КОЕ при концентрации 25 мг/мл (МПК). Было отмечено бактерицидное действие экстракта очитка пурпурного на культуру синегнойной палочки в концентрации 12,5 мг/мл (рост микроорганизмов полностью отсутствовал), незначительное снижение количества КОЕ наблюдалось при концентрации 6,2 мг/мл.
Оказываемое экстрактами очитков большого и пурпурного действие сходно для двух взятых в эксперимент штаммов: E. coli (50 и 25 мг/мл соответственно) и S. aureus (МПК 6,2 мг/мл). В отношении P. aeruginosa экстракт очитка большого более активен, чем экстракт очитка пурпурного (МПК 3,1 и 12,5 мг/мл соответственно).
Обсуждение. Установленная нами противо-стафилококковая активность экстрактов очитков сопоставима с аналогичной активностью ортилии однобокой [5, 10], сходной с исследуемыми видами очитков по составу биологически активных веществ.
Для ортилии однобокой ранее отмечено бактерицидное действие при концентрации экстракта 4,5 мг/мл. Действие экстракта очитка большого на синегнойную палочку также сопоставимо с действием ортилии однобокой, подавляющей рост микроорганизмов этого вида при концентрации 2,13 мг/мл [5].
Заключение. В результате проведенного исследования сформулированы выводы:
1. Экстракты очитка большого и очитка пурпурного обладают антимикробной активностью в отношении как грамположительных (S. aureus), так и грамотри-цательных (E. coli, P aeruginosa) микроорганизмов.
2. Оба вида очитков проявляют бактерицидный характер активности в отношении всех взятых в эксперимент штаммов.
3. Оба экстракта обладали значительной проти-востафилококковой активностью.
4. Экстракт очитка большого обладал большей активностью по отношению к синегнойной палочке по сравнению с экстрактом очитка пурпурного.
5. В отношении E. coli антимикробное действие как очитка большого, так и очитка пурпурного незначительно.
Таким образом, установлено бактерицидное действие водных растворов спиртовых экстрактов очитков большого и пурпурного в отношении S. aureus, E. coli и P aeruginosa. Представляет интерес дальнейшее изучение механизма и спектра антимикробного действия экстрактов очитка большого и очитка пурпурного, а также в направлении подбора условий экстракции, при которых сумма выделенных веществ будет обладать максимальной антимикробной активностью. Перспективным также является изучение данных экстрактов в отношении клинических штаммов микроорганизмов, обладающих множественной лекарственной устойчивостью.
Конфликт интересов. Коммерческой заинтересованности отдельных физических или юридических лиц в результатах работы нет. Наличия в рукописи описания объектов патентного или другого вида прав (кроме авторского) не имеется.
Библиографический список
1. Кит С. М., Годун В. М. Изучение антимикробных свойств некоторых растений // Фитонциды в народном хозяйстве. Киев: Наукова думка, 1964. С. 16-129.
2. Браславский В. Б., Куркин В. А., Жданов И. П. Антимикробная активность экстрактов и эфирных масел некоторых видов Populus L. // Раст, ресурсы. 1991. Т. 27, вып. 2. С. 77-81.
3. Папаяни О. И., Духанина И. В., Сергеева Е. О. Изучение химического состава и антимикробной активности сухого экстракта из цветков бархатцев распростертых (Tagetes patula L.) // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2012. Т. 14, № 5, вып. 3.
С. 742-744.
4. Немерешина О. Н., Гусев Н. Ф., Филиппова А. В., Сычева М. В. Антимикробные свойства сухих экстрактов из сырья видов рода Veronica L. // Успехи современного естествознания. 2012. № 8. С. 54-58.
5. Ботоева Е. А., Баханова Е. М. Антимикробная активность экстракта ортилии однобокой // Науки о человеке / под ред. Л. М. Огородова, Л. В. Капилевич. Томск: Изд-во ТГМУ 2002. С. 204-205.
6. Краснов Е. А., Саратиков А. С., Суров Ю. П. Растения семейства толстянковые. Томск: Изд-во Томск. уУн-та, 1979. 208 с.
7. Растительные лекарственные средства / под ред.
Н. П. Максютиной. Киев, 1985.
8. Пластун В. О., Дурнова Н. А. Методика экстракции фла-воноидов очитка пурпурного // Традиции и инновации фармацевтической науки и практики: мат. межд. конф. / под ред.
В. А. Лазаренко, А. И. Конопли, И. Л. Дроздовой, И. В. Зубковой, Л. А. Гордиенко. Курск: КГМУ. 2011. С. 330-332.
9. Машурчак Н. В. Ресурсный запас флавоноидов природных и экспериментальных популяций цмина песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в Саратовской области: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Саратов, 2010. 19 с.
10. Ломбоева С. С., Оленников Д. Н., Танхае-ва Н. М. Фармакогностическое исследование надземной части ортилии однобокой (Orthilia secunda (L.) House) // Химия растительного сырья. 2010. № 1. С. 109-114.
Translit
1. Kit S. M., Godun V. M. Izuchenie antimikrobnyh svojstv ne-kotoryh rastenij // Fitoncidy v narodnom hozjajstve. Kiev: Nauko-va dumka, 1964. S. 16-129.
2. Braslavskij V. B., Kurkin V.A., Zhdanov I. P. Antimikrobnaja aktivnost' jekstraktov i jefirnyh masel nekotoryh vidov Populus L. // Rast. resursy. 1991. T 27, vyp. 2. S. 77-81.
3. Papajani O. I., Duhanina I. V., Sergeeva E. O. Izuchenie hi-micheskogo sostava i antimikrobnoj aktivnosti suhogo jekstrakta iz cvetkov barhatcev rasprostertyh (Tagetes patula L.) // Izv. Samar. nauch. centra RAN. 2012. T 14, № 5, vyp. 3. S. 742-744.
4. Nemereshina O. N., Gusev N. F., Filippova A. V., Sycheva M. V. Antimikrobnye svojstva suhih jekstraktov iz syr'ja vidov roda Veronica L. // Uspehi sovremennogo estestvoznanija. 2012. № 8. S. 54-58.
5. Botoeva E. A., Bahanova E. M. Antimikrobnaja aktivnost' jekstrakta ortilii odnobokoj // Nauki o cheloveke / pod red. L. M. Ogorodova, L. V. Kapilevich. Tomsk: Izd-vo TGMU. 2002.
S. 204-205.
6. Krasnov E.A., Saratikov A. S., Surov Ju. P. Rastenija seme-jstva tolstjankovye. Tomsk: Izd-vo Tomsk. uUn-ta, 1979. 208 s.
7. Rastitel'nye lekarstvennye sredstva / pod red. N. P. Maks-jutinoj. Kiev, 1985.
8. Plastun V. O., Durnova N.A. Metodika jekstrakcii flavo-noidov ochitka purpurnogo // Tradicii i innovacii farmacevtich-eskoj nauki i praktiki: mat. mezhd. konf. / pod red. V.A. Lazarenko, A. I. Konopli, I. L. Drozdovoj, I. V. Zubkovoj, L. A. Gordienko. Kursk: KGMU. 2011. S. 330-332.
9. Mashurchak N. V. Resursnyj zapas flavonoidov prirodnyh i jeksperimental'nyh populjacij cmina peschanogo (Helichrysum arenarium (L.) Moench) v Saratovskoj oblasti: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. Saratov, 2010. 19 s.
10. Lomboeva S. S., Olennikov D. N., Tanhaeva N. M. Far-makognosticheskoe issledovanie nadzemnoj chasti ortilii odnobokoj (Orthilia secunda (L.) House) // Himija rastitel'nogo syr'ja. 2010. № 1. S. 109-114.
