Определение чувствительности микроорганизмов к комплексным препаратам на основе монтмориллонит содержащих глин Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

o Сетевой научно-практический журнал Ж" ТА У Ч Н Ы Й

52 серия Медицина и фармация Нрезультат

Везенцев А.И., ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Шапошников АА., ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Буханов В.Д., МИКРООРГАНИЗМОВ

Гевара Х. Х., К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ

Охримчук Д.П., НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ

Круть УА. СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

НОТАЦИЯ

Описано приготовление фитоминералосорбентов на основе монтморилло-нит содержащей глины, модифицированной экстрактами лекарственных растений. Приведены результаты исследования чувствительности патогенных микро-организмов к ним.

Ключевые слова: монтмориллонит содержащая глина, лекарственные растения, экстракты лекарственных растений, патогенные микроорганизмы

Vesentsev A.I.,

Shaposhnikov AA., THE ASSESSMENT

Bukhanov V.D., OF SENSITIVITY OF

MICROORGANISMS

Guevara J.J., Okhrimchuk D.P., Krut UA. TO COMPLEX DRUGS BASED

ON MONTMORILLONITE CLAYS

STRAKT

The article describes the preparation of phytomineral sorbents based on montmorillonite clays modified with extracts of medicinal plants. The authors dis-cuss the results of studying the sensitivity of pathogenic bacteria to phytomineral sorbents.

Ke

ywords: montmorillonite clays; medicinal plants; extracts of medicinal plants; pathogenic bacteria.

№2 2014

53

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

Введение. В настоящее время высокая стоимость антибактериальных препаратов, а также быстро развивающаяся резистентность возбудителей инфекционных заболеваний [1] к ним побуждают исследователей к поиску новых путей оптимизации лечебного процесса. Патогенная микрофлора вызывает самые разнообразные нарушения систем и функций организма. Нарушается обмен веществ и кроветворение, меняется микроциркуляция, происходит угнетение функции печени [2].

Одним из перспективных методов санации раневых поверхностей является применение химиотерапевтических соединений в сочетании с натуральными сорбентами, безопасными для организма. Сорбенты осуществляют местную детоксикацию, обладают антиадгезивным действием по отношению к патогенной микрофлоре и, тем самым, сокращают сроки лечения [3,4].

Монтморилонит содержащие глины (МСГ) обладают высокой адсорбционной способностью, обусловленной их трёхслойной структурой несовершенных кристаллов типа 2:1. Связь между пакетами слаба, межпакетное расстояние велико и в него могут внедряться молекулы воды или другие полярные молекулы, а также обменный катионы и анионы. Такого рода адсорбенты имеют большую удельную поверхность до нескольких сотен м2/г. Лечебное действие монтмориллонит содержащих препаратов объясняется их сорбционно-адгезивными и ионоселективными свойствами, а также насыщенностью разнообразными химическими элементами, часть из которых находится в биологически доступной форме. Такого рода препараты оказывают угнетающее воздействие на патогенную микрофлору, но, в отличие от классических лекарств, сама глина остаётся химически инертной, а, следовательно, безвредной для организма [5].

В связи с вышесказанным, представляет интерес разработка технология получения антибактериальных препаратов на основе МСГ, таких как фитоминералосорбенты.

Многие растения широко известны своими лечебными, в частности антисептическими, свойствами.

Соцветия ромашки содержат в своем составе эфирное масло, состоящее из сексвитерпенои-дов и монторепенов, обладающее дезинфициру-

ющим и потогонным действием. Также содержит флавоноиды, имеющие сильное противовоспалительное, антибактериальное и антивирусное действие. Помимо этого, в состав сока ромашки входят глицериды жирных кислот, кумарины, полисахариды, фитостерн, холин [6].

Полезные свойства календулы обусловлены присутствием антиоксидантов, ионов калия, кальция и магния. Благодаря содержанию каротиноидов и флавоноидов календула считается мощным противовоспалительным и дезинфицирующим средством. Настойка календулы помогает при лечении незаживающих язв и ран, очищает кровь, оказывает обезболивающее действие.

В плодах тмина содержится эфирное масло, которое действует раздражающе на вкусовые рецепторы и поэтому рефлекторно повышает функцию пищеварения. Тмин обладает противовоспалительным, антимикробным, вяжущим, отхаркивающим, мочегонным, спазмолитическим, заживляющим и тонизирующим свойством.

В составе чабреца находятся урсуловая кислота, олеановая кислота, флавоноиды, дубильные вещества и эфирное масло, в котором содержится тимол - сильнейший антисептик, который, благодаря природному происхождению, являетсяме-нее токсичным, нежели его искусственные аналоги. Чабрец традиционно используется при лечении заболеваний кожи[7].

Сок эхинацеи включает семь групп биологически активных веществ, в том числе флавоноиды, производные кофейной кислоты, полисахариды, эссенциальные липиды, витамины, алкиламиды. Кроме того, содержит ценные для иммунитета микроэлементы: кальций, калий, кобальт, селен, литий и многие другие. Полисахариды эхинацеи стимулируют выработку Т-лимфо-цитов что предотвращает развитие заболеваний и препятствует распространению вирусов и бактерий. Гликозиды кофеиновой кислоты подавляют фермент гиалуронидазу, что обуславливает анальгези-рующий и противовоспалительный эффект [6].

Целью данной работы является - получение антибактериальных комплексных препаратов для наружного и внутреннего применения на основе МСГ месторождения Белгородской области в сочетании с экстрактами лекарственных растений и определение чувствительности микроорганизмов к ним.

Материалы и методы исследования. В качестве сорбента использовали природную МСГ месторождения Поляна, Белгородской области [8], химический состав которой представлен в таблице 1.

СЕРИЯ Медицина и фармация

54

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

Таблица 1

Химический состав монтморилонит содержащие глины, масс%.

Table 1

Chemical composition comprising montmorillonite clay, wt%.

SiO2 Al O 2 3 FeO 2 3 TiO 2 MgO CaO K2O Na2O

53,44 14,95 5,05 0,56 2,70 21,29 1,99 -

ФМС готовили путём модифицирования сорбента спиртовыми экстрактами лекарственных трав: чабреца, тмина, ромашки, календулы и эхи-нацеи. Для оптимизации методики изготовления ФМС с наилучшими антибактериологическими показателями, готовили несколько экстрактов с различным соотношением спирт/сырьё [9, 10].

Ингибирующеевлияние приготовленных препаратов проверяли на распространённых патогенных культурах: Enterococcusfea-calis, Escherichiacoli, Proteusmirabilis, Pseu-domonasaerugenosa, Staphyloccocusaureus и Candidaalbicans. Для этого мясопептонный агар, контаминированный микроорганизмами в концентрации 1,5*107 /мл, разливался по чашкам Петри,затем в него вносили по 100 мг ФМС через шесть перфорированных внизу стальных трубок, что обеспечивало диффузию активных веществ ФМС в агар и

ограничивало рассыпание препарата. Сорбент в трёх трубках смачивали 200 мкл физраствора, в остальных таким же объёмом сыворотки крови, для обеспечения диффузии из верхних слоёв ФМС и определения влияния связывания биомолекул крови раневой поверхности с веществами экстрактов. Чашки помещали в термостат и культивировали при температуре 37оС в течение 16-18 часов. Чувствительность микроорганизмов к исследуемым препаратам определяли по площади зоны задержки роста колоний.

Результаты исследований и их об-суждение.Данные по оптимизации приготовления ФМС, чувствительности микроорганизмов к ним и связыванию активных веществ ФМС сывороткой крови представлены на таблице 2 и рисунке 1.

Таблица 2

чувствительность микроорганизмов к фитоминералосорбентам Table 2. The sensitivity of microorganisms to phytomineral sorbents

Препарат соотношение спирт/сырьё в экстракте Средняя площадь зоны задержки роста микроорганизма, мм2

СО 3 о 2 8 * О У 5ч О* cd -1—1 Ч-ч д и »^ч О о СЗ • ^ч Л О • ^ч и &> Л О со И СО • ^ч • ^ч СЗ $н • ^ч В с/з д CD +ч 0 5ч Рн СО 2 ей Й со О О a S Д !ч CD CD с/3 сЗ Рч с/з д о О 0 и о Д О CD т-гч 5-ч гД й ft +4 С/2 Candida albicans

d-d -еиф сыворотка d-d *£иф сыворотка d-d *£иф сыворотка d-d *£иф сыворотка d-d *£иф сыворотка d-d *£иф сыворотка

Сор- бент+т- мин 1:3 53,6 44,8 17,7 50 72,5 66,6 158,4 203,7 31,4 41,3 78,4 82,5

1:2 50 39,7 - 28,3 50 44,8 - - 13,4 31,4 41,3 62,8

1:1 39,7 31,4 - - 48,3 44,8 - - - 17,7 39,7 50

1:0,5 28,3 28,3 - - 20,6 - - - - - 33,1 28,3

1:0,25 - 28,3 - - - - - - - - 28,3 25,2

СЕРИЯ Медицина и фармация

55

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

Сорбент +чабрец 1:3 92,9 41,3 68,6 110,3 82,5 62,8 176,7 143,3 44,8 57,2 82,5 33,1

1:1 50 39,7 62,8 86,6 62,8 59,1 68,6 97,1 39,7 50,0 66,6 -

1:0,5 62,8 39,7 41,3 72,5 43,0 57,2 57,2 63,6 28,3 50,0 44,8 -

1:0,25 23,3 - 36,3 23,3 41,3 48,3 50,0 57,2 23,6 39,7 31,4 -

1:0,0125 - - 33,1 20,5 25,2 44,3 44,8 50,0 - 33,1 28,3 -

Сорбент +календула 1:3 88,7 76,4 50,0 64,7 82,8 72,5 212,8 184,3 44,8 62,8 74,4 48,3

Сорбент +эхинацея 1:3 44,8 72,5 - 53,6 - 48,3 218,5 195,8 76,4 68,6 39,7 41,3

Сорбент +ромашка 1:3 103,7 57,2 39,7 57,2 50,0 48,3 233,3 254,5 108,1 57,2 53,6 53,6

Полученные данные свидетельствуют о том, что наиболее результативными являются препараты, приготовленные из экстракта, полученного в соотношении спирт/сырьё 1:3. В остальных случаях наблюдается меньшая задержка зоны роста, или её отсутствие.

Рис. 1. Чувствительность микроорганизмов к фитоминералосорбентам

с добавлением сыворотки крови

Figure 1: The sensitivity of microorganisms to phytomineral sorbents with addition

of blood serum

СЕРИЯ Медицина и фармация

56

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

Обобщив данные, можно сказать, что ФМС на основе календулы и чабреца показывают наиболее стабильные результаты по отношению ко всем указанным патогенам. Однако, следует отметить, что ФМС на основе эхиноцеи и ромашки оказывают избирательное, но более сильное воздействие на культуру Pseudomonasaerugenosa, при этом почти не сдерживая рост Proteusmirabilis. В случа-еEscherichiacoliпрепарат на основе чабреца оказался в два раза эффективнее остальных, но почти не оказал влияния на Candidaalbi-cans.

В большинстве повторностей, в которых сорбент дополнительно смачивался сывороткой крови, наблюдался лучший рост микроорганизмов, чем в повторностях, где он смачивался физраствором. Это более полно моделирует условия раневой поверхности и может объясняться тем, что белки крови спо-

собны связывать активные вещества ФМС и использоваться как дополнительная питательная среда микроорганизмами.

Выводы. На основе проведённых исследований можно заключить:

1. Все приготовленные ФМС оказывают угнетающее действие на рост использованных микроорганизмов.

2. Для приготовления спиртового экстракта растений оптимально соотношение 1:3.

3. Наилучшие результаты по задержке зоны роста получены с использование ФМС на основе календулы и чабреца.

4. Использование ФМС с экстрактами лекарственных растений как экзо- и энтеросорбент в медицине или ветеринарии представляет экологически чистый, безопасный и экономичный способ сдерживания роста патогенной микрофлоры в ранах.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Соловей Н.В., Карпов И.А. Проблема мультирезистентности синегнойной палочки в многопрофильном стационаре // КМАХ, 2012. Т. 14. № 2. С.49.

2. Кузин, М.И., Костюченок Б.М. Раны и раневая инфекция. М.: Медицина, 1990. 592 с.

3. Буханов В.Д. Антибактериальные свойства монтмориллонит содержащих сорбентов / В.Д. Буханов, А.И. Везенцев, Н.Ф. Пономарёва и др. // Научная ведомость Бел-ГУ. Серия естественные науки. 2011. Выпуск

17. №21(116). с. 57-63.

4. Буханов В.Д. Применение фитоаскор-боминералосорбента при колибактериозе телят и дизентерии свиней / В.Д. Буханов, А.И. Везенцев, А.А, Шапошников и др. // Научная ведомость БелГУ. Серия естественные науки. 2010. Выпуск 11. №9(80). С. 99-103.

5. Везенцев А.И. Технология получения антибактериального препарата на основе монтморилонтсодержащей глины и его ингибирующая активность по отношению к патогенным микроорганизмам / А.И. Везенцев, В.Д. Буханов, В.А. Перистый и др. Белгород.: БелГУ. С. 279-283.

6. Путырский, В.Н. Универсальная энциклопедия лекарственных растений. М.: Махаон, 2000.

7. Жигжитжапова С.В. Химический состав эфирного масла тимьяна байкальского thymusbaikalensisserg., произрастающего в Забайкалье / С.В. Жигжитжапова, А.Н. Раб-жаева, И.В. Звонцов, Л.Д. Раднаева // Химия растительного сырья. 2008. №1. С. 73 - 76.

8. Nazarchuk G.I. Mesoporous silica containing Si(CH2) NHC(S)nHC2H5 functional groups in the surface layer / G.I. Nazarchuk, I.V. Melnyk, Y.L. Zub, O.I. Makridina, A.I. Vezent-sev// Journal of Colloid and Interface Science. 2013. V. 389. -№ 1. P. 115-120.

9. Шапошников, А.А. Способ приготовления фитоминералосорбентов и физиолого-биохимическая оценка их использования в животноводстве и ветеринарии / А.А. Шапошников, В.Д. Буханов, В.Ю. Ковалёва. - Белгород. С.184-189.

10. Mulyutin V.V. Sorption of Cs, Sr, U, and Pu radionuclides on natural and modified clays / V.V. Mulyutin, V.M. Gelis, N.A. Nekrasova, O.A. Kononenko, A.I. Vezentsev, N.A. Volovicheva, S.V. Korol’kova// Radiochemistry/ 2012. V. 54. № 1. P.75-78.

СЕРИЯ Медицина и фармация

57

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

1. Solovey N.V., Karpov I.A. The Problem of Multidrug Pseudomonas Aeruginosa in a Multidisciplinary Hospital // KMAX. 2012 V. 14. №

2. P.49.

2. Kuzin, M.I., Kostyuchenok B.M. Wounds and Wound Infection. M.: Medicina. 1990. 592 p.

3. Bukhanov V.D. The Antibacterial properties of Montmorillonite-containing Sorbents / V.D. Bukhanov, A.I. Vezentsev, A.A, Shaposhnikov i et al. // Nauchnaya vedomost’ BelGU. Seriya estest-vennye nauki. 2011 Issue 17. №21 (116). Pp. 57-63.

4. Bukhanov V.D. The Application of Phy-toascorbomineral Sorbent in Colibacillosis of Calves and Swine Dysentery / V.D. Bukhanov, A.I. Vezentsev, A.A, Shaposhnikov i et al. // Nauchnaya vedomost’ BelGU. Seriya estestven-nye nauki. 2010 / V.11. №9 (80). Pp. 99-103.

5. Vezentsev A.I. The Technology for Producing Antibiotics Based on Montmorillonite Clay and their Inhibitory Activity Against Pathogenic Microorganisms / A.I. Vezentsev, V.D. Bukhanov, VA V.A. Peristyy and others.: Belgorod. BelGU. Pp. 279-283.

6. Putyrskiy, V.N. The Universal Encyclopedia of Medicinal Plants. M.: Makhaon. 2000.

7. Zhigzhitzhapova S.V. The Chemical Composition of the Essential Oil of the Thyme Baikal Thymusbaikalensisserg Growing in Transbai-kal / S.V. Zhigzhitzhapova, A.N. Rabzhaeva, I.V. Zvontsov, L.D. Radnaeva // Khimiya rastitel’no-go syr’ya. 2008. №1. Pp. 73-76.

8. Nazarchuk G.I. Mesoporous Silica Containing Si(CH2)3 NHC(S)NHC2H5 Functional Groups in the Surface Layer / G.I. Nazarchuk,

I.V. Melnyk, Y.L. Zub, O.I. Makridina, A.I. Vezentsev// Journal of Colloid and Interface Science. 2013. V. 389. -№ 1. P. 115-120.

9. Shaposhnikov A.A. The Method of Preparation of Phytomineral Sorbents, the Physiological and Biochemical Assessment of their use in Animal Husbandry and Veterinary Medicine / A.A. Shaposhnikov, V.D. Bukhanov, V.Yu. Kovaleva. - Belgorod. Pp.184-189.

10. Mulyutin V.V., Sorption of Cs, Sr, U, and Pu radionuclides on natural and modified clays / V.V. Mulyutin, V.M. Gelis, N.A. Nekrasova, O.A. Kononenko, A.I. Vezentsev, N.A. Volovicheva,

S.V. Korol’kova// Radiochemistry/ 2012. V. 54. № 1. P. 75-78.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Везенцев Александр Иванович

доктор технических наук, заведующий кафедрой общей химии биолого-химического факультета

Белгородского государственного национального исследовательского университета

ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия vezentsev@bsu.edu.ru

Шапошников Андрей Александрович

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой биохимии и

фармакологии медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета

ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия shaposhnikov@bsu.edu.ru

Буханов Владимир Дмитриевич

кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры медико-биологических основ физической культуры, факультета физической культуры Белгородского государственного национального исследовательского университета

ул. Студенческая,14, г. Белгород 308015, Россия buhanov@bsu.edu.ru Гевара Агирре Хуан Хосе

аспирант кафедры общей химии биологохимического факультета Белгородского государственного национального исследовательского университета

ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия 423212@bsu.edu.ru

СЕРИЯ Медицина и фармация

58

Везенцев А.И., Шапошников А.А., Буханов В.Д., Гевара Х. Х., Охримчук Д.П., Круть У.А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К КОМПЛЕКСНЫМ ПРЕПАРАТАМ НА ОСНОВЕ МОНТМОРИЛЛОНИТ СОДЕРЖАЩИХ ГЛИН

На

\АУЧНЫИ РЕЗУЛЬТАТ

Сетевой научно-практический журнал

Охримчук Дмитрий Павлович

аспирант кафедры биохимии и фармакологии

медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия okhrimchuk88@rambler.ru

Круть Ульяна Александровна

аспирант кафедры биохимии и фармакологии

медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015, Россия krut@bsu.edu.ru

DATA ABOUT THE AUTHORS:

Vesentsev Alexander Ivanovich

Doctor of Technical Sciences, Professor Head of the Department of Chemistry, Faculty of Chemistry and Biological Science Belgorod State National Research University 85 Pobeda St., Belgorod, 308015, Russia E-mail: vezentsev@bsu.edu.ru

Shaposhnikov Andrey Aleksandrovich

Doctor of Biological Sciences, Professor Head of the Department of Biochemistry and Pharmacology, Institute of Medicine Belgorod State National Research University 85 Pobeda St., Belgorod, 308015, Russia E-mail: shaposhnikov@bsu.edu.ru

Bukhanov Vladimir Dmitrievich

PhD in Veterinary Sciences, Associate Professor

Department of Medicine and Biology of Physical Culture

Belgorod State National Research University 14 Studencheskaya St., Belgorod, 308015, Russia

E-mail: buhanov@bsu.edu.ru

Guevara Aguirre Juan Jose

Postgraduate Student, Department of Chemistry

Faculty of Chemistry and Biological Science Belgorod State National Research University 85 Pobeda St., Belgorod, 308015, Russia E-mail: 423212@bsu.edu.ru

Okhrimchuk Dmitry Pavlovich

Postgraduate Student, Department of Biochemistry and Pharmacology Institute of Medicine, Belgorod State National Research University

85 Pobeda St., Belgorod, 308015, Russia E-mail: okhrimchuk88@rambler.ru

Krut Ulyana Aleksandrovna

Postgraduate Student, Department of Biochemistry and Pharmacology Institute of Medicine, Belgorod State National Research University

85 Pobeda St., Belgorod, 308015, Russia E-mail: krut@bsu.edu.ru

СЕРИЯ Медицина и фармация