СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ТРАВЫ МОНАРДЫ ДУДЧАТОЙ (MONARDA FISTULOSA L.) В ОТНОШЕНИИ ШТАММОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С МУКОВИСЦИДОЗОМ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.322:582.772.3]:615.281]:076.7 https://doi.org/10.29296/25877313-2020-01-05

© Коллектив авторов, 2020

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ТРАВЫ МОНАРДЫ ДУДЧАТОЙ (MONARDA FISTULOSA L.) В ОТНОШЕНИИ ШТАММОВ,

ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С МУКОВИСЦИДОЗОМ

A.С. Лапина

аспирант,

кафедра фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии, Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ)

B.А. Куркин

д.фарм.н., профессор, зав. кафедрой фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии,

Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ)

E-mail: Kurkinvladimir@yandex.ru

В.М. Рыжов

к.фарм.н., доцент,

кафедра фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии, Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ) А.В. Лямин к.м.н., доцент,

кафедра общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии, Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ) О.В. Кондратенко к.м.н., доцент,

кафедра общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии, Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ)

Целью исследования являлось сравнительное изучение антибактериальной активности образцов настоек на различных концентрациях спирта этилового и настоя из травы монарды дудчатой в отношении штаммов муковисцидоза. Приведены результаты исследования антимикробной активности настоек монарды дудчатой (Monarda fistulosa L.) на 40, 70, 96%-ном спирте этиловом и настоя травы монарды дудчатой в отношении клинических штаммов муковисцидоза: Burkholderia cenocepacia ST 208, Burkholderia multivorans, Pseudomonas aeruginosa. В результате микробиологического анализа выявлена бактериостатическая активность настойки монарды дудчатой на 40 и 70%-ном спирте этиловом в отношении Burkholderia cenocepacia ST 208 (штамм 105) и настойки на 70%-ном спирте этиловом в отношении Burkholderia multivorans (штамм 139) при разведении 1:32, что превышает активность спирта этилового в сравниваемой концентрации в 2 раза. При разведении в 16 раз настойка монарды дудчатой на 96%-ном спирте этиловом оказывает бактерицидное действие в отношении Burkholderia multivorans (штамм 139) и бакте-риостатическое в отношении Burkholderia cenocepacia ST 208 (штамм 105), отсутствие роста этого штамма наблюдается при разведении в 8 раз. Настой монарды дудчатой наиболее активен в отношении штамма 136 (Burkholderia cenocepacia ST 208).

Ключевые слова: монарда дудчатая, Monarda fistulosa L., трава, настойка, настой, муковисцидоз, антимикробная активность.

Для цитирования: Лапина А.С., Куркин В.А., Рыжов В.М., Лямин А.В., Кондратенко О.В. Сравнительное изучение антимикробной активности травы монарды дудчатой (Monarda fistulosa L.) в отношении штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(1):30-35. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-01-05

Муковисцидоз или кистозный фиброз - это системное наследственное заболевание, обусловленное мутацией гена, которое характеризуется поражением желез внешней секреции, тяжелыми нарушениями функций органов дыхания и желудочно-кишечного тракта [1].

Пациенты с диагнозом муковисцидоз имеют хроническую бактериальную инфекцию дыха-

тельных путей и придаточных пазух носа. В связи с тем, что штаммы бактерий, сопровождающих это заболевание, являются генетически устойчивыми ко многим антибактериальным препаратам, поиск лекарственных препаратов для лечения муковис-цидоза является актуальной проблемой [2-4].

Трава монарды дудчатой известна своей антибактериальной активностью за счет содержаще-

гося в растении эфирного масла и флавоноидов и, на наш взгляд, является одним из перспективных источников биологически активных соединений для лечения муковисцидоза [5].

Цель исследования - сравнительное изучение антибактериальной активности образцов настоек на различных концентрациях спирта этилового и настоя из травы монарды дудчатой в отношении штаммов муковисцидоза.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Объект исследования - настойки (1:5) травы монарды дудчатой на 40, 70, и 96%-ном этиловом спирте и настой травы монарды дудчатой. Настойки получали способом модифицированной дробной мацерации [6].

В первый день в три экстрактора помещали по 30,0 г травы монарды дудчатой. В первый экстрактор заливали 8 объемов по отношению к сырью спирта этилового 70%-ного (3 объема для замачивания и 5 объемов экстрагента для экстракции сырья), во второй экстрактор - 3 объема спирта этилового 70%-ного на замачивание в течение суток.

Во второй день из первого экстрактора сливали полученное извлечение во второй экстрактор и оставляли на 24 ч при комнатной температуре. В первый экстрактор добавляли 5 объемов чистого экстрагента - спирта этилового 70%-ного. В третьей экстрактор добавляли 3 объема спирта этилового 70%-ного на замачивание. Экстракторы оставляли на сутки при комнатной температуре.

В третий день извлечение из второго экстрактора переливали в третьей экстрактор, а извлечение из первого экстрактора - во второй. В первый экстрактор добавляли 5 объемов чистого экстрагента и оставляли на 24 ч при комнатной температуре.

В четвертый день извлечение из третьего экстрактора собирали в приемник, извлечение из второго экстрактора переносили в третьей экстрактор. В первом экстракторе осуществляли термическую экстракцию с обратным холодильником на кипящей водяной бане в течение 30 мин, после чего остужали и переносили полученное извлечение во второй экстрактор. Второй и третий экстрактор оставляли на 24 ч при комнатной температуре. Сырье из первого экстрактора является отработанным.

В пятый день извлечение из третьего экстрактора собирали в приемник. Содержимое второго экстрактора нагревали на кипящей водяной

бане в течение 30 мин, после чего остужали и переносили полученное извлечение в третий экстрактор и оставляли на сутки при комнатной температуре. Сырье из второго экстрактора является отработанным.

В шестой день содержимое третьего экстрактора нагревали на кипящей водяной бане в течение 30 мин, после чего остужали и переносили полученное извлечение в приемник. Сырье из третьего экстрактора является отработанным. Полученное суммарное извлечение перемешивали и оставляли на 2-3 дня при температуре не выше 10 °С. Выпавший осадок отфильтровывали.

Настой монарды дудчатой получали в соответствии с ОФС 1.4.1.0018.15 Государственной фармакопеи Российской Федерации XIV издания [7].

Трава монарды дудчатой была заготовлена в Ботаническом саду Самарского университета в июле 2017 г.

Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) оценивалась с помощью метода двойных серийных разведений в бульоне в соответствии с МУ 4.2.1890-04 [8]. В качестве тестовых культур для определения антимикробной активности настоек использовали следующие клинические штаммы от пациентов с муковисцидозом: штаммы 105, 136 - клинические штаммы Burkholderia cenocepacia ST 208; штаммы 139,141 - клинические штаммы Burkholderia multivorans; штамм 799 - клинический штамм Pseudomonas aeruginosa. Объект сравнения - этиловый спирт различной концентрации.

Результаты микробиологического анализа учитывали через 48-72 ч после инкубации при температуре 37 °С. При этом проводили визуальную оценку задержки роста. Из лунок с видимой задержкой роста осуществляли высев на питательные среды (5%-ный кровяной агар-агар), после чего наблюдали за ростом культур в течение 24-72 ч. Отсутствие роста оценивали как бактерицидный эффект, а появление видимого роста (но с его задержкой) - как бактериостатический.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В результате микробиологического анализа установлено, что изучаемые образцы подавляют рост исследуемых штаммов, но в различной степени.

Результаты антимикробного анализа показывают, что активность спирта этилового 40%-ного в отношении Burkholderia multivorans и Pseudomonas aeruginosa превышает бактерицидную и бактерио-

статическую активность настойки травы монарды дудчатой на 40%-ном спирте этиловом. В отношении штамма 136 (Burkholderia cenocepacia ST 208) настойка на 40%-ном спирте этиловом проявляет сравнимую со спиртом той же концентрации бакте-риостатическую активность. Отмечается проявление бактериостатической активности по сравнению с контролем у настойки на 40%-ном спирте этиловом при разведении 1:32 в отношении штамма 105 (Burkholderia cenocepacia ST 208) (табл. 1).

Настойка на 70%-ном спирте этиловом, полученная из травы монарды дудчатой, относительно штаммов Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholderia multivorans проявляет бактерицидное действие при разведении в 2, 4, 8 раз. Задержка роста наблюдается у Burkholderia cenocepacia (штамм 105) и Burkholderia multivorans (штамм 139) при разведении 1:32, что превышает активность спирта этилового в сравниваемой концентрации в 2 раза (табл. 2).

Таблица 1. Активность настойки травы монарды дудчатой (40%-ный этиловый спирт)

Разведение Штамм

105 136 141 139 799

Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт

1:2 + + + + + + + + + +

1:4 + + + + + + + + 0 +

1:8 + + + + + + + + - +

1:16 + + + + - + + + - 0

1:32 0 - 0 + - + 0 + - 0

1:64 - - - 0 - 0 - 0 - -

1:128 - - - - - - - - - -

1:256 - - - - - - - - - -

1:512 - - - - - - - - - -

1:1024 - - - - - - - - - -

1:2048 - - - - - - - - - -

Разведение Штамм

105 136 141 139 799

Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт

1:2 + + + + + + + + + +

1:4 + + + + + + + + + +

1:8 + + + + + + + + + +

1:16 0 + 0 + - 0 + 0 - 0

1:32 0 - - + - - 0 - - -

1:64 - - - 0 - - - - - -

1:128 - - - - - - - - - -

1:256 - - - - - - - - - -

1:512 - - - - - - - - - -

1:1024 - - - - - - - - - -

1:2048 - - - - - - - - - -

Примечание : см. табл. 1.

Примечание : «+» - бактерицидное действие;«!)» - бактериостатическое действие; «-» - отсутствие действия.

Таблица 2. Активность настойки травы монарды дудчатой (70%-ный этиловый спирт)

Настойка травы монарды на 96%-ном этиловом спирте подавляет рост штамма 105 (Burkholderia cenocepacia ST 208) при разведении в 8 раз и задерживает рост при разведении в 16 раз, превышая, таким образом, активность спирта этилового 96%-ного в 2 раза.

В отношении остальных штаммов настойка травы монарды дудчатой на 96%-ном спирте эти-

ловом оказывает сравнимую со спиртом этиловым 96%-ным антимикробную активность (табл. 3).

Настой травы монарды дудчатой подавляет рост штаммов 105, 141, 139, 799 при разведении 1:8, а штамма 136 - при разведении 1:16. Задержка роста наблюдается у штамма 136 (Burkholderia cenocepacia) при разведении в 32 раза и у штаммов 139 и 799 при разведении в 16 раз.

Таблица 3. Активность настойки травы монарды дудчатой (96%-ный этиловый спирт)

Разведение Штамм

105 136 141 139 799

Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт Настойка Спирт

1:2 + + + + + + + + + +

1:4 + + + + + + + + + +

1:8 + - + + - + + + + +

1:16 0 - 0 + - + + 0 0 +

1:32 - - - - - 0 - - - 0

1:64 - - - - - - - - - -

1:128 - - - - - - - - - -

1:256 - - - - - - - - - -

1:512 - - - - - - - - - -

1:1024 - - - - - - - - - -

1:2048 - - - - - - - - - -

Разведение Штамм

105 136 141 139 799

1:2 + + + + +

1:4 + + + + +

1:8 + + + + +

1:16 - + - 0 0

1:32 - 0 - - -

1:64 - - - - -

1:128 - - - - -

1:256 - - - - -

1:512 - - - - -

1:1024 - - - - -

1:2048 - - - - -

Примечание : см. табл. 1.

Примечание : см. табл. 1.

Таблица 4. Активность настоя травы монарды дудчатой в отношении штаммов муковисцидоза

ВЫВОДЫ

Анализируемые образцы извлечений из травы монарды дудчатой в отношении штаммов, полученных от пациентов с муковисцидозом, проявляют антибактериальную активность в разной степени:

настойка на спирте этиловом 40%-ном проявила бактериостатическое действие при разведении в 32 раза в отношении Burkholderia cenocepacia ST 208 (105 штамм);

настойка на спирте этиловом 70%-ном, полученная из травы монарды дудчатой, превышает бактериостатическое действие спирта этилового 70%-ного в отношении Burkholderia cenocepacia ST 208 (штамм 105) и Burkholderia multivorans (штамм 139) в 2 раза при разведении в 32 раза;

настойка травы монарды дудчатой на спирте этиловом 96%-ном оказывает бактерицидное действие на штамм 105 (Burkholderia cenocepacia ST 208) при разведении в 8 раз и бактериостатическое при разведении в 16 раз, превышая активность спирта этилового 96%-ного в 2 раза;

настой травы монарды дудчатой оказывает бактерицидное действие на Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholderia multivorans при разведении в 2, 4, 8 раз и бактериостатическое действие при разведении в 32 раза и 16 раз у Burkholderia multivorans и Pseudomonas aeruginosa соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Леншин А.В., Ильин А.В., Карапетян Е.И., Мальцева Т.А., Кочегарова Е.Ю. Муковисцидоз взрослых (клинико-рентгенологические особенности). Материалы VII съезда врачей-пульмонологов Сибири и Дальнего Востока (с международным участием) 2017. С. 50-54.

2. Кондратенко О.В. Особенности биологических свойств и факторов патогенности неферментирующих грамотрица-тельных бактерий, выделенных от пациентов. Аспирантский вестник Поволжья. 2012; 1-2:251-253.

3. Минько О.В., Казакова М.А., Рыжов В.М., Лямин А.В., Кондратенко О.В. Изучение противомикробный активности извлечений из листьев мяты перечной в отношении штаммов муковисцидоза. Сб. статей X Междунар. симпозиума «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 14-19 мая 2018 г.) / Под ред. Н.В. Загоскина. М.: ИФР РАН, 2018. С. 449-2.

4. Эседов Э.М., Гаджимирзаев Г.А., Ахмедова Ф.Д., Мура-дова В.Р., Гаджимирзаева Р.Г., Меджидова Р.А., Абасо-ва А.С. Муковисцидоз - актуальная проблема медицины. Вестник оториноларингологии. 2016; 81(5):15-18.

5. Мащенко З.Е. Фитохимическое исследование и стандартизация тимолсодержащих растений семейства Яснотко-вых: Автореф. дисс. ... канд. фармац. наук. Пермь, 2004.

6. Патент РФ № 2134584. Способ получения иммуномоду-лирующего препарата «Настойка эхинацеи пурпурной» / Куркин В.А. и др.; заявл. 02.07.1997; опубл. 20.08.99. Бюл. №23

7. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIV изд. М.: МЗ РФ, 2018. Т. 2. 1448 с. [Электронный ре-сурс]URL: http://www.femb.ru/femb/pharmacopea.php (28.02.2019).

8. МУК 4.2.1890-04. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам.

Поступила после доработки 26 сентября 2019 г.

COMPARATIVE STUDY OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY

OF THE HERB OF MONARDA FISTULOSA L.

AGAINST STRAINS FROM PATIENTS WITH MUCOVISCIDOSIS

© Authors, 2020

A.S. Lapina

Post-graduate Student,

Department of Pharmacognosy with Botany and the Basics of Phytotherapy, Samara State Medical University V.A. Kurkin

Dr.Sc. (Pharm.), Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy, Samara State Medical University E-mail: kurkinvladimir@yandex.ru V.M. Ryzhov

Ph.D.(Pharm.), Associate Professor,

Department of Pharmacognosy with Botany and the Basics of Phytotherapy, Samara State Medical University A.V. Lyamin

Ph.D.(Med.), Associate Professor,

Department of General and Clinical Microbiology, Immunology and Allergology, Samara State Medical University O.V. Kondratenko Ph.D.(Med.), Associate Professor,

Department of General and Clinical Microbiology, Immunology and Allergology, Samara State Medical University

The aim of the research is a comparative study of the antibacterial activity of samples of tinctures at various concentrations of ethyl alcohol and water infusion from Monarda fistulosa herbs against strains of mucoviscidosis. The article presents the results of a study of the antimicrobial activity of tinctures of Monarda fistulosaon 40%, 70%, 96% ethyl alcohol and water infusion of Monarda fistulosa against clinical strains mucoviscidosis: Burkholderia cenocepacia ST 208, Burkholderia multivorans, Pseudomonas aeruginosa. As a result of microbiological analysis, the bacteriostatic activity of tincture of Monarda fistulosa on 70% ethyl alcohol was detected against Burkholderia cenocepacia ST208 and Burkholderia multivorans at a dilution of 1:32, that is exceed the activity of ethyl alcohol of the twice over. The tincture of Monarda fistulosa on 96% ethyl alcohol has a bactericidal effect against Burkholderia multivorans (strain 139) and bacteriostatic against Burkholderia cenocepacia ST 208 (strain 105), when is diluted 16 times; the lack of growth of this strain is observed at a dilution of 8 times. The water infusion of Monarda fistulosa most active against the strain 136 (Burkholderia cenocepacia ST 208).

Key words: Monarda fistulosa L., herb, tincture, water infusion, antimicrobial activity, mucoviscidosis.

For citation: Lapina A.S., Kurkin V.A., Ryzhov V.M., Lyamin A.V., Kondratenko O.V. Comparative study of antimicrobial activity of the herb of Monarda fistulosa L. against strains from patients with mucoviscidosis. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020;23(1):30-35. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-01-05

REFERENCES

1. Lenshin A.V., Il'in A.V., Karapetyan E.I., Mal'ceva T.A., Kochegarova E.Yu. Mukoviscidoz vzroslyh (kliniko-rentgenologicheskie osobennosti). Materialy VII s"ezda vrachej-pul'monologov Sibiri i Dal'nego Vostoka (s mezhdunarodnym uchastiem) 2017. S. 50-54.

2. Kondratenko O.V. Osobennosti biologicheskih svojstv i faktorov patogennosti nefermentiruyushchih gramotricatel'nyh bakterij, vydelennyh ot pacientov. Aspirantskij vestnik Povolzh'ya. 2012; 1-2:251-253.

3. Min'ko O.V., Kazakova M.A., Ryzhov V.M., Lyamin A.V., Kondratenko O.V. Izuchenie protivomikrobnyj aktivnosti izvlechenij iz list'ev myaty perechnoj v otnoshenii shtammov mukoviscidoza. Sb. statej X Mezhdunar. simpoziuma «Fenol'nye soedineniya: fundamental'nye i prikladnye aspekty» (Moskva, 14-19 maya 2018 g.) / Pod red. N.V. Zagoskina. M.: IFR RAN, 2018. S. 449-2.

4. Esedov E.M., Gadzhimirzaev G.A., Ahmedova F.D., Muradova V.R., Gadzhimirzaeva R.G., Medzhidova R.A., Abasova A.S. Mukoviscidoz - aktual'naya problema mediciny. Vestnik otorinolaringologii. 2016; 81(5): 15-18.

5. Mashchenko Z.E. Fitohimicheskoe issledovanie i standartizaciya timolsoderzhashchih rastenij semejstva Yasnotkovyh: Avtoref. diss. ... kand. farmac. nauk. Perm', 2004.

6. Patent RF № 2134584. Sposob polucheniya immunomoduliruyushchego preparata «Nastojka ekhinacei purpurnoj» / Kurkin V.A. i dr.; zayavl. 02.07.1997; opubl. 20.08.99. Byul. №23

7. Gosudarstvennaya Farmakopeya Rossijskoj Federacii. XIV izd. M.: MZ RF, 2018. T. 2. 1448 s. [Elektronnyj resurs] URL: http://www.femb.ru/femb/pharmacopea.php (28.02.2019).

8. MUK 4.2.1890-04. Opredelenie chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antibakterial'nym preparatam.

Читайте в следующих номерах

Т.Ш. Нгуен, З.Р. Дитковская, Ю.Э. Генералова, И.Е. Каухова, В.В. Сорокин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА И СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТРАВЕ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО

Ю.А. Марсянова, Е.А. Лаксаева, И.А. Кяримов, В.И. Звягина

ВЛИЯНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ ТЫКВЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИИ С ГИПЕРКАПНИЕЙ У КРЫС