Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

COMPARATIVE ESTIMATION OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY FITOPREPARAT FROM SOME KINDS OF PLANTS SORT HEDYSARUM (FAM. FABACEAE)

Федорова Ю.С., Кузнецов П.В., Сухих А.С., Карелина О.А., Герасимова Р.Н.
В статье приведены данные антибактериальной активности некоторых фитопрепаратов растения рода Hedysarum на тест-культуры (Pseudomonas aeruginosa, Escherihia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia). Наиболее выраженная антибактериальная активность отмечена у экстрактов корней копеечников чайного и забытого. Изученные фитопрепараты копеечников (H. neglectum, H. theinum) показали более выраженное противомикробное действие по сравнению с эффектами некоторых антибиотиков-стандартов.
In article the data on antibacterial activity of the some people fito preparations plants of sort Hedysarum on the test – cultures (Pseudomonas aeruginosa, Escherihia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia) are resulted. The most expressed antibacterial activity is marked at extracts of roots Hedysarum theinum and H. neglectum. Investigated fito preparations received from (H. neglectum, H. theinum) have shown more expressed anthymicrobic action in comparison with effects of some antibiotics of standards. Keywords: antibacterial activity, fito preparations plants of a sort Hedysarum

В настоящее время доказано, что многие микроорганизмы обладают резистентностью по отношению к большому количеству антибиотиков и, в некоторых случаях, для достижения терапевтического эффекта необходимо повышение дозы препарата, что может отрицательно повлиять на организм. Поэтому, на наш взгляд, является весьма актуальным поиск альтернативных растительных средств с подобным антибактериальным эффектом и отсутствующей к ним устойчивости штаммов микроорганизмов.

Род копеечник (Hedysarum) относится к семейству бобовых (Fabaceae) и насчитывает более 250 видов. В России произрастает более 100 видов данного растения [1]. Копеечники обладают широким спектром фармакологических эффектов: противовоспалительное, противоопухолевое, иммуностимулирующее, тонизирующее действие и др. [2, 3, 4], а также у некоторых представителей данного рода обнаружена противовирусная и антибактериальная активности [5]. По данным M. Kubo и соавторов, выделенный из бензольной фракции корней Н. polybotrys птерокарпан проявил антибактериальное действие. Минимальная ингибирующая концентрация для Mycobacterium tuberculous составила 10 мкг/мл [6].

Ранее в нашей работе [7] мы сообщали об антимикробной активности некоторых видов копеечников. Было установлено, что наиболее выраженным противомикробным действием обладает водно-спиртовый экстракт, полученный из копеечника забытого - 83 % эффекта; копеечник чайный показал 50 % эффекта, копеечник альпийский - 16,6 % эффекта. По предварительным данным, найденные противомикробные эффекты определяются конденсированными (олигомерными) танинами [7].

По сведениям В.А. Бандюковой, антибактериальная активность обусловлена также наличием флавоноидов в растениях данного вида [8].

Целью данного исследования являлась сравнительная оценка антибактериального действия фитопрепаратов (ФП), полученных из корней растений рода копеечника (H. theinum, H. neglectum, H. alpinum) по сравнению с 1 %-м раствором танина, а также с некоторыми препаратами антибиотиков (гентамицина сульфат, азитромицин).

Материалы и методы исследования

При изучении антимикробной активности фитопрепаратов растений рода Hedysarum сем. Fabaceae использовали классические микробиологические методы - метод культивирования микроорганизмов на среде с добавлением ФП, метод рассева петлей (посев штрихами) и определение антибиотикочувствительности стандартизированным методом Керби-Бауэра (оригинальный диско-диффузионный метод) [9].

В работе были использованы 4 штамма микроорганизмов. Микроорганизмы относились к следующим семействам: Enterobacteriaceae представлено Escherichia coli (1 штамм) и родам Klebsiella pneumoniae (1 штамм); семейство Pseudomonaceae - Pseudomonas aeruginosa (1 штамм); семейство Coccaceae - Staphylococcus aureus (1 штамм). Посев микроорганизмов осуществляли методом рассева петлей на питательный агар, содержащий исследуемые фитопрепараты. Тест-культуры суточных микроорганизмов были взяты в последовательном разведении (1:100.000.000, 1:100.000, 1:100). Приготовление испытуемого штамма бактерий тест-культур осуществлялся по стандарту 1 млрд микробных клеток в 1 мл.

В качестве контроля высевали тест-культуры, взятые в тех же разведениях на питательные среды с добавлением 1 %-го раствора танина (ФП №1). Результаты опыта отмечали после 24 ч. инкубирования в термостате при температуре 37 °С .В дальнейшем определяли чувствительность микроорганизмов к антибиотикам гентамицина сульфату, азитромицину взятых в концентрации 20 мкг/мл методом диско-диффузионным и исследуемым ФП. Всего в работе было взято по 8 чашек Петри с питательным агаром на 1 исследуемый штамм. В опытной серии представлено 6 ФП: копеечник чайный (производитель г. Томск, Россия, ФП №2), копеечник чайный (производитель Китай, ФП №3), «Красный корень» (производитель г. Бийск, Россия, ФП №4), водно-спиртовые экстракты копеечника забытого (ФП №5), копеечника чайного (ФП №6), копеечника альпийского (ФП №7) приготовленных по оригинальной авторской методике (решение о выдаче патента РФ на изобретение от 24.05.2010 г.). ФП №2 и ФП №3 любезно предоставлены д-р фарм. наук, проф. Николаевой Л.А. (Санкт-Петербург). Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью статистического пакета Statistica 6,0 (Stat Soft, Inc). Сравнение величин в случае нормального распределения проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Различия между группами считали статистически значимыми при р < 0,05 [10].

Результаты и их обсуждение

Как видно из данных, приведенных в табл. 1, наиболее активными в отношении P. aeruginosa оказались экстракты копеечника чайного и копеечника забытого. В отношении S. aureus более высокую антибактериальную активность проявили ФП копеечников чайного, альпийского, забытого и капли «Красный корень» (г. Бийск, Россия). Наибольшее ингибирующее влияние на K. pneumonia показали экстракты копеечника чайного, забытого и капли «Красный корень» (г. Бийск, Россия). Высокая противомикробная активность в отношении E. сoli была отмечена у ФП «Красный корень» и экстракта копеечника забытого. С другой стороны, наше исследование показало, что наименьшим эффектом обладают экстракты копеечника альпийского и копеечника чайного (г. Томск, Россия). Полисахарид, содержащий экстракт копеечника чайного (Китай), не проявил никакой антибактериальной активности в отношении выбранных штаммов микроорганизмов (табл. 1).

Таблица 1

Результаты сравнения чувствительности штаммов микроорганизмов
к фитопрепаратам ( %)

Тест-культура

Фитопрепараты

Раствор танина 1 %
(ФП №1)

Копеечник чайный
(ФП №2)

Копеечник чайный
(ФП №3)

Капли «красный корень»
(ФП №4)

Копеечник забытый
(ФП № 5)

Копеечник чайный (ФП № 6)

Копеечник альпийский (ФП № 7)

Pseudomonas aeruginosa

100 %

40 % *

0 % *

40 % *

100 %

100 %

30 %*

Escherichia coli

0 %

40 % *

0 %

99 % *

90 % *

50 % *

0 %

Staphylococcus aureus

100 %

40 % *

0 % *

79 %*

80 % *

100 %

90 %

Klebsiella pneumoniae

0 %

15 % *

0 %

100 %*

100 % *

100 % *

0 %

Примечание:

* - достоверные отличия данных по отношению к 1 %-му раствору танина при p < 0,05

100 % - максимальная чувствительность штамма микроорганизма к фитопрепарату (гибель штамма)

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что P. aeruginosa обладает чувствительностью во всех разведениях по отношению к ФП №1, №5, №6. K. pneumoniae проявила наибольшую чувствительностью во всех разведениях по отношению к ФП №4, №5, №6. S. aureus показал максимальную чувствительность во всех разведениях по отношению к ФП №1, №6, а также чувствительность в разведениях 100.000 и 100 по отношению к ФП №5, №7. E. coli чувствительна в разведениях 100.000 и 100 по отношению к ФП №4, №5, а также наблюдается умеренная устойчивость во всех разведениях по отношению к ФП №6 (см. табл. 2).

Таблица 2

Влияние фитопрепаратов на рост суточных микроорганизмов, взятых
в последовательном разведении (1:100.000.000, 1:100.000, 1:100)

№ ФП

Тест-культура

Pseudomonas aeruginosa

Escherichia coli

Staphylococcus aureus

Klebsiella pneumoniae

100.000.000

100.000

100

100.000.000

100.000

100

100.000.000

100.000

100

100.000.000

100.000

100

№1

-

-

-

+

+

+

-

-

-

+

+

+

№2

±

±

-

+

±

±

+

±

±

+

+

-

№3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

№4

+

±

±

±

-

-

+

±

-

-

-

-

№5

-

-

-

+

-

-

±

-

-

-

-

-

№6

-

-

-

±

±

±

-

-

-

-

-

-

№7

+

+

-

+

+

+

+

-

-

+

+

+

Примечание: (+) - устойчивость штамма микроорганизма (рост); (-) - чувствительность штамма микроорганизма (гибель); (±) - умеренная устойчивость штамма микроорганизма;

ФП №1 - Раствор танина 1 % (контроль); ФП №2 - Копеечник чайный производства г. Томск, Россия; ФП №3 - Копеечник чайный производства Китай; ФП №4 - Капли «красный корень» производства г.Бийск, Россия; ФП №5 - Копеечник забытый, приготовленный по оригинальной авторской методике; ФП №6 - Копеечник чайный, приготовленный по оригинальной авторской методике; ФП №7 - Копеечник альпийский, приготовленный по оригинальной авторской методике.

Полученные экспериментальные данные сравнительного анализа антибактериального действия ФП (H. theinum, H. neglectum) с препаратами антибиотиков широкого спектра действия (гентамицина сульфат, азитромицин) по сравнению контролем представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты сравнения антибактериальной активности фитопрепаратов
и антибиотиков ( %)

Тест-культура

ФП

Антибиотик

Раствор танина 1 %

Копеечник

забытый

Копеечник чайный

Гентамицина сульфат

Азитромицин

Pseudomonas aeruginosa

100 %

100 %

100 %

26 %*

0 %*

Escherichia coli

0 %

90 %*

50 %*

30 %*

0 %

Staphylococcus aureus

100 %

80 %*

100 %

80 %*

100 %

Klebsiella pneumoniae

0 %

100 %*

100 %*

100 %*

0 %

Примечание:

100 % - максимальная чувствительность штамма микроорганизма к ФП и антибиотику

* - достоверные отличия данных по отношению к 1 %-му раствору танина при p < 0,05.

Наиболее активным является ФП, полученный из корней H. neglectum, он угнетал рост всех штаммов бактерий на 80-100 %. Экстракт корней H. theinum показал наибольший эффект ингибирующего влияния на P. aeruginosa, S. aureus, K. pneumonia и наименьший на E. сoli. Гентамицина сульфат проявил широкий диапазон активности от 26 % (P. aeruginosa) до 100 % (K. pneumonia). Азитромицин активен только в отношении S. aureus (100 % эффекта). Обобщенные данные представлены в табл. 3.

Таким образом, изученные ФП копеечников, по нашим данным, обладают достаточно выраженным противомикробным действием по сравнению с эффектами антибиотиков-стандартов, стандартом танина и полисахаридного комплекса копеечника чайного (Китай).

Заключение

Впервые проведено сравнительное исследование антибактериального действия ФП из некоторых видов копеечника на 4 тест-культурах (P. aeruginosa, E. coli, S. aureus, K. pneumonia). Наиболее выраженная антибактериальная активность определена у экстрактов, полученных из корней копеечников забытого и чайного. Копеечник чайный (Китай), по результатам исследования, не обладает противомикробным действием в отношении данных тест-культур.

Указанные растительные ФП показывают, в целом, более высокую антибактериальную активность, чем антибиотики-стандарты. Обнаруженная нами антибактериальная активность требует дальнейшего углубленного исследования с использованием более широкого спектра штаммов микроорганизмов.

Список литературы

  1. Положия А.В. Флора Сибири Fabaceae (Leguminosae) / А.В. Положия, Л.И. Малышева. - Новосибирск: Наука, 1994. - Т. 9. - С. 280.
  2. Гольдберг Е.Д., Зуева Е.П. Препараты из растений в комплексной терапии злокачественных новообразований. - Томск, 2000. - 130 с.
  3. Wang W., You С., Wang С., Ни J., Zheng H. Effect of Radix hedysari total saponins on mouse immunocytes and relation with CaM levels in cells. // Lanzhou Daxue Xuebao, Ziran Kexueban. - 2000. - V. 36, №5. - P. 107-111.
  4. Тихонов В.Н., Калинкина Г.И., Сальникова Е.Н. Лекарственные растения, сырье и фитопрепараты: учебное пособие / ред. С.Е. Дмитрук. - Томск 2004. - Ч. 2. - С. 126-127.
  5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. - 15-е изд. - М.: РИА «Новая волна», 2007. - С. 896.
  6. Studies on the Chiese crude drug haunggi. I. Isolation of an antibacterial compound from Hnggi (Hedysarum polysaccharide) / M. Kubo, T. Odani, S. Hotta, S. Arichi, K. Wamba // Shoyakugaku Zasshi. - 1977. -Vol. 31, №1. - P. 82-86.
  7. О сравнительной оценке микробиологической активности фитопрепаратов из некоторых видов растений рода Hedysarum (сем. Fabaceae) / Ю.С. Федорова, П.В. Кузнецов, Р.Н. Герасимова и др. // Вестник РАЕН (ЗСО). - 2009. - С. 57-60.
  8. Бандюкова В.А. Антибактериальная активность извлечений из некоторых видов цветковых растений / В.А. Бандюкова, О.А. Андреева // Раст. Ресурсы. - 1990. - Вып. 2. - С. 169-177.
  9. Bauer A.W., Kirby W.M.M., Sherris J.C., Turck M // Am. J. Clin. Path. - 1966. - Vol. 45. - P. 493-496.
  10. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высш. шк., 1980. - С. 293.

Рецензенты:

Степанова Элеонора Федоровна, д.фарм.н., профессор кафедры технологии лекарств ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Росздрава»;

Черкасова Т.Г., д.хим. н., профессор кафедры общей и неорганической химии, ГОУ ВПО КузГТУ, Кемерово;

Кривова Н.А., д.б.н., профессор, директор НИИББ, Томск.