Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

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 ( %)

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)

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 ( %)

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.