ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF WATER-ETHANOLIC EXTRACTIONS FROM QUERCUS ROBUR L. LEAVES AND BUDS


Cite item

Full Text

Abstract

The problem of finding new antimicrobial drugs based on medicinal plant raw materials in modern pharmaceutical practice, is still relevant. There are interesting plant objects that have an antimicrobial action due to the content of a complex of biologically active substances in them. Quercus robur L. is a promising plant object, medicinal plant raw materials of which can be used for the development of new antimicrobial drugs.The aim of the study is screening of the antimicrobial activity of water-ethanolic extractions from Quercus robur L leaves and buds.Materials and methods. The determination of the minimum inhibitory concentration was carried out by the method of double serial dilutions in Mueller-Hinton nutrient broth (Bio-Rad, USA). As test cultures, strains of microorganisms of the American Type Culture Collection (ATCC) were used: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), as well as Candida albicans (a clinical strain). The incubation was carried out at the temperature of 35°C for 24 hours. Simultaneously, an experiment was carried out to establish a "negative" control. The results were assessed visually by the presence / absence of the growth of microorganisms in test tubes with the corresponding dilutions of the test samples.Results. In the course of the study, it was found out that water-ethanolic extractions of Quercus robur L. leaves have the greatest antimicrobial effect against strains of Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The water-ethanolic extractions of Quercus robur L. buds exhibit a pronounced antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans strains.It was revealed that the preparation of Quercus robur L. leaves tincture in the raw material:extractant ratio of 1:5 has a pronounced antimicrobial effect on the strains of Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and with a higher multiplicity of dilution - on the strains of Escherichia coli and Candida albicans. The drug tincture of Quercus robur L. buds in the raw material:extractant ratio of 1:5 has a pronounced antimicrobial effect on the strains of microorganisms P. aeruginosa, S. aureus, E. coli and C. albicans in an eight-fold dilution. With respect to P. aeruginosa strains, antimicrobial activity was observed in 16-fold dilutions. The most pronounced antimicrobial effect was recorded against the C. albicans strain in a 32-fold dilution.As a result of the study, it can be concluded that to obtain the antimicrobial drugs - tincture of Quercus robur L. leaves and buds - is advisable to use the optimal extractant - 70% alcohol in a raw material:extractant ratio of 1:5. With these parameters of extraction, the greatest antimicrobial effect is observed in relation to the studied strains of the microorganisms. 70% alcohol has also a better penetrating ability into the deep layers of the epidermis in comparison with higher concentrations.Conclusion. The results of the screening analysis of the antimicrobial activity will be used as a justification for the introduction of antimicrobial drugs based on the leaves and buds of the Quercus robur L. in a medical and pharmaceutical practice.

Full Text

ВВЕДЕНИЕВ настоящее время получение новых антими-кробных препаратов на основе растительного сырья является актуальной задачей современной фарма-ции. Распространение антимикробной резистентно-сти представляет собой серьезную опасность, ко-торая заключается в снижении эффективности мероприятий по профилактике и лечению инфекци-онных заболеваний человека [1, 2]. В плане поиска новых противомикробных препара-тов перспективным объектом является представитель рода Quercus L., вид - дуб черешчатый (Quercus roburL.). В роде Quercus L.более 500 видов из умеренных и субтропических районов Северного полушария. В Рос-сии в диком виде произрастают 19 видов, интродуци-ровано около 50 видов [3, 4]. Дуб является одной из важнейших лесообразующих пород Европы и европей-ской части России [3, 4].Дуб черешчатый достаточно широко применяется в народной медицине в качестве средства при профилактике и лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, гинекологических за-болеваниях, а также при оториноларингологических 106ОРИГИНАЛːНА˔ СТАТː˔ISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021и дерматологических заболеваниях. Официнальным классическим лекарственным средством, обладающим вяжущими и противовоспалительными свойствами, яв-ляется отвар коры дуба черешчатого [5-7]. За послед-нее время было проведено большое количество ис-следований, посвященных изучению антимикробных свойств коры дуба, а также препаратов на ее основе [8-16]. Кора дуба черешчатого входит в состав многих комплексных препаратов, например, «Стоматофит», «Тонзилгон Н», «Дентос» и др., а также используется для получения экстрактов, используемых в медицин-ских и косметологических целях1. В коре дуба помимо дубильных веществ содержатся тритерпены (фриде-лин, фриделинол, 3-фриделанол), флавоноиды, такие как кверцетин, кверцитрин, лейкоантоцианидин и др. [13, 17-19]. Флавоноиды как группа биологически ак-тивных соединений обладают рядом ценных фармако-логических свойств, таких как противовоспалительное, диуретическое, желчегонное, спазмолитическое, про-тивовирусного, антимикробное и др.2 [18-20]. Ранее, в целях поиска новых антибактериальных средств, было проведено исследованиевида Quercus incana, в ходе которого было выделено два вещества: 4-гидроксидекановая кислота и 4-гидрокси-3- (гидрок-симетил)пентановая кислота. Выделенные соедине-ния были протестированы на наличие противогриб-ковой активности против Aspergillus niger и Aspergillus favus. Антибактериальную активность выделенных соединений определяли методом диффузии в лунки агара. Соединение 4-гидроксидекановая кислота про-являло большую антимикробную активность против Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus и Micrococcus luteus (грамположительные). Полученные соедине-ния проявляли антибактериальную активность против Staphylococcus aureus с зоной подавления 16 мм и 13 мм. Соединение 4-гидрокси-3-(гидроксиметил) пента-новая кислота было умеренно активным в отношении Bacillus subtilis и Micrococcus luteus с зоной подавления 5 мм и 9 мм. Оба соединения были неактивны в отно-шении Escherichi coli и Shigella fexneri [11].Было проведено исследование по изучению про-филя полифенолов в экстрактах, полученных из коры Q. robur, Q. macrocarpa и Q. Acutissima, в результате которого была выявлена антиоксидантная, антибак-териальная, противогрибковая и противоопухолевая активность. Q. robur проявлял значительную антими-кробную активность против Pseudomonas aeruginosaпо сравнению с экстрактами других видов [13].Проводилось исследование по определению ан-тимикробной активности метанольного экстракта коры Quercus robur (раствор 80% метанола в воде), ко-торый тестировали методом диффузии в агар на штам-1 Государственный реестр лекарственных средств. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.rlsnet.ru/tn_index_id_6283.htm2 Assessment report on Quercus robur L., Quercus petraea (Matt.) Liebl., Quercus pubescens Willd., cortex EMA/HMPC/3206/2009. Available online: https://www.ema.europa.eu/enмы Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes и Candida albicans [14]. В результате исследования была определена возможность использования экстрак-тов коры дуба в качестве бактерицидного средства в отношении штаммов Staphylococcus aureus и бакте-риостатического средства в отношении Enterobacter aerogenes [14]. Липофильные экстракты проявляли активность против штаммов Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes и Candida albicans [14]. Помимо водных извлечений коры дуба черешча-того, интерес представляют водно-спиртовые извле-чения из других видов растительного сырья данного растения, таких как листья и почки дуба. На данный момент проведено достаточное количество иссле-дований по изучению листьев дуба черешчатого как российскими, так и зарубежными учеными. Их внимание было сфокусировано на изучении мор-фолого-анатомических особенностей, химического состава и антимикробных свойств [21-24]. Листья представителей рода Quercus являются перспектив-ным объектам для получения лекарственных препа-ратов с антимикробными свойствами [21-24]. Изуче-ние почек дуба черешчатого наряду с листьями, на наш взгляд, является также актуальным направлени-ем, потому как почки некоторых растений способны проявлять антимикробную активность и обладают ценным химическим составом [25, 26]. Одним из серьезных факторов при успешном лечении инфекционных заболеваний является сни-жение устойчивости патогенных микроорганизмов к антимикробным препаратам [9, 27]. Особый интерес заслуживают стафилококки или метициллин-рези-стентные (MRS-штаммы), которые являются причиной внутрибольничных и внебольничных инфекций. Сре-ди MRS-штаммов чаще всего обнаруживается золо-тистый стафилококк (MRSA), штаммы которого устой-чивы к многим представителям группы β-лактамных антибиотиков, включая такие как пенициллины, це-фалоспорины, монобактамы, карбапенемы др. [9, 27]. Не менее опасным штаммом является грамотри-цательная бактерия E. coli, которая присутствует в ки-шечнике человека и может быть причиной различных инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы [27, 28]. Изучения ан-тимикробных свойств водно-спиртовых извлечений и препаратов на основе листьев и почек дуба черешча-того позволит расширить спектр фармакологической активности Q. robur и оценить возможности исполь-зования данного объекта при создании препаратов, применяемых в антибактериальной терапии. Для объективной оценки антимикробной ак-тивности изучаемого сырья необходимо прове-дение скринингового анализа водно-спиртовых извлечений и определение минимальной ингиби-рующей концентрации (МИК) в отношении основ-ных клинически значимых штаммов микроорга-низмов. 107 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021ЦЕЛЬ. Скрининговое изучение антимикробной активности водно-спиртовых извлечений листьев и почек дуба черешчатого (Quercus robur L.).Задачи исследованияПроведение скринингового анализа антими-кробной активности водно-спиртовых извлечений листьев и почек дуба черешчатого (Quercus robur L.);Определение оптимальной концентрации спир-та этилового для создания препаратов на основе рас-тительного сырья дуба черешчатого.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Объектами исследования являлись водно-спир-товые извлечения листьев и почек дуба черешча-того на различных концентрациях спирта этилово-го марки ХЧ (40%, 70%, 80%, 96%) (Спирт 96%, ООО «Гиппократ», Россия, г. Самара, серия: 360917) в со-отношении «сырье - экстрагент» (1:50). Также были получены препарат настойка листьев дуба череш-чатого и настойка почек дуба черешчатого на 70% спирте в соотношении «сырье - экстрагент» (1:5), полученные методом дробной перколяции. Необхо-димые концентрации спирта были получены путем разведения спирта 96%, по таблице No5 приложения к ГФ РФ XIV издания [7]. Для большинства флавоно-идсодержащих растений оптимальным экстрагентом является спирт 70%, поскольку данная концентрация спирта этилового позволяет максимально экстраги-ровать имеющуюся в растении сумму флавоноидов и обладает лучшей проникающей способностью в глубокие слои эпидермиса по сравнению с более вы-сокими концентрациями [7, 18, 19].Анализируемые образцы сырьяЛистья Quercus robur L. были заготовлены в период с мая по июль 2020 г. (Самарская обл., Похвистневский р-н, с. Первомайск, 2020 г.). Почки Quercus robur L. заго-тавливались в период с марта по апрель 2020 г. (Самар-ская обл., Похвистневский р-н, с. Первомайск, 2020 г.). Видовая специфичность, анализируемых объ-ектов подтверждалась при помощи определителей средней полосы России [3, 4]. Кроме определителей использовался метод сравнения с достоверно из-вестными образцами гербарного фонда Самарского университета. Инвентарный номер основного гер-барного образца SMR-1547 (Herbarium Department for Ecology, Botany and Nature Protection Faculty of Biology, Samara University, 2021)3. Тестовые культурыВ качестве тестовых культур были использо-ваны штаммы Американской коллекции типовых культур (American Type Cultures Collection - АТСС): 3 Herbarium Department for Ecology, Botany and Nature Protection Faculty of Biology, Samara University. SMR-1547. Available online: http://sweetgum.nybg.org/science/vh/collection-index/collection-index-details/?irn=124749Staphylococcus aureus (АТСС 29213), Escherichia coli(АТСС 25922), Pseudomonas aeruginosa (АТСС 27853), а также Candida albicans (клинический штамм).Методы исследованияОпределение МИК проводили методом двой-ных серийных разведений в бульоне (пробирочный, макрометод) в соответствии с методиками, описан-ными в МУК 4.2.1890-04 [27, 29].Метод двойных се-рийных разведений по сравнению с диффузионными методам позволяет качественно оценить наличие антимикробного эффекта путем визуальной оценки в сравнении со стандартом и определения минималь-ной ингибирующей концентрации изучаемого образ-ца, которая обеспечивает замедление роста исследу-емых штаммов микроорганизмов [27, 29]. В качестве питательной среды использовался питательный бу-льон Мюллера-Хинтона (Bio-Rad, США) [29]. МетодикаТестирование исследуемых образцов проводи-лось в объеме 1 мл каждого разведения образца водно-спиртового извлечения. Приготовление рабочего раствораДля определения чувствительности питательный бульон разливался по 0,5 мл в каждую пробирку. По-мимо количества пробирок, необходимых для разве-дения образца, одна пробирка использовалась для постановки «отрицательного» контроля. Рабочий раствор тестируемого образца готовили из основно-го раствора с использованием жидкой питательной среды (питательный бульон Мюллера-Хинтона). Кон-центрация рабочего раствора рассчитывали исходя из необходимой максимальной концентрации в ряду серийных разведений, с учетом фактора разбавле-ния препарата при последующей инокуляции [27]. Рабочий раствор в количестве 0,5 мл при помощи микропипетки со стерильным наконечником вносили в первую пробирку, содержащую 0,5 мл бульона. За-тем тщательно перемешивали и новым стерильным наконечником переносят 0,5 мл раствора тестиру-емого образа в бульоне во вторую пробирку, содер-жащую первоначально 0,5 мл бульона. Процедуру повторяли до тех пор, пока не будет приготовлен весь необходимый ряд разведений. Из последней пробир-ки 0,5 мл бульона удаляли. Таким образом, получали ряд пробирок с растворами тестируемых образцов водно-спиртовых извлечений листьев и почек дуба черешчатого, концентрации которых отличаются в со-седних пробирках в 2 раза. Одновременно готовили дополнительные ряды серийных разведений образ-цов для тестирования контрольных штаммов [27]. Приготовление инокулюмаДля инокуляции использовали стандартную ми-кробную взвесь, эквивалентную 0,5 по стандарту DOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-104-113 108ОРИГИНАЛːНА˔ СТАТː˔ISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021МакФарланда, разведенную в 100 раз на питатель-ном бульоне, после чего концентрация микроорга-низма в ней составит примерно 10 6 КОЕ/мл. По 0,5 мл инокулюма вносили в каждую пробирку, содер-жащую по 0,5 мл соответствующего разведения те-стируемого образца, и в одну пробирку с 0,5 мл пи-тательного бульона без образца («отрицательный» контроль). Конечная концентрация микроорганизма в каждой пробирке достигала необходимой концен-трации около 5×105 КОЕ/мл. Инокулюм вносился в пробирки с разведениями образца не позднее 15-30 мин с момента его приготовления [27]. Пробирки закрывали стерильными ватно-мар-левыми пробками и все пробирки с тестируемыми штаммами, кроме пробирки с «отрицательным» контролем, инкубировали при температуре 35°С в те-чение 20-24 ч. Пробирка с «отрицательным» контро-лем помещается в холодильник при 4°С, где хранится до учета результатов [27].Оценка роста микроорганизмовДля определения наличия роста микроорганизма пробирки с посевами просматриваются в проходящем свете. Рост культуры в присутствии тестируемого образ-ца проводился при сравнении с пробиркой «отрица-тельного» контроля, содержащей исходный инокулюм и хранившейся в холодильнике. МИК определялось по наименьшей концентрации тестируемого образца, ко-торая подавляет видимый рост микроорганизма [27].Оценка результатов экспериментаОценка результатов проводилась визуально по наличию/отсутствию роста микроорганизмов в про-бирках с соответствующими разведениями исследу-емых образцов [27]. Минимальной ингибирующей концентрацией являлась самая низкая концентрация изучаемого образца, которая полностью подавляла рост штамма микроорганизмов. При этом, согласно требованиям Методических указаний (МУК 4.2.1890-04)4 по определению чувствительности микроорга-низмов к антибактериальным препаратам, а также рекомендациям Стандарта производительности для тестов на чувствительность к антимикробным препа-ратам (CLSI)5, наличие мутности, и обнаружение не-значительного количества микроорганизмов (одна колония) не учитывались при регистрации результата эксперимента. Количество повторений каждого экс-перимента было равным трем [27, 29].4 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактери-альным препаратам. Методические рекомендации. МУК 4.2.1890-04. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2004;6(4):306-359. Методические указания утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Россий-ской Федерации - Первым заместителем Министра здравоохра-нения Российской Федерации Г.Г. Онищенко, 4 марта 2004 г.5 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. 13th ed. CLSI standard M02. Clinical and Laboratory Standards Institute, 950 West Valley Road, Suite 2500, Wayne, Pennsylvania 19087 USA, 2018.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯВ ходе проведения скрининга антимикробной активности извлечений листьев и почек дуба череш-чатого были получены следующие результаты.При тестировании 40% водно-спиртового из-влечения листьев дуба черешчатого наблюдалась антимикробная активность в отношении штамма P. aeruginosa при четырехкратном разведении, а так-же в отношении микроорганизмов S. aureus, E. coli иC. albicans при восьмикратном разведении (табл. 1). При сравнивании 40% водно-спиртового извлечения с «отрицательным» стандартом (минимальной пода-вляющей концентрацией для 40% водного спирта) отличий антимикробной активности между иссле-дуемым образцом и образцом сравнения не наблю-далось (табл. 2). Что говорит об отсутствии вклада имеющегося в экстракте комплекса биологически активных соединений в фармакологический эффект при данной концентрации извлечения.Для 70% водно-спиртового извлечения листьев дуба черешчатого антимикробная активность была выраженной в отношении P. aeruginosa в восьмикрат-ном разведении; в отношении S. aureus при разведе-нии в 32 раза; для штамма C. albicans - при восьми-кратном разведении. Подавление роста штамма E. coli наблюдалось при двухкратном разведении (табл. 1). Антимикробная активность 80% водно-спиртово-го извлечения листьев дуба черешчатого была выра-женной в отношении E. coli при разведении в 64 раза; в отношении S. aureus, C. albicans и P. aeruginosa при разведении в 16 раз (табл. 1). Для водно-спиртового извлечения листьев на 80% спирте наблюдается мак-симальная задержка роста микроорганизмов. При сравнивании с «отрицательным» стандартом спирта этилового в концентрации 80% наблюдается значи-тельное подавление роста микроорганизмов (табл. 1; табл. 2). Антимикробная активность 96% водно-спиртово-го извлечения листьев дуба черешчатого была выра-женной в отношении всех штаммов при восьмикрат-ном разведении; в отношении S. aureus, C. albicans и E. coli при разведении в 16 раз; в отношении E. coli на-блюдалась наибольшая активность при 32 разовом разведении (табл. 1). Показатели «отрицательного» контроля для 96% концентрации спирта этилового были значительно меньше по сравнению с исследуе-мым образцом (табл. 2). Анализ 40% водно-спиртового извлечения почек дуба черешчатого дает меньший антимикробный эф-фект в сравнении с 40% водно-спиртовым извлечением листьев дуба черешчатого (табл. 1; табл. 2). В частности, извлечение почек в данной концентрации спирта эти-лового является выраженной в отношении штаммов P. aeruginosa, S. aureus, E. coli и C. albicans при восьми-кратном разведении; наряду с прочими штаммами при 32-кратном разведении наблюдалась более выражен-ная активность в отношении штамма C. albicans (табл. 1). 109 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021Таблица 1 - Результаты тестирования извлечений листьев и почек дуба черешчатого(Q. robur L.)Объект/ МикроорганизмКратность разведения*12345671:21:41:81:161:321:641:128Pseudomonas aeruginosaЛистья дуба 40%--+++++Листья дуба 70%---++++Листья дуба 80%----+++Листья дуба 96%---++++Почки дуба 40%---++++Почки дуба 70%----+++Почки дуба 80%-----++Почки дуба 96%-----++Настойка листьев 70%----+++Настойка почек 70%------+Staphylococcus aureusЛистья дуба 40%---++++Листья дуба 70%-----++Листья дуба 80%----+++Листья дуба 96%----+++Почки дуба 40%---++++Почки дуба 70%---++++Почки дуба 80%----+++Почки дуба 96%----+++Настойка листьев 70%----+++Настойка почек 70%----+++Escherichia coliЛистья дуба 40%---++++Листья дуба 70%--+++++Листья дуба 80%------+Листья дуба 96%-----++Почки дуба 40%---++++Почки дуба 70%---++++Почки дуба 80%-----++Почки дуба 96%----+++Настойка листьев 70%-----++Настойка почек 70%-----++Candida albicansЛистья дуба 40%---++++Листья дуба 70%---++++Листья дуба 80%----+++Листья дуба 96%----+++Почки дуба 40%-----++Почки дуба 70%-----++Почки дуба 80%----+++Почки дуба 96%-----++Настойка листьев 70%------+Настойка почек 70%-----++Примечание: + наличие роста микроорганизма; - отсутствие роста микроорганизмаDOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-104-113 110ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021Таблица 2 - Минимальные подавляющие концентрации спирта этилового («отрицательный» контроль)Объект/ МикроорганизмКратность разведения*12345671:21:41:81:161:321:641:128Pseudomonas aeruginosaЭтиловый спирт 40%--+++++Этиловый спирт 70%--+++++Этиловый спирт 80%---++++Этиловый спирт 96%--+++++Staphylococcus aureusЭтиловый спирт 40%---++++Этиловый спирт 70%---++++Этиловый спирт 80%---++++Этиловый спирт 96%--+++++Escherichia coliЭтиловый спирт 40%---++++Этиловый спирт 70%----+++Этиловый спирт 80%---++++Этиловый спирт 96%--+++++Candida albicansЭтиловый спирт 40%--- ++++Этиловый спирт 70%---++++Этиловый спирт 80%---++++Этиловый спирт 96%---++++Примечание: + наличие роста микроорганизма; - отсутствие роста микроорганизма.Рисунок 1 - Сравнительная диаграмма антибактериальной активности спиртовых извлечений листьев и почекQ. robur L.(по оси абсцисс - порядковый номер разведения) 111 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021В ходе тестирования 70% водно-спиртового из-влечения почек дуба черешчатого отмечалась вы-раженная антимикробная активность в отношении штаммов микроорганизмов P. aeruginosa, S. aureus, E. coli и C. albicans при восьмикратном разведении. В отношении штаммов P. aeruginosa антимикробная активность наблюдалась при 16-кратном разведе-нии. Максимально выраженный антимикробный эффект был зафиксирован в отношении штаммаC. albicans при 32 кратном разведении (табл. 1).Антимикробная активность 80% водно-спиртово-го извлечения почек дуба черешчатого отмечалась в отношении штамма E. coli при разведении в 32 раза, а также в отношении штамма S. aureus, C. albicans иP. aeruginosa при разведении в 16 и 32 раз соответ-ственно (табл. 1). При сравнивании с «отрицатель-ным» стандартом спирта этилового в концентрации 80% наблюдается значительное подавление роста микроорганизмов (табл. 1; табл. 2). Исследование антимикробной активности 96% водно-спиртового извлечения почек дуба черешча-того дало следующие результаты: заметно выражен-ная антимикробная активность в отношении всех штаммов при 16 кратном разведении; в отношении P. aeruginosa и C. albicans также наблюдалась актив-ность при 32 кратном разведении (табл. 1). В процессе проведения скринингового анализа водно-спиртовых извлечений листьев и почек дуба черешчатого были определены условия поучения ле-карственной формы настойки. В качестве экстрагента для изготовления настойки на листьях дуба череш-чатого и настойки на почках дуба черешчатого был выбран 70% спирт этиловый, поскольку данная кон-центрация является оптимальными экстрагентом для сырья, содержащего комплекс биологически актив-ных веществ группы флавоноидов, обеспечивающих антимикробный эффект препарата6 [15, 20]. Тестируемый препарат настойка листьев дуба че-решчатого на 70% спирте этиловом показал следую-щие результаты. Антимикробный эффект наблюдался в отношении всех указанных штаммов. В частности, при шестнадцатикратном разведении наблюдает-ся антимикробная активность в отношении штамма P. aeruginosa и штамма S. aureus; при разведении в 32 раза - в отношении E. coli и при разведении в 64 раза - в отношении C. albicans (табл. 1). В ходе тестирования препарата настойки почек дуба черешчатого на 70% спирте этиловом получе-ны следующие результаты: антимикробный эффект наблюдался штамма P. aeruginosa при разведении в 64 раза; при шестнадцатикратном разведении на-блюдается антимикробная активность в отношении штамма S. aureus; при разведении в 32 раза - в отно-шении E. coli и C. albicans (табл. 1). 6 Государственный реестр лекарственных средств. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.rlsnet.ru/tn_index_id_6283.htmТаким образом, проведено срининговое иссле-дование по изучению антимикробной активности водно-спиртовых извлечений и листьев и почек дуба черешчатого, в результате чего в условиях in vitroобнаружено антимикробное действие на ряд пато-генных штаммов микроорганизмов: P. aeruginosa; S. aureus; E. coli; C. albicans.По результатам выполненной работы было уста-новлено, что все изучаемые образцы водно-спирто-вых извлечений листьев и почек дуба черешчатого дают стабильный антимикробный эффект в отноше-нии штаммов S. aureus и C. albicans. Водно-спиртовое 80% извлечение из листьев и почек дуба черешчатого в соотношении «сырье - экс-трагент» (1:50) и препараты настойка листьев и почек дуба черешчатого на 70% спирте этиловом в соотно-шении «сырье - экстрагент» (1:5) являются наиболее эффективными объектами и дают максимальную за-держку роста микроорганизмов при разведении в 32 и 64 раза. Узконаправленное действие смаксимальным антимикробным эффектом на C. albicans оказывает препарат настойка листьев дуба черешчатого в со-отношении «сырье - экстрагент» (1:5); на штаммы S.aureus - 70% водно-спиртовое извлечение в соот-ношении в соотношении «сырье - экстрагент» (1:50) (рис. 1). Водно-спиртовые извлечения почек дуба оказывают сходный стабильный максимальный ан-тимикробный эффект в отношении C. albicans; для штаммов P. aeruginosa, S. aureus и E. coli отмечается максимальный антимикробный эффект при концен-трации экстрагента - 96% спирта этилового. Мини-мальная антимикробная активностьотмечается для 70% водно-спиртового извлечения из листьев дуба черешчатого в соотношении «сырье - экстрагент» (1:50) на штаммы E. coli, а также для 40% водно-спир-тового извлечения почек дуба черешчатого в соот-ношении «сырье - экстрагент» (1:50) на штаммы P. aeruginosa(рис. 1). Выбор в пользу 70% концентрации спирта как экстрагента для получения настойки листьев и почек дуба сделан исходя из того, что для лекарственных форм при данных параметрах экстракции отмечает-ся наибольший антимикробный эффект в отноше-нии изучаемых штаммов микроорганизмов (рис. 1).Также, извлечения при данной концентрации спир-та обладают лучшей проникающей способностью в глубокие слои эпидермиса по сравнению с более высокими и с более низкими концентрациями спир-та7. Следует отметить, что листья имеют большую фито-массу в сравнении с почками, их сбор может осуществляться в больший временной промежуток, чем для почек, время сбора которых, как правило, выпадает на зимне-весенний период [7]. 7 Государственный реестр лекарственных средств. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.rlsnet.ru/tn_index_id_6283.htmDOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-104-113 112ОРИГИНАЛːНА˔ СТАТː˔ISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021ЗАКЛЮЧЕНИЕВсе полученные в ходе исследования результа-ты могут служить основанием для создания новых антибактериальных препаратов на основе листьев и почек дуба черешчатого, а также для внедрения пре-паратов настойки листьев и почек дуба черешчатого на 70% спирте в медицинскую и фармацевтическую практику.БЛАГОДАРНОСТИАвторы выражают особую благодарность Корчикову Евгению Сергеевичу, доценту кафедры экологии, ботаники и охраны природы Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева за содействие в написании статьи и предоставление гербарных образцов.ФИНАНСОВАЯ ПОДДЕРЖКАДанное исследование не имело какой-либо поддержки от сторонних организаций.КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВАвторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.ВКЛАД АВТОРОВН.А. Рябов - сбор данных, проведение эксперимента, анализ и интерпретация полученных данных, подготовка черновика рукописи, анализ литературы, написание рукописи и окончательное утверждение ее для публикации; В.М. Рыжов - планирование исследования, участие в разработке концепции и дизайна исследования, сбор растительного материала для анализа; В.А. Куркин - окончательное утверждение для публикации рукописи, обработка полученных результатов, проверка критически важного интеллектуального содержания; С.Д. Колпакова - участие в проведении исследования, анализ литературы; А.В. Жестков - уча-стие в описании и анализе полученных результатов, участие в написании рукописи и окончательном утверж-дении ее для публикации; А.В. Лямин - участие в написании рукописи, критический анализа иссле
×

About the authors

N. A. Ryabov

Samara State Medical University

Email: ryabov.nikolay.2014@mail.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

V. M. Ryzhov

Samara State Medical University

Email: lavr_rvm@mail.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

V. A. Kurkin

Samara State Medical University

Email: kurkinvladimir@yandex.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

S. D. Kolpakova

Samara State Medical University

Email: Sdkolpakova@mail.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

A. V. Zhestkov

Samara State Medical University

Email: avzhestkov2015@yandex.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

A. V. Lyamin

Samara State Medical University

Email: avlyamin@rambler.ru
89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

References

  1. Dasgupta А., Krasowski M.D. Chapter 10 - Therapeutic drug monitoring of antimicrobial, antifungal and antiviral agents, Therapeutic Drug Monitoring Data (Fourth Edition), Academic Press. - 2020. - P.159-197. doi: 10.1016/B978-0-12-815849-4.00010-4
  2. Andrade H.B., Shinotsuka C.R., da Silva I.R.F., Donini C.S., Yeh Li H., de Carvalho F.B., Americano do Brasil P.E.A., Bozza F.A., Miguel Japiassu A. Highly active antiretroviral therapy for critically ill HIV patients: A systematic review and meta-analysis // PLoS One. - 2017. - Vol.12, No.10. - e0186968. doi: 10.1371/journal.pone.0186968.
  3. Grozdova N.B., Nekrasov V.I., Globa-Mikhailenko D.A. Trees, shrubs and vines. M .: Lesn. industry, 1986. - P. 176-178.
  4. Maevsky P.F. Flora of the middle zone of the European part of Russia. 11th ed. M .: Partnership of scientific publications KMK, 2014. p. 200-201.
  5. British Pharmacopoeia 2009. British Pharmacopoeia Herbal Drugs and Herbal Drug Preparations. Oak Bark. 2009; Vol. III. 7203 p.
  6. European Pharmacopoeia - 8th Edition. «01/2008:1887 corrected 6.0». 2013.. Режим доступа: http://pharmeuropa.edqm.eu (Дата обращения 12 апреля 2021).
  7. Государственная фармакопея Российской Федерации / МЗ РФ. XIV изд. Т. I-IV. М., 2018.. Режим доступа: http:// http://femb.ru/femb/pharmacopea.php (Дата обращения 16 апреля .2021).
  8. Fatehi S., Mohammadi Sichani M., Tavakoli M. Evaluation of antimicrobial and Anti-quorum sensing activity of mazouj and ghalghaf galls extracts of oak against Pseudomonas aeruginosa // Qom Univ Med Sci J. - 2018. - Vol.12, No.10. - P.36-45. doi: 10.29252/qums.12.10.36
  9. Pailhoriès H., Munir M.T., Aviat F., Federighi M., Belloncle C., Eveillard M. Oak in Hospitals, the Worst Enemy of Staphylococcus aureus? // Infection Control & Hospital Epidemiology. - 2017. - Vol.38, No.3. - P.382-384. doi: 10.1017/ice.2016.304
  10. Smailagić A., Ristivojević P., Dimkić I., Pavlović T., Dabić Zagorac D., Veljović S., Fotirić Akšić M., Meland M., Natić M. Radical Scavenging and Antimicrobial Properties of Polyphenol Rich Waste Wood Extracts // Foods. - 2020. - Vol.9, No.3. - P.319. doi: 10.3390/foods9030319.
  11. Sarwar R, Farooq U, Naz S, Riaz N, Majid Bukhari S, Rauf A, Mabkhot Ya.N., Al-Showiman S.S. Isolation and Characterization of Two New Antimicrobial Acids from Quercus incana (Bluejack Oak) // Biomed Res Int. - 2018. - Vol.2018. - 3798105. doi: 10.1155/2018/3798105
  12. Smailagić A., Zagorac D.D., Veljović S., Sredojević M., Relić D., Fotirić M. A., Roglić G., Natić M. Release of wood extractable elements in experimental spirit model: Health risk assessment of the wood species generated in Balkan cooperage // Food Chemistry. - 2021. - Vol. 338. - 127804. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127804.
  13. Elansary O. H., Szopa A., Kubica P., Ekiert H., Mattar A. M., Al-Yafrasi M.A., El-Ansary D.O., Zin El-Abedin T.K., Yessoufou K. Polyphenol Profile and Pharmaceutical Potential of Quercus spp // Bark Extracts. Plants. - 2019. - Vol.8, No.11. - 486. doi: 10.3390/plants8110486
  14. Rao N. In vitro phytochemical screening, antioxidant & antimicrobial activity of the methanolic extract of Quercus infectoria L. - 2013. - Vol.5. - P.273-277.
  15. Dróżdż P., Pyrzyńska K. Assessment of polyphenol content and antioxidant activity of oak bark extracts // European Journal of Wood and Wood Products. - 2017. - Vol.76. - P.793-795. doi: 10.1007/s00107-017-1280-x.
  16. Sánchez-Burgosa J.A., Ramírez-Maresb M.V., Larrosac M.M., Gallegos-Infantea J.A., González-Laredoa R.F., Medina-Torresd L., Rocha-Guzmána N.E. Antioxidant, antimicrobial, antitopoisomerase and gastroprotective effect of herbal infusions from four Quercus species. Industrial Crops and Products. - 2013. - Vol.42. - P.57-62. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.05.017
  17. Буданцев, А.Л. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Том 2: Actinidiaceae-Malvaceae, Euphorbiaceae-Haloragaceae. / А.Л. Буданцев. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. - 774 c.
  18. Grotewold E. The Science of Flavonoids. 8th ed. New York: Springer. 2006. 274 p. doi: 10.1007/978-0-387-28822-2.
  19. Bedi M.K., Shenefelt P.D. Herbal Therapy in Dermatology // Archives of Dermatology. - 2002. - Vol.138, No.2. - P.237-238. doi: 10.1001/archderm.138.2.232.
  20. Cushnie T.P., Lamb A.J. Recent advances in understanding the antibacterial properties of flavonoids // Int. J. Antimimicrob. Agents. - 2011. - Vol.38. - P.99-107. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2011.02.014.
  21. Scalbert A., Haslam E. Polyphenols and chemical defence of the leaves of Quercus robur // Phytochemistry. - 1987. - Vol.26. - P.3191-3195. doi: 10.1016/S0031-9422(00)82468-1.
  22. Benyagoub E., Nabbou N., Dine A. Antimicrobial Effect of Quercus robur L. Leaves Selective Extracts from the Mezi Mountain of Djenane Bourezg (West of Algeria) // Current Bioactive Compounds. - 2020. - Vol.16, No.8. - P.1181-1190. doi: 10.2174/1573407216666191226141609.
  23. Benyagoub E., Nabbou N., Boukhalkhel S., Dehini I. The In vitro Evaluation of the Antimicrobial Activity of Quercus robur L. Methanolic and Aqueous Leaves’ Extracts, from the Algerian High Plateaus Against some Uropathogenic Microbial Strains // Phytopathology. - 2019. - Vol.12. doi: 10.29252/qums.12.10.36.
  24. Sánchez-Burgosa J.A., Ramírez-Maresb M.V., Larrosac M.M., Gallegos-Infantea J.A., González-Laredoa R.F., Medina-Torresd L., Rocha-Guzmána N.E. Antioxidant, antimicrobial, antitopoisomerase and gastroprotective effect of herbal infusions from four Quercus species. Industrial Crops and Products. - 2013. - Vol.42. - P.57-62. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.05.017
  25. Nassima B, Behidj-Benyounes N, Ksouri R. Antimicrobial and antibiofilm activities of phenolic compounds extracted from Populus nigra and Populus alba buds (Algeria) // Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2019. - Vol. 55. - e18114. doi: 10.1590/s2175-97902019000218114
  26. Isidorov V.A., Bagan R., Szczepaniak L., Swiecicka I. Chemical profile and antimicrobial activity of extractable compounds of Betula litwinowii (Betulaceae) buds // Open Chemistry. - 2015. - Vol.13, No.1. - P.123-127. doi: 10.1515/chem-2015-0019
  27. The definition of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs. Guidelines. MUK 4.2.1890-04. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. - 2004. - Vol.6, No.4. - P.306-359.
  28. Козлова И. В., Лекарева Л. И., Быкова А. П. Кандидоз желудочно-кишечного тракта // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2016. - Т.3. - С. 40-46.
  29. Golus J., Sawicki R., Widelski J., Ginalska G. The agar microdilution method - a new method for antimicrobial susceptibility testing for essential oils and plant extracts // J Appl Microbiol. - 2016. - Vol.121. - P.1291-1299. doi: 10.1111/jam.13253

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Ryabov N.A., Ryzhov V.M., Kurkin V.A., Kolpakova S.D., Zhestkov A.V., Lyamin A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67428 от 13.10.2016. 

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies