DETERMINATION OF THE ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF WATER AND WATER-ALCOHOL EXTRACTS FROM THE HERBS OF MEADOWSWEET AND DROPWORT

Abstract


In this paper, we present the results of a comparative study of the antimicrobial activity of aqueous and hydroalcoholic extracts from the herb of meadowsweed (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) and the dropwort (Filipendula hexapetala Gilib.). The results of the investigation showed that herbal nfusion of meadowsweed acts against gram-positive bacterium B. cereus, herbal infusion of the dropwort falciparum is active against gram-positive bacteria S. aureus and yeast-like C. albicans fungus. Tinctures (1 : 5) from the herb of both species o showed less pronounced activity as compared to herbal infusions.

Full Text

Лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) и лабазник шестилепестный (Filipendula hexapetala Gilib.) - растения, относящиеся к семейству Розоцветные (Rosaceae). Данные виды произрастают повсеместно в степной и лесостепной зонах европейской части России, на Кавказе, в Сибири, Западной Европе и Северной Азии [4]. Необходимо отметить, что ранее отечественными и зарубежными учеными был проявлен интерес к антимикробной активности подземных и надземных органов растений рода лабазник [1, 2, 5, 9, 10]. Нами была изучена антимикробная активность водных и водно-спиртовых (на 40 и 70 % этаноле) извлечений из плодов лабазника вязолистного и шестилепестного, рассмотрен фракционный состав белков и молекулярные формы малатдегидрогеназы в траве изучаемых растений [7, 8]. В настоящее время препараты на основе сырья лабазника отсутствуют на фармацевтическом рынке Российской Федерации. Цель исследования - изучение антимикробной активности водных и водно-спиртовых извлечений из травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного. Материалы и методы исследования Объектами исследования являлись водные и водно-спиртовые извлечения из травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного. Для приготовления извлечений использовали заготовленные в 2017 г. в поселке Алексеевка Самарской области траву лабазника вязолистного и траву лабазника шестилепестного. Для проведения эксперимента получали настои (1 : 10) и настойку (1 : 5) травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного на 40 % этаноле. Настои готовили в соотношении 1 : 10 по методике, изложенной в Государственной фармакопее XIII издания [3]. Настойку из травы готовили методом дробной перколяции. В мацерационный бак помещали 10 г сырья и заливали двукратным по отношению к массе сырья объемом экстрагента, замачивали 1,5 часа. Набухший материал загружали в перколятор, сверху сырье прижимали перфорированным диском. Непрерывным потоком экстрагента заливали сырье (при открытом кране для вытеснения воздуха). Как только экстрагент начинал вытекать в приемник, кран перколятора закрывали, экстрагент возвращали на сырье и добавляли его до «зеркала», толщина которого составляла 30-40 мм. Мацерационная пауза составляла 24 часа. Затем у перколятора открывали кран, а на сырье с постоянной скоростью непрерывно подавали экстрагент. Перколировали до получения 50 мл настойки. Антимикробную активность водных и водно-спиртовых извлечений из травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного определяли методом двойных серийных разведений в бульоне Мюллера - Хинтона в соответствии с МУК 4.2.1890-04 [6]. Антибактериальное действие исследовали в отношении грамположительных (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus ATCC 29213) и грамотрицательных (Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) бактерий. Противогрибковую активность изучали в отношении дрожжеподобного гриба Candida albicans. Питательную среду готовили из сухой среды промышленного производства в соответствии с инструкцией изготовителя. Для приготовления инокулюма из бульонной культуры отбирали несколько однотипных изолированных колоний, петлей переносили незначительное количество материала в пробирку с 4,0-5,0 мл жидкой неселективной среды. Затем ее доводили до оптической плотности 0,5 единицы по Мак-Фарланду путем добавления стерильного бульона или изотонического раствора натрия хлорида. Для проведения исследования использовали микрометод, тестирование проводили при величине конечного объема 0,2 мл. При помощи многоканальных пипеток 96-луночный стерильный планшет для иммунологических исследований (с плоским дном) с крышкой заполняли двойными серийными разведениями исследуемых извлечений. После приготовления разведений инокулировали приготовленной суспензией исследуемого микроорганизма. Инкубацию проводили в обычной атмосфере при температуре 35 °С. При проведении инкубации планшет закрывали крышкой для предотвращения высыхания содержимого лунок. Учет результатов проводили визуально. Для определения наличия роста микроорганизма лунки с посевами просматривали в проходящем свете. Минимальное подавляющее рост разведение определяли по лунке, в которой подавлялся видимый рост микроорганизмов. Для оценки влияния на результаты исследования антимикробного действия спирта в исследовании дополнительно определяли его действие на тестовые культуры микроорганизмов методом двойных серийных разведений (положительный контроль). Препаратами сравнения служили 40 % этанол и ряд лекарственных субстанций, обладающих антимикробным действием: 0,1 % раствор левомицетина спиртовой (ОАО «Синтез» (Россия), серия 130917) и 0,1 % раствор бензилпенициллина (ОАО «Биосинтез» (Россия), серия 180317). Результаты исследования и их обсуждение По результатам микробиологических исследований установлено, что все водные извлечения из травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного оказывают антимикробное действие в отношении тестируемых бактерий. Водное извлечение из травы лабазника вязолистного оказало значительную антимикробную активность в отношении грамположительных бактерий, максимальная активность была установлена в отношении штамма B. cereus (остается активна при пятикратном разведении). В отношении грамотрицательной бактерии E. coli настой активен при четырехкратном разведении. Незначительную активность проявил настой в отношении штамма S. aureus и P. aeruginosa (остается активен при трехкратном разведении). При дальнейшем разведении наблюдался рост тестируемых микроорганизмов. Настойка (1 : 5) из травы лабазника вязолистного на основе 40 % этанола проявила наилучшую антимикробную активность в отношении штамма B. cereus и E. coli (остаются активными при трехкратном разведении). Результаты антибактериальной и противогрибковой активности водных и водно-спиртовых извлечений из травы лабазника вязолистного представлены в табл. 1. Настой из травы лабазника шестилепестного проявил выраженную антимикробную активность в отношении грамположительной бактерии S. aureus (остается активен при семикратном разведении) и в отношении дрожжеподобного грибка C. albicans (остается активен при шестикратном разведении). В отношении грамотрицательной бактерии P. aeruginosa и грамположительной бактерии B. cereus настой остается активен при трехкратном разведении. Настойка (1 : 5) из травы лабазника шестилепестного на основе 40 % этанола проявила, так же как и настойка (1 : 5) из травы лабазника вязолистного, незначительное антимикробное действие на исследуемые штаммы микроорганизмов по сравнению с настоями. Результаты антибактериальной и противогрибковой активности водных и водно-спиртовых извлечений из травы лабазника шестилепестного представлены в табл. 2. Как показали исследования антибактериальной активности образцов сравнения 0,1 % раствор левомицетина спиртовой и 0,1 % раствор бензилпенициллина проявляют свою естественную противомикробную активность в отношении исследуемых штаммов. Результаты антибактериальной и противогрибковой активности образцов сравнения представлены в табл. 3. Таким образом, проведенные исследования извлечений из травы двух видов лабазника выявили их антимикробную активность. Полученные данные подтверждают перспективность дальнейшего исследования травы лабазника вязолистного и шестилепестного как возможного источника биологически активных веществ с антимикробной активностью. Выводы 1. Проведено скрининговое исследование антибактериальной активности водных и водно-спиртовых извлечений из травы лабазника вязолистного и лабазника шестилепестного. Выявлено, что наилучшим спектром антибактериальной активности обладают настои изучаемых растений. 2. Настой лабазника вязолистного показал значительную антимикробную активность в отношении штамма B. cereus и E. coli. 3. Настой лабазника шестилепестного проявил эффективную антимикробную активность в отношении грамположительной бактерии S. aureus и дрожжеподобного грибка C. albicans. 4. Изучаемые настои не уступают в антимикробной активности субстанциям, служившим образцами сравнения (0,1 % раствор левомицетина спиртовой и 0,1 % раствор бензилпенициллина). 5. Настойки (1 : 5) на основе изучаемого сырья значительно уступают в антибактериальной активности по сравнению с водными извлечениями. Конфликт интересов отсутствует. Таблица 1 / Table 1 Антибактериальная и противогрибковая активность извлечений из травы лабазника вязолистного Antibacterial and antifungal activity of meadowsweet extracts Объект исследования Водное извлечение (1 : 10) Настойка на 40 % этаноле Штамм микроорганизма Порядковый номер разведения Bacillus cereus 5 3 Staphylococcus aureus 3 1 Escherichia coli 4 3 Pseudomonas aeruginosa 3 2 Candida albicans 2 1 Таблица 2 / Table 2 Антибактериальная и противогрибковая активность извлечений из травы лабазника шестилепестного Antibacterial and antifungal activity of dropwort extracts Объект исследования Водное извлечение (1 : 10) Настойка на 40 % этаноле Штамм микроорганизма Порядковый номер разведения Bacillus cereus 3 3 Staphylococcus aureus 7 2 Escherichia coli 1 2 Pseudomonas aeruginosa 3 2 Candida albicans 6 1 Таблица 3 / Table 3 Антибактериальная и противогрибковая активность образцов сравнения Antibacterial and antifungal activity of reference materials Объект исследования 40 % этанол 0,1 % раствор левомицетина спиртовой 0,1 % раствор бензилпенициллина Штамм микроорганизма Порядковый номер разведения Bacillus cereus 2 4 4 Staphylococcus aureus 3 4 2 Escherichia coli 3 6 4 Pseudomonas aeruginosa 2 4 - Candida albicans 3 1 -

About the authors

K N Sazanova

Samara State Medical University

Email: kse-sazanova@yandex.ru
ostgraduate student, Chemistry Department of Pharmaceutical Faculty.

S Kh Sharipova

Samara State Medical University

Email: safiya49@mail.ru
Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Chemistry Department of Pharmaceutical Faculty

A V Lyamin

Samara State Medical University

Email: avlyamin@rambler.ru
Candidate of Medicine, Associate Professor, Department of General and Clinical Microbiology, Immunology and Allergology

References

  1. Башилов А.В. Скрининг бактерицидной активности экстрактов таволги вязолистной, пятилитника кустарникового, мяты перечной и камелии китайской / Материалы международной научной конференции «Биологически активные вещества растений - изучение и использование»; Минск, 29-31 мая 2013 г. - Минск: ГНУ «Центральный ботанический сад Академии наук Беларуси», 2013. - С. 74-75
  2. Бойко Н.Н., Зайцев А.И., Осолодченко Т.П. Определение антимикробной активности спиртовых вытяжек из некоторых видов растительного сырья, содержащего дубильные вещества // Annals of Mechnikov Institute. - 2015. - № 1. - С. 49-54
  3. Государственная фармакопея Российской Федерации. 13-е изд. - М.: Медицина, 2015
  4. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006
  5. Моисеев Д.В. Антимикробная активность растительного сырья, содержащего фенольные соединения, в зависимости от типа упаковки и температурных режимов хранения // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2014. - Т. 13. - № 5. - С. 130-136
  6. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (Методические указания. МУК 4.2.1890-04) // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2004. - Т. 6. - № 4. - С. 306-359
  7. Сазанова К.Н. Шарипова С.Х., Рыжов В.М., и др. Антимикробная активность извлечений из плодов двух видов лабазника // Фармация. - 2017. - Т. 66. - № 2. - С. 47-49
  8. Сазанова К.Н., Шарипова С.Х. Фракционный состав белков и молекулярные формы малатдегидрогеназы в траве лабазника вязолистного и шестилепестного // Аспирантский вестник Поволжья. - 2015. - № 5-6. - С. 347-349
  9. Шилова И.Е., Федько И.В., Дмитрук С.Е. Антигрибковая активность перспективных источников получения фитопрепаратов флоры Сибири // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию ВИЛАР «Биологические особенности лекарственных и ароматических растений и их роль в медицине»; Москва, 23-25 июня 2016 г. - М.: Щербинская типография, 2016. - С. 633-635
  10. Katanic J, Mihailovic V, Stankovic N, et al. Dropwort (Filipendula hexapetala Gilib.): potential role as antioxidant and antimicrobial agent. EXCLI J. 2015;14:1-20. doi: 10.17179/excli2014-479

Statistics

Views

Abstract - 6

PDF (Russian) - 7

Cited-By


PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2018 Sazanova K.N., Sharipova S.K., Lyamin A.V.

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

This website uses cookies

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

About Cookies