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

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

Supplementary files