Email this article 
Microbiological studies of juniper extract to determine sensitivity to strains of microorganisms
- Authors: Ivanova K.O.1, Lunegov A.M.1, Chernykh T.F.2, Zenkov K.F.1
-
Affiliations:
- Saint Petersburg State University of Veterinary Medicine
- Saint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health of the Russian Federation
- Issue: Vol 5, No 4 (2023)
- Pages: 52-56
- Section: Actual problems: discussion tribune
- URL: https://journals.eco-vector.com/PharmForm/article/view/625348
- DOI: https://doi.org/10.17816/phf625348
- ID: 625348
Cite item
Full Text
Abstract
Juniper is a widely used resource in the food, cosmetic, and medical industries. However, its application in veterinary medicine represents a less researched area. Literature studies confirm the presence of terpenoid compounds, tannins, ketones, sugars, organic acids, and flavonoids in juniper. Determination of the chemical composition of juniper essential oil revealed the prevalence of terpenes such as α-pinene, β-pinene, ocimene, and α-limonene, with variations depending on the species and habitat of the plant. Analysis of the literature data highlights the significant importance of α-pinene, serving as the primary and most studied terpene in juniper essential oil with notable diuretic properties. Furthermore, juniper essential oil possesses antibacterial, antifungal, anti-inflammatory, and deodorizing properties. The aim of the study was to reassess the antimicrobial and antifungal properties of the extract obtained from common juniper fruits through extraction. The research used extracts of essential oils obtained from common juniper fruits and tested them for antibiotic activity against microorganisms of various taxonomic groups. The experiment was conducted in accordance with sanitary and epidemiological requirements and federal clinical recommendations. The research methodology included serial dilutions, preparation of microbial suspensions, inoculation of nutrient media, incubation, and result assessment.
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
Можжевельник имеет широкое применение в косметической, пищевой и медицинской промышленностях, однако его применение в ветеринарной отрасли на данный момент не достигло больших масштабов. Согласно литературным данным, можжевельник содержит терпеновые соединения, дубильные вещества, кетоны, сахара, органические кислоты, флавоноиды и др. В свою очередь качественный анализ эфирного масла можжевельника показывает наибольшее содержание следующих терпенов: α-пинены, β-пинены, оцимены и α-лимонены, но в зависимости от вида можжевельника и его места произрастания, химический состав растения может варьироваться. Согласно литературным данным, основным компонентом и наиболее изученным терпеном эфирного масла можжевельника является α-пинен, который обладает выраженным диуретическим свойством. Однако эфирное масло можжевельника также обладает противовоспалительным, антибактериальным и дезодорирующим, действием [1–5]. Так, исследования эфирных масел дикорастущего можжевельника обыкновенного Juniperus communis L. (сем. Cupressaceae), проявил высокую антибактериальную активность по отношению Гр+ бактерий Staphylococcus aureus [6].
Цель исследования заключалась в повторном определении противомикробных и противогрибковых свойств экстракта плодов можжевельника обыкновенного, полученного путем экстрагирования.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В качестве материала исследования служил экстракт эфирных масел, полученных путем экстрагирования из плодов можжевельника обыкновенного. Для определения антибиотической активности были использованы тест-штаммы микроорганизмов разных таксономических групп: Escherichia coli ATCC код штамма 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC код штамма 27853, Staphylococcus aureus ATCC код штамма 25923, Candida albicans ATCC код штамма 66024, Streptococcus pneumoniae ATCC код штамма 49136. Были использованы следующие питательные среды для культивирования микроорганизмов и реактивы: агар Мюллера-Хинтона, колумбийский агар, агар Сабуро, физиологический раствор. Исследование проводилось в ноябре 2023 года в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» согласно СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней» и Федеральных клинических рекомендаций «Способ определения чувствительности бактерий к дезинфицирующим средствам при мониторинге устойчивости к антимикробным препаратам в медицинских организациях» по следующей методике:
- Приготовление разведений экстракта можжевельника обыкновенного методом серийных разведений в соотношении 1 : 2, 1 : 4, 1 : 8 и далее до 1 : 512;
- Приготовление микробной взвеси каждого тест-штамма по стандарту мутности 0,5 по Мак-Фарланд;
- Нанесение инокулюма на плотные питательные среды;
- Нанесение на подготовленную чашку Петри с инокулюмом по 0,1 мл каждого разведения экстракта можжевельника обыкновенного;
- Условия инкубации: 37 °С, время инкубации 18–24 часа;
- Просмотр и оценка результатов.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Интерпретация антибиотической активности экстракта можжевельника обыкновенного представлена в таблице 1.
Табл. 1. Результаты микробиологического исследования экстракта можжевельника обыкновенного
Table 1. Results of microbiological examination of juniper extract
Вид/штамм продуцента | 1 : 2 | 1 : 4 | 1 : 8 | 1 : 16 | 1 : 32 | 1 : 64 | 1 : 128 | 1 : 256 | 1 : 512 |
Escherichia coli | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Pseudomonas aeruginosa | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Staphylococcus aureus | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Candida albicans | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Streptococcus pneumoniae | +++ | +++ | – | – | – | – | – | – | – |
По результатам исследования, полный лизис культуры (+++) был в разведениях от 1 : 2 и 1 : 4 по отношению к Streptococcus pneumoniae, что свидетельствует о том, что Streptococcus pneumoniae является чувствительным к экстракту можжевельника обыкновенного. В отношении других таксономических групп Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, лизис культур отсутствовал (–), что на нечувствительность штаммов к экстракту можжевельника обыкновенного.
ВЫВОДЫ
Исходя из полученных данных можно прийти к выводу, что экстракт можжевельника обыкновенного, обладает выраженной противомикробной активностью по отношению к Streptococcus pneumoniae, что подтверждает результаты антимикробной активности экстракта можжевельника проведенные ранее, в мае 2023 года, в ФГБОУ «Санкт-Петербургский химико-фармацевтический университет» и полученные экспериментальные данные могут послужить к дальнейшим фармацевтическим исследованиям по созданию лекарственных форм.\
About the authors
Karina O. Ivanova
Saint Petersburg State University of Veterinary Medicine
Email: karinockaa98@gmail.com
Postgraduate student of the Department of Pharmacology and Toxicology
Russian Federation, Saint PetersburgAlexander M. Lunegov
Saint Petersburg State University of Veterinary Medicine
Author for correspondence.
Email: a.m.lunegov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4480-9488
SPIN-code: 5022-2987
Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Pharmacology and Toxicology
Russian Federation, Saint PetersburgTatiana F. Chernykh
Saint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health of the Russian Federation
Email: tatiana.odegova@pharminnotech.com
SPIN-code: 9123-2979
D.Sc. in Pharmaceutical Sciences, Professor, Professor of the Department of Microbiology
Russian Federation, Saint PetersburgKonstantin F. Zenkov
Saint Petersburg State University of Veterinary Medicine
Email: areonelf@gmail.com
SPIN-code: 3742-9383
PhD. Veterinarian, Associate Professor, Department of Pharmacology and Toxicology
Russian Federation, Saint PetersburgReferences
- Andreeva N. L. Textbook for practical classes in pharmacognosy for full-time and part-time students of the veterinary faculty / N. L. Andreeva, A. M. Lunegov, V. A. Baryshev [etc.]. – St. Petersburg: St. Petersburg State Academy of Veterinary Medicine, 2017. – 147 p. (In Russ).
- Bouajila J. Chemical Composition and Antimicrobial and Antioxidant Activities of Essential Oils and Various Extracts of Juniperus phoenicea L. (Cupressacees) / Jalloul Bouajila, Ahmed Lebrihi, Florence Mathieu [et al.] // Journal of food science. –2009. Vol (74). P. 363–371
- Golovanov V. A. The use of herbal remedies to impart antimicrobial properties to textile materials / V. A. Golovanov, A. S. Abramova, O. P. Sumskaya // East European Journal of Advanced Technologies. – 2011. – T. 4, No. 6(52). – P. 6–9. (In Russ).
- Sadyrbekov D. T. Study of antibacterial, antifungal activity and composition of essential oil of Cossack juniper / D. T. Sadyrbekov, Z. T. Shulgau // THEORETICAL and PRACTICAL ASPECTS OF TECHNICAL SCIENCES: Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference, Ufa, December 29 2014 / Executive editor A. A. Sukiasyan. – Ufa: Aeterna, 2014. – P. 111–112. (In Russ).
- Semerdjieva I. Biological Activity of Essential Oils of Four Juniper Species and Their Potential as Biopesticides / Ivanka Semerdjieva, Valtcho D. Zheljazkov, Tzenka Radoukova [et al.] // Molecules. – 2021. Vol (26): 6358.
- Strukova E. G. The impact of essential oils of the Siberian region on opportunistic microorganisms / E. G. Strukova, A. A. Efremov, A. A. Gontova, L. S. Sokolova // Chemistry of plant raw materials. – 2009. – No. 4. – P. 79–82. (In Russ).
Supplementary files
