ANTI-FUNGAL ACTIVITY OF ACTINOMYCETES ALLOCATED FROM THE SURFACE OF ROOTS OF MEDICINAL PLANTS



Cite item

Full Text

Abstract

The need for the use of antifungal drugs has increased significantly due to an increase in the prevalence of mycoses, due to the increased number of patients with immunosuppression. The introduction of new antifungal drugs, and, therefore, a preliminary study of the topic, expands the possibilities of treating fungal infections. Actinomycetes are the producers of most antimicrobials, among the drugs available on the market. Objective: to determine the antagonistic relationship of actinomycetes isolated from the surface of the roots of medicinal plants with pathogenic fungi of the mycelial and non-mycelial structure. The tasks were set: 1) to study the antagonistic activity of actinomycetes in relation to pathogenic fungi; 2) to identify active strains of actinomycetes for further study of the composition and mechanisms of action of their metabolites; 3) determine the best method for studying antagonistic activity; 4) to consider the stability of biologically active substances synthesized by actinomycetes in the presence of positive antagonistic relationships. The study of antifungal activity against yeast fungi was carried out by 2 methods: “perpendicular lines” and “blocks”, in order to identify the best. In a parallel study using the “block” method, we studied the duration of the activity of actinomycete metabolites, for which we measured the diameter of the growth suppression zone around the blocks for 1 week. The activity of actinomycetes against mycelial fungi was determined by the block method. All studies were performed in duplicate. Results: 1) of the 16 studied strains of actinomycetes, antifungal activity in at least one test culture was detected in 9 isolates, which is about 56%; 2) the best method of study was the "block" method, which allowed to identify 50% of the antagonists among the studied strains, while the "line" method, which is only 19%; 3) the most active actinomycromycetic isolate was the strain Streptomyces sp. with an index of 3-PP.

Full Text

Среди множества разных видов заболеваний особое место занимают грибковые поражения. Следует отметить, что 75-80% всех производимых фарминдустрией антибиотических субстанций - естественные или химически модифицированные продукты метаболизма актиномицетов. В нашей стране широкое распространение имеют вторичные эндогенные микозы - кандидоз и аспергиллез, что, как правило, является следствием длительного и бесконтрольного применения антибиотиков, синтетических препара- тов, цитостатиков. Отметим, что в настоящее время изучение биохимии актиномицетов приобретает все большее значение [2]. Материалы и методы. Объект исследования - 16 штаммов актиномицетов, выделенных с поверхности корней лекарственных растений с разных местообитаний северо-востока европейской части России, а также 4 тест-культуры дрожжевых грибов рода Candida, и 2 тест-культуры мицелиальних грибов рода Aspergillus (табл. № 1, 2, 3). Выбор штаммов для изучения противогрибковой активности основывался на наличии у них антагони- стической активности по отношению к некоторым бактериям 4 группы патогенности. Эти штаммы были отмечены авторами исследования как перспективные для более подробного изучения [3]. Candida albicans один из организмов флоры кишечника, который также встречается в полости рта, пищеводе и влагалище. При нормальных обстоятельствах, C.albicans присутствует у 80 % людей, не вы- зывая заболеваний, хотя чрезвычайное увеличение его количества вызывает кандидоз [5]. Candida krusei не содержится в составе микрофлоры здорового человека. На фоне ослабленного иммунитета возбудитель инфекции поражает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, носо- глотки, репродуктивных органов и мочеполовой системы [1]. Два штамма (с индексами- 6ПОУ и ЗПП) проявляли выраженную антагонистическую активность по отношению к Candida krusei. Но, к большому сожалению, о наличии достоверного метода мезотерапии говорить сложно, по причине отсутствия фармакологического анализа метаболитов, внимание которому мы уделим в последующих публика- циях. С.glabrata является вторым или третьим по частоте встречаемости возбудителем кандидоза. C. tropicalis является одним из самых распространенных колонизаторов, вызывающих заболевания кожных покровов, желудочно-кишечного тракта, а также в женских мочеполовых путях [8]. Aspergillus flavus - сапротрофный гриб третьей категории (умеренная индивидуальная опасность, низ- кая общественная опасность) [4]. Наиболее известен своей колонизацией злаков, бобовых и орехов. Он вызывает предуборочные и послеуборочные инфекции, производит значительное количество микоток- синов, которые при употреблении опасны. Инфекции часто не проявляют ярко выраженных симптомов (табл. № 4). Aspergillus niger - мицелиальный гриб четвертой группы патогенности (отсутствие или низкая индивиду- альная и общественная опасность) [4]. Он в наименьшей степени способен причинить вред человеку. Но при заражении Aspergillus niger при- водит к серьезному заболеванию легких - аспергиллезу. Результаты. Изучение противогрибковой активности актиномицетов в отношении дрожжевых патогенов методом штриха позволило выявить среди них 3 антагониста в отношении дрожжей, что составило 19% от всех изученных изолятов (табл. № 5). Изучение противогрибковой активности актиномицетов методом блочков позволило выявить 8 изолятов, в большей или меньшей степени проявлявших антагонизм в отношении дрожжей (табл. № 6, 7, 8, 9), что составляет 50% от всех исследованных культур актиномицетов. Очевидно, это связано с составом питательной среды, на которой культивировали актиномицеты. По всей видимости, традиционная для актиномицетов среда - овсяный агар - более, чем среда Сабуро, подходит не только для их роста, но и накопления вторичных метаболитов. Интересно отметить, что противогрибковая активность штамма Streptomyces sp. 3-ПП в отношении всех тест-культур проявлялась независимо от метода определения. Вероятно, синтез противогрибковых соединений этой культурой в меньшей степени зависит от состава среды культивирования либо данный штамм синтезирует очень широкий спектр различных метаболитов. Изучение изменения размера диаметра зоны подавления роста тест-культур при совместном культи- вировании их с штаммами-антагонистами в течение недели показало, что уже через 3-е суток у 75% штаммов-антагонистов противогрибковая активность не обнаруживалась (табл. 6). Антагонистическая активность у 2-х штаммов снижалась постепенно, причем менее значительно - у Streptomyces sp. с ин- дексом 3-ПП, что свидетельствует о достаточно высокой стабильности его метаболитов. Противогрибковая активность в отношении мицелиальных грибов рода Aspergillus выявлена только у 2-х культур актиномицетов, что составило 13% от всех изученных изолятов. При этом к обоим видам аспер- гиллов противогрибковую активность проявлял опять же изолят Streptomyces sp. (индекс 3-ПП) (табл. 10). Выводы: . Из 16-ти изученных штаммов актиномицетов противогрибковая активность хотя бы к одной тест- культуре выявлена у 9 изолятов, что составляет около 56%. . Наиболее приемлемым методом изучения антагонистической активности являлся метод «блочков», позволивший выявить среди изучаемых штаммов 50% антагонистов, тогда как метод «штриха» - только 9%. . Наиболее активным изолятом в отношении всех протестированных культур актиномицетов являлся 1213штамм Streptomyces sp. с индексом 3-ПП. Данный штамм представляет интерес для изучения состава его метаболитов и скрининга веществ с антимикробной активностью, в т. ч. противогрибковой.
×

About the authors

A. A Khaziev

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

O. B Ryabova

Perm State Pharmaceutical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation

Perm, Russia

E. A Kazakova

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

References

  1. Быков, А.С. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / А.С. Быков, В.В. Зверев. - М.: Изд-во МИА, 2018. - 336 с.
  2. Гукова, Е.С. Проблемы медицинской микологии / Е.С. Гукова // Сборник работ Всероссийского конгресса по медицинской микробиологии, клинической микологии и иммунологии (СПб., НИИ Медицинской микологии им. П.Н. Кашкина, 2017 г.). - СПб., 2017. - С.18-23.
  3. Дягтерева, А.С. Численность и структура актиномицетных комплексов корней некоторых видов лекарственных травянистых растений. Биосистемы: организация, поведение, управление / А.С. Дягтерева, М.А. Демидова, О.В. Рябова // Тезисы докладов 72-й Всероссийской с международным участием школы-конференции молодых ученых. - Нижний Новгород, 2019. - 74 с.
  4. Санитарные Правила РФ №1.3.2322-08 от 15.08. - 2014 г. 5. Сбойчаков, В.Б. Медицинская микробиология: Учебник для курсантов и студентов факультетов подготовки врачей / В.Б. Сбойчаков. - СПб.: ВМедА, 2017. - 448 с.
  5. Лабинская, А.С. Частная медицинская микробиология с техникой микробиологических исследований: Учебное пособие / А.С. Лабинская, А.С. Ещина, Л.П. Блинкова. - СПб., Изд-во Лань, 2017. - 608 с.
  6. Jose, T. Candida albican; probale role in ecology of Early Childhood Caraies / T. Jose // Microbiology. - 2015. - 96 с. 8. Zuza-Alves D.L. An Update on Candida tropicalis Based on Basic and Clinical Approaches / D.L. Zuza-Alves, G.M. Chaves, W.P. Silva-Rocha // Microbiology. - 2017. - №8. - Р.4-9.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Khaziev A.A., Ryabova O.B., Kazakova E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.


This website uses cookies

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

About Cookies