10 марта 2016г.
В последние годы актуальными являются исследования в области изучения биологической активности растительных вторичных метаболитов [1, 2]. Повышенное внимание обусловлено острыми проблемами развития резистентности бактериальных клеток к широко используемым в медицине и ветеринарии препаратам, что делает актуальным поиск новых эффективных средств с необычным механизмом действия.
Известно, что антагонистическая активность бактерий осуществляется с помощью разных молекулярных механизмов, а ее проявление зависит от ряда факторов, среди которых, прежде всего, следует назвать разнообразие взаимодействий антагониста и его жертвы в конкретных условиях внешней среды [3].
Целью данной работы являлось изучение антагонистической активности вторичных метаболитов гречихи посевной, овса и ячменя в отношении условно-патогенных микроорганизмов in vitro.
Объекты и методы исследования.
В работе в качестве объектов исследования использовали следующие растительные вторичные метаболиты, полученные сотрудниками ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии» ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный Университет»: из вегетативной массы гречихи – биофлавоноиды водно-спиртовой экстракции, «РутиФлав» водной экстракции (Зомитевой Л.В.), рутин, антоцианы (к.т.н. Гнеушевой И.А.); из корешков овса – авенацин (к.б.н. Солохиной И.Ю.); из зерна ячменя – гордецин (к.б.н. Костромичевой Е.В.).
Определение антагонистической активности вторичных метаболитов проводили на тест-культурах: Escherichia coli (Lac+), Escherichia coli (Lac-), Klebsiella pneumonia диско-диффузионным методом и методом серийных разведений супернатанта антагониста (с турбидиметрической детекцией по степени мутности, пропорциональной численности бактериальных клеток) [4].
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета Microsoft Office 2010 (Excel). Все опыты проводились в пятикратной повторности.
Результаты и обсуждения.
Результаты тестирования антагонистичной активности исследуемых растительных вторичных метаболитов в отношении условно-патогенных микроорганизмов in vitro представлены в Табл.1.
Таблица 1 Результаты тестирования антагонистической активности растительных вторичных метаболитов in vitro
|
Исследуемые препараты
|
|
Диаметр зоны подавления роста, мм
|
|
E. coli (Lac+)
|
E. coli (Lac-)
|
K. pneumoniae
|
|
«РутиФлав»
|
13±0,02
|
|
-
|
8±0,11
|
|
рутин
|
9±0,06
|
|
-
|
-
|
|
биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.)
|
11±0,10
|
|
8±0,23
|
10±0,11
|
|
авенацин
|
6±0,08
|
|
7±0,04
|
7±0,08
|
|
гордецин
|
7±0,12
|
|
6±0,06
|
7±0,36
|
|
антоцианы (водн. экстр.)
|
-
|
|
6±0,04
|
-
|
|
антоцианы (спирт. экстр.)
|
-
|
|
-
|
6±0,41
|
Все исследуемые препараты оказывают антагонистическую активность на рост тест-культур. Причем чистые соединения препаратов проявляют меньший эффект, по сравнению с комплексом биологически активных растительных метаболитов.
Наибольшую антагонистическую активность в отношении условно-патогенных микроорганизмов проявляют в отношении E. coli (Lac+) «РутиФлав» из гречихи посевной, E. coli (Lac-) и K. pneumoniae - биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.).
Согласно второй группе методов in vitro (метода тестирования в жидких питательных средах) тест- культуры выращивали 18-24 часа при 37°С, к сериями двукратных разведений исследуемых препаратов- антагонистов.
Результаты роста тест-штаммов под воздействием исследуемых препаратов турбидиметрическим методом представлены в Табл.2.
Таблица 2 Результаты роста исследуемых тест-штаммов под воздействием растительных вторичных метаболитов
|
|
Минимальная ингибирующая концентрация, мкг%
|
|
E. coli (Lac+)
|
E. coli (Lac-)
|
K. pneumoniae
|
|
«РутиФлав»
|
15,0
|
-
|
15,0
|
|
рутин
|
9,6
|
-
|
-
|
|
биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.)
|
6,1
|
2,4
|
6,1
|
|
авенацин
|
46,0
|
46,1
|
46,1
|
|
гордецин
|
2,9
|
5,9
|
5,9
|
|
антоцианы (водн. экстр.)
|
-
|
42,3
|
-
|
|
антоцианы (спирт. экстр.)
|
-
|
-
|
21,1
|
|
|
Посевная доза тест-культур 5×105 КОЕ/мл
Проведенные исследования показали, что в течение 18-24-часового культивирования условно-патогенных бактериальных культур минимальная ингибирующая концентрация (МИК) составила 2,9-46,1 мг%.
Выводы.
Проблемы сохранения здоровья человека в современных условиях ставят задачи по разработке и внедрению новых биологически активных добавок, «действующими началами» которых могут выступать низкомолекулярные вторичные метаболиты растений.
В ходе проведенных исследований показана способность исследуемых растительных вторичных метаболитов оказывать бактериостатическое действие на условно-патогенные микроорганизмы.
Полученные данные показывают перспективу использования препаратов из гречихи посевной и ячменя в медицине и ветеринарии.
Список литературы
1. Головкин, Б.Н. Биологически активные вещества растительного происхождения / Б.Н. Головкин, Р.Н. Руденская, И.А. Трофимова, А.И. Шретер. – М.: Наука, 2002. – 764 с.
2. Бахтенко Е.Ю., Курапов П.Б. Многообразие вторичных метаболитов высших растений: учебное пособие. Вологда, 2008. С.96-145.
3. Иркитова А.Н. и др. Сравнительный анализ методов определения антагонистической активности молочнокислых бактерий [Электронный ресурс] / А.Н. Иркитова. – Режим доступа:http://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnyy-analiz-metodov-opredeleniya-antagonisticheskoy-aktivnosti- molochnokislyh-bakteriy (дата обращения: 24.03.2015).
4. МУК 4.2.1890-04 Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания.
