Статья: Сравнительное изучение антибактериальной активности извлечений из листьев тополя черного в отношении штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом

ФГБОУ ВО

Самарский государственный медицинский университет

Сравнительное изучение антибактериальной активности извлечений из листьев тополя черного в отношении штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом

Е.А. Куприянова, В.А. Куркин

В.М. Рыжов, А.В. Лямин

О.В. Кондратенко

Аннотация

Одной из проблем современного общества является лечение муковисцидоза, которое направлено главным образом на облегчение состояния пациента и симптоматическое лечение. Муковисцидоз -- это генетическое мультисистемное заболевание, которое характеризуется нарушением секреции экзокринных желез жизненно важных органов с поражением прежде всего дыхательного и желудочно-кишечного тракта, тяжелым течением и неблагоприятным прогнозом. Основную сложность в терапии муковисцидоза представляют пациенты, инфицированные штаммами Burkholderia, которые обладают устойчивостью к ряду антибактериальных средств. В связи с этим в настоящее время ведется поиск новых биологически активных соединений с антимикробной и противогрибковой активностью. Перспективными объектами для изучения в терапии муковисцидоза являются лекарственные растения, например, листья тополя. Известно, что листья тополя черного используются в народной медицине в качестве средства, обладающего антибактериальным, обезболивающим и успокаивающим действием.

Целью исследования являлось сравнительное изучение антибактериальной активности образцов настоек на различных концентрациях спирта этилового и настоя из листьев тополя черного в отношении клинических штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом.

В настоящем исследовании была изучена антимикробная активность извлечений на 40%, 70%, 96% этиловом спирте и настоя из листьев тополя черного (Populus nigra L.) в отношении штаммов муковисцидоза. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) оценивалась с помощью метода двойных серийных разведений в бульоне. Использовались следующие тестовые культуры микроорганизмов, полученных от пациентов с муковисцидозом: Burkholderia cenocepacia ST 208, Burkholderia multivorans, Pseudomonas aeruginosa.

Все исследуемые образцы извлечений из листьев тополя черного проявили антибактериальную активность в отношении штаммов, полученных от пациентов с муковисцидозом. МИК выявлена у настоя и настойки из листьев тополя черного на 70 % этиловом спирте в отношении Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholderia multivorans. Настойки листьев тополя черного 40% и 96% этилового спирта проявляют бактерицидную в и бактериостатическую активность в отношении клинических штаммов, однако не превышает таковую активность этилового спирта 40% и 96% концентрации.

Ключевые слова: тополь черный, Populus nigra L., листья, настойка, настой, антимикробная активность, муковисцидоз

Abstract

Comparative study of antibacterial activity of extracts of the populus nigra leaves against strains from patients with mucoviscidosis

E.A. Kupriyanova, V.A. Kurkin, V.M. Ryzhov, A.V. Lyamin, O.V. Kondratenko, Samara State Medical University

One of the problems of modern society is the treatment of mucoviscidosis, which is mainly aimed at the alleviating of the patient's condition and symptomatic treatment. Mucoviscidosis is a genetic multi-system disease which characterized by a violation of the secretion of exocrine glands of vital organs with the defeat of primarily the respiratory and gastrointestinal tract, severe course and poor prognosis. The main difficulty in the treatment of mucoviscidosis is the patients infected with strains of Burkholderia, which are resistant to a number of antibacterial agents. In this regard, the search of new biologically active compounds with antimicrobial and antifungal activity is currently carried out. The perspective objects for the study in the treatment of mucoviscidosis are medicinal plants, such as poplar leaves. It is well known that the leaves of black poplar are used in folk medicine as a remedy having antibacterial, analgesic and soothing actions.

The aim of the study was the comparative study of the antibacterial activity of samples of tinctures (at different concentrations of ethyl alcohol) and infusion of black poplar leaves in relation to clinical strains isolated from patients with cystic fibrosis.

The antimicrobial activity of tinctures on 40%, 70%, 96% ethyl alcohol and water infusion of black poplar leaves (Populus nigra L.) against mucoviscidosis strains was investigated. The minimal inhibitory concentration (MIC) was defined by the method of double serial dilution in a broth. The following test cultures of microorganisms obtained from patients with mucoviscidosis were used: Burkholderia cenocepacia ST 208, Burkholderia multivorans, Pseudomonas aeruginosa.

All studied samples of extractions from the leaves of black poplar showed antibacterial activity against strains obtained from the patients with cystic fibrosis. MIC was detected in infusion and tincture of black poplar leaves on 70 % ethyl alcohol against Burkholderia cenocepacia ST 208 and Burkholderia multivorans. The tinctures of black poplar leave 40% and 96% ethyl alcohol exhibit bactericidal and bacteriostatic activity against clinical strains; however, it does not exceed such activity of 40% and 96% concentration of ethyl alcohol.

Keywords: Populus nigra L., leaves, tincture, water infusion, antimicrobial activity, mucoviscidosis

Введение

В настоящее время весьма актуальными являются исследования, направленные на поиск новых источников лекарственных растительных препаратов [1-3]. Это связано с тем, что растения обладают широким спектром биологической активности и безопасны в применении [1, 4, 5]. Одним из перспективных растительных объектов являются представители рода Populus [6

10]. В настоящее время фармакопейным видом сырья являются почки тополя (ФС.2.5.0042.15) [11], которые применяются в качестве источника биологически активных соединений (БАС) с противогрибковой и антибактериальной активностью [12, 13]. Известно, что наряду с фармакопейным видом сырья - почками, антибактериальной активностью обладают и листья тополя черного [14, 15].

Одной из проблем современного общества является терапия муковисцидоза, которая направлена главным образом на облегчение состояния пациента и симптоматическое лечение [16]. Основную сложность в терапии муковисцидоза представляют пациенты, инфицированные штаммами Burkholderia, которые обладают устойчивостью к ряду антибактериальных средств [17]. В связи с этим в настоящее время ведется поиск новых биологически активных соединений с антимикробной и противогрибковой активностью [18, 19]. Перспективным источником таких соединений являются листья тополя черного (Populus nigra L.).

Целью исследования являлось сравнительное изучение антибактериальной активности образцов настоек на различных концентрациях спирта этилового и настоя из листьев тополя черного в отношении клинических штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом.

Методика эксперимента

Объектами исследования являлись водноспиртовые извлечения на 40%, 70% и 96% спирте из листьев тополя черного и настой из листьев тополя черного. Использовались листья тополя черного, заготовленные в 2018 году (п. Гаврилова Поляна Самарской области).

В качестве тестовых культур для определения антимикробной активности настоек нами были использованы следующие микроорганизмы: штаммы 105, 136 - клинические штаммы Burkholderia cenocepacia ST 208 от пациентов с муковисцидозом; штаммы 139, 141 - клинические штаммы Burkholderia multivorans от пациентов с муковисцидозом; штамм 799 - клинический штамм Pseudomonas aeruginosa от пациента с муковисцидозом.

Определение минимальной ингибирующей концентрации проводили методом двойных серийных разведений в бульоне в соответствии с МУ 4.2.1890-04 [20]. Учет результатов микробиологического анализа осуществлялся через 48-72 часа после инкубации при температуре 37 °С. При этом проводилась визуальная оценка задержки роста. Из лунок с видимой задержкой роста осуществлялся высев на питательные среды (5% кровяной агар-агар), через 24 часа отсутствие роста оценивалось как бактерицидный эффект (далее в таблице: +), появление видимого роста, но с его задержкой - как бактериостатический (далее в таблице: 0). Отсутствие действия в таблицах обозначено знаком минус (« - »).

спиртовый тополь черный муковисцидоз

Обсуждение результатов

По результатам микробиологического анализа выявлено, что все изученные образцы в различной степени подавляют рост всех исследуемых штаммов.

Настойка листьев тополя черного 40% этилового спирта проявляет бактерицидную активность при разведении в 2, 4 и 8 раз в отношении штаммов Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholde- ria multivorans и бактериостатическую активность при разведении в 16 раз в отношении Burkholderia multivorans и не отличается от таковой у спирта этилового в концентрации 40% (табл. 1).

Наименьшая МИК относительно штаммов Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholderia multivorans, полученных от пациентов с муковисцидозом, выявлена у настойки листьев тополя черного на 70% этиловом спирте. Данная настойка подавляет рост штаммов при разведении в 2, 4, 8, 16 и 32 раза включительно, что превышает активность спирта этилового в концентрации 70% в 2 раза. Кроме того, настойка листьев тополя черного на 70% этиловом спирте проявляет бактериостатическую активность в отношении Burkholderia multivorans при разведении в 64 раза, что превышает активность спирта этилового в сравниваемой концентрации в 4 раза (табл. 2).

Настойка листьев тополя черного на 96% этиловом спирте проявляет антимикробную активность в отношении всех исследуемых штаммов от пациентов с муковицидозом (табл. 3), однако ее активность не превышает таковую у спирта этилового 96%.

Настой листьев тополя черного подавляет рост всех исследуемых штаммов при разведении в 2, 4 и 8 раз и проявляет бактериостатическую активность при разведении в 16 раз в отношении штаммов Burkholderia cenocepacia ST 208 и Burkholderia multivorans, полученных от пациентов в муковисцидозом (табл. 4).

Таблица 1

Антимикробная активность настойки листьев тополя черного (40% этиловый спирт)

Таблица 2

Антимикробная активность настойки листьев тополя черного (70% этиловый спирт)

Таблица 3

Антимикробная активность настойки листьев тополя черного (96% этиловый спирт)