2024 год № 3

Медико-биологические науки

DOI:10.35177/1994-5191-2024-3-8

УДК 615.322

Анастасия А. Саликова¹, Наталья В. Плаксен², Е.А. Зайцева³, Любовь В. Устинова⁴, Сергей В. Степанов⁵

Экспериментальное исследование влияния плодов Vaccinium Praestans L. на микроорганизмы

^1-5Тихоокеанский государственный медицинский университет, Владивосток, Россия
¹ a.salikova1992@bk.ru, https://orcid.org/0000-0001-7732-4853
²natalya.plaksen@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-6885- 004X
³elza200707@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-2625-8275
⁴ustinova.lubov@ustinov.com, https://orcid.org/0000-0003-0977-7353
⁵don.sergik52@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0664-4272

Аннотация:

Определена антимикробная активность сока и экстракта плодов Vaccinium praestans L. (красники) диско-диффузным методом в отношении Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Esherichia coli, Klebsiella pneumoniae и минимальная подавляющая концентрация (МПК) в отношении Enterococcus faecalis и Klebsiella pneumoniae. Диско-диффузным методом подтверждено подавление роста исследуемых микроорганизмов соком Vaccinium praestans L. и экстрактом Vaccinium praestans L., экстракт красники демонстрировал более выраженное действие. Определение минимальной подавляющей концентрации показало, что сок и экстракт Vaccinium praestans L. в отношении E. coli и Kl.pneumoniae проявляют выраженную антибактериальную активность, так как МПК <1 мг/мл. Для цитирования: Экспериментальное исследование влияния плодов Vaccinium Praestans L. на микроорганизмы / А.А. Саликова, Н.В. Плаксен, Е.А. Зайцева и др. // Дальневосточный медицинский журнал. - 2024. - № 3. - С. 48-52. http://dx.doi.org/10.35177/1994-5191-2024-3-8.

Ключевые слова:

антибактериальная активность, красника, Vaccinium praestans L

Anastasiya A. Salikova¹, Natalya V. Plaksen², E.A. Zaitseva³, Lubov V. Ustinova⁴, Sergey V. Stepanov⁵

Experimental study of the effect of Vaccinium Praestans L. fruit on microorganisms

^1-5Pacific State Medical University, Vladivostok, Russia
¹a.salikova1992@bk.ru, https://orcid.org/0000-0001-7732-4853
²natalya.plaksen@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-6885- 004X
³elza200707@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-2625-8275
⁴ustinova.lubov@ustinov.com, https://orcid.org/0000-0003-0977-7353
⁵don.sergik52@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0664-4272

Abstract:

The antimicrobial activity of the juice and extract of the fruits of Vaccinium praestans L. was determined by the disk-diffusion method against Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and the minimum inhibitory concentration (MICs) against Enterococcus faecalis and Klebsiella pneumoniae. The disk-diffusion method confirmed the suppression of the growth of the studied microorganisms by the juice of Vaccinium praestans L. and the extract of Vaccinium praestans L., the extract Vaccinium praestans L. showed a more pronounced activity compared to the juice. The determination of the minimum inhibitory concentration showed that the juice and extract of Vaccinium praestans L. against E. coli and Kl.pneumoniae exhibit a pronounced antibacterial activity, since the MIC is <1 mg/ml. For citation: Experimental study of the effect of Vaccinium Praestans L. fruit on microorganisms / A.A. Salikova, N.V. Plaksen, E.A. Zaitseva, et al. // Far Eastern medical journal. - 2024. - № 3. - P. 48-52. http://dx.doi.org/10.35177/1994-5191-2024-3-8.

Key words:

Vaccinium praestans L., antibacterial activity

Введение

Бесконтрольное повсеместное применение синтетических антибактериальных препаратов, особенно в период пандемии COVID-19, усилило без того прогрессирующую антибиотикорезистентность микроорганизмов [1], поэтому поиск и изучение новых средств противомикробной направленности является важным аспектом современной медицины [2].

В этом ключе, все больший интерес вызывают вещества растительного происхождения антимикробного действия, демонстрирующие легкую переносимость и малотоксичность [3].

Красника (Vaccinium praestans L.) - теневыносливый листопадный кустарник, эндемик Дальневосточной флоры [4], с уникальными по вкусу и запаху сочными ягодами ярко-красного цвета [5].

Vaccinium praestans L. - перспективный источник ряда ценнейших биологически активных веществ (фенольных соединений [6], дубильных веществ [7], органических кислот [6], аминокислот [8], макро-, микроэлементов [8] и др.), что не может не привлекать внимание с целью поиска антимикробной активности данного растения.

Цель исследования - изучение антимикробной активности плодов Vaccinium praestans L.

Материалы и методы

Объектами исследования являлись сок и экстракт из плодов Vaccinium praestans L., собранных в Камчатском крае в период созревания плодов. В эксперименте участвовали 3 партии растительного сырья.

В качестве исследуемых культур были использованы грамположительные (Enterococcus faecalis NCTC 12697, Staphylococcus aureus NCTC 13373, Staphylococcus epidermidis NCTC 1336) и грамотрицательные (Esherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae NCTC 9633) микроорганизмы.

Сок отжимали из плодов на ручном винтовом прессе. Извлечение получено из высушенного сырья методом перколяции в соотношении 1:1 на 40 % этиловом спирте. Полученный экстракт упаривали на роторном испарителе UL-2000Е при температуре 50°С для полного удаления этилового спирта и доводили до исходного объема водой.

В полученных соках и экстрактах определяли сухой остаток согласно ОФС.1.4.1.0039 "Соки" и ОФС.1.4.1.0021 "Экстракты" Государственной Фармакопее XV издания [9].

Антимикробную активность Vaccinium praestans L. в отношении исследуемых микроорганизмов (МКО) осуществляли с помощью методов диско-диффузии в агар в соответствии с клиническими рекомендациями МАКМАХ "Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам (версия 2021-01)" [10], и определения минимальной подавляющей концентрации по методике, как описано Тапальским Д.В. и соавторами [11]. Для исследования использовали суточные культуры штаммов в концентрации 0,5 по стандарту МакФарланда [10].

Для постановки диско-диффузионного метода посев микроорганизмов производили стерильными ватными палочками на плотные питательные среды (агар Мюллер-Хинтона, Mast Group, Великобритания) в чашки Петри, после чего в них помещали стерильные диски (диаметр 6 мм), пропитанные концентрируемыми исследуемыми растворами (по 5 мкл сока или экстракта на каждый диск). Культивировали в термостате при температуре 35±2 °С в течение 20 ч. Данное исследование проводилось в трехкратной независимой повторности каждой партии сырья. Учет результатов производили путем замера зон задержки роста (мм) [10]. Параллельно на другие чашки Петри наносили по 5 мкл сока и экстракта без использования дисков.

Определение минимальной подавляющей концентрации (МПК) сока и экстракта красники проводили в 96-луночных планшетах, используя бульон Мюллера-Хинтона (HiMedia, Индия) и суточные культуры Esherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae NCTC 9633 по методике, предложенной Тапальским Д.В. и соавторами [11].

Инкубировали в термостате при температуре 35±2 °С в течение 20 ч. Учет результатов осуществляли с помощью спектрофотометра Multiskan FC 1.00.96 (Германия) при длине волны λ=450 нм [12] путем сравнения роста микроорганизма в присутствии исследуемых растворов с ростом микроорганизмов без объектов исследования [10]. Исследование для каждого микроорганизма проводили в трехкратной независимой повторности.

Статистическую обработку данных 3х партий проводили с помощью программы Microsoft Excel 2010 согласно ОФС 1.1.0014.15 "Статистическая обработка результатов определения специфической фармакологической активности лекарственных средств биологическими методами" с расчетом средней арифметической х и доверительного интервала Δх [9].

Результаты и обсуждение

На первом этапе в исследуемых соках и экстрактах был определен сухой остаток, результаты определений представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Сухой остаток в исследуемых соках и экстрактах
Объект исследования	Сухой остаток, %
Сок Vaccinium praestans L.	6,25±0,03
Экстракт Vaccinium praestans L.	18,22±0,17

Диско-диффузным методом определялось наличие влияния сока и экстракта плодов Vaccinium praestans L. на задержку роста исследуемых микроорганизмов. Так, сок и экстракт красники подавляют рост МКО, при этом, экстракт красники демонстрирует более выраженную активность (табл.2). Наибольшее влияние на задержку роста микроорганизмов, как и у экстракта, так у сока Vaccinium praestans L., выявлено в отношении Kl. pneumonia и E. faecalis.

Таблица 2 - Определение антимикробной активности объектов исследования диско-диффузным методом
Объект исследования	Зона задержки роста микроорганизмов (х )±Δх, мм
Объект исследования	E. coli ATCC 25922	Kl. pneumoniae NCTC 9633	E. faecalis NCTC 12697	S. aureus NCTC 13373	S. epidermidis NCTC 1336
Сок Vaccinium praestans L.	7±0,1	8±0,4	7±0,2	6,5±0,5	-
Экстракт Vaccinium praestans L.	10±0,5	13±0,6	13±0,5	11±0,5	11±0,4

Применение сока и экстракта красники без использования дисков также вызывало ингибирование роста исследуемых микроорганизмов, но из-за неравномерности распределения капли растворов существовали сложности в регистрации диаметра зон задержки роста микроорганизмов.

Определения МПК проводили на основании полученных данных (табл. 1). Согласно определениям, сок и экстракт красники в отношении E. coli и Kl. pneumoniae проявляют выраженную антибактериальную активность, так как МПК<1 мг/мл (табл. 3 и рис. 1 и 2).

Таблица 3 - Определение минимальных подавляющих концентраций сока и экстракта красники в отношении исследуемых микроорганизмов, мг/мл
Микроорганизм	Сок Vaccinium praestans L.	Экстракт Vaccinium praestans L.
E.coli	0,39±0,02	0,57±0,01
Kl.pneumoniae	0,39±0,02	0,28±0,01

Рис. 1. Определение минимальной подавляющей концентрации в отношении E. сoli: а) сок красники; б) экстракт красники

Рис. 2. Определение минимальной подавляющей концентрации в отношении Kl. pneumonia: а) сок красники; б) экстракт красники

Установлена антимикробная активность сока и экстракта Vaccinium praestans L. в отношении грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов.

Результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего изучения Vaccinium praestans L. в качестве средства противомикробного действия.

Список источников

1. Ливерко И.В., Мухсинов Ф.М., Ниязова Ф.Н., Ахмедов Ш.М., Гафнер Н.В. Пандемия COVID-19: вызовы, факты и риски развития антибиотикорезистентности // Вестник Ассоциации пульмонологов Центральной Азии. - 2022. - № 3-4. - С. 139-140.
2. Тарасевич В.Н., Молохова Е.И., Новикова Н.В. Антибиотики для медицинского применения на фармацевтическом рынке Российской Федерации // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". - 2019. - Т. 21, № 11. - С. 101-109.
3. Налимова Н.В., Ефейкина Н.Б. Содержание биологически активных веществ в Hypericum perforatum L. и фармакотерапевтическое действие препаратов на его основе (обзор) //Acta medica Eurasica. - 2019. - № 3. - С. 24-36.
4. Саликова А.А., Устинова Л.В., Плаксен Н.В., Степанов С.В. Влияние метеоусловий на накопление антиоксидантов в плодах Vaccinium praestans // Проблемы региональной экологии. - 2019. - № 5. - C. 6-10.
5. Чудецкий А. И. А, Кузнецова И.Б., Макаров С.С., Суров В.В. Получение посадочного материала красники (Vaccinium praestans Lamb.) Методом клонального микроразмножения // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. - 2021. - № 2. - С. 122-128.
6. Саликова А.А., Пономарчук С.Г., Плаксен Н.В. Изучение химического состава плодов Дальневосточных видов растений семейства Вересковых (Ericaceae) // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2021. - № 3 (85). - C. 40-44.
7. Чудецкий А.И., Макаров С.С. Влияние росторегулирующих веществ на процесс органогенеза красники (Vaccinium praestans Lamb.) в культуре in vitro // Современные тенденции развития технологий здоровьесбережения. - 2020. - С. 160-165.
8. Крышняя С.В., Красикова В.И. Химический состав плодов и листьев Vaccinium praestans // Наземные экосистемы острова Сахалина: современное состояние, природно-антропогенное изменение, охрана и рациональное использование природных ресурсов. - Южно-Сахалинск, 1999. - С. 121-128.
9. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XV издание. - М., 2023. URL: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/1/1-5/1-5-1/opredelenie-vlazhnosti-lekarstvennogo-rastitelnogo-syrya-i-lekarstvennykh-sredstv-rastitelnogo-prois/ (дата обращения 13.02.2024).
10. Определение чувствительности к антимикробным препаратам. Клинические рекомендации // Интернет-портал главного внештатного специалиста Минздрава России по клинической микробиологии и антимикробной резистентности. URL: https://www.antibiotic.ru/files/321/clrec-dsma2021.pdf. (дата обращения 01.02.2022).
11. Тапальский Д.В., Бильский И.А. Определение чувствительности к антибиотикам методом микроразведений в бульоне: модификация, доступная для всех // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2018. - Т. 20, № 1. - С. 62-67.
12. Саликова А.А., Зайцева Е.А., Устинова Л.В. Влияние сока из плодов Вакциниума превосходного на грамположительные бактерии // Инновационные технологии в медицине и фармакологии. - 2016. - С. 65-71.
13. Левин Б.Д., Федюлин А.С. Возможные пути переработки плодов аронии черноплодной // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2006. - № 10. - С. 315-318.