Согласно статистическим данным инфекционные заболевания являются второй наиболее распространенной причиной смертности населения в мире. Несмотря на широкий спектр антимикробных соединений, в частности антибиотиков, их использование и производство ограничены. Причиной этого является быстрое появление у микроорганизмов новых механизмов устойчивости, что приводит к возникновению полирезистентных штаммов, нечувствительных к их действию [1].
В последние годы активно исследуют микробные поверхностно-активные вещества (ПАВ), в качестве соединений усиливающих антимикробное действие антибиотиков [2].
В связи с вышеизложенным цель исследования заключается в изучении антимикробной активности смеси поверхностно-активных веществ (ПАВ) Nocardia vaccinii ИМВ B-7405 и антибиотиков.
Материалы и методы. N. vaccinii ИМВ В-7405 культивировали в жидкой минеральной среде, содержащей 2% (по объему) очищенного глицерина. ПАВ экстрагировали смесью Фолча (хлороформ и метанол, 2:1) из супернатанта культуральной жидкости.
В работе использовали следующие антибиотики: амицил - антибиотик группы аминогликозидов и цефтриаксон - цефалоспорин третьего поколения.
Для исследования синергического действия роствор антибиотиков и поверхностно-активных веществ одинаковой концентрации (0,5 мг/мл) смешивали в различных соотношениях. Антимикробные свойства антибиотиков, поверхностно-активных веществ и их смеси анализировали по показателю минимальной ингибирующей концентрации (МИК) [5]. Определение МИК осуществляли методом двухкратных разведений в мясо-пептонном бульйоне (МПБ). Результаты оценивали визуально по помутнению среды: (+) - пробирки, в которых наблюдали помутнение среды (рост тест-культуры), (-) - помутнение не было (рост отсутствует). МИК раствора ПАВ определяли как среднее значение между концентрациями ПАВ в последний пробирке, где рост отсутствовал, и в предыдущей, где он наблюдался.
В качестве тест-культур использовали бактерии Pseudomonas sp. МИ-2, Staphylococcus aureus БМС-1, Enterobacter cloacae С-8 из коллекции микроорганизмов кафедры биотехнологии и микробиологии Национального университета пищевых технологий.
Результаты и обсуждения. Из литературы [3, 4] известно, что исследования синергизма антимикробной активности ПАВ и антибиотиков осуществляют при их соотношения в смеси 1:1. В связи с этим на первом этапе определяли МИК по отношению к Pseudomonas sp. МИ-2 раствора антибиотиков и ПАВ, а также их смеси, содержащей 50% (по объему) каждого компонента. Эксперименты показали, что поверхностно-активные вещества штамма ИМВ В-7405 снижали МИК амицила (13,7 мкг/мл) и цефтриаксона (187,5 мкг/мл) по отношению к штамму МИ-2 в 43 и 6 раз соответственно. Отметим, что целью исследований синергического эффекта ПАВ и антибиотиков является максимальное снижения концентрации последних, поэтому на следующем этапе повышали содержание ПАВ в смеси до 70-80%. Установлено, что даже при наличии такой высокой концентрации ПАВ удалось снизить минимальную ингибирующею концентрацию цефтриаксона по отношению к Pseudomonas sp. МИ-2 до 0,32-3,3 мкг/мл, а МИК амицила по отношению к S. aureus БМС-1 и E.cloacae - всего лишь в 0,5-0,7 раз. Ниши экспериментальные данные согласуются с литературными о том, что использование ПАВ для усиления антимикробного действия антибиотиков целесообразно лишь при относительно высокой (10-20 мкг/мл) их минимальной ингибирующей концентрации [3, 4].
Вывод. Установленный синергизм антимикробной активности цефтриаксона и амицила и поверхностноактивных веществ N. vaccinii IMB B-7405 свидетельствует о возможности уменьшения негативного воздействия антибиотиков в результате снижения их концентрации при наличии микробных ПАВ. МИК смеси ПАВ N. vaccinii IMB B-7405 и антибиотиков по отношению к бактериальным тест-культурам находится в пределах, установленных для известных из литературы микробных ПАВ.
Список литературы
- Sumi C.D., Yang B.W., Yeo I.C., Hahm Y.T. Antimicrobial peptides of the genus Bacillus: a new era for antibiotics // Can. J. Microbiol, 2015, Vol. 61, Issue 2, р. 93-103.
- Rivardo F., Martinotti M.G., Turner R.J, , Ceri H. Synergistic effect of lipopeptide biosurfactant with antibiotics against Escherichia coli CFT073 biofilm // Int. J. Antimicrob. Agents, 2011, Vol. 37, Issue 4, p. 324-331
- Liu X., Ren B., Gao H. et al. Optimization for the production of surfactin with a new synergistic апііГипдаІ аctivity // PLoS One, 2012; doi: 10.1371/journal.pone.0034430.
- Samadi N., Abadian N., Ahmadkhaniha R. et al. Structural characterization and surface activities of biogenic rhamnolipid surfactants from Pseudomonas aeruginosa isolate MN1 and synergistic effects against methicillin- resistant Staphylococcus aureus // Folia Microbiol (Praha), 2012;Vol.57, Issue 6, p/ 501-508