Резюме
В ходе данного исследования была изучена антимикробная активность сухих экстрактов ThymuscrebrifolrusKlok. и Thymusserpyllum L., произрастающих на территории Центрального Казахстана, в отношении к грамположительным и грамотрицательным штаммам микроорганизмов методом микроразведений с использованием раствора Mueller-Hinton. Экспериментально установлено, что исследуемые экстракты могут рассматриваться как потенциальные источники новых эффективных лекарственных средств с выраженным антибактериальным действием против грамотрицательных Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Proteus mirabilis ATCC 12453 и грамположительных Micrococcusluteus ATCC10240, Staphylococcusepidermidis АТСС12228, Bacillus cereus ATCC10876 штаммов бактерий.
Ключевые слова: ThymuscrebrifoliusKlok., ThymusserpyllumL., суммарный экстракт, антимикробная активность.
Применение растений для лечения различных заболеваний известно еще с глубокой древности. Несмотря на стремительный рост объёмов получения лекарственных препаратов с помощью синтетической химии, дальнейшее изучение природных фармакологически активных веществ сохраняет свое активное значение. Об этом свидетельствует факт, что около 40% всех лекарственных препаратов, применяемых в современной медицине, получено из растительного материала [1]. Большой интерес в этом плане представляют растения рода Тимьян (Thymus L.). По литературным данным проведены исследования по антиоксидантной [2], антимикробной [3], противовирусной активности [4], а также изучен акарицидный эффект [5] эфирных масел растений рода Тимьян. При этом химический состав и биологические свойства экстрактов данного рода растения изучены недостаточно.
Цель работы. Исследование антимикробного действия сухих экстрактов тимьяна частолистого (ThymuscrebrifoliusKlok.) и тимьяна ползучего(ThymusserpyllumL.), произрастающих на территории Казахстана.
Материалы и методы. Изучение антимикробной активности вышеуказанных образцов проводились по отношению к трем грамположительным штаммам (Staphylococcus epidermidis АТСС12228, Bacillus cereusATCC10876, Micrococcus luteusATCC10240) и грамотрицательным штаммам (Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Proteus mirabilis ATCC 12453, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027) методом микроразведений с использованием раствора Mueller-Hinton.
Культуры штаммов содержались в 70% солевом бульоне Tripticase Soy до окончания исследования. Перед проведением экспериментов каждый штамм бактерий пассировали на свежем агаре Mueller-Hinton при 35°С в течение 24 часов. Экстракты, растворенные в диметилсульфоксиде (ДМСО), сначала разбавляли до концентрации 20 мг/мл в соответствующей питательной среде. Затем, используя раствор Mueller-Hinton, получили разные концентрации растительных экстрактов от 0,156 до 20 мг/мл.
В стерильные 96-луночные полистирольные планшеты вносилось по 200 мкл приготовленного раствора. Свежие микробные культуры разводили в стерильном растворе натрия хлорида изотонического (0,85%) в соответствии со значением мутности 0,5 по стандарту McFarland и добавляли по 2 мкл в лунки для получения конечной концентрации 1,5 х 100 КОЕ / мл для бактерий.
В планшету были дополнительно внесены раствор ДМСО (в концентрации 10%), положительный контроль (содержащий микроорганизмы без растительного материала) и отрицательный контроль (содержащий растительный материал без микроорганизмов).
Планшеты инкубировали при 35° С в течении 24 ч, а МБК/МИК (минимальных ингибирующих концентраций/минимальных бактерицидных концентраций) определяли на спектрофотометре Agilent Cary 8454 UV-Vis, как соотношение самой низкой концентрации экстрактов, вызывающей полную гибель микроорганизмов к концентрации, задерживающей рост культур. Каждый эксперимент повторяли в трех повторностях.
Результаты и обсуждение. В результате проведенного биоскрининга установлено, что исследуемые вещества проявляют активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные данные показаны в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты определения антимикробной активности экстрактов тимьяна частолистого и тимьяна ползучего
|
Микроорганизмы |
Концентрации экстрактов тимьяна частолистого |
Концентрации экстрактов тимьяна ползучего |
||||
|
МИК мг/мл |
МБК мг/мл |
мбк/мик мг/мл |
МИК мг/мл |
мбк мг/мл |
мбк / МИК мг/мл |
|
|
Micrococcus luteus ATCC10240 |
1.25 |
2.5 |
2 |
1.25 |
2.5 |
2 |
|
Staphylococcus epidermidis ATCC12228 |
0.313 |
0.313 |
1 |
1.25 |
1.25 |
1 |
|
Bacillus cereus ATCC10876 |
2.5 |
>20 |
>8 |
2.5 |
>20 |
>8 |
|
Klebsiella pneumoniae ATCC 13883 |
2.5 |
2.5 |
1 |
1.25 |
1.25 |
1 |
|
Proteus mirabilis ATCC 12453 |
1.25 |
1.25 |
1 |
2.5 |
2.5 |
1 |
|
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 |
5 |
5 |
1 |
5 |
10 |
2 |
Примечание: > 10 - отсутствие активности, 5-10 - слабая активность, 2,5-5 - умеренно
выраженная активность, < 2,5 - выраженная активность.
По результатам проведенного исследования установлено, что суммарные экстракты тимьяна частолистого и тимьяна ползучего обладают выраженным антимикробным действием по отношению к грамотрицательным штаммам Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Proteus mirabilis ATCC 12453 и к грамположительным штаммам Micrococcusluteus ATCC10240, Staphylococcusepidermidis ATCC12228 в концентрации от 0,313 до 2,5 мг/мл, также вызывают задержку роста культур Bacillus cereusATCC10876 в концентрации 2,5 мг/мл.
Экстракт тимьяна частолистого обладает умеренно выраженным антимикробным действием в отношении Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, а экстракт тимьяна ползучего - слабым антимикробным действием в отношении Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027.
Выводы. Результаты, представленные в данном исследовании показывают, что сухие экстракты тимьяна частолистого (ThymuscrebrifoliusKlok.) и тимьяна ползучего (ThymusserpyllumL.), произрастающих на территории Центрального Казахстана, могут рассматриваться как потенциальные источники новых эффективных лекарственных средств с выраженным антибактериальным действием против грамотрицательных Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Proteus mirabilis ATCC 12453 и грамположительных Micrococcusluteus ATCC10240, Staphylococcusepidermidis ATCC12228, Bacillus cereus ATCC10876 штаммов бактерий.
Литература
- Максютина, Н. П. Растительные средства / Н. П. Максютина. Киев, 1983. 156 с.
- Варданян, Л. Р. Антиоксидантное действие эфирного масла тимьяна ползучего (Thymus serpyllum L.) / Л. Р. Варданян, С. А. Айрапетян, Р. Л. Варданян, А. Э. Аветисян // Химия растительного сырья. - 2013. - № 3. - С. 143-148.
- Amarti, F. M. Composition chimique, activite antimicrobiennne et antioxydante de 1’huile essentielle de Thymus zygis du Maroc / F. M. Amarti, El. Ajjouri, M. Ghanmi, A. Farah, A. Khia, M. Rahouti, A. Chaouch // Phytotherapie. - 2011. - № 9. - Р. 149-157.
- Boubaker-Elandalousi, R. Non-cytotoxic Thymus capitata extracts prevent Bovine herpesvirus-1 infection in cell cultures / R. Boubaker-Elandalousi, M. Mekni-Toujani, M. Diouani, M. Gharbi, H. Akkari, F. B’chir, A. Ghram // BMC Veterinary Research. - 2014. - № 10. - Р. 231.
- Lee, C.-H. Acaricidal Effects of Thymus vulgaris Leaf-derived Materials and Monoterpene Alcohols against Dermatophagoides spp. / C.-H. Lee, S.-G. Lee, H.-S. Lee // J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. - 2010. - Vol. 53, № 2. - Р. 170-174.