Problems of determining the medicinal herbal remedies antimicrobial activity and their solution methods

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Intriduction. Currently, the antibiotic resistance development in pathogenic microorganisms remains a global problem. To solve this problem, an active search and development of new antimicrobial drugs, including those of plant origin, is underway. In the many years course of experience in this area, methods used to determine antimicrobial activity are being developed and improved, however, not all of them are suitable for determining the activity of biologically active substances of plant origin.

The purpose of the study. To summarize information about existing methods for determining antimicrobial activity under in vitro experimental conditions.

Material and methods. The article is based on publication materials from the PubMed and E-library databases, search.rsl. The literary search was carried out by keywords: antimicrobial activity, antibacterial effect, antibiotic, herbal preparations. The review includes articles that are relevant to the research topic and have been published over the past 10 years.

Results and discussion. The article describes the main methods for determining antimicrobial activity in vitro and determines the possibility of using these methods in relation to herbal remedies.

Conclusions. The findings indicated that the choice of the research method should depend primarily on the object under study and the type of microorganism in respect of which the activity is determined. Most of the developed and widely used methods for determining antimicrobial activity do not allow an adequate assessment of the activity of herbal remedies. Thus, when working with herbal remedies, the methods of double serial dilutions in liquid nutrient media with the use of indicators and the developing direction of activity research on biofilms can be considered the most accurate.

作者简介

А. Timokhina

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

编辑信件的主要联系方式.
Email: timokhina@vilarnii.ru

Research Scientist

俄罗斯联邦, Moscow

I. Lupanova

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: timokhina@vilarnii.ru

Ph.D. (Biol.)

俄罗斯联邦, Moscow

P. Mizina

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: timokhina@vilarnii.ru

Dr.Sc. (Pharm.), Adviser

俄罗斯联邦, Moscow

Т. Fateeva

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: timokhina@vilarnii.ru

Research Scientist

俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Korshikova Ju.I. Fitoterapija (po materialam lekcij). Moskva. 2019; 487 s.
  2. Wang L.L., Hu C., Shao L.Q. The antimicrobial activity of nanoparticles: present situation and prospects for the future. International Journal of Nanomedicine. 2017; (12):1227–1249. DOI: https://doi.org/10.2147/ IJN.S121956.
  3. Efimenko T.A., Terehova L.P., Efremenkova O.V. Sovremennoe sostojanie problemy antibiotikorezistentnosti patogennyh bakterij. Antibiotiki i himioterapija. 2019; 64(5-6): 64–68. doi: 10.24411/0235-2990-2019-10033.
  4. Podolsky S.H. The evolving response to antibiotic resistance (1945–2018). Palgrave Commun. 2018; 124 с. DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-018-0181-x.
  5. Hacioglu M., Dosler S., Birteksoz Tan A.S., Otuk G. An-timicrobial activities of widely consumed herbal teas, alone or in combination with antibiotics: an in vitro study. 2017; 5(3): 17. doi: 10.7717/peerj.3467.
  6. Emad El Din G.G., Esmaiel N.M., Salem M.Z.M., Gomaa S.E. In vitro screening for antimicrobial activity of some medicinal plant seed extracts. International Journal of Biotechnology for Wellness Industries. 2016; 5(4): 142–152.
  7. Lobzin Ju.V., Briko N.I., Kozlov R.S. i dr. Rezoljucija Jekspertnogo soveta «Principy racional'noj antibiotikoterapii respiratornyh infekcij u detej. Sohranim antibiotiki dlja budushhih pokolenij». 2018; 3: 10–15.
  8. Rasporjazhenie Pravitel'stva RF ot 25 sentjabrja 2017 g. № 2045-r O Strategii preduprezhdenija rasprostranenija antimikrobnoj rezistentnosti v RF na period do 2030 g.
  9. Eloff J.N. Avoiding pitfalls in determining antimicrobial activity of plant extracts and publishing the results. BMC Complement Altern Med. 2019; 19: 106. DOI: https://doi.org/10.1186/s12906-019-2519-3.
  10. ISO 20776-1:2019. Susceptibility testing of infectious agents and evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices - Part 1: Broth micro-dilution reference method for testing the in vitro activity of antimicrobial agents against rapidly growing aerobic bacteria involved in infectious diseases. 2019; 26 с.
  11. Mironov A.N., Bunatjan N.D. i dr. Rukovodstvo po provedeniju doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. 2012; 944 s.
  12. Zakirova A.M., Moroz T.B., Rashitov L.F., Fetisova T.G. Opyt primenenija preparata rastitel'nogo proishozhdenija «Abisil» u detej s ostrym bronhitom. Vestnik sovremennoj klinicheskoj mediciny. 2017; 10(2): 34–39. doi: 10.20969/VSKM.
  13. Fateeva T.V., Mizina P.G., Gulenkov A.S. Antimikrobnaja aktivnost' tverdoj lekarstvennoj formy na osnove zhidkogo rastitel'nogo jekstrakta. Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii. 2019;22(2):24−28. https://doi.org/10.29296/25877313-2019-02-04
  14. Rjabov N.A. Ryzhov V.M., Kurkin V.A. i dr. Antimikrobnaja aktivnost' vodno-spirtovyh izvlechenij list'ev i pochek duba chereshchatogo (Quercus robur L.). Farmacija i farmakologija. 2021; 9(2): 104–113.
  15. MUK 4.2.1890–04 Opredelenie chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antibakterial'nym preparatam. 2004.
  16. Stepanenko I.S., Jamashkin S.A., Kot'kin A.I., Jurovskaja M.A. Sintez i protivomikrobnaja aktivnost' n-(indolil)triftoracetamidov Vestn. Mosk. un-ta. Himija. 2019; 5(60): 313–318.
  17. OFS.1.7.2.0008.15 Opredelenie koncentracii mikrobnyh kletok.
  18. GOST R 52249-2009 Nacional'nyj standart Rossijskoj Federacii. Pravila proizvodstva i kontrolja kachestva lekarstvennyh sredstv. Data vvedenija 2010-01-01.
  19. Tapal'skij D.V., Tapal'skij F.D. Antibakterial'nye svojstva rastitel'nyh jekstraktov i ih kombinacij s antibiotikami v otnoshenii jekstremal'no-antibiotiko-rezistentnyh mikroorganizmov. Chelovek i ego zdorov'e. 2018; (1): 78-83.
  20. Mounyr Balouiri, Moulay Sadiki, Saad Koraichi Ibnsouda. Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review, Journal of Pharmaceutical Analysis. 2016; 6: 71–79.
  21. Sarita Manandhar, Shisir Luitel, Raj Kumar Dahal. In vitro Antimicrobial Activity of Some Medicinal Plants against Human Pathogenic Bacteria, Journal of Tropical Medicine. 2019; 5: 1–5. doi: 10.1155/2019/1895340.
  22. Olefir Ju.V., Semenova E.N., Kuleshova S.I., Sakanjan E.I. Primenenie turbidimetricheskogo metoda analiza dlja standartizacii i ocenki kachestva antibiotikov gruppy aminoglikozidov i lekarstvennyh preparatov na ih osnove. Antibiotiki i himioter. 2018; 7–8(36): 62–66. doi: 10.24411/0235-2990-2018-00037.
  23. Zazharskyi V.V., Davydenko P., Kulishenko O., Borovik I.V., Brygadyrenko V.V. Antimicrobial activity of 50 plant extracts. Biosystems Diversity. 2019; 27 (2): 163–169.
  24. Nosov A.V., Titova M.V., Fomenkov A.A., et al. Callus and suspension cell cultures of Sutherlandia frutescens and preliminary screening of their phytochemical composition and antimicrobial activity. Acta Physiol Plant. 2023; 45: 42. DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-023-03526-7.
  25. Olefir Ju.V., Lutceva A.I., Gunar O.V. i dr. Jeksperimental'naja ocenka metodov opredelenija antimikrobnoj aktivnosti preparatov hlorofillipta. Vedomosti Nauchnogo centra jekspertizy sredstv medicinskogo primenenija. 2015; 4: 47–50.
  26. El'kina O.V. Farmakognosticheskoe izuchenie l'njanki obyknovennoj, proizrastajushhej v Permskom krae: avtoreferat dis. ... kandidata farmacevticheskih nauk: 14.04.02. Perm'. 2012; 23 s.
  27. Nesterova N.V. Farmakognosticheskoe izuchenie i standartizacija syr'ja Malus sylvestris: Jabloni lesnoj: avtoreferat dis. ... kandidata farmacevticheskih nauk: 14.04.02 Moskva. 2019; 23 s.
  28. Rekomendacii. Opredelenie chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antimikrobnym preparatam. Mezhregional'naja associacija po klinicheskoj mikrobiologii i antimikrobnoj himioterapii. 2021: 222 s.
  29. Sizencov A.N. Metody opredelenija antibiotikoproduktivnosti i antibiotikorezistentnosti. Metodicheskie ukazanija k laboratornomu praktikumu. Orenburg. 2009; 107 s.
  30. Sidorova T.M., Asaturova A.M., Homjak A.I., Tomashevich N.S. Vydelenie i harakteristika antigribnyh metabolitov shtammov Bacillus subtilis BZR 336g i Bacillus subtilis BZR 517 modificirovannym metodom bioavtografii. Sel'skohozjajstvennaja biologija. 2019; 54(1):178–185. doi: 10.15389/agrobiology.2019.1.178rus.
  31. Legerská В., Chmelová D., Ondrejovič M. TLC-Bioautography as a fast and cheap screening method for the detection of α-chymotrypsin inhibitors in crude plant extracts, Journal of Biotechnology. 2020; 313: 11–17.
  32. Il'ina T.S., Romanova Ju.M. Bakterial'nye bioplenki: rol' v hronicheskih infekcionnyh processah i poisk sredstv bor'by s nimi. Molekuljarnaja genetika, mikrobiologija i virusologija. 2021; 39(2): 14–24; https://doi.org/10.17116/molgen20213902114
  33. Abdelmohsen U.R., Ali W., Eom S.H. et al. Synthesis of distinctly different sets of antimicrobial activities by elicited plant cell suspension cultures. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2011; 106: 105–113. DOI: https://doi.org/10.1007/s11240-010-9898-y.
  34. Raheem N., Straus S.K. Mechanisms of action for antimicrobial peptides with antibacterial and antibiofilm functions. Front.Microbiol. 2019; 11. doi: 10.3389/fmicb.2019.02866.
  35. Mardanova A.M. s soavt. Bioplenki: osnovnye metody issledovanija: uchebno-metodicheskoe posobie. Kazan': K(P)FU. 2016; 42 s.
  36. Okulich V.K., Kabanova A.A., Plotnikov F.V. Mikrobnye bioplenki v klinicheskoj mikrobiologii i antibakterial'noj terapii. Vitebsk: VGMU. 2017; 300 s.
  37. Hrjanin A.A. Biopljonki mikroorganizmov: sovremennye predstavlenija. Antibiotiki i Himioterapija. 2020; 65(5-6): 70–77; https://doi.org/10.37489/0235-2990-2020-65-5-6-70-77.
  38. Rybal'chenko O.V., Orlova O.G., Netesa M.A. i dr. Vlijanie antimikrobnyh veshhestv rastitel'nogo proishozhdenija na chuvstvitel'nost' bakterial'nyh bioplenok k antimikrobnym preparatam. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Medicina. 2023; 18(2): 176–191. DOI: https://doi.org/10.21638/spbu11.2023.206.
  39. Evstropov A.N., Burova L.G., Shirokih I.V i dr. Issledovanie antimikrobnoj aktivnosti kumarinovyh substancij v otnoshenii Staphylococcus aureus i Pseudo-monas aeruginosa. Bakteriologija. 2018; 3(2): 16–19.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. The sensitivity determining algorithm of the one microbial culture to one antibacterial drug by dilution in a liquid nutrient medium (cited in [15])

下载 (223KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Petri dishes with formed zones of the growth inhibition of the test microorganisms: the disco-diffuse method and the method of diffusion into agar from wells (cited in [20])

下载 (264KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Bioautography of the A. thaliana (L.) HEYNH cell culture fraction in relation to the C. maltosa strain (cited in [33])

下载 (53KB)
索引源数据
5. Fig. 4. The E. faecium biofilms surface (cited in [38]): on the left - in a medium with a chamomile decoction; on the right - in a nutrient medium with a cranberries decoction

下载 (620KB)
索引源数据

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».