Проблемы определения антимикробной активности лекарственных растительных средств и методы их решения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ведение. В настоящее время для борьбы с антибиотико-резистентными микроорганизмами ведется активный поиск и разработка новых антимикробных препаратов, в том числе растительного происхождения. Существует несколько десятков методик определения антимикробной активности, однако не все они подходят для определения активности веществ растительного происхождения. Поэтому важной задачей остается разработка и совершенствование методик, используемых при изучении антимикробной активности.

Цель работы – обобщить информацию о существующих методах определения антимикробной активности в условиях опытов in vitro в отношении лекарственных растительных средств.

Материал и методы. В настоящей работе использовали публикационные материалы из баз данных PubMed, E-library, search.rsl, SpringerLink. Литературный поиск выполняли по следующим ключевым словам: антимикробная активность, антибактериальное действие, антибиотик, растительные препараты, биологически активные вещества. В обзор включены статьи, соответствующие цели исследования и опубликованные в течение последних 15 лет.

Результаты. Изложены основные методы определения антимикробной активности in vitro и определена возможность применения этих методов в отношении лекарственных растительных средств (ЛРС).

Выводы. Выбор метода исследования должен зависеть в первую очередь от исследуемого объекта и вида микроорганизма, в отношении которого определяется активность. Большинство разработанных и применяемых повсеместно методов определения антимикробной активности не позволяют адекватно оценить активность ЛРС. Таким образом, при работе с ЛРС наиболее точными можно считать методы двукратных серийных разведений в жидких питательных средах с применением индикаторов и методы с применением биопленок.

Об авторах

А. С. Тимохина

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений

Автор, ответственный за переписку.
Email: timokhina@vilarnii.ru

науч. сотрудник

Россия, Москва

И. А. Лупанова

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений

Email: timokhina@vilarnii.ru

к.б.н.

Россия, Москва

П. Г. Мизина

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений

Email: timokhina@vilarnii.ru

д.фарм.н. профессор, советник

Россия, Москва

Т. В. Фатеева

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений

Email: timokhina@vilarnii.ru

ст. науч. сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

  1. Коршикова Ю.И. Фитотерапия (по материалам лекций). Москва. 2019; 487с.
  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. Ефименко Т.А., Терехова Л.П., Ефременкова О.В. Современное состояние проблемы антибиотикорезистентности патогенных бактерий. Антибиотики и химиотерапия. 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. Лобзин Ю.В., Брико Н.И., Козлов Р.С. и др. Резолюция Экспертного совета «Принципы рациональной антибиотикотерапии респираторных инфекций у детей. Сохраним антибиотики для будущих поколений». 2018; 3: 10–15.
  8. Распоряжение Правительства РФ от 25 сентября 2017 г. № 2045-р О Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в РФ на период до 2030 г.
  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. Миронов А.Н., Бунатян Н.Д. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. 2012; 944 с.
  12. Закирова А.М., Мороз Т.Б., Рашитов Л.Ф., Фетисова Т.Г. Опыт применения препарата растительного происхождения «Абисил» у детей с острым бронхитом. Вестник современной клинической медицины. 2017; 10(2): 34–39. doi: 10.20969/VSKM.
  13. Фатеева Т.В., Мизина П.Г., Гуленков А.С. Антимикробная активность твердой лекарственной формы на основе жидкого растительного экстракта. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019;22(2):24−28. https://doi.org/10.29296/25877313-2019-02-04
  14. Рябов Н.А. Рыжов В.М., Куркин В.А. и др. Антимикробная активность водно-спиртовых извлечений листьев и почек дуба черешчатого (Quercus robur L.). Фармация и фармакология. 2021; 9(2): 104–113.
  15. МУК 4.2.1890–04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. 2004.
  16. Степаненко И.С., Ямашкин С.А., Котькин А.И., Юровская М.А. Синтез и противомикробная активность n-(индолил)трифторацетамидов Вестн. Моск. ун-та. Химия. 2019; 5(60): 313–318.
  17. ОФС.1.7.2.0008.15 Определение концентрации микробных клеток.
  18. ГОСТ Р 52249-2009 Национальный стандарт Российской Федерации. Правила производства и контроля качества лекарственных средств. Дата введения 2010-01-01.
  19. Тапальский Д.В., Тапальский Ф.Д. Антибактериальные свойства растительных экстрактов и их комбинаций с антибиотиками в отношении экстремально-антибиотико-резистентных микроорганизмов. Человек и его здоровье. 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. Олефир Ю.В., Семенова Е.Н., Кулешова С.И., Саканян Е.И. Применение турбидиметрического метода анализа для стандартизации и оценки качества антибиотиков группы аминогликозидов и лекарственных препаратов на их основе. Антибиотики и химиотер. 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. Олефир Ю.В., Лутцева А.И., Гунар О.В. и др. Экспериментальная оценка методов определения антимикробной активности препаратов хлорофиллипта. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2015; 4: 47–50.
  26. Елькина О.В. Фармакогностическое изучение льнянки обыкновенной, произрастающей в Пермском крае: автореферат дис. ... кандидата фармацевтических наук: 14.04.02. Пермь. 2012; 23 с.
  27. Нестерова Н.В. Фармакогностическое изучение и стандартизация сырья Malus sylvestris: Яблони лесной: автореферат дис. ... кандидата фармацевтических наук: 14.04.02 Москва. 2019; 23 с.
  28. Рекомендации. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии. 2021: 222 с.
  29. Сизенцов А.Н. Методы определения антибиотикопродуктивности и антибиотикорезистентности. Методические указания к лабораторному практикуму. Оренбург. 2009; 107 с.
  30. Сидорова Т.М., Асатурова А.М., Хомяк А.И., Томашевич Н.С. Выделение и характеристика антигрибных метаболитов штаммов Bacillus subtilis BZR 336g и Bacillus subtilis BZR 517 модифицированным методом биоавтографии. Сельскохозяйственная биология, 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. Ильина Т.С., Романова Ю.М. Бактериальные биопленки: роль в хронических инфекционных процессах и поиск средств борьбы с ними. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 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. Марданова А.М. с соавт. Биопленки: основные методы исследования: учебно-методическое пособие. Казань: К(П)ФУ. 2016; 42 с.
  36. Окулич В.К., Кабанова А.А., Плотников Ф.В. Микробные биопленки в клинической микробиологии и антибактериальной терапии. Витебск: ВГМУ. 2017; 300 с.
  37. Хрянин А.А. Биоплёнки микроорганизмов: современные представления. Антибиотики и Химиотерапия. 2020; 65(5-6): 70–77; https://doi.org/10.37489/0235-2990-2020-65-5-6-70-77.
  38. Рыбальченко О.В., Орлова О.Г., Нетеса М.А. и др. Влияние антимикробных веществ растительного происхождения на чувствительность бактериальных биопленок к антимикробным препаратам. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2023; 18(2): 176–191. DOI: https://doi.org/10.21638/spbu11.2023.206.
  39. Евстропов А.Н., Бурова Л.Г., Широких И.В и др. Исследование антимикробной активности кумариновых субстанций в отношении Staphylococcus aureus и Pseudo-monas aeruginosa. Бактериология. 2018; 3(2): 16–19.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Алгоритм определения чувствительности одной исследуемой культуры к одному антибактериальному препарату методом разведений в жидкой питательной среде (цит. по [15])

Скачать (223KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Образцы чашек Петри со сформированными зонами угнетения роста тест-микроорганизмов: диско-диффузный метод и метод диффузии в агар из лунок (цит. по [20])

Скачать (264KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Биоавтография фракции клеточной культуры A. thaliana (L.) Heynh в отношении штамма C. maltosa (цит. по [33])

Скачать (53KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поверхность биопленок E. faecium (цит. по [38]): слева - в среде с отваром ромашки; справа - в среде с отваром брусники

Скачать (620KB)
Метаданные

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».