В последние годы актуальными являются исследования в области изучения биологической активности растительных вторичных метаболитов [1, 2]. Повышенное внимание обусловлено острыми проблемами развития резистентности бактериальных клеток к широко используемым в медицине и ветеринарии препаратам, что делает актуальным поиск новых эффективных средств с необычным механизмом действия.

Известно, что антагонистическая активность бактерий осуществляется с помощью разных молекулярных механизмов, а ее проявление зависит от ряда факторов, среди которых, прежде всего, следует назвать разнообразие взаимодействий антагониста и его жертвы в конкретных условиях внешней среды [3].

Целью данной работы являлось изучение антагонистической активности вторичных метаболитов гречихи посевной, овса и ячменя в отношении условно-патогенных микроорганизмов in vitro.

Объекты и методы исследования.

В работе в качестве объектов исследования использовали следующие растительные вторичные метаболиты, полученные сотрудниками ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии» ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный Университет»: из вегетативной массы гречихи – биофлавоноиды водно-спиртовой экстракции, «РутиФлав» водной экстракции (Зомитевой Л.В.), рутин, антоцианы (к.т.н. Гнеушевой И.А.); из корешков овса – авенацин (к.б.н. Солохиной И.Ю.); из зерна ячменя – гордецин (к.б.н. Костромичевой Е.В.).

Определение антагонистической активности вторичных метаболитов проводили на тест-культурах: Escherichia coli (Lac+), Escherichia coli (Lac-), Klebsiella pneumonia диско-диффузионным методом и методом серийных разведений супернатанта антагониста (с турбидиметрической детекцией по степени мутности, пропорциональной численности бактериальных клеток) [4].

Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета Microsoft Office 2010 (Excel). Все опыты проводились в пятикратной повторности.

Результаты и обсуждения.

Результаты тестирования антагонистичной активности исследуемых растительных вторичных метаболитов в отношении условно-патогенных микроорганизмов in vitro представлены в Табл.1.

Таблица 1 Результаты тестирования антагонистической активности растительных вторичных метаболитов in vitro

Исследуемые препараты		Диаметр зоны подавления роста, мм
E. coli (Lac+)			E. coli (Lac-)	K. pneumoniae
«РутиФлав»	13±0,02		-	8±0,11
рутин	9±0,06		-	-
биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.)	11±0,10		8±0,23	10±0,11
авенацин	6±0,08		7±0,04	7±0,08
гордецин	7±0,12		6±0,06	7±0,36
антоцианы (водн. экстр.)	-		6±0,04	-
антоцианы (спирт. экстр.)	-		-	6±0,41

 

Все исследуемые препараты оказывают антагонистическую активность на рост тест-культур. Причем чистые соединения препаратов проявляют меньший эффект, по сравнению с комплексом биологически активных растительных метаболитов.

Наибольшую антагонистическую активность в отношении условно-патогенных микроорганизмов проявляют в отношении E. coli (Lac+) «РутиФлав» из гречихи посевной, E. coli (Lac-) и K. pneumoniae - биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.).

Согласно второй группе методов in vitro (метода тестирования в жидких питательных средах) тест- культуры выращивали 18-24 часа при 37°С, к сериями двукратных разведений исследуемых препаратов- антагонистов.

Результаты роста тест-штаммов под воздействием исследуемых препаратов турбидиметрическим методом представлены в Табл.2.

Таблица 2 Результаты роста исследуемых тест-штаммов под воздействием растительных вторичных метаболитов

   

Минимальная ингибирующая концентрация, мкг% E. coli (Lac+) E. coli (Lac-) K. pneumoniae «РутиФлав» 15,0 - 15,0 рутин 9,6 - - биофлавоноиды (водн.-спирт. экстр.) 6,1 2,4 6,1 авенацин 46,0 46,1 46,1 гордецин 2,9 5,9 5,9 антоцианы (водн. экстр.) - 42,3 - антоцианы (спирт. экстр.) - - 21,1

Посевная доза тест-культур 5×105 КОЕ/мл

 

Проведенные исследования показали, что в течение 18-24-часового культивирования условно-патогенных бактериальных культур минимальная ингибирующая концентрация (МИК) составила 2,9-46,1 мг%.

Выводы.

Проблемы сохранения здоровья человека в современных условиях ставят задачи по разработке и внедрению новых биологически активных добавок, «действующими началами» которых могут выступать низкомолекулярные вторичные метаболиты растений.

В ходе проведенных исследований показана способность исследуемых растительных вторичных метаболитов оказывать бактериостатическое действие на условно-патогенные микроорганизмы.

Полученные данные показывают перспективу использования препаратов из гречихи посевной и ячменя в медицине и ветеринарии.

 

Список литературы

1.     Головкин, Б.Н. Биологически активные вещества растительного происхождения / Б.Н. Головкин, Р.Н. Руденская, И.А. Трофимова, А.И. Шретер. – М.: Наука, 2002. – 764 с.

2.     Бахтенко Е.Ю., Курапов П.Б. Многообразие вторичных метаболитов высших растений: учебное пособие. Вологда, 2008. С.96-145.

3.     Иркитова А.Н. и др. Сравнительный анализ методов определения антагонистической активности молочнокислых         бактерий         [Электронный         ресурс]         /         А.Н.         Иркитова.         –         Режим доступа:http://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnyy-analiz-metodov-opredeleniya-antagonisticheskoy-aktivnosti- molochnokislyh-bakteriy (дата обращения: 24.03.2015).

4.     МУК 4.2.1890-04 Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания.