Введение. Из литературы известно [1, 2], что эфирные масла благодаря наличию в их составе альдегидов, спиртов и фенолов обладают антимикробным действием и могут быть использованы в качестве альтернативы синтетическим антимикробным средствам в косметической, пищевой и фармацевтической промышленности. Однако их минимальная ингибирующая концентрация (МИК), в отличие от других известных биоцидов, достаточно высокая (270-1200 мкг/мл). Таким образом, содержание эфирных масел в качестве антимикробных компонентов в составе различных целевых продуктов должно быть также высоким. В то же время известно, что при такой концентрации эфирные масла могут вызывать тяжелые поражения центральной нервной системы и аспирационную пневмонию [3]. Поэтому актуальным является поиск других антимикробных препаратов, способных проявлять синергический эффект с эфирными маслами, что позволит снизить концентрацию последних. Одними из таких перспективных препаратов являются микробные поверхностно-активные вещества (ПАВ).
В предыдущих исследованиях было установлено, что ПАВ Nocardia vaccinii ИМВ B-7405 являются эффективными антимикробными агентами.
Цель работы - исследовать синергизм антимикробного действия поверхностно-активных веществ N. vaccinii ИМВ B-7405 и эфирного масла чайного дерева.
Материалы и методы. N. vaccinii ИМВ В-7405 культивировали в жидкой минеральной среде, содержащей 2% (по объему) очищенного и технического глицерина. ПАВ экстрагировали смесью Фолча (хлороформ и метанол, 2:1) из супернатанта культуральной жидкости. Эфирное масло чайного дерева растворяли в 5%-ном этиловом спирте до концентрации 5 мг/мл.
Таблица - Антимикробная активность поверхностно активных веществ штамма ИМВ В- 7405, эфирного масла чайного дерева и их смеси
|
Глицерин для синтеза ПАВ |
Тест-культура |
МИК (мкг/мл) |
||
|
Эфирного масла |
ПАВ |
эфирного масла в смеси с ПАВ |
||
|
очищенный |
E.coli IEM-2 |
625 |
60 |
156 |
|
Pseudomonas sp МІ-2 |
312 |
60 |
156 |
|
|
S. aureus БМС-1 |
156 |
30 |
1,21 |
|
|
B. subtilis БТ-2 (споры) |
156 |
60 |
4,8 |
|
|
технический |
E.coli IEM-2 |
625 |
89 |
39 |
|
Pseudomonas sp МІ-2 |
312 |
177 |
78 |
|
|
S. aureus БМС-1 |
156 |
11 |
0,6 |
|
|
B. subtilis БТ-2 (споры) |
156 |
78 |
0,6 |
|
Антимикробные свойства эфирного масла, поверхностно-активных веществ и их смеси анализировали по показателю МИК [4]. Определение минимальной ингибирующей концентрации осуществляли методом двукратных разведений в мясо-пептонном бульйоне (МПБ). Для исследования синергического эффекта использовали исходные растворы препаратов, содержащие ПАВ и эфирное масло, в концентрации в 2 раза ниже, чем значение МИК каждого из препаратов. При этом концентрацию ПАВ в смеси не изменяли, а масла - снижали методом последовательных двукратных разведений. В качестве тест-культур использовали бактерии Pseudomonas sp. МИ-2, Staphylococcus aureus БМС-1, Escherichia coli ІЕМ-1, Bacillus subtilis БТ-2 из коллекции микроорганизмов кафедры биотехнологии и микробиологии Национального университета пищевых технологий.
Результаты и обсуждения.
Установлено, что поверхностно-активные вещества N. vaccinii ИМВ В-7405 проявляли синергический эффект в смеси с эфирным маслом чайного дерева (таблица). Минимальная ингибирующая концентрация эфирного масла по отношению к исследованным тест-культурам составляла 156-625 мкг/мл, а в присутствии ПАВ - снижалась в 2-260 раз. Так, по отношению к S. aureus БМС-1 и B. subtilis БТ-2 МИК смеси эфирного масла и ПАВ была на три порядка ниже, чем МИК индивидуального масла, причем такой эффект достигался независимо от источника углерода в среде культивирования продуцента поверхностно-активных веществ. В доступной литературе нам не удалось обнаружить сведений о синергизме антимикробного действия эфирного масла чайного дерева и микробных ПАВ. В то же время имеются сообщения об усилении антимикробной активности эфирных масел в присутствии других известных биоцидов [4]. Так, смесь масла чайного дерева (512 мг/мл) и хлоргексидина диглюконата (215 мг/л) применяют в медицине для обработки инструментов, катетеров и аппаратуры с целью предупреждения образования биопленок и развития бактериальных инфекций, вызванных Staphylococcus epidermidis.
Вывод. Более низкие значения МИК смеси ПАВ N. vaccinii Имв В-7405 и эфирного масла чайного дерева, по сравнению с минимальной ингибирующей концентрацией индивидуальных препаратов, свидетельствуют об их синергическом действии по отношению к бактериальным тест- культурам.
Список литературы
- Al-Abd N.M., Mohamed Nor Z., Mansor M., Azhar F., Hasan M.S., Kassim M. Antioxidant, ьantibacterial nactivity, and phytochemical characterization of Melaleuca Cajuputiextract // BMC Complement Altern Med. - 2015. -doi: 10.1186/s12906-015-0914-y.
- Li Y., Shao X., Xu J., Wei Y., Xu F., Wang H. Effects and possible mechanism of tea tree oil against Botrytis cinerea and Penicillium expansum in vitro and in vivo test // Can. J. Microbiol. - 2016. - doi: 10.1139/cjm-2016-0553.
- Richards D.B., Wang G.S., Buchanan J.A. Pediatric tea tree oil aspiration treated with surfactant in the emergency department // Pediatr Emerg Care. - 2015. - Vol 31, N 4. - P. 279-80. - doi:10.1097/PEC.0000000000000234.
- Karpanen T.J., Worthington T., Hendry E.R., Conway B.R., Lambert P.A. Antimicrobial efficacy ofchlorhexidine digluconate alone and incombination with eucalyptus oil, tea tree oil and thymol against planktonic and biofilm cultures of Staphylococcus epidermidis // J. Antimicrob. Chemother. - 2008. - Vol. 62, N 5. - Р. 1031-1036. - doi: 10.1093/jac/dkn325.