Методика оптико-электрохимического микробиологического тестирования в применении к сравнительному анализу пребиотических и антимикробных свойств различных растительных экстрактов

Автор: Сибирцев В.С., Нечипоренко У.Ю.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Рубрика: Микробиология

Статья в выпуске: 1, 2021 года.

Бесплатный доступ

Описана методика биотестирования. Представлены результаты сравнительного анализа антимикробной активности в отношении Staphylococcus aureus разных концентраций цельных докритических экстрактов, полученных с помощью сжиженного СО2 из 10 различных видов растительного сырья. Показано, что наиболее активные пролонгированные антимикробные свойства проявили экстракты из корней Chelidonium majus и цветков Calendula officinalis при их концентрации в тестовой среде больше 3 об.%. А наиболее активные пролонгированные пребиотические свойства проявили экстракты из побегов Viscum album и листьев Juglans regia при их концентрации в тестовой среде, равной 0.2 об.%. При этом биологическая активность образцов в отношении тестовых микроорганизмов в большинстве случаев монотонно уменьшалась с увеличением времени взаимодействия микроорганизмов и образцов. Однако точный характер этих зависимостей может быть установлен лишь с помощью тестовых испытаний, которые удобно проводить с помощью представленной в этой работе методике, позволяющей более экспрессно, объективно и информативно, а также существенно менее трудоёмко и материалоёмко, чем при использовании стандартных микробиологических методов, оценивать влияние на динамику жизненной активности микроорганизмов различных тестируемых образцов.

Еще

Биотестирование микробиологическое, антимикробные свойства, экстракты растительные

Короткий адрес: https://sciup.org/147235441

IDR: 147235441   |   DOI: 10.17072/1994-9952-2021-1-26-38

Список литературы Методика оптико-электрохимического микробиологического тестирования в применении к сравнительному анализу пребиотических и антимикробных свойств различных растительных экстрактов

  • Смирнова И.Р., Дудник Т.Л., Сивченко C.B. Контроль качества сырья и готовой продукции на предприятиях индустрии питания. М. : Логос, 2014. 151 с.
  • Alok S. et al. Herbal antioxidant in clinical practice: a review // Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 2014. Vol. 4, № 1. P. 78-84.
  • Al-Zubairi A., Al-Mamary M.A., Al-Ghasani E. The antibacterial, antifungal and antioxidant activities of essential oil from different aromatic plants // Global Advanced Research Journal of Medicine and Medical Sciences. 2017. Vol. 6, № 9. Р. 224233. http://garj.org/garjmms
  • Atarés L., Chiralt A. Essential oils as additives in biodegradable films and coatings for active food packaging // Trends in Food Science & Technology. 2016. Vol. 48. P. 51-62. https://doi.org/10.1016Zj.tifs.2015.12.001
  • Bakkali F. et al. Biological effects of essential oils - a review // Food and chemical toxicology. 2008. Vol. 46, № 2. P. 446-475. https://doi.org/ 10.1016/j.fct.2007.09.106
  • Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods - a review // International journal of food microbiology. 2004. Vol. 94, № 3. P. 223-253. https://doi.org/10.1016/ j. ijfoodmicro.2004.03.022
  • Coelho J. et al. Supercritical CO2 extracts and volatile oil of basil (Ocimum basilicum L.) comparison with conventional methods // Separations. 2018. Vol. 5, № 2. P. 21-33. https://doi.org/10.3390/ separations5020021
  • Das S., Anjeza C., Mandal S. Synergistic or additive antimicrobial activities of Indian spice and herbal extracts against pathogenic, probiotic and food-spoiler microorganisms // International Food Research Journal. 2012. Vol. 19, № 3. P. 11851191.
  • Donsi F., Ferrari G. Essential oil nanoemulsions as antimicrobial agents in food // Journal of Biotechnology. 2016. Vol. 233. P. 106-120. https://doi.org/10.1016/jjbiotec.2016.07.005
  • Fani M., Kohanteb J. In vitro antimicrobial activity of thymus vulgaris essential oil against major oral pathogens // Journal of Evidence-Based Complementary & Alternative Medicine. 2017. Vol. 22, № 4. P. 660-666. https://doi.org/ 10.1177/2156587217700772
  • Fatima A. et al. Benefits of herbal extracts in cosmetics: a review // International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2013. Vol. 4, № 10. P. 3746-3760. https://doi.org/10.13040/ ijpsr.0975-8232.4(10).3746-60
  • Ibadullaeva G.S. et al. Chemical composition of the CO2-extract of Acorus Calamus obtained under subcritical conditions // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. Vol. 49, № 6. P. 388-392.
  • Johnson K., Jeffi V. Numerical Methods in Chemistry. New York: Cambridge University Press, 1983.
  • Ju J. et al. Application of edible coating with essential oil in food preservation // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. Vol. 59, № 15. P. 2467-2480. https://doi.org/10.1080/ 10408398.2018.1456402
  • Lazarotto M. et al. Chemical composition and antibacterial activity of bergamot peel oil from supercritical CO2 and compressed propane extraction // Open Food Science Journal. 2018. Vol. 10, № 1. P. 16-23. https://doi.org/10.2174/ 1874256401810010016
  • Luzhnova S.A. et al. Synthesis and antimicrobial activity of 5-(arylmethylidene)-2,4,6-pyrimidine-2,4,6(1H,3H,5H)-triones // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2018. Vol. 52, № 6. P. 506-509.
  • Kokina M.S. et al. Influence of pleurotus ostreatus beta-glucans on the growth and activity of certain lactic acid bacteria // Scientific Study and Research: Chemistry and Chemical Engineering, Biotechnology, Food Industry. 2018. Vol. 19, № 4. Р. 465-471.
  • Korn G., Korn T. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems and Formulas for Reference and Review. McGraw Hill Book Company, 1968. Merghni A. et al. Antibacterial and antibiofilm activities of Laurus nobilis L. essential oil against Staphylococcus aureus strains associated with oral infections // Current Research in Translational Medicine. 2016. Vol. 64, № 1. Р. 29-34. https://doi.org/10.1016/j.patbio.2015.10.003
  • Pavela R., Benelli G. Essential Oils as Ecofriendly Biopesticides? Challenges and Constraints // Trends in Plant Science. 2016. Vol. 21, № 12. Р. 1000-1007. https://doi.org/10.1016/j.tplants. 2016.10.005
  • Radice M. et al. Herbal extracts, lichens and biomolecules as natural photo-protection alternatives to synthetic UV filters. A systematic review // Fitoterapia. 2016. Vol. 114. Р. 144-162. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2016.09.003
  • Ribeiro-Santos R. et al. Use of essential oils in active food packaging: Recent advances and future trends // Trends in Food Science & Technology. 2017. Vol. 61. P. 132-140. https://doi.org/10.1016/ j.tifs.2016.11.021
  • Rodino S., Butu M. Functional and Medicinal Beverages. Academic Press. 2019. Vol. 11: The Science of Beverages. P. 73-108. https://doi.org/ 10.1016/B978-0-12-816397-9.00003-0
  • Routa P.K., Naika S.N., Raob Y.R. Subcritical CO2 extraction of floral fragrance from Quisqualis indica // Journal of Supercritical Fluids. 2008. Vol. 45, № 2. P. 200-205. https://doi.org/10.1016/j. supflu.2008.02.011
  • Sahenaal F. et al. Application of supercritical CO2 in lipid extraction - a review // Journal of Food Engineering. 2009. Vol. 95, № 2. P. 240-253. https://doi.org/10.1016/j .jfoodeng.2009.06.026
  • Sibirtsev V.S., Garabagiu A.V., Ivanov S.D. Mechanisms of interactions of some phenylbenzoimidazole and phenylindole dyes with DNA // Bioorganicheskaia Khimiia. 1994. Vol. 20, № 6. P. 650-668.
  • Sibirtsev V.S., Garabadzhiu A.V., Ivanov S.D. Mechanisms of variation in fluorescent properties of bis-benzimidazole dyes // Bioorganicheskaya Khimiya. 1995. Vol. 21, № 9. С. 731-736.
  • Sibirtsev V.S., Glibin E.N., Ivanov S.D. Variation of spectral properties of actinocin derivatives due to equilibrium transformations // Russian Journal of Organic Chemistry. 2000. Vol. 36, №.12. P. 1812-1818.
  • Sibirtsev V.S. Analysis of benzo[a]pyrene deactivation mechanisms in rats // Biochemistry (Moscow). 2006. Vol. 71, №. 1. P. 90-98. https://doi.org/ 10.1134/S0006297906010147
  • Sibirtsev V.S. Fluorescent DNA probes: study of mechanisms of changes in spectral properties and features of practical application // Biochemistry (Moscow). 2007. Vol. 72, № 8. P. 887-900. https://doi.org/10.1134/S0006297907080111
  • Sibirtsev V.S., Garabadzhiu A.V. Spectral study of the interaction of DNA with benzothiazolyl-benz-a-chromene // Biochemistry (Moscow). 2007. Vol. 72, № 8. P. 901-909. https://doi.org/10.1134/ S0006297907080123
  • Sibirtsev V.S., Kulakov A.Ju., Stroev S.A. Conduc-tometry biotesting as applied to valuation of the pro- and antibacterial properties of catolites and anolites // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2016. Vol. 16, № 3. P. 573-576. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2016-16-3-573-576
  • Sibirtsev V.S., Olekhnovich R.O., Samuylova E.O. Assessment of integral toxicity of water resources by instrumental methods of analysis // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM) Conference Proceedings. 2017, Vol. 17, № 61. P. 507-514. https://doi.org/ 10.5593/sgem2017/61/S25.066
  • Sibirtsev V.S. Biological test methods based on fluo-rometric genome analysis // Journal of Optical Technology. 2017. Vol. 84, № 11. P. 787-791. https://doi.org/10.1364/JOT.84.000787
  • Sibirtsev V.S., Maslova A.Yu. Complex research of E.coli vital activity dynamics in presence of transition metal ions // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2019. Vol. 19, № 2. P. 236-241. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2019-19-2-236-241
  • Sibirtsev V.S. et al. An integrated method of instrumental microbiotesting of environmental safety of various products, wastes, and territories // Doklady Biological Sciences. 2019. Vol. 485, № 1. P. 59-61. https://doi.org/10.1134/S001249661902011X
  • Sibirtsev V.S., Garabadgiu A.V., Shvets V.I. Fluorescent DNA probes: study of properties and methods of application // Doklady Biochemistry and Biophysics. 2019. Vol. 489, № 5. P. 403-406. https://doi.org/10.1134/S1607672919060127
  • Sutherland J. et al. Invitroeffects of food extracts on selected probiotic and pathogenic bacteria // International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2009. Vol. 60, № 8. P. 717-727. https://doi.org/ 10.3109/09637480802165650
  • Tripathi A.K. et al. Herbal antidiabetics: a review // International Journal of Research in Pharmaceutical Sciences. 2011. Vol. 2, № 1. P. 30-37.
  • Valle Jr.D.L. et al. Antimicrobial activities of methanol, ethanol and supercritical CO2 extracts of Philippine Piper betle L. on clinical isolates of Gram positive and Gram negative bacteria with transferable multiple drug resistance // PLOS ONE. 2016. Vol. 11, № 1. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0146349
  • Vieitez I. et al. Antioxidant and antibacterial activity of different extracts from herbs obtained by maceration or supercritical technology // Journal of Supercritical Fluids. 2018. Vol. 133. P. 58-64. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2017.09.025
  • Yuan G., Chen X., Li D. Chitosan films and coatings containing essential oils: The antioxidant and antimicrobial activity, and application in food systems // Food Research International. 2016. Vol. 89. P. 117-128. https://doi.org/10.1016/ j.foodres.2016.10.004
  • Zhuravlev O.E., Voronchikhina L.I. Synthesis and antimicrobial activity of n-decylpyridinium salts with inorganic anions // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2018. Vol. 52, № 4. P. 312-315.
Еще
Статья научная