Определение антибактериальной активности флавоноидов из каллуса Scutellaria galericulata L. для разработки функционального творожного продукта

В современной медицине наряду с антибиотиками особое место принадлежит фармацевтическим препаратам, на основе лекарственного растительного сырья с биологически активными соединениями фенольной природы, обуславливающие антимикробное действие этих фитопрепаратов [7].

Поиск новых, эффективных лечебнопрофилактических пищевых добавок растительного происхождения – является одним из актуальных направлений современной биотехнологии. Усвояемость структурных компонентов молока и молочных продуктов в организме человека составляет около 95–98%. Включение молочных продуктов в любой рацион повышает его питательность и способствует лучшему усвоению других питательных веществ из пищи [6].

Творог – традиционный белковый кисломолочный продукт, содержит незаменимые аминокислоты, а также такие микроэлементы, как кальций, фосфор, магний и др. Это обуславливает его высокую пищевую ценность в рамках здорового питания населения. Использование творога как основы для создания функциональных продуктов лечебно-профилактической направленности с использованием биологически активных веществ растительного происхождения, позволит максимально расширить ассортимент выпускаемой продукции функционального назначения.

Целью настоящей работы явилось изучение противомикробного действия экстракта из каллуса шлемника обыкновенного с перспективой использования в рецептуре функционального творожного продукта для лечебно-профилактического действия.

Предпосылкой исследования антибактериальной активности извлечений из данного растения явились сведения о химическом составе и использовании в официнальной медицине родственного вида – шлемника байкальского [5]. Шлемник байкальский официально введен в научную медицину, но имеет ограниченный ресурсный потенциал. Его промышленная заготовка осуществляется только в Читинской области, в Кемеровской области он не произрастает. Настойка корней Scutellaria baicalensis Georgi применяется в качестве гипотензивного и седативного средства [2]. Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericalata L.) широко распространен на всей территории РФ, в том числе в Кемеровской области, что делает его перспективным в ресурсоведческом отношении. Основными биологически активными веществами двух видов шлемника является комплекс полифенольных соединений (флавоноидов, фенолкарбоновых кислот и дубильных веществ). Трава S. galericulata применяется в качестве седативного средства и включена в Британскую Травяную Фармакопею (2001) [3].

Наиболее перспективным направлением исследований является биохимическое сравнительное изучение содержание биологически активных веществ у родственных видов шлемника.

Согласно литературным данным у растений рода шлемник содержатся флавоноиды – бай-калин, скутеллареин, вогонин и др.; дубильные вещества, эфирное масло, смолы [4].

Материалы и методы

Были получены извлечения из биомассы кал-лусных клеток Scutellaria galericalata L. путем экстракции спиртом этиловым 40% с использованием метода однократной мацерации.

Гликозид байкалин (образец извлечения 17) – одно из наиболее перспективных фитохимических соединений, комплексно улучшающих работу организма. Это вещество при регулярном приеме повышает умственную и физическую работоспособность, позволяет легче преодолевать стресс, обладает антиоксидантным, мембраностабилизирующим, нефропро-текторным, гепатозащитным и противосудорожным действием, оказывает седативный и миорелаксантный эффекты, способствует расширению сосудов, уменьшению окислительного стресса, апоптоза и воспаления, нормализации функции почек, может препятствовать развитию возрастных нейродегене-ративных заболеваний [8]. Есть публикации о том, что получаемый из шлемника байкальского байкалин обладает гепатопротекторным, радиопротекторным и геропротекторными свойствами [10].

Урсоловая кислота (сапонин образец 18) – пентациклическое тритерпеновое соединение, обнаруженное в многочисленных растениях, например, в листьях и плодах брусники, черники, клюквы, облепихи, толокнянки, боярышника, рододендронов и многих других, издавна используемых народной медициной растениях. Установлено, что собственно урсоловая кислота, её смеси с сопутствующей олеаноловой и помоловой кислотами и их конъюгаты с природными сахарами проявляют антимикробную, противовоспалительную, геронтопротекторную (гипохолестеринемическую, кардиостимулирующую и противоатеросклеротическую), а также другие виды биоактивности, благотворно влияющие на здоровье человека [1].

Вогонин (образец извлечения 19) – обладает селективным цитотоксическим действием: способен индуцировать апоптоз онкогенных клеток, не затрагивая при этом обычные клетки; стимулирует регенерацию тканей после повреждений мозга; проявляет антифунгальную активность. Вогонизиды оказывают противовоспалительное действие [8, 9].

Изучение антимикробной активности проводили в соответствии с требованиями ГФ XI [2]. Антимикробную активность определяли по отношению к 15 тест-культурам методом диффузии в агар. Метод основан на оценке угнетения роста тест-культур микроорганизмов определенными концентрациями испытуемого объекта. В качестве тест-культур использовали палочковидные бактерии (Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Serracia marcescens, Escherichia coli, Morganella morganii, Hafnia alvei, Bacillus cereus) , кокковую микрофлору (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecium) , разные штаммы грибов рода Candida ( Candida non-albicans № 136, 138, 142, 144).

Тестируемые культуры предварительно выращивали на скошенном мясо-пептонном агаре (МПА) (ФБУН ГНЦ ПМБ, Оболенск) в течение 24 ч при температуре 37 °C. Далее готовили суспензию микроорганизмов в стерильном изотоническом растворе NaCl и стандартизировали по стандарту мутности 0,5 ед. по МакФарланду, что соответствовало концентрации 1,5 x 108 КОЕ/мл. Инокулюм использовали в течение 15 мин после приготовления, его наносили пипеткой на поверхность чашки Петри со средой Мюллера-Хинтона (ФБУН ГНЦ ПМБ, Оболенск) в объеме 1–2 мл, равномерно распределяли по поверхности стерильным шпателем. Приоткрытые чашки подсушивали при комнатной температуре в течение 10–15 мин. Затем наносили с помощью стерильной пипетки экстракты биологически активных веществ из каллусов шлемника обыкновенного. Все микроорганизмы инкубировали при температуре 37 ℃ в течение 24 ч. Результат оценивали по следующим критериям: «–» – рост тест культуры (антибактериальное действие отсутствует); «+» – отсутствие роста (антибактериальный эффект выражен); «±» – угнетение роста (бактериостатическое действие).

Результаты

Изучение антибактериального действия выявило преимущественную активность 40% спиртовых извлечений каллусов шлемника обыкновенного образцов 17 (байкалина) и 19 (вогонина). Установлено выраженное антибактериальное действие спиртовых извлечений образцов 17 (байкалина) и 19 (вогонина) по отношению к грамположительным и грамотрица-тельным микроорганизмам, а также к грибам рода Candida spp .

Результаты исследований представлены в таблицах 1–3.

Таблица 1.

Антимикробная активность образцов флавоноидов из Scutellaria galericulata L . на палочковидную микрофлору

Table 1.

Antimicrobial activity of flavonoid samples from Scutellaria galericulata L. on rod – shaped microflora

Лабораторный шифр вещества Laboratory code of the substance	Антимикробная активность образцов к тест-культурам Antimicrobial activity of samples for test cultures
	Acinetobacter baumannii	Pseudomonas aeruginosa	Klebsiella pneumoniae	Serracia marcescens
17	-	+	+	+
18	-	±	-	-
19	+	+	+	+
	Escherichia coli lac +	Morganella morganii	Hafnia alvei	Bacillus cereus
17	±	+	+	±
18	-	±	+	-
19	±	+	+	±

Таблица 2.

Антимикробная активность образцов флавоноидов из Scutellaria galericulata L . на кокковую микрофлору

Table 2.

Antimicrobial activity of flavonoid samples from Scutellaria galericulata L . on coccus microflora

Лабораторный шифр вещества Laboratory code of the substance	Антимикробная активность образцов к тест-культурам Antimicrobial activity of samples for test cultures
	Staphylococcus aureus	Enterococcus faecalis	Enterococcus faecium
17	-	+	+
18	-	-	-
19	+	+	+

Таблица 3.

Антимикробная активность образцов флавоноидов из Scutellaria galericulata L. на грибы рода Candida spp .

Table 3.

Antimicrobial activity of flavonoid samples from Scutellaria galericulata L. on fungi of the genus Candida spp.

Лабораторный шифр вещества Laboratory code of the substance	Антимикробная активность образцов к тест-культурам Antimicrobial activity of samples for test cultures
	Candida non-albicans № 136	Candida non-albicans № 138	Candida non-albicans № 142	Candida non-albicans № 144
17	+	+	+	+
18	-	-	-	-
19	+	+	+	+