Научный журнал

Научное обозрение. Педагогические науки

ISSN 2500-3402

ПИ №ФС77-57475

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Русяева М.Л. 1 Филончикова Е.С. 1 Сизенцов Я.А. 1

---

1 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»

Данная статья посвящена изучению вопроса влияния солей, в качестве катиона которых выступает эссенциальный элемент – цинк, на рост пробиотических, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Рассматриваемый вопрос имеет важное значение в связи с все растущей проблемой антибиотикорезистентности микроорганизмов. Антибиотикорезистентность микроорганизмов – это устойчивость патогенных микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания к широкому спектру антибиотиков (бета-лактамы, макролиды, стеройды, тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды, пептидные антибиотики, ванкомицин, полиены и антибиотики различного химического строения), т.е. происходит снижение их чувствительности к антибактериальным препаратам. Т.е. антибиотики начинают утрачивать свое практическое значение в борьбе с инфекционными агентами, что поднимает новый вопрос – какими еще средствами можно бороться с патогенными микроорганизмами, если антибиотики не действуют? Такими средствами могут выступать экстракты лекарственных растений (чистотел, дуб, ромашка, алое и др.), которые отчасти обладают антибактериальными свойствами или же – это металлы (медь, цинк), которые имеют высокий уровень бактерицидности. Данная проблема – резистентность микроорганизмов к антибиотическим препаратам – на текущий момент стоит также остро, как и раньше, потому что конкретного решения вопроса нет, а количество случаев заболеваний все возрастает.

Статья в формате PDF

0 KB

антибиотикорезистентность

патогенные микроорганизмы

соли цинка

1. Намазанова-Баранова Л.С. Антибиотикорезистентность в современном мире / Л.С. Намазанова-Баранова, А.А. Баранов // Педиатрическая фармакология. – 2017. – № 5. – С. 341 – 354.

2 Ибрагимова Р.Р. Проблема антибиотикорезистентности в современном мире / Р.Р. Ибрагимова, П.А. Кузнецов // Международный студенческий форум 2017. Актуальные вопросы современной микробиологии и иммунологии. – https://scienceforum.ru/2017/article/2017031534 (дата обращения: 12.04.2019).

3. Чичерина В.Р. Использование результатов по изучению токсичности катионов цинка на рост микроорганизмов в образовательном процессе / В.Р. Чичерина, О.П. Клименко, В.А. Сербова [и др.] // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры материалы Всероссийской научно-методической конференции. Министерство образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет». – 2018. – С. 2855–2860.

4. Королькова Д.С. Определение минимальных подавляющих концентраций солей цинка на рост пробиотических штаммов бактерий рода Bacillus / Д.С. Королькова, М.Л. Русяева, И.В. Коробова // Международный студенческий вестник. – 2018. – № 4–3. – С. 411–414.

5. Морозова Н.В. Оценка резистентности пробиотических штаммов микроорганизмов к эссенциальным и токсичным тяжелым металлам / Н.В. Морозова, И.В. Коробова // Российский иммунологический журнал. – 2017. – Т.11(20). – № 3. – С. 427–428.

Антибиотикорезистентность – устойчивость возбудителей различных инфекционных заболеваний к широкому спектру антибиотиков, т.е. происходит снижение чувствительности патогенной микрофлоры к антибактериальным препаратам. Данная проблема является глобальной для всего человечества. И с каждым днем становится все более сложно бороться с окружающими, и населяющими нас микроорганизмами. Все это связано с такими общеизвестными фактами, как то, что в последние десятилетия не было создано ни одной новой молекулы антибиотиков; фармацевтические предприятия не заинтересованы в разработках других антибиотиков; а также, использование антибиотиков не по назначению – т.е. когда люди сами себе прописывают препараты не зная причину своего недуга и т.д. [1]

Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам может быть двух типов: природная и приобретенная. Приобретенная устойчивость заключается чаще всего в синтезе ферментов, которые изменяют или инактивируют антибактериальные средства (бета-лактамазы, ацетилтрансферазы и др.). Отсутствие у микроорганизма мишени, на которую непосредственно влияет антибиотик, выражает его природную устойчивость. Наиболее быстро вырабатывают устойчивость к используемым в настоящее время антибиотикам стафилококки, пневмококки и т.д. [2].

В связи с растущей проблемой антибиотикорезистентности многие ученые и исследователи пытаются разработать другие эффективные средства отличные от антибиотиков, которые бы имели аналогичное или даже превышающее их бактерицидное действие. В качестве таких средств могут быть использованы экстракты лекарственных растений, металлы и другое. Но, например, многие лекарственные растения обладающие хорошими ранозаживляющими, затягивающими свойствами, не имеют выраженного бактерицидного действия, что не может быть использовано для прекращения развития патогенных микроорганизмов в ране. А цинковая мазь, в состав которой входит только оксид цинка и вазелин, обладает помимо адсорбирующего, подсушивающего действия, еще и антисептическое. Т.е. использование эссенциальных элементов в составе антимикробных препаратов для предотвращения развития инфекции является открытой областью, которую необходимо тщательно изучить [2–3].

Таким образом, все эти средства – антибиотики, экстракты лекарственных растений, эссенциальные металлы – использующиеся по отдельности сейчас, могут быть применены для создания высокоэффективного бактерицидного, ранозаживляющего препарата путем совмещения их действий.

В следствие этого, целью нашего исследования является изучение бактерицидного действия солей, в состав которых в качестве катиона выступает эссенциальный элемент – цинк, по отношению к пробиотическим, патогенным и условно-патогенным щтаммам микроорганизмов (рисунок).

В качестве объектов исследования были использованы такие штаммы микроорганизмов, как четыре пробиотических препарата на основе бактерий рода Bacillus: Споробактерин (B. subtilis 534), Ветом 1.1 (B. subtilis 10641), Ветом 3 (B. amyloliquefaciens 10642), Ветом 4 (B. amyloliquefaciens 10643), условно-патогенные микроорганизмы: Escherichia coli, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, а также патогенный штамм: Pseudomonas aeruginosa. В качестве бактерицидных факторов в работе использовались сульфат цинка (ZnSO4), нитрат цинка(Zn(NO3)2) и ацетат цинка (Zn(СH3COO)2).

1 2 3

4 5 6

Влияние ZnSO4 на рост исследуемых микроорганизмов: 1 – B. subtilis 534; 2 – M. luteus; 3 – P. aeruginosa; 4 – B. amyloliquefaciens 10642; 5 – B. subtilis 10641; 6 – E. coli

Для оценки биотоксичности солей цинка использовали метод агаровых лунок, выбор данного метода объясняется тем, что он позволяет не только качественно, но и количественно оценить влияние химических соединений на рост анализируемых микроорганизмов [4].

Методика выполнения заключается в следующем: изучаемый микроорганизм высевали сплошным «газоном» на поверхность агаровой пластинки (1,5 % МПА) в чашке Петри. После этого, пробочным сверлом (диаметр 5 мм) вырезали агаровые блочки, при этом на одной чашке Петри можно разместить до 7 агаровых лунок в которые в последующем вносили исследуемые концентрации веществ для оценки их ингибирующего и субингибирующего эффекта. Чашки помещали в термостат на 24 часа при температуре 37°С. После инкубирования производили визуальную оценку действия исследуемого металла на рост популяции. Отсутствие зон подавления роста свидетельствовало о отсутствии влияния либо соли в целом (как правило данное явление отмечалось у солей с низки уровнем диссоциации), либо определенной концентрации. В том случае если исследуемое вещество обладало высокой бактерицидной активностью в отношении исследуемого микроорганизма регистрировали значительные зоны подавления роста вокруг лунки [5].

Данные, представленные на рисунке, показывают, что высокие концентрации катионов цинка оказывают выраженный бактерицидный эффект как в отношении пробиотических штаммов, так и в отношении патогенных и условно-патогенных штаммов микроорганизмов. Т.е. наблюдается прямая зависимость между концентрацией химического вещества и зоной подавления роста микроорганизма, по мере снижения концентрации уменьшается диаметр зоны подавления вплоть до ее отсутствия. Обобщенные данные по изучению влияния солей цинка на исследуемые микроорганизмы представлены в таблице.

Оценка влияния солей цинка на рост исследуемых микроорганизмов

Окончание табл.

При исследовании влияния анионных компонентов цинка на пробиотические, патогенные и условно-патогенные штаммы были получены следующие результаты. Исследования показывают о достаточно выраженном токсическом влиянии всех исследуемых солей цинка не зависимо от анионного компонента в отношении изучаемых микроорганизмов. Но следует отметить, что наиболее выраженным токсическим эффектом в отношении микроорганизмов S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, M. luteus обладает сульфат цинка, однако значения зон подавления роста, которого, незначительно превысили значения ацетата и нитрата цинка для изучаемых штаммов. Данная зависимость также наблюдается и в отношении пробиотических штаммов (B. subtilis, 534 B. subtilis 106,4 B. amyloliquefaciens 10642,1 B. amyloliquefaciens 10643)

Также было установлено, что в отношении нитрата, сульфата и ацетата цинка наиболее устойчивым оказался патогенный штамм P. aeruginosa.

Библиографическая ссылка