Визначення фунгіцидних властивостей ефірної олії евгенолу для культури грибів виду Aspergillus niger

microbiolumsa@gmail.com

Вступ

Дослідження виконані в межах НДР кафедри гігієни, екології та охорони праці в галузі ВДНЗУ «Українська медична стоматологічна академія» м. Полтави «Наукове обґрунтування профілактики негативного впливу окремих чинників довкілля на якість життя і стан здоров'я дітей в умовах геохімічної провінції», № державної реєстрації 0111U008522.

Патогенні гриби роду Aspergillus широко розповсюджені у природі. Вони колонізують різноманітні еконіші і мешкають у природних регіонах земної кулі на усіх материках. Аспергіли, у широкому розумінні роду можуть бути унікальними патогенами і у той же час є сапробами. Вони є досить стійкі до таких факторів, як УФ-опромінення, високі чи низькі температури [9,13]. Для боротьби із спорами патогенних грибів використовуються токсичні для людини і тварин речовини, що можуть акумулюватися в організмі і забруднювати навколишнє середовище. Застосування таких засобів може сприяти виникненню патологій, які пов'язані з екологічними порушеннями і появою збудників стійких до лікарських хіміопрепаратів. Тому пріоритетним і актуальним залишається пошук нових, ефективних, екологічно безпечних композицій рослинного походження, до яких належать ефірні олії. Речовини рослинного походження не викликають резистентності мікроорганізмів, алергічних, імунотоксичних і мутагенних ефектів навіть у разі тривалого застосування [6,7,9]. Так, В.В. Ніколаєвський всебічно дослідив більшість відомих ефірних олій не лише з точки зору їх бактерицидної дії, а й з боку впливу на макроорганізм. Було виявлено, що найбільш виражена антимікробна активність притаманна ефірній олії монарди дудчастої та базиліку евгенольного, а також експериментально було доведено відсутність негативного їх впливу на макроорганізм [6]. Встановлено фунгіцидний вплив водного екстракту з надземної частини Monarda didyma відносно фітопатогенного гриба Fusarium oxysporum. Антигрибкові властивості екстрактів рослин обумовлені передусім кількісним і якісним складом ефірних олій, які синтезують рослини [3]. Евгенол і карвакрол складові багатьох ефірних олій, виділені як окремі препарати й рекомендовані для лікування орального кандидозу. Необхідні подальші дослідження їх фармакокінетичних і токсикологічних властивостей. Евгенол і карвакрол не викликають отруєння в щурів у терапевтичних дозах [12]. ефірний олія фунгіцидний гриб

Мета дослідження. Визначення мінімальної пригнічуючої концентрації ефірної олії евгенолу для культури грибів виду Aspergillus niger.

1. Об'єкт і методи дослідження

В якості основної досліджуваної речовини використовували ефірну олію евгенолу (виробник ЗАО «ОЄЗ ВладМиВа», Россия). Виділення та ідентифікацію грибів Aspergillus niger, проводили за загальноприйнятими методиками. Визначення чутливості грибів до евгенолу здійснювали диско-дифузійним методом. Кількісне визначення мінімальної пригнічуючої концентрації (МПК) ефірної олії евгенолу для культури грибів досліджували за допомогою метода послідовних макророзведень [5]. Протигрибкову дію ефірних олій краще оцінювати у рідких середовищах, оскільки гідрофобна природа більшості компонентів ефірної олії перешкоджає однорідному розповсюдженню цих речовин в агарі. Окремо визначали чутливість штамів A. niger до спиртового розчину у розведеннях даного дослідження. Суспензію спор культури грибів готували на бульйоні Сабуро, концентрацію колонієутворюючих одиниць в 1 мл суспензії визначали стандартним методом за допомогою камери Горяєва. Конідії обережно збирали бактеріологічною петлею з поверхні колоній (2-3 бактеріологічних петлі на 7-10 мл бульйону) та вносили у бульйон Сабуро, ретельно перемішуючи, аби «розбити» ланцюжки конідій. Перед кожним відбором суспензії для підрахунку спор її ретельно перемішували, оскільки спори швидко осідають на дно пробірки. Підраховували кількість спор мінімум у п'яти великих квадратах камери Горяєва по діагоналі або у кутах сітки та в її середині при збільшенні мікроскопа 15 х 10. Готували два препарати. Підрахунок спор у першому препараті проводили в обох сітках камери, у другому препараті в одній із сіток. Таким чином, підрахунок проводили у трьох сітках. Вираховували середню кількість спор n. Сітка камери Горяєва складається з 225 великих квадратів, об'єм 1 квадрата дорівнює 0,004 мм3. Якщо в 1 квадраті (в 0,004 мм3) виявлено n колонієутворюючих одиниць, то в 1 мл (в 1000 мм3) їх кількість Х дорівнює:

Х = n х 1000:0,004;

Х = n х 250000, отже Х = n х 2,5 х106

Особливості росту тест-культури при культивуванні з ефірною олією евгенолу в рідкому поживному середовищі

1. Билай В.И. Основы общей микологии: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / В.И. Билай. К.: Вища шк.: Главное изд-во, 1980. 360 с.

2. Брага П.С. Эвгенол и тимол по отдельности и в сочетании вызывают морфологические изменения оболочки Candida albicans / П.С. Брага, М. Даль Сассо, М. Альфири // Физиотерапия. 2007. Т 78, № 6. С. 396-400.

3. Котюк Л.А. Фунгіцидна активність екстрактів ефіроолійних рослин родини Lamifceae Lindl. відносно Fusarium Oxysporum / Л.А. Котюк, І.В. Іващенко // Біологічний вісник Мелітопольського державного педагогічного університету ім. Богдана Хмельницького. Мелітополь, 2013. Вип. 3 (9), Т 3. С. 70-82.

4. Методы экспериментальной микологии. Справочник / Под. общ. ред. В.И. Билая. К.: Наук. думка, 1982. 551 с.

5. Наказ МОЗ України за № 167 від 05.04.2007 р. «Про затвердження методичних вказівок «Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів». К., 2007. 52 с.

6. Николаевский В.В. Биологическая активность эфирных масел / В.В. Николаевский, А.Е. Еременко, И.К. Иванов. М.: Медицина, 1987. С. 144.

7. Николаевский В.В. Аромотерапия: Справочник / В.В. Николаевский. -- М.: Медицина, 2009. 197 с.

8. Сергеев А.Ю. Грибковые инфекции: Рук. для врачей / А.Ю. Сергеев, Ю.В. Сергеев. М.: Бином-Пресс, 2003. 439 с.

9. Солдатенко С.С. Аромотерапия. Профилактика и лечение эфирными маслами / С.С. Солдатенко, ГФ. Кащенко, А.В. Пидаев. Симферополь: Таврида, 1999. 206 с.

10. Челпаченко О.Е. Микробиологические аспекты антимикотической фитотерапии (Обзор) / О.Е. Челпаченко, Н.Б. Перунова, Е.В. Иванова, С.В. Андрющенко, Е.И. Данилова, Л.П. Федотова // Проблемы медицинской микологии. 2014. Т 16, № 3. С. 13-18.

11. Aspergillosis: From Diagnosis to Prevention / Edited by Alessandro C. Pasqualotto. Springer Science+Business Media B.V., 2010. 1027 p.

12. Chami N. Antifungal treatment with carvacrol and eugenol of oral candidiasis in immunosuppressed rats / N. Chami, F. Chami, S. Bennis, J. Trouillas, А. Remmal // Brazilian Journal of Infectious Diseases. 2004. V. 8, № 3. Р 217-226.

13. Polianska V.P. Medical mycology textbook / V.P. Polianska, N.P Kovalenko, I.A. Kovalenko. Poltava: PUET, 2012. 80 p.

Анотація

ВИЗНАЧЕННЯ ФУНГІЦИДНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕФІРНОЇ ОЛІЇ ЕВГЕНОЛУ ДЛЯ КУЛЬТУРИ ГРИБІВ ВИДУ ASPERGILLUS NIGER

Полянська В. П., Саргош О. Д., Полянський О. О.

Резюме. У статті наведені результати експериментального дослідження фунгіцидної активності ефірної олії евгенолу щодо грибів виду Aspergillus niger. За результатами дослідження встановлена фунгіцидна дія евгенолу у діапазоні 267,4-16,7 мг/мл, визначена мінімальна фунгіцидна активність евгенолу щодо грибів виду Aspergillus niger, яка становила 16,7 мг/мл. Фунгіостатична активність евгенолу не була встановлена. Ефірна олія евгенолу може бути використана як дезінфікуючий засіб.

Ключові слова; ефірна олія, евгенол, гриби виду Aspergillus niger, мінімальна пригнічуюча концентрація, мінімальна фунгіостатична концентрація, мінімальна фунгіцидна концентрація.

Аннотация

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНГИЦИДНЫХ СВОЙСТВ ЭФИРНОГО МАСЛА ЭВГЕНОЛА ДЛЯ КУЛЬТУРЫ ГРИБОВ ВИДА ASPERGILLUS NIGER

Полянская В. П., Саргош О. Д., Полянский А. А.

Резюме. В статье приведены результаты экспериментального исследования фунгицидной активности эфирного масла по отношению к грибам вида Aspergillus niger. По результатам исследования установлено фунгицидное действие эвгенола в диапазоне 267,4-16,7 мг/мл, определена минимальная фунгицидная активность эвгенола по отношению к грибам вида Aspergillus niger, которая составляла 16,7 мг/мл. Фунгиостатическая активность эвгенола не была установлена. Эфирное масло эвгенола может бать использовано как дезинфицирующее средство.

Ключевые слова: эфирное масло, эвгенол, грибы вида Aspergillus niger, минимальная угнетающая концентрация, минимальная фунгиостатическая концентрация, минимальная фунгицидная концентрация.

Annotation

SPECIFICATION OF THE FUNGICIDAL PROPERTIES OF EUGENOL ESSENTIAL OIL FOR THE FUNGI CULTURE SPECIES ASPERGILLUS NIGER

Polianska V. P., Sarhosh O. D., Polianskyi O. O.

Abstract. Pathogenic fungi of genus Aspergillus are widely spread in nature. They colonize various environmental niches and live in natural areas of the globe on all the continents. Aspergilli, in the broadest sense of the genus can be unique pathogens but at the same time they are saprobes. They are resistant to such factors as UV irradiation, high or low temperatures. The toxic substances harmful to humans and animals that can be accumulated in the organism and pollute the environment are used to fight with the pathogenic fungi spores. Therefore, the development of new, effective, environmentally safe compositions of plant origin, which include essential oils is the priority and currently important task. Substances of plant origin do not cause microbial resistance, allergic, immunotoxic and mutagenic effects even in long-term use. According to the literature data the use of eugenol (4-allyl-2-methoxyphenol) which belongs to the phenol group is widely applied in medicine and has anti-bacterial, anti-inflammatory, pain-relieving properties.

Therefore, the aim of our study was to determine the minimal inhibitory concentration of eugenol essential oil for the culture of fungi species Aspergillus niger. While studying the effect of eugenol on the selected culture of fungi species A. niger the drug efficiency inhibiting its growth on the dense nutrient medium was presented. The paper disc method determined that the eugenol essential oil represented pronounced antifungal properties against the studied Aspergillus niger culture, that was stated by the diameter index of growth inhibition of culture (39±0.8 mm). The growth inhibition of the fungi species A. niger was observed in the nutrient medium with concentration of eugenol essential oil in the range of 267.4 mg/ml 16.7 mg/ml after 72 hours and the minimal inhibitory concentration of eugenol for A. niger was 16.7 mg/ml. It was determined that the minimal fungicidal concentration of eugenol essential oil after 72 hours of incubation amounts to 16.7 mg/ml. Thus, the fungistatic eugenol effect on fungi of the species Aspergillus niger according to given dilutions was not observed. The fungicidal activity of essential oils depends on their ability to dissolve in fats, which causes their permeability through biological membranes. It is known that the structure of eugenol contains lipophilic molecules that are able to penetrate between acyl links of fatty acids, thereby disrupting fluidity and permeability of membranes. This affects the regulation and functioning of membrane-associated enzymes that catalyze synthesis of the major polisaharid components of cell wall, including beta-glycan, chitin, mannan, which causes the disruption of cell growth and membrane morphogenesis.

Consequently, the eugenol essential oil can be used as disinfectant.

Keywords: essential oil, eugenol, fungi of species Aspergillus niger, minimal overwhelming concentration, minimal fungistatic concentration, minimal fungicidal concentration.

Размещено на Allbest.ru