Антимікробна активність спиртових екстрактів, отриманих з листя і псевдобульб coelogyne flaccida lindl. (orchidaceae) щодо різних штамів staphylococcus aureus

Завантажити PDF

DOI: 10.32900/2312-8402-2020-124-4-14

Буюн Л.,
Ковальська Л.,
Гиренко О.,
Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України, Київ, Україна,
Ткаченко Г.,
Кургалюк Н.,
Інститут біології та наук про Землю, Поморська Академія в Слупську, Польща

Ключові слова: антимікробна активність, екстракти, орхідні, Coelogyne, штами Staphylococcus aureus, діско-діфузний метод

Метою дослідження було вивчення антимікробної активності in vitro етанольних екстрактів, отриманих з листя і псевдобульб Coelogyne flaccida Lindl. щодо Staphylococcus aureus subsp. aureus Rosenbach (ATCC®25923™) (mecA-негативний), Staphylococcus aureus subsp. aureus Rosenbach (ATCC®29213™) (mecA-негативний, чутливий до оксациліну, штам, який продукує слабку β-лактамазу), Staphylococcus aureus NCTC 12493 (mecA-позитивний, метицилін-резистентний, штам EUCAST QC для цефокситину). Листя і псевдобульби рослин C. flaccida, культивованих в тепличних умовах, були відібрані в Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришко Національної академії наук України. Свіже листя і псевдобульби промивали, зважували, подрібнювали і гомогенізували в 96% етанолі (в пропорції 1:19) при кімнатній температурі. Потім екстракти фільтрували і досліджували їх антимікробну активність.
Живильним середовищем служив триптиказо-соєвий агар (Oxoid ™ , Великобританія), доповнений 10%-ною дефібринованою овечою кров’ю. Культури вирощували аеробно протягом 24 год. при 37°С. Потім культури розбавляли стерильним розчином 0,9% нормального фізіологічного розчину, щоб наблизити щільність до 0,5 стандарту Макфарланда. Стандарт McFarland готували шляхом інокуляції колоній тест-штаму бактерій в стерильному фізіологічному розчині і підгонки щільності клітин до заданої концентрації.
Тестування протимікробної чутливості до препаратів проводилося на агарі Мюллера-Хинтона методом дискової дифузії (протокол тесту на чутливість Кірбі-Бауера). Досліджені етанольні екстракти, отримані з листя і псевдобульб C. flaccida, показали високу антибактеріальну активність щодо різних штамів S. aureus. Спостережувана активність може сприяти тому, що орхідеї використовуються при інфекційних і запальних станах в етномедицині.
Дослідження показали, що етанольні екстракти C. flaccida мають найбільшу антибактеріальну активність відносно штаму S. aureus NCTC 12493. Ці результати привели авторів до припущення, що ці екстракти можуть бути використані в якості природних антисептиків і антимікробних засобів в медицині і тваринництві. Проте, незважаючи на багатообіцяючі результати, необхідно провести додаткові дослідження для подальшої оцінки ролі конкретних сполук, виділених з усіх частин рослин орхідеї, обумовлених антимікробною активністю.

Бібліографічний список

  1. Al-Mebairik, N., El-Kersh, T.A., Al-Sheikh, Y.A., & Marie, M.A.M. (2016). A review of virulence factors, pathogenesis, and antibiotic resistance in Staphylococcus aureus. Rev. Med. Microbiol., 27, 50–56.
  2. Baker, J., Borris, R.P., Carte, B., Cordell, G.A., & Soejarto, D.D. (1995). Natural product drug discovery and development: New perspective on international collaboration. J. Natl. Prod., 58, 1325–1357.
  3. Bauer, A. , Kirby, W. M., Sherris, J. C., & Turck, M. (1966). Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. Am. J. Clin. Pathol., 45 (4), 493–496.
  4. Buyun, L., Tkachenko, H., Kovalska, L., & Osadowski, Z. (2016). Preliminary screening of Coelogyneovalis Lindl. (Orchidaceae) for antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. Days of laboratory medicine: proceedings of the Republican scientific and practical conference. Ed. V.V. Vorobyov (р. 10). Grodno : GRSMU.
  5. Buyun, L., Tkachenko, H., & Osadowski, Z. (2016). Antimicrobial activities of the various extracts obtained from leaves and pseudobulbs of Coelogynetomentosa Lindl. (Orchidaceae). III International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists “Ecology – Philosophy of Human Existence“, dedicated to the 30th anniversary of the Chernobyl disaster, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, April 26-28, 2016. (рр. 10-12). Kyiv.
  6. Buyun, L., Tkachenko, H., Osadowski, Z., Góralczyk, A., Kovalska, L., & Gyrenko, O. (2016). Antimicrobial screening of the various extracts derived from the leaves and pseudobulbs of Coelogynespeciosa(Blume) Lindl. (Orchidaceae). Słupskie Prace Biologiczne, 13, 37–
  7. Buyun, L., Tkachenko, H., Osadowski, Z., Góralczyk, A., Kovalska, L., & Gyrenko, O. (2018). Evaluation of antifungal efficacy of ethanolic extracts obtained from vegetative organs of some epiphytic orchids from Coelogyne genus against Candida albicans. Słupskie Prace Biologiczne, 15, 39–58.
  8. Buyun, L., Tkachenko, H., Kurhaluk, N., Gyrenko, O., Kovalska, L., Góralczyk, A., Tomin, V., & Osadowski, Z. (2019). Antibacterial Activity of the Ethanolic Extracts Derived from Leaves and Pseudobulbs of Some Orchids Belonging to Coelogyne Genus Against Enterobacter cloacae Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health, and Life Quality, (3), 348–360.
  9. Buyun L., Tkachenko H., Osadowski Z., & Kovalska L. (2016). Antimicrobial activities of the various extracts obtained from leaves and pseudobulbs of Coelogynehuettneriana f. (Orchidaceae). Ontogenesis – state, problems and prospects of studying plants in cultural and natural cenoses : Proceedings of International. conferences dedicated to the 110th anniversary of the birth of the Dean of the Agronomy Faculty Lipes Veniamin Elevich (June 10-11, 2016) (рр.. 8–11). Kherson : RVC “Kolos”
  10. Buyun, L., Tkachenko, H., Osadowski, Z., Kovalska, L., & Gyrenko, O. (2016). Antimicrobial activity screening of extracts from leaves and pseudobulbs of Coelogynecristata Lindl. (Orchidaceae). Scientific proceedings of the international network AgroBioNet of the institution and researcher of international research, education and development programme “Agrobiodiversity for improving nutrition, health, and life quality 2016“. Slovak University of Agriculture in Nitra, Nitra, November 2016 (рр. 40–44).
  11. Buyun, L., Tkachenko, H., Osadowski,, Kovalska, L., & Gyrenko, O. (2017). The antimicrobial properties of the various extracts derived from the pseudobulbs of Coelogynespeciosa (Blume) Lindl. (Orchidaceae) against Staphylococcus aureus. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality, 1, 43–49.
  12. Buyun, L. , Tkachenko, H. M., & Osadowski, Z. (2016). Antibacterial and antifungal activity of the ethanolic extract from Coelogynebrachyptera Rchb. f. leaves (Orchidaceae). Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Sustainable technologies and the legal economic aspects of agricultural production”, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine (April 27-28, 2016) (рр. 133–135). Kyiv
  13. Chen, B.-C., Lin, C.-X., Chen, N.-P., Gao, C.-X., Zhao, Y.-J., & Qian, C.-D. (2018). Phenanthrene antibiotic targets bacterial membranes and kills Staphylococcus aureus with a low propensity for resistance development. Microbiol., 9, 1593.
  14. Costerton, J. , Stewart, P. S., & Greenberg, E. P. (1999). Bacterial biofilms : a common cause of persistent infections. Science, 284, 1318–1322.
  15. Fluit, A. (2012). Livestock-associated Staphylococcus aureus. Clin. Microbiol. Infect., 18(8), 735–744.
  16. Góralczyk, A., Tkachenko, H., Buyun, L., & Osadowski, Z. (2016). The antimicrobial potential of ethanolic extract of Coelogynecristata (Orchidaceae) leaves. Youth and Progress of Biology : Book of Abstracts of XII International Scientific Conference for Students and Ph.D. Students (Lviv, April 19-21, 2016) (рр. 259–260). Lviv
  17. Gravendeel, B. (2000). Reorganising the orchid genus Coelogyne: a phylogenetic classification based on morphology and molecules. Leiden (Netherlands), Leiden University
  18. Hogan, S., Zapotoczna, M., Stevens, N. T., Humphreys, H., O’Gara, J. P., & O’Neill, E. (2016). Eradication of Staphylococcus aureus catheter-related biofilm infections using ML : 8 and Citrox. Agents Chemother., 60, 5968–5975.
  19. Khan M. R., & Omoloso A. D. (2004). Antibacterial activity of Galeolafoliata. Fitoterapia, 75(5), 494-496.
  20. Kong, C., Chee, C. , Richter, K., Thomas, N., Abd Rahman, N., & Nathan,S. (2018). Suppression of Staphylococcus aureus biofilm formation and virulence by a benzimidazole derivative, UM-C162. Sci. Rep., 8 (1), 2758.
  21. Lu, L., Hu, W., Tian, Z., Yuan, D., Yi, G., Zhou, Y., Cheng, Q., & Zhu, J., Li, (2019). Developing natural products as potential anti-biofilm agents. Chinese Medicine, 14, 11.
  22. McNamee, P. , McCullagh, J. J., Thorp, B. H., Ball, H. J., Graham, D., McCullough, S. J., McConaghy, D., & Smyth, J. A. (1998). Study of leg weakness in two commercial broiler flocks. Vet. Rec., 143(5), 131–135.
  23. McNamee, P. , & Smyth, J. A. (2000). Bacterial chondronecrosis with osteomyelitis (‘femoral head necrosis’) of broiler chickens: a review. Avian Pathol., 29(5), 477–495.
  24. Meemken, D., Blaha, T., Tegeler, R., Tenhagen, B. , Guerra, B., Hammerl, J. A., Hertwig, S., Käsbohrer, A., Appel, B., & Fetsch, A. (2010). Livestock associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (LaMRSA) isolated from lesions of pigs at necropsy in northwest Germany between 2004 and 2007. Zoonoses Public Health, 57(7-8), e143–e148.
  25. Nakamura, K., Shirai, J., Imai, K., Hihara, H., & Tanimura, N. (1997). Outbreak of comb necrosis in layer breeder chickens. Avian Dis., 41(1), 252–256.
  26. Okoth, D. , Chenia, H. Y., & Koorbanally, N. A. (2013). Antibacterial and antioxidant activities of flavonoids from Lanneaalata (Engl.) Engl. (Anacardiaceae). Phytochem. Lett., 6, 476–481.
  27. Pérez Gutiérrez, P. M. (2010). Orchids: A review of uses in traditional medicine, its phytochemistry and pharmacology. Journal of Medicinal Plants Research, 4(8), 592–638.
  28. SahayaShibu, B., Chitra Devi, B., SarmadMoin, L., & Servin Wesley, P. (2013). Evaluation of bioactive potential of Coelogyne nervosa Rich. – an endemic medicinal orchid of western Ghats, India. Asian J. Pharm. Clin. Res., 6 (1), 114–118.
  29. Subedi, A. (2011). New species, pollinator interactions and pharmaceutical potential of Himalayan orchids. Ph.D. Thesis, Leiden University, The Netherlands.
  30. Tkachenko, H. , Trukhan, M. A., Buyun, L. I., Shon, Kh. N., & Chiong, M. (2016). Antibacterial efficacy of some orchid species of the genus CoelogyneLindl. in relation to Staphylococcus aureus. Proceedings of the N.I. Pirogov XI International (XX All-Russian) scientific medical conference of students and young scientists. Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov (March 17, 2016) (рр.632-633). Moscow
  31. Tkachenko, H., Truchan, M., Buyun, L., Kovalska, L., & Gyrenko, A. (2015). Antifungal efficacy of some orchids from Coelogyne genus against Candida albicans.Abstracts of the International Scientific and Practical Conference of Scientists, Postgraduates and Students “Integrated Plant Protection and Quarantine. Prospects for development in the XXI century“, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, (November 19-20, 2015) (рр. 178–181). Kyiv
  32. Zar, J. (1999). Biostatistical Analysis. 4th ed., Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.