Динамика факторов персистенции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксидантной активностью

Уткина, Татьяна Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Динамика факторов персистенции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксидантной активностью
ВАК РФ 03.02.03, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Динамика факторов персистенции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксидантной активностью"

003494583

Уткина Татьяна Михайловна

ДИНАМИКА ФАКТОРОВ ПЕРСИСТЕНЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ СОЕДИНЕНИЙ С АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

03.02.03 - «Микробиология»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 5 мдр ?910

Оренбург-2010

Работа выполнена в ГУ «Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук»

Научный руководитель:

доктор биологических наук

ГУ «Институт клеточного и внутриклеточного

симбиоза УрО РАН»

Карташова Ольга Львовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор ГОУВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению

и социальному развитию» Соловых Галина Николаевна

доктор медицинских наук ГОУ ВПО

«Оренбургский государственный университет» Брудастов Юрий Авенирович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится « апреля 2010 г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д. 208.066.03. при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, зал заседаний диссертационного совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета

Немцева Наталия Вячеславовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Феномен выживания бактерий в организме хозяина рассматривается как одно из важных звеньев в патогенезе инфекционного процесса. Выживание бактерий в макроорганизме реализуется через их адаптацию к факторам защиты хозяина и может быть связано с инактивацией последних. В настоящее время установлено, что микроорганизмы способны подавлять многие факторы естественной резистентности организма хозяина, такие как лизоцим, комплемент, лакто-феррин и т.д. [Бухарин О.В., 1999]. Ведется поиск лекарственных средств с ан-типерсистентной активностью [Бухарин О.В. с соавт., 2003; Тарасевич A.B. с со-авт., 2003]. Рядом авторов было установлено, что антиперсистентное действие оказывают витамины-антиоксиданты [Чернова O.JL, 1989; Гриценко В.А., Парфенов О.Г., 1990], иммуномодуляторы (полиоксидоний) [Кириллов Д.А.,.2004], лекарственные растения, богатые антиоксидантами [Тарасевич A.B., 2004].

В настоящее время растет удельный вес и объем производства лекарственных препаратов полученных путем синтетических трансформаций веществ, выделяемых из дикорастущих и культивируемых растений.

В связи с этим, интерес представляет поиск химически синтезированных веществ, подавляющих персистентный потенциал патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и обладающих антиоксидантной активностью.

Цель исследования заключалась в изучении динамики персистентных свойств микроорганизмов под воздействием химически синтезированных соединений, обладающих антиоксидантной активностью.

Задачи исследования

1. Провести сравнительное изучение антиоксидантной активности химически синтезированных соединений разных групп: пентациклических тритерпе-ноидов и хлорированных циклопентенонов.

2. Определить чувствительность микроорганизмов и изучить изменения их персистентных свойств под воздействием химически синтезированных соединений.

3. Проанализировать связь между степенью влияния на перснстентные свойства микроорганизмов химически синтезированных соединений и уровнем их антиоксидантной активности.

4. Определить взаимосвязь в системе «структура вещества - антиперси-стентная активность».

Научная новизна

На основании изучения биологической активности 13 синтетических соединений, относящихся к хлорированным циклопентенонам этиленкетального и диметоксикетального рядов впервые установлено, что этиленкетальные хлор-циклопентеноны характеризовались более высоким уровнем антиоксидантной активности, низким уровнем минимальной бактерицидной активности по сравнению с диметоксикетальными хлорциклопентенонами, а также выраженным подавляющим действием на факторы персистенции изученных микроорганизмов. Показано, что представители обоих рядов, содержащие в структуре максимальное количество атомов хлора, эффективнее снижали персистентные свойства изученных микроорганизмов, чем их дехлорированные аналоги.

Изучена биологическая активность 22 синтетических соединений, относящихся к пентациклическим тритерпеноидам, структурной основой которых являлись бетулин и аллобетулин. Впервые показано, что циннаматы и метокси-циннаматы бетулина наиболее эффективно подавляли рост золотистых стафилококков и клебсиелл.

Установлено, что пентациклические тритерпеноиды с низкой и средней антиоксидантной активностью обладали разнонаправленным антиперсистентным действием, а с высокой антиоксидантной активностью — однонаправлено понижающим.

Выявлена положительная корреляционная связь (г<0,75) между степенью понижения персистентного потенциала микроорганизмов химическими соединениями и уровнем их антиоксидантной активности: персистентные свойства микроорганизмов наиболее эффективно подавляли соединения с высокой антиоксидантной активностью.

Установлен структурный компонент, определяющий эффективное подавление факторов персистенции микроорганизмов химическими соединениями и их высокую антиоксидантную активность. Присоединение фрагментов коричной кислоты к бетулину, аллобетулину и хинопимаровой кислоте приводило к повышению эффективности антиперсистентного действия соединений и увеличению уровня их антиоксидантной активности.

Теоретическая и практическая ценность

Изучение антиперсистентного влияния и антиоксидантной активности соединений и их отдельных фрагментов позволило получить новые данные о связи в системе «структура - функция».

Полученные знания о связи антиперсистентного действия соединения и уровня его антиоксидантной активности позволят отбирать наиболее эффективные соединения, обладающие антиперсистентным действием и антиоксидантной активностью, перспективные для создания новых средств, пригодных для борьбы с персистирующими патогенами.

Положения, выносимые на защиту

1. Изменение персистентных свойств микроорганизмов под действием пен-тациклических тритерпеноидов и хлорированных циклопентенонов разнона-правлено и определяется их химической структурой и видовой принадлежностью бактерий.

2. Эффективность антиперсистентного действия коррелирует с уровнем антиоксидантной активности исследованных новых синтетических соединений. Наличие в структуре пентациклических тритерпеноидов фрагмента коричной кислоты усиливает антиперсистентное действие и антиоксидантную активность химических соединений.

Апробация работы.

конференциях «Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2006, 2009), VI Всероссийском научном семинаре с молодежной научной школой «Химия и медицина» (г. Уфа, 2007), IX съезде Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (г. Москва, 2007), симпозиуме «Фундаментальные науки - новым лекарствам» (г. Москва, 2008), I международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Донецк, 2009), Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах» (г. Москва, 2009), VII Всероссийской конференции с молодежной научной школой «Химия и медицина, 0рхимед-2009» (г. Уфа, 2009).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 5 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертационной работы

Текст диссертации изложен на 124 страницах машинописи, содержит введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы собственных исследований, заключение, выводы, указатель литературы, включающий 87 отечественных и 104 иностранных источника. Текст иллюстрирован 19 таблицами и 16 рисунками.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы и методы исследования

Материалом для исследования послужили следующие штаммы микроорганизмов: Klebsiella pneumoniae, депонированный в ГИСК им. Тарасевича под номером 278 (AJIA - 1,1-1,2 мкг/мл*ОП и АКрА - 2,5±0,001 мг/мл), предоставленный нам сотрудниками лаборатории молекулярно-генетических исследований и биомониторинга ИКиВС УрО РАН; Staphylococcus aureus, выделенный нами в процессе работы из гнойного отделяемого трофической язвы; (АЛА - 0,8-1 мкг/мл*ОП, АКрА - 2,43±0,38 мг/мл). Лактозонегативная Escherichia coli (АЛА 1,755±0,076 мкг/мл*ОП, АКрА - 3±0,01 мг/мл); лактозопозитивная Escherichia coli (АЛА - 0,949±0,27 мкг/мл*ОП, АКрА - 3±0,001 мг/мл); Citrobacter diversus

(АЛА - 0,681±0,11 мкг/мл*ОП, АКрА - 3±0,01 мг/мл); Klebsiella oxytoca (АЛА -0,671±0,15 мкг/мл*ОП, АКрА - 3±0,001 мг/мл) из коллекции ИКиВС УрО РАН.

Выделение и идентификацию штаммов микроорганизмов проводили на основании общепринятых методов по морфологическим, тинкториальным, культу-ральным и биохимическим свойствам [Биргер М.О., 1982]. Для идентификации использовали стандартные системы STAPHYtest, ENTEROtest, NEFERMtest (La-Chema, Чехия).

Изучение антимикробной активности химически синтезированных соединений проводили общепринятыми методами [Биргер М. О., 1982]. Определение антилизоцимной, антикомплементарной и антикарнозиновой активностей проводили по Бухарину О.В. с соавт. (1999).

Антиоксидантную активность химических соединений определяли ампе-рометрическим методом на анализаторе «ЦветЯуза-01-AA» (НПО «Химавтома-тика», Москва). В работе были использованы соединения, синтезированные в Институте Органической Химии УНЦ РАН и отличающиеся различным химическим строением: хлорированные циклопентеноны (табл. 1) и пентациклические тритерпеноиды - производные бетулина и аллобетулина (табл. 2).

Таблица 1

Название, шифр и антиоксидантная активность _хлорированных циклопентенонов _

Название Шифр АОА (мг/г)

1 2 3

Этиленкетальный ряд

2,3,5-трихлор-4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-он ФА-1 0,65

2,3-дихлор-4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-он ФА-1А 0,81

3-фенилсульфон-2-хлор-4,4- этилендиоксициклопент- ФА-2 1,04

2-ен-1-он

3-фенилтио-2,5-дихлор-4,4- этилндиоксициклопент-2- ФА-3 1,94

ен-1-он

3-фенилсульфонил-2,5-дихлор-4,4- этилендиоксицик- ФА-4 0,86

лопент-2-ен-1-он

1 2 3

Диметоксикетальный ряд

4,4-диметокси-2,3,5-трихлорциклопент-2-ен-1-он КБ-1 0,72

4,4-диметокси-2,3 - дихлорциклопент-2-ен-1 -он Кв-1А 0,38

4,4-диметокси-3-фенилтио-2,3-дихлорциклопент-2-ен- КБ-2 0,63

1-он

4,4-диметокси-3-фенилтио-2-хлорциклопент-2-ен-1 -он КБ-2А 0,54

4,4-диметокси-3-фенилсульфонил-2-хлорциклопент-2- КБ-ЗА 0,25

ен-1-он

3-диметиламино-4,4-диметокси-2,5-дихлорциклопент- КБ 4 0,85

2-ен-1-он

4,4-диметокси-3-пиперидино-2,5-дихлорциклопент-2- КБ 5 0,9

ен-1-он

4,4-диметокси-3-морфолино-2,5-дихлорциклопент-1 - КБ 6 1,05

ен-1-он

4,4-диметокси-3-пиперидино-2,5-дихлорциклопент-2- КБ 5 0,9

ен-1-он

4,4-диметокси-3-морфолино-2,5-дихлорциклопент-1 - КБ 6 1,05

ен-1-он

Таблица 2.

Название, шифр и антиоксидантная активность _пентациклических тритерпеноидов__

Название Шифр АОА (мг/г)

1 2 3

Бетулин и его производные

луп-20(29)-ен-313,28-диол (бетулин) №1 бетулин 4,33

Оксим 28-ацетоксилуп-20(29)-ен-3-она №9 1,47

313-гидроксилуп-20(29)-ен-28-ил ацетат №14 2,71

диоксим луп-20(29)-ен-3-он-28-аля №15 0,76

2-гидрокси-196,28-эпокси-18а-олеан-1 -ен-3-он №5 5,91

1 1 2 3

Аллобетулин и его производные

1913,28-эпокси-18а-олеан-313-ол №11 аллобетулин 1,74

3-оксо-18а-олеан-28-19В-олид №16 2,25

Зр-0-гемисукцинил-19р, 28-эпокси-18а-олеан №25 6,0

3 (З-О-циннамоил-19 р,28-эпокси-18а-олеан №26 8,1

Зр-О-п-метоксициннамоил-19р,28-эпокси-18а-олеан №27 5,9

З-изоприл-За, 5а-эпокси-Л-нео-19р, 28-эпокси-18а-олеан №23 6,15

3-формиат аллобетулина №17 6,75

3-фторацетат аллобетулина №18 6,6

ЗР-С-(2',2',3',3'-тетраметилциклопропан-Г-карбоксо)-19Р,28-эпокси-18а-олеан №20 6,35

Зр-0-(2 -(Р ,р -дихлорвинил)-3 , 3 -диметилциклопропан-1 -карбоксо)-19р, 28-эпокси-18а-олеан №21 6,2

Метиловый эфир 2-метилидентиоуреидо-бетулоновой кислоты №11 5,85

Метиловый эфир 2-бензилиден-З-оксо-бетулиновой кислоты №1 5,8

Метиловый эфир 2-(2 метоксибензилиден)-3-оксобетулиновой кислоты №4 6,1

28-О-циннамат бетулина №33 5,6

3,28-ди-О-циннамат бетулина №31 8,6

28-О-метоксициннамат бетулина №34 5,9

3 р,28-ди-Ометоксициннамат бетулина №32 7,8

Изучение регуляции факторов персистенции синтетическими веществами осуществляли в 2 этапа: определяли чувствительность микроорганизмов мето-

дом серийных разведений и проводили изучение влияния ХА МБК на факторы персистенции микроорганизмов. Эффект регуляции персистентных характеристик микроорганизмов являлся существенным, если под воздействием соединений происходило их снижение на 20% и более, а от 0 до 20% - индифферентным [Шеенков Н. В., 1993].

Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с определением средней арифметической величины (М), средней ошибки средней арифметической (ш) в соответствии с рекомендациями Лакина Г. Ф. (1990) и Гланца С. (1998). Различия считали достоверными при уровне вероятности ошибки р<0,05.

Для изучения взаимосвязи между исследуемыми признаками проведен корреляционный анализ, позволивший определить величину коэффициента парной корреляции Пирсона анализируемых величин с использованием программы «STATICTICA 6.0» [Кулаичев А. П., 2006].

Результаты исследования и их обсуждение.

Для изучения антиперсистентного действия соединений, обладающих АОА, были использованы две группы химически синтезированных соединений. Первая группа представлена хлорированными циклопентенонами, проявляющими антивирусные, фунгицидные, гербицидные и другие виды активности [Бай-булатова Г.М., 2001; Гаврилов O.A., 2004; Усманова Ф.Г., 2007; Егоров В.А., 2008; Кислицина К.С., 2009]. В работе были изучены хлорированные циклопен-теноны этиленкетального и диметоксикетального рядов.

Полученные результаты по определению АОА показали, что этиленкеталь-ные хлорированные циклопентеноны характеризовались более высоким уровнем антиоксидантной активности (от 0,65 до 1,94 мг/г) в сравнении с диметоксике-тальными хлорциклопентенонами (от 0,25 до 1,05 мг/г) (табл. 1).

При изучении антимикробной активности хлорированных циклопентено-нов этиленкетального ряда было установлено, что их МБК была ниже и преимущественно составляла 20-30 мг/мл по сравнению с соединениями диметоксикетального ряда, МБК которых в подавляющем большинстве случаев была равна

30-40 мг/мл. Установлено, что К. pneumoniae по сравнению со S. aureus более устойчива к воздействию хлорированных циклопентенонов.

На следующем этапе работы было изучено действие хлорированных циклопентенонов на АЛА (рис. 1) и АКрА (рис. 2) S. aureus и К. pneumoniae и установлено, что они обладали разнонаправленным действием на факторы перси-стенции: понижающим, повышающим и индифферентным.

✓

^ v* & V' /

¿у {J s.' ¡о™

& S? Этиленкетальный ряд

#vv * ^ *

Диметоксикетальный ряд

{ Условные обозначения: j|s. aureus Щ к pneumoniae

' * - достоверность различий р<0,05

Рис.1. Влияние хлорированных циклопентенонов на АЛА S. aureus и К. pneumoniae.

Повышение АЛА стафилококков и клебсиелл происходило под действием соединения ФА-1А. Соединения KS-1A и KS-2A оставляли без изменения спо-| собность стафилококков к инактивации лизоцима, а соединения KS-1A, KS-2, KS-2A, KS-3A и KS-5 - клебсиелл.

Среди изученных соединений подавляющее большинство (ФА-1, ФА-2, ФА-4, KS-1A, KS-2A, KS-3A, KS-4, KS-5 и KS-6) не изменяли АКрА золотистых стафилококков, соединения ФА-1 А и KS-1 - повышали. Соединения KS-2, KS-

2А, К8-5 повышали АКрА клебсиелл, а соединения ФА-1, ФА-1А, ФА-2, ФА-4, К8-1А, КБ-4 оказывали индифферентное действие на антикарнозиновую активность.

Этиленкетальный ряд

, N .N ,> л -> ,> с'т- <J®

$ $ ^ v ^ ^ ^

Диметоксикетальный ряд

Условные обозначения: ,"iS. aureus | К. pneumoniae

* - достоверность различий р<0,05

Рис.2. Влияние хлорированных циклопентенонов на АКрА S. aureus и К. pneumoniae.

Соединения этиленкетального ряда наиболее эффективно снижали антили-зоцимный признак К. pneumoniae, тогда как подавление АЛА S. aureus было выражено сильнее у соединений диметоксикетального ряда. Что же касается анти-карнозиновой активности бактерий, то эффективное ее снижение у S. aureus происходило под действием соединений ФА-3, KS-2; а соединения ФА-3, KS-1, KS-ЗА и KS-6 эффективно подавляли АКрА К. pneumoniae.

Полученные результаты показали, что наибольшее подавляющее влияние 1 на персистентные свойства как К. pneumoniae, так и S. aureus оказывало соеди-

нение ФА-3, которое характеризовалось и самой высокой антиоксидантной активностью в данной группе соединений.

Для выявления связи «структура вещества - активность» был проведен анализ полученных результатов и показано, что соединения ФА-1, KS-1, KS-2, содержащие в своей структуре три атома хлора более эффективно подавляли пер-систентные свойства изученных микроорганизмов, чем дехлорированные аналоги, которые их либо стимулировали, либо не оказывали никакого влияния.

Проведенный корреляционный анализ позволил установить положительную связь (0,3 < г < 0,75) между эффективностью подавления факторов перси-стенции микроорганизмов соединениями и величиной их АОА.

На следующем этапе работы нами были изучены соединения, относящиеся к пентациклическим тритерпеноидам. К наиболее изученным тритерпеноидам относится бетулин, входящий в состав коры березы. В экстрактах коры березы наряду с бегулином содержатся его окисленные производные: бетулиновая кислота, бетулиновый альдегид, метиловый эфир бетулиновой кислоты, бетулоно-вый альдегид, бетулоновая кислота, кроме того, бетулиновая кислота оказывает антибактериальное действие на ряд как грамположительных, так и грамотрица-тельных микроорганизмов [Seltzer U. N. et. al., 2000] и грибов [Woldemichael G. М. et. al., 2003; Nick A. et. al., 1995]. Из производных олеанана, найденных в экстрактах коры березы, следует отметить продукт перегруппировки бетулина - ал-лобетулин, легко получающийся при действии кислотных агентов [Simonsen J. L., Ross W. С. J., 1957].

При изучении антимикробного влияния пентациклических тритерпеноидов на S. aureus и К. pneumoniae нами было показано, что МБК бетулина и аллобе-тулина для S. aureus составляла 80 мг/г, а для К. pneumoniae - 90 мг/г. Однако более эффективно подавляли рост, как золотистых стафилококков, так и клебси-елл циннаматы и метоксициннаматы бетулина: МБК у №34 и № 32 для золотистых стафилококков составила 60 мг/мл, а МБК для клебсиелл - 80 мг/мл.

Установлено разнонаправленное влияние (подавляющее, индифферентное и стимулирующее) на факторы персистенции изученных микроорганизмов пен-

тациклических тритерпеноидов, АОА которых колебалась в диапазоне от 0,76 до 5,91 мг/г. При этом бетулин и производное аллобетулина (№5) проявляли однонаправленное подавляющее действие на факторы персистенции микроорганизмов и характеризовались высокой АОА в данной группе соединений.

Для подтверждения выявленной закономерности нами были использованы 16 специально синтезированных соединений, относящихся к пентациклическим тритерпеноидам, для которых с помощью программы PASS была рассчитана вероятность проявления высокой антиоксидантной активности. Измерения АОА амперометрическим методом у данных соединений показало, что она колебалась в диапазоне от 5,6 до 8,6 мг/г, при этом экспериментально установлено их одно-направлено понижающее действие на факторы персистенции микроорганизмов (табл. 3).

Таблица 3.

Динамика факторов персистенции микроорганизмов

^^^ Факторы гкрсистенции Соединения К. pneumoniae S. aureus АОА мг/г

АЛА 1,1±0,001 мкг/мл*ОП АКрА 2,5±0,001 мг/мл АЛА 0,85±0,03 мкг/мл*ОП АКрА 2,43±0,38 мг/мл

1 2 3 4 5 6

№25 -1 -3 -3 -1 6,0

№26 -2 -3 -1 -3 8,1

№27 -2 -3 -1 -2 5,9

№23 -2 -1 -2 -2 6,15

№ 17 -3 -2 -2 -1 6,75

№ 18 -3 -3 -1 -1 6,6

№20 -3 0 -2 0 6,35

№21 -2 -2 -2 -1 6,2

№ 11 -2 -2 -2 -3 5,85

№ 1 -1 -3 -2 -3 5,8

№4 -1 -3 -2 -3 6,1

1 2 3 4 5 6

№33 -1 -2 -1 -3 5,6

№31 -3 -3 -2 -2 8,6

№34 -2 -2 -2 -3 5,9

№32 -2 -2 -1 -3 7,8

Примечание: О - изменение признака на 0-20%; 1 - изменение признака на 20-40%; 2 - изменение признака на 40-60%; 3 - изменение признака на 60% более; «-» - снижение признака.

Эффективнее всего подавляло персистентные характеристики как S. aureus, так и К. pneumoniae соединение №31, обладающее максимальной АОА в группе пентациклических тритерпеноидов.

Проведенный корреляционный анализ полученных данных показал, что существует положительная связь (г<0,75) между эффективностью подавления факторов персистенции бактерий химическими соединениями и выраженностью их антиоксидантной активности.

Для изучения зависимости уровня АОА от химической структуры соединения нами была изучена АОА как исходных соединений (бетулин и аллобетулин), так и их различных модификаций (см. табл. 2).

Было показано, что присоединение различных заместителей как к аллобе-тулину, так и бетулину повышало уровень АОА соединений по сравнению с исходным соединением, причем максимально - при введении в их структуру фрагментов коричной кислоты.

Дальнейшие наши исследования были посвящены изучению взаимосвязи «структура вещества - его антиперсистентное действие», для этого было изучено антиперсистентное действие исходных соединений (бетулин, аллобетулин) и их производных.

Показано, что аллобетулин снижал персистентные характеристики стафилококков на 20-40% и оказывал индифферентное влияние на персистентные свойства клебсиелл. Присоединение к нему различных заместителей в большинстве случаев повышало эффективность подавления соединениями факторов пер-

систенции микроорганизмов. При этом введение в структуру аллобетулина цин-намата (№ 26) обеспечивало проявление наиболее эффективного антиперси-стентного действия (табл. 4).

Таблица 4.

Структурно-функциональная характеристика

1 2 3 4 5

С F 3с'о--- №18 -3 -3 -1 -1

-3 0 -2 0

№20

-2 -2 -2 -3

№21

Примечание: «О» - снижение персистентных свойств на 0-20%; «1» -снижение персистентных свойств на 20-40%; «2» - снижение персистентных свойств на 40-60%; «3» - снижение персистентных свойств на 60% и более.

Аналогичные результаты были получены при изучении бетулина и его производных (табл. 5).

Установлено, что наиболее эффективное понижающее действие на факторы персистенции, как стафилококков, так и клебсиелл, оказывало соединение, содержащее в своей структуре фрагменты коричной кислоты (№ 32).

Таблица 5.

Структурно-функциональная характеристика _ производных бетулина_

Факторы К. pneumoniae S. aureus

^^\дерсистенции Соединения АЛА 1,1 ±0,001 мкг/мл*ОП АКрА 2,5±0,001 мг/мл АЛА 0,85±0,03 мкг/мл*ОП АКрА 2,43±0,38 мг/мл

1 2 3 4 5

-2 -3 0 0

I— |— н

но-^ХГ^ № 1 (бетулин)

снижение персистентных свойств на 20-40%; «2» - снижение персистентных свойств на 40-60%; «3» - снижение персистентных свойств на 60% и более.

Для доказательства ранее полученных данных о роли коричной кислоты, как фрагмента, повышающего не только антиперсистентное действие соединений, но и их АОА, нами была изучена биологическая активность каждого фрагмента, входящего в состав соединений, а также их комбинаций: коричная кислота + бетулин, коричная кислота + аллобетулин, коричная кислота + хинопимаро-вая кислота, имеющая с изученными соединениями структурные различия и которая была использована в качестве контроля.

В ходе проведенных исследований показано, что коричная кислота, бетулин, аллобетулин и хинопимаровая кислота оказывали разнонаправленное действие на факторы персистенции изученных микроорганизмов: повышающее, подавляющее и индифферентное, уровень их АОА составлял 6,33 мг/г; 4,33 мг/г; 1,7 мг/г и 2,6 мг/г соответственно. Присоединение к каждому из них коричной кислоты сопровождалось изменением характера влияния на персистентные характеристики микроорганизмов (однонаправленное понижающее действие) и способствовало повышению их АОА до 8,6 мг/г, 8,1 мг/г и 7,1 мг/г соответственно.

Подводя итог проделанной работе следует заключить, что изменение пер-систентных свойств микроорганизмов под действием пентациклических тритер-пеноидов и хлорированных циклопентенонов разнонаправлено и определяется их химической структурой и видовой принадлежностью бактерий; уровень анти-персистентного действия коррелирует с антиоксидантной активностью изученных химических соединений, а введение в структуру пентациклических тритер-пеноидов фрагмента коричной кислоты усиливает антиперсистентную и анти-оксидантную активности химических соединений.

ВЫВОДЫ

1. Исследовано 35 химически синтезированных соединений (хлорированные циклопентеноны и пентациклические тритерпеноиды), выявлена их антиок-сидантная активность, антимикробный спектр и антиперсистентное действие.

2. Показано, что золотистые стафилококки и клебсиеллы обладают разной чувствительностью к хлорированным циклопентенонам и пентациклическим

тритерпеноидам, а также отличаются по способности изменять свои персистент-ные свойства под действием этих соединений.

3. Пентациклические тритерпеноиды с низкой и средней антиоксидантной активностью, кроме подавляющего влияния на персистентные свойства микроорганизмов, проявляли стимулирующее и индифферентное действие, тогда как соединения с высокой антиоксидантной активностью только уменьшали способность микроорганизмов к инактивации факторов естественной резистентности организма.

4. Изучение связи «структура и функция» химических соединений показало, что уровень антиоксидантной активности соединений зависел от их химического строения: присоединение фрагмента коричной кислоты способствовало повышению антиоксидантной активности соединений.

5. Выявлена корреляционная связь между степенью подавления перси-стентного потенциала микроорганизмов химическими соединениями и уровнем их антиоксидантной активности: наиболее эффективно подавляли персистентные свойства микроорганизмов соединения с высокой антиоксидантной активностью.

6. Модификация персистентных свойств бактерий под влиянием пентацик-лических тритерпеноидов зависела от их химической структуры. Присутствие в структуре соединения фрагментов коричной кислоты определяло подавляющее влияние пентациклических тритерпеноидов на персистентные свойства микроорганизмов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Пашкова Т.М. (Уткина) Влияние антиоксидантов на антилизоцим-ную активность микроорганизмов / Т. М. Пашкова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2006. - №13. - С.267-268.

2. Пашкова Т.М. (Уткина) Влияние химических веществ-антиоксидантов на антилизоцимную активность микроорганизмов / Т.М. Пашкова //Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой. Материалы III межрегиональной конференции молодых ученых. - Саратов. - 2006. - С.57-58.

3. Пашкова Т.М. (Уткина) Модифицирующее действие веществ-антиоксидантов на персистентные свойства Klebsiella pneumoniae / Т.М. Пашкова, O.JI. Карташова, С.Б. Киргизова // Материалы IX съезда всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. -Москва. - 2007.- С.124.

4. Уткина Т.М. Влияние химических веществ на персистентные свойства микроорганизмов / Т.М. Уткина, Н.Г. Комиссарова // Тезисы докладов VI всероссийского научного семинара с молодежной научной школой. Химия и медицина. - Уфа. - 2007. - С. 234.

5. Лекарственная регуляция персистентного потенциала микроорганизмов / О.В. Бухарин, О.Л. Карташова, Н.Б. Перунова, С.В. Явнова, Т.М. Пашкова (Уткина) // Материалы симпозиума «Фундаментальные науки новым лекарствам». Москва.-2008.-С. 30-31.

6. Влияние хлорированных циклопентенонов на персистентные свойства Klebsiella pneumoniae и Staphylococcus aureus / Т.М. Уткина, O.J1. Карташова, С.Б. Киргизова, Н.А. Иванова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. — 2009. - №1. - С. 242-244.

7. Уткина Т.М. Влияние синтетических антиоксидантов на персистентные свойства микроорганизмов / Т.М. Уткина, O.JI. Карташова, С.Б. Киргизова // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии.-2009.-№4.-С. 23-26.

8. Уткина Т.М. Влияние химических соединений на динамику антили-зоцимной активности Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumoniae / Т.М. Уткина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2009. -№2.-137-138.

9. Уткина Т.М. Синтетические антиоксиданты как регуляторы перси-стентных характеристик микроорганизмов / Т. М. Уткина // Бюллетень Московского общества испытателей природы. - 2009.- Т. 114. - №2 (приложение). - С. 272-274.

10. Модификация персистентных свойств микроорганизмов производными бетулина и аллобетулина / O.JI. Карташова, Т.М. Уткина, Н.И. Медведева, О.Б. Казакова // Тезисы докладов VII всероссийской конференции с молодежной школой «Химия и медицина, Орхимед - 2009». - Уфа. - 2009. - С. 176.

УТКИНА ТАТЬЯНА МИХАЙЛОВНА

Динамика факторов персистеиции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксцдантной активностью

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал макет подготовлен в программе Word for Windows 2003 Подписано в печать 19.02.2010 Формат 60*84/16. Усл.-печ. л. 1,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Уткина, Татьяна Михайловна

Страница

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ (обзор литературы).

1.1. Антимикробное действие антиоксидантов.

1.2. Влияние антиоксидантов на биологические свойства микроорганизмов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Общая характеристика и идентификация штаммов микроорганизмов, использованных в работе.

2.1.1. Характеристика штаммов микроорганизмов, использованных в работе.

2.1.2. Методы идентификации штаммов микроорганизмов, использованных в работе.

2.2. Общая характеристика химически синтезированных соединений, использованных в работе.

2.3. Определение антиоксидантной активности химически синтезированных соединений.

2.4. Методы определения факторов персистенции микроорганизмов.

2.4.1. Метод определения антилизоцимной активности микроорганизмов.

2.4.2. Метод определения антикомплементарной активности микроорганизмов.

2.4.3. Метод определения антикарнозиновой активности микроорганизмов.

2.4.4. Определение антимикробной активности синтезированных соединений.

2.5.Изучение влияния химически синтезированных соединений на факторы персистенции микроорганизмов.

2.6. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ, АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ ХЛОРИРОВАННЫХ ЦИКЛОПЕНТЕНОНОВ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПЕРСИСТЕНТНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ.

3.1. Антиоксидантная активность хлорированных циклопентенонов.

3.2. Антимикробная активность хлорированных циклопентенонов.

3.3. Динамика выраженности факторов персистенции микроорганизмов под действием хлорированных циклопентенонов.

ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ, АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕНТАЦИКЛИЧЕСКИХ ТРИТЕРПЕНОИДОВ И

ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПЕРСИСТЕНТНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ.

4.1. Антиоксидантная активность пентациклических тритерпеноидов.

4.2. Антимикробная активность пентациклических тритерпеноидов.

4.3. Динамика выраженности факторов персистенции микроорганизмов под действием пентациклических тритерпеноидов.

ГЛАВА 5. ВЫЯВЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ ПЕНТАЦИКЛИЧЕСКИХ ТРИТЕРПЕНОИДОВ, АНТИОКСИДАНТНОЙ

АКТИВНОСТЬЮ И АНТИПЕРСИСТЕНТНЫМ

ДЕЙСТВИЕМ.

5.1. Связь между химическим строением пентациклических тритерпеноидов и выраженностью их антиоксидантной активности.

5.2. Связь между химическим строением антиоксидантов и их антиперсистентным действием.

5.3. Взаимосвязь в системе «структура и функция» (структура вещества - антиоксидантная активность -подавление персистентных характеристик микроорганизмов).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Динамика факторов персистенции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксидантной активностью"

Актуальность работы. Феномен выживания бактерий в организме хозяина рассматривается как одно из важных звеньев в патогенезе инфекционного процесса. Выживание бактерий в макроорганизме реализуется через их адаптацию к факторам защиты хозяина и может быть связано с инактивацией последних. В настоящее время установлено, что микроорганизмы способны подавлять многие факторы естественной резистентности организма хозяина, такие как лизоцим, комплемент, лактоферрин и т.д. [Бухарин О.В., 1999]. Ведется поиск лекарственных средств с антиперсистентной активностью [Бухарин О.В. с соавт., 2003; Тарасевич А.В. с соавт., 2003]. Рядом авторов установлено, что антиперсистентное действие оказывают витамины-антиоксиданты [Чернова O.JL, 1989; Гриценко В.А., Парфенов О.Г., 1990]. Показано, что максимальным эффектом обладают витамины (А, Е, С), иммуномодуляторы (полиоксидоний) [Кириллов Д.А., 2004], лекарственные растения, богатые антиоксидантами [Тарасевич А.В., 2004],

В настоящее время растет удельный вес и объем производства лекарственных препаратов, полученных путем синтетических трансформаций веществ, выделяемых из дикорастущих и культивируемых растений.

Цель и задачи исследования

Цель работы заключалась в изучении динамики персистентных свойств микроорганизмов под воздействием химически синтезированных соединений, обладающих антиоксидантной активностью.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительное изучение антиоксидантной активности химически синтезированных соединений разных групп: пентациклических тритер-пеноидов и хлорированных циклопентенонов.

2. Определить чувствительность микроорганизмов и изучить изменения их персистентных свойств под влиянием химически синтезированных соединений.

3. Проанализировать- связь между степенью влияния на персистентные свойства микроорганизмов химически синтезированных соединений и уровнем их антиоксидантной активности.

4. Определить взаимосвязь в. системе «структура вещества - антиперси-стентная активность».

Научная новизна

На основании изучения биологической-активности 13 синтетических соединений, относящихся к хлорированным циклопентенонам этиленкетального и диметоксикетального рядов впервые установлено, что этиленкетальные хлорциклопентеноны характеризовались более высоким уровнем антиоксидантной активности, низким уровнем минимальной бактерицидной активности по сравнению с диметоксикетальными хлорциклопентенонами, а также выраженным подавляющим действием факторов персистенции изученных микроорганизмов. Показано,- что представители обоих рядов, содержащие в. структуре максимальное количество' атомов хлора, эффективнее снижали персистентные свойства изученных микроорганизмов, чем,их дехлорированные аналоги.

Изучена биологическая активность 22 синтетических соединений, относящихся к пентациклическим тритерпеноидам, структурной основой'которых являлись бетулин и аллобетулин. Впервые показано, что циннаматы и метокси-циннаматы бетулина наиболее эффективно подавляли рост золотистых стафилококков и клебсиелл.

Установлено, что пентациклические тритерпеноиды с низкой и средней антиоксидантной активностью обладали разнонаправленным антиперсистент-ным действием, а с высокой антиоксидантной активностью — однонаправлено понижающим.

Установлен структурный компонент, определяющий эффективное подавление факторов персистенции микроорганизмов химическими соединениями и их высокую антиоксидантную активность. Присоединение коричной кислоты к бетулину, аллобетулину и хинопимаровой кислоте приводило к повышению эффективности антиперсистентного действия соединений и увеличению уровня их антиоксидантной активности.

Теоретическая и практическая ценность

Изучение антиперсистентного влияния и< антиоксидантной активности соединений и их отдельных компонентов позволило получить новые данные о связи в системе «структура - функция».

Полученные знания о связи антиперсистентного действия соединений и уровня их антиоксидантной* активности позволят отбирать наиболее эффективные вещества, обладающие антиперсистентным действием и антиоксидантной^ активностью, перспективные для создания новых средств, пригодных для борьбы с персистирующими патогенами.

Положения, выносимые на защиту

1. Изменение персистентных свойств микроорганизмов под действием пентациклических тритерпеноидов, и хлорированных циклопентенонов разно-направлено и определяется их химической структурой и видовой принадлежностью бактерий.

2. Уровень антиперсистентного действия коррелирует с антиоксидантной активностью исследованных химически синтезированных соединений. Наличие в структуре пентациклических тритерпеноидов фрагмента коричной кислоты усиливает антиперсистентное действие и антиоксидантную активность химических соединений.

Апробация работы.

Результаты работы были доложены и обсуждены на: III межрегиональной конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов с окружающей средой» (г. Саратов, 2006), региональной конференции молодых ученых Оренбургской области (г. Оренбург, 2006, 2009), V и VI Всероссийских конференциях «Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2006, 2009), VI Всероссийском научном семинаре с молодежной научной школой «Химия и медицина» (г. Уфа, 2007), IX съезде Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (г. Москва, 2007), симпозиуме «Фундаментальные науки - новым лекарствам» (г. Москва, 2008), I международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Донецк, 2009), Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах» (г. Москва, 2009), VII Всероссийской конференции с молодежной научной школой «Химия и медицина, 0рхимед-2009» (г. Уфа, 2009).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 5 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК.

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Уткина, Татьяна Михайловна

106 выводы

1. Исследовано 35 химически синтезированных соединений (хлорированные циклопентеноны и пентациклические тритерпеноиды), выявлена их антиоксидантная активность, антимикробный спектр и антиперсистентное действие.

2. Показано, что золотистые стафилококки и клебсиеллы обладают разной чувствительностью к хлорированным циклопентенонам и пентациклическим тритерпеноидам, а также отличаются по способности изменять свои персистентные свойства под действием этих соединений.

5. Выявлена корреляционная связь между степенью подавления персистентного потенциала микроорганизмов химическими соединениями и уровнем их антиоксидантной активности: наиболее эффективно подавляли персистентные свойства микроорганизмов соединения с высокой антиоксидантной активностью.

6. Модификация персистентных свойств бактерий под влиянием пентациклических тритерпеноидов зависела от их химической структуры. Присутствие в структуре соединения фрагментов коричной кислоты определяло подавляющее влияние пентациклических тритерпеноидов на персистентные свойства микроорганизмов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Феномен выживания бактерий в организме хозяина рассматривается как одно из важных звеньев в патогенезе инфекционного процесса. Выживание бактерий в макроорганизме реализуется через их адаптацию к факторам защиты хозяина и может быть связано с инактивацией последних. В настоящее время установлено, что микроорганизмы способны подавлять многие факторы естественной резистентности организма хозяина, такие как лизоцим, комплемент, лактоферрин и т.д. [Бухарин О.В., 1999]. Ведется поиск лекарственных средств с антиперсистентной активностью [Бухарин О.В. с соавт., 2003; Тарасевич А.В. с соавт., 2003]. Рядом авторов было установлено, что антиперсистентное действие оказывают витамины-антиоксиданты [Чернова О.Л., 1989; Гриценко В.А., Парфенов О.Г., 1990], иммуномодуляторы (полиоксидоний) [Кириллов Д.А., 2004].

Показано, что максимальным антиперсистентным действием обладают лекарственные растения, богатые антиоксидантами [Тарасевич А.В., 2004].

В настоящее время в мировой практике растет удельный вес и объем производства лекарственных препаратов, полученных путем синтетических трансформаций веществ, выделяемых из дикорастущих и культивируемых растений. В связи с этим, интерес представляет поиск химически синтезированных веществ, обладающих антиоксидантной активностью и ингибирующих персистентный потенциал патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Целью работы являлось изучение динамики персистентных свойств микроорганизмов под воздействием химически синтезированных соединений, обладающих антиоксидантной активностью.

Задачи исследования:

2. Определить чувствительность микроорганизмов и изучены изменения их персистентных свойств под влиянием химически синтезированных соединений.

3. Проанализировать связь между степенью влияния на персистентные свойства микроорганизмов химически синтезированных соединений и уровнем их антиоксидантной активности.

4. Определить взаимосвязь в системе «структура вещества - антиперси-стентная активность».

Для доказательства прямой связи между степенью снижения персистентных свойств микроорганизмов химическими соединениями и уровнем их антиоксидантной активности нами были исследованы соединения, полученные из Института органической химии УНЦ РАН (г. Уфа).

Материалом для исследования послужили микроорганизмы разных видов: К. pneumoniae, депонированный в ГИСК им. Тарасевича под номером 278; S. aureus; лактозонегативная Е. coli; лактозопозитивная Е. coli; С. diversus; К. oxytoca.

Среди многочисленных биологически активных соединений, содержащих в своей структуре циклопентеноновые фрагменты, особый интерес представляют природные хлорсодержащие циклопентеноны, проявляющие антивирусные, фунгицидные, гербицидные и другие виды активности [Байбулатова Г.М., 2001; Гаврилов О.А., 2004; Усманова Ф.Г., 2007; Егоров В.А., 2008; Кислицина К.С., 2009].

Биологически активные природные соединения циклопентенонового типа, содержащие атомы хлора в циклической еноновой части немногочисленны. Некоторые хлорсодержащие циклопентеноны выделены из ферментов культуры Sporormia affinis [McGahren WJ. et al., 1969; Strunz G.M. et al., 1969]. Данные соединения обладали фунгицидными свойствами, причем соединение, названное криптоспориопсином, оказалось более активным и оно было позже обнаружено в коре желтой березы (Betula alleghaniensis) [Stillwell М. А., 1966].

Нами впервые изучена биологическая активность 13 синтезированных веществ, относящихся к хлорированным циклопентенонам двух рядов (этилен-кетального и диметоксикетального), синтезированных в лаборатории низкомолекулярных биорегуляторов УНЦ РАН. Установлено, что этиленкетальные хлорциклопентеноны характеризовались более высоким уровнем антиоксидантной активности (от 0,65 до 1,94 мг/г) в сравнении с диметоксикетальными хлорциклопентенонами (от 0,25 до 1,05 мг/г), оказывали бактерицидное действие в меньших концентрациях и обладали выраженным подавляющим действием на факторы персистенции изученных микроорганизмов в сравнении с диметоксикетальными хлорциклопентенонами.

При изучении антимикробной активности хлорированных циклопентено-нов этиленкетального ряда было показано, что их МБК была ниже и преимущественно составляла 20-30 мг/мл по сравнению с соединениями диметоксикетального ряда, МБК которых в подавляющем большинстве случаев была равна 30-40 мг/мл. Установлено, что К. pneumoniae по сравнению со S. aureus более устойчива к воздействию хлорированных циклопентенонов.

При этом представители обоих рядов, содержащие в структуре максимальное количество атомов хлора, эффективнее подавляли персистентные характеристики изученных микроорганизмов, чем их дехлорированные аналоги.

Максимальная антиоксидантная активность отмечена у соединения под шифром ФА-3, относящегося к этиленкетальному ряду, которое оказывало наибольшее снижающее влияние на выраженность персистентных свойств К. pneumoniae и S. aureus.

Выявлены положительные корреляционные связи (0,3<г<0,75) между ан-типерсистентным действием соединений и значением их антиоксидантной активности, установлено, что, эффективнее снижают персистентный потенциал микроорганизмов соединения, обладающие высокой антиоксидантной активностью.

Большой интерес представляет изучение терпеноидов — органических соединений, являющихся производными терпенов, которые принимают участие в обменных процессах, протекающих в растениях. Растительные терпеноиды имеют широкий спектр биологического действия (противовоспалительный, противовирусный, противоопухолевый, иммуностимулирующий и т. д.). Доступность источников их получения определяет перспективность использования соединений этого класса для создания на их основе модифицированных производных и - далее - лекарственных препаратов [Толстиков Г. А. с соавт., 1997]. К наиболее изученным соединениям относится бетулин, входящий в состав коры березы. В экстрактах коры берез наряду с бетулином содержатся его окисленные производные: бетулиновая кислота, бетулиновый альдегид, метиловый эфир бетулиновой кислоты, бетулоновый альдегид, бетулоновая кислота.

Бетулиновая кислота проявляет высокую эффективность при подавлении. роста клеток меланомы [Schmidt М. L. et. al., 1997], подавляет репликацию вируса ВИЧ-1 в лимфоидных клетках [Fujioka Т. et. al., 1994], обладает выраженным ингибирующим эффектом в отношении развития вируса герпеса простого типа и вируса ЕСНОб [Baltina L. A. et. al., 2003; Boreko Е. I. et. al., 2002], оказывает антибактериальное действие на ряд как грамположительных, так и гра-мотрицательных микроорганизмов [Seltzer U. N. et. al., 2000] и грибов [Woldemichael G. М. et. al., 2003; Nick A. et. al., 1995]. Из производных олеана-на, найденных в экстрактах коры березы, следует отметить продукт перегруппировки бетулина - аллобетулин, легко получающийся при действии кислотных агентов [Simonsen J. L., Ross W. С. J., 1957].

Наряду с природными тритерпеноидами, сочетающими доступность с выраженной биологической активностью [Толстиков Г. А. с соавт., 1997; Ирисметов М. П., Джимбаев Б. Ж., 2002; Baltina L. А., 2003], все большее распространение получают их полусинтетические производные.

Нами впервые изучена биологическая активность 22 синтезированных веществ, относящихся к пентациклическим тритерпеноидам, структурной основой которых являлись бетулин и аллобетулин. При изучении антимикробного влияния пентациклических тритерпеноидов на S. aureus и К. pneumoniae нами было показано, что МБК бетулина и аллобетулина для S. aureus составляла 80 мг/г, а для К. pneumoniae — 90 мг/г. Однако более эффективно подавляли рост, как золотистых стафилококков, так и клебсиелл циннаматы и метоксициннама-ты бетулина: МБК у №34 и № 32 для золотистых стафилококков составила 60 мг/мл, а МБК для клебсиелл - 80 мг/мл.

Определена антиоксидантная активность пентациклических тритерпеноидов, которая колебалась от 0,76 до 8,6 мг/г. Установлено, что соединения с низкой и средней антиоксидантной активностью, кроме подавляющего влияния на персистентные свойства микроорганизмов, проявляли стимулирующее и индифферентное действие, тогда как соединения с высокой антиоксидантной активностью только подавляли способность микроорганизмов к инактивации факторов естественной резистентности организма.

Установлена корреляционная связь между степенью снижения персистентного потенциала микроорганизмов изученными соединениями и уровнем их антиоксидантной активности: наиболее эффективно подавляли персистентные свойства микроорганизмов соединения с высокой антиоксидантной активностью

Для доказательства связи между выраженностью антиоксидантной активности веществ и их химическим строением были изучены свойства как исходных соединений (бетулин, аллобетулин) пентациклических тритерпеноидов, так и их различных модификаций с заместителями в разных положениях (метиловый эфир бетулиновой кислоты, формиат аллобетулина, фторацетат аллобетулина, никотинат аллобетулина, циннамат и метоксициннамат бетулина и аллобетулина). Показано, что введение в структуру бетулина и аллобетулина различных фрагментов способствовало повышению антиоксидантной активности соединений, причем максимальные значения антиоксидантной активности отмечены у циннаматов, в структуру которых входил фрагмент коричной кислоты.

Анализ литературных данных показал, что сведения о зависимости антимикробного действия различных химических соединений от их структуры немногочисленны и имеют в основном качественный характер [Рашкин С. В. с соавт., 2009]. Поэтому определение таких взаимосвязей важно для теории и практики [Кабанкин А.С., Радкевич JI.A., 2008].

При изучении связи между степенью влияния на персистентные свойства микроорганизмов соединений и их химическим строением установлено, что наличие в структуре соединения фрагментов коричной кислоты способствовало эффективному снижению изученных персистентных свойств бактерий.

Данные, подтверждающие полученные нами результаты о взаимосвязи «структура вещества - персистентные характеристики микроорганизмов» весьма малочисленны и касаются, преимущественно, антибиотиков. Так, Кириллов Д.А. (2004) показал, что фторхинолоны (норфлоксацин, пефлоксацин, ломеф-локсацин) без циклопропильного радикала не оказывали влияния на персистентные свойства бактерий, а фторхинолоны (ципрофлоксацин, спарфлокса-цин) с циклопропильным радикалом подавляли факторы персистенции всех изученных микроорганизмов, то есть циклопропильный радикал определяет подавляющее действие фторхинолонов на антилизоцимную и антикомплементарную активности бактерий.

Ряд работ посвящен установлению взаимосвязи структуры и биологических свойств беталактамных антибиотиков [Ныс П.С. с соавт., 2000]. Отмечено, что модификация структуры молекулы спарфлоксацина позволила существенно повысить активность препарата в отношении грамположительной микрофлоры (стафилококков, пневмококков) при сохранении активности в отношении гра-мотрицательных бактерий, свойственной другим фторхинолонам [Яковлев В.П. с соавт., 2000], установлено, что для высокого уровня антибактериальной активности грамицидина С необходима циклодекапептидная структура [Полин А.Н., Егоров Н.С., 2003].

Взаимосвязь между биологической активностью синтетических соединений гетероциклического ряда и особенностями их химической структуры была показана в работе Нечаевой О.В. (2004), доказавшей, что антифаговая и антиок-сидантная активность соединений определяется структурой не только основного кольца гетероцикла, но и боковых радикалов; При введении в структуру основного кольца гетероцикла кислорода происходило усиление антифаговой активности синтезированных веществ. Антиоксидантная активность, этих соединений также зависела от их структуры. Закономерности взаимосвязи «структура тритерпеноида - противовирусная активность» установлена Флехтер О.Б. (2007); показавшей^ что вирусингибирующие свойства в отношении вируса гриппа- чаще всего определяются наличием в структуре тритерпеноида оксид-г. ной группы в положениях СЗ или С28, а также амидной связи.

Подводя общий итог проделанной работе, следует заключить, что. изме-. нениё персистентных свойств микроорганизмов под? действием пентациклических тритерпеноидов и ■ хлорированных циклопентенонов разнонаправлено и определяется их химической структурой и видовой; принадлежностью бактерий; уровень антиперсистентного действия коррелирует с антиоксидантной активностью исследованных.химически: синтезированных соединений, а введение в структуру пентациклических тритерпеноидов фрагмента коричной кислоты усиливает антиперсистентное действие химических соединений и их антиок-сидантную активность.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Уткина, Татьяна Михайловна, Оренбург

1. Аверьянов А.А., Лапикова В.П. Участие активных форм кислорода в механизме токсичности феруловой кислоты // Известия АН СССР. Серия биологическая. 1985. - №4. - С. 521.

2. Бабкин В.А., Леванова В.П. Медицинские препараты из отходов гидролизного лигнина // Химия в интересах устойчивого развития. — 1994. №2. - С. 559580.

3. Байбулатова Г.М. 6,7-дихлор-1-4-диоксоспиро4.4.нон-6-ен-8-он в синтезе аналогов хлорвулонов : Авгореф. дис. канд. хим. наук. Уфа, 2001. - 22 с.

4. Барабой В.А. Биоантиоксиданты // Киев: Книга плюс, 2006. 190 с.

5. Барабой В.А. Биологическое действие растительных фенольных соединений // Киев: Наукова думка, 1976. 102 с.

6. Барабой В.А., Тихонов А.И., Трирог Э.В. Фенольные препараты прополиса как средства лечения местных лучевых поражений // Лучевое поражение и его-модификация; М.: Наука, 1985. - С. 118-120.

7. Баронец H.F., Адлова Р.П., Мельникова В.А. Влияние экстрактов; лекарственных растений на. рост микроорганизмов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2001. - №5.-С. 71-72:

8. Беталактамные соединения. Взаимосвязь структуры и биологической активности / Ныс П.С., Курочкина В.Б., Скляренко А.В. и др. // Антибиотики и химиотерапия. 2000.- Т. 45 - №11. - С. 36-42.

9. Бондарев И.М., Журавлев А.И., Шполянская A.M. Роль процессов свобод-норадикального окисления в патогенезе инфекционных болезней // Проблемы туберкулеза. 1971. - №9. -С. 71-74.

10. Брага П. К. Тимол: антибактериальная, противогрибковая и антиоксидант-ная активность // Giorn. It. Ost. Gin. 2005. - Vol. XXVII - №7-8. - P. 267-272.

11. Бромштейн A.JI., Лобанова Л.В., Векслер Т.Б. Разработка отечественных противоопухолевых препаратов на основе биологически активных веществ сульфатного мыла // Тезисы докладов совещания «Лесохимия и органический синтез». Сыктывкар, 1994. - С. 34.

12. Брудастов Ю.А. Антикомплементарная активность бактерий : Автореф. дис. . канд. мед. наук. Челябинск, 1992.-24 с.

13. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина, 1999. -365 с.

14. Бухарин О.В., Челпаченко О.Е., Усвяцов Б.Я. Влияние лекарственных растений на антилизоцимную активность микроорганизмов // Антибиотики и химиотерапия. 2003. - Т. 48. - №5. - С. 11-14.

15. Валышев А.В., Кириллов Д.А., Кириллов В.А. Влияние водорастворимых витаминов на антилизоцимную активность энтеробактерий // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2000. - №4. - С. 80-82.

16. Василенко Ю.К., Семенченко В.Ф. Фармакологические свойства тритерпеноидов коры березы // Экспериментальная и клиническая фармакология. -1993.-№4.-С. 53-55.

17. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестн. РАМН. 1998.-№7.-С. 43-51.

18. Высочина Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении семейства гречишных. Новосибирск: Наука, 2004. - 240 с.

19. Гаврил ов О. А. Химические превращения димеро-2,3,4,5-тетрахлорциклопентадиенона и его производных: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа, 2004. - 20 с.

20. Гималова Ф.А. Синтез биологически активных циклопентаноидов и предшественников эпотилонов: Автореф. дис. канд. хим. наук. Уфа, 2007. - 21 с.

21. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998. - 459 с.

22. Глицирризиновая кислота (обзорная статья) / Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Шульц Э.Э. и др. //Биоорганическая химия. 1997. - Т. 23 (9). - С. 691-709.

23. Гриценко В.А., Парфенов О.Г. Опыт санации стафилококковых бактерионосителей на базе санатория-профилактория УБР по «Оренбургнефть» // Сборник научных трудов «Персистенция бактерий», под ред. Бухарина О. В. Куйбышев, 1990.-С. 121-127.

24. Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. Л.: Медицина, 1973. - 141 с.

25. Девис М., Остин Дж., Патридж Д. Витамин С: химия и биохимия. Пер. с англ. М.: Мир, 1999. - 176 с.

26. Егоров В.А. Хлорсодержащие кросс-сопряженные экзоалкилгиденцикло-пентеноны: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа, 2008. — 22 с.

27. Золотарев П.Н. Регуляция биологических свойств микроорганизмов фито-субстанциями как основа разработки антибактериальных средств: Автореф.дис. . канд. мед. наук. Москва, 2008. - 23 с.

28. Изучение антиоксидантных свойств производных бетулоновой кислоты на модели острого токсического гепатита / Сорокина И.В., Толстикова Т.Г., Бубнова Е.Б. и др. // Научный вестник Тюменской медицинской академии. 2003. -№ 1. — С. 60-62.

29. Использование бересты экстракта сухого (БЭС) для создания противовоспалительного и противоаллергического препарата / Коваленко Л.П., Шипаева

30. Е.В., Балакшин В.В. и др. // Материалы симпозиума «Фундаментальные науки новым лекарствам». Москва, 2008. - С. 88-89.

31. Кабанкин А.С., Радкевич JI.A. Поиск и дизайн химических соединений, обладающих гепатозащитным действием, на основе анализа взаимосвязей структура-активность // Материалы симпозиума «Фундаментальные науки новым лекарствам». Москва, 2008. — С. 76-77.

32. Кириллов Д.А. Лекарственная регуляция персистентных свойств микроорганизмов: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Оренбург, 2004. — 22 с.

33. Кислицина К.С. Синтез 4,4-диметокси-2,3,5-трихлор- и 3,4,4-триметокси-2,5-дихлорциклопент-2-ен-1-онов, свойства и применение: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа, 2009. - 24 с.

34. Кислицын А.Н. Экстрактивные вещества бересты: выделение, состав, свойства, применение // Химия древесины. М.: Химия, 1994. - 361с.

35. Клинико-лабораторная эффективность нового дифторхинолона Спарфло (спарфлоксацина) при лечении инфекций кожи и мягких тканей / Яковлев В.П., Крутиков М.Г., Блатун Л.А. и др. // Антибиотики и химиотерапия. 2000. - Т. 45.-№12.-С. 37-40.

36. Компьютерный прогноз и направленный синтез нового производного бетулина, обладающего противотуберкулезным действием / Погребняк А.В., Василенко Ю.К., Оганесян Э.Т. и др. // Химико- фармацевтический журн. 2002. -Т. 36.-С. 18-21.

37. Красноголовец В.Н. Дисбактериоз кишечника. — М.: Медицина, 1989. 208 с.

38. Кузнецов Б.Н. Левданский В.А. Выделение бетулина и суберина из коры березы, активированной в условиях взрывного автогидролиза // Химия растительного сырья. 1998. - №1. - С. 5-9.

39. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных: 4-е изд., перераб. и доп. М.: Форум: Инфра М, 2006. — 512 с.

40. Куркин В.А. Создание и стандартизация фитопрепаратов на основе лекарственных растений, содержащих флавоноиды и фенилпропаноиды //. Материалы симпозиума «Фундаментальные науки новым лекарствам». — Москва, 2008. С. 106-107.

41. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. - G. 352.

42. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х томах. Т. 2. -М.: Мир, 1985. -368 с.

43. Малов В.А., Турьянов М.Х., Пак С.Г. Медико-биологические аспекты, проблемы интоксикации в инфекционной патологии // Тер. архива 1988. -№11. -С. 75-78.

44. Мифтахов М.С., Иванова Н.А., Гималова Ф.А. Хлорсодержащие циклопен-теноны в конструировании биоактивных структур // Тезисы докладов VII всероссийской конференции с молодежной школой «Химия и медицина, Орхимед 2009». - Уфа, 2009: - С. 20;

45. Модифицированные по циклу А амиды бетулоновой кислоты с аминокислотами: синтез и ингибирование. репродукции вируса гриппа А / Флёхтер О.Б., Медведева Н.И., Толстиков Г.А. и др.// Биоорган, химия. 2009: - Т. 35. - №1. -С. 129-133.

46. N! {N-3-оксо-20(29)-лупен-28-оил.-9-амино- нонаноил }-3-амино-3 -фенил-пропионовая кислота, обладающая иммуностимулирующей и противовирусной активностью. Толстиков Г.А., Петренко Н.И., Еланцева Н.В. и др. Патент РФ на изобретение № 2211843, 2002.

47. Нечаева О.В. Поиск и использование синтетических соединений гетероциклического ряда для сохранения стабильности популяционного состава коллекционных культур микроорганизмов: Дис. . канд. биол. наук. Саратов, 2004. -142 с.

48. Нигматуллина Л.Н. Синтез новых физиологически активных веществ на основе тритерпеноидов лупанового ряда: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа: ИОХ УНЦ РАН, 2002. - 22 с.

49. Оболенская А.В;, Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. — М.: Высшая школа, 1991. — 594с.

50. Полин А.Н., Егоров Н.С. Структурно-функциональные особенности грамицидина О в связи с его антибиотической активностью // Антибиотики: и химиотерапия. 2003. - Т. 48. - №12. — С. 29-32.

51. Получение дубильных веществ; красителей и энтеросорбентов из луба березовой коры / Кузнецова С.А.,. Левданский В.А., Кузнецов Б.Н. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. — 2005. Т. 13. — С. 401-409.

52. Похило Н.Д., Уварова Н.Н. Тритерпеноиды различных видов Betula // Успехи в изучении природных соединений / Ред! В .А. Стоник. — Владивосток: Даль-наука, 1999.-С. 6—15.

53. Противотуберкулезный лекарственный препарат Тубелон / Ерохин В.В., Демихова О.В., Мишин В.Ю. и др. // Материалы симпозиума «Фундаментальные науки новым лекарствам». — Москва, 2008. — С. 62-63.

54. Салахутдинов Н.Ф. Разработка биологически активных соединений на основе растительных метаболитов // Тезисы докладов VII всероссийской конференции с молодежной школой «Химия и медицина, Орхимед 2009». - Уфа, 2009.-С. 23.

55. Самойлова З.Ю. Изучение антиоксидантного действия растительных экстрактов на бактерии Escherichia coli: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Пермь, 2009. 13 с.

56. Сгибнев А.В., Черкасов С.В. Влияние активных форм кислорода на антили-зоцимную активность бактерий // Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии. 2009. - №4. - С. 59-62.

57. Семенов А.А. Очерк химии природных соединений. Новосибирск; Наука. Сибирская издательская фирма РАН. 2000. - 664 с.

58. Синтез бетулиновой кислоты из бетулина и исследование ее солюбилиза-ции с помощью липосом / Шон Jle Банг, Каплун А.П:, Шпилевский А.А. и др. // Биоорган, химия. 1998: - Т. 24. - С. 787-793.

59. Синтез и противовирусные свойства производных лупановых тритерпеноидов / Флехтер О.Б., Бореко Е.И., Нигматулина Л.Р. и др.// Химико-фармацевтический журнал. 2004. - Т. 38. - №8. - С. 10-13.

60. Синтез и фармакологическая активность эфиров бетулина, бетулиновой кислоты и аллобетулина / Флехтер О.Б., Медведева Н.И., Карачурина Л.Т. и др. // Химико-фармацевтический журнал. 2005. - Т. 39. - №8. - С. 9-13.

61. Синтез производных растительных тритерпенов и исследование их противовирусной и иммуностимулирующей активности / Покровский А.Г., Плясуно-ва О.А., Ильичева Т.Н. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2001. -Т. 9.-С. 485-491.

62. Совершенствование методов выделения, изучение состава и свойств экстрактов березовой коры / Кузнецов Б.Н., Кузнецова С.А., Левданский В.А. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. - Т. 13. — С. 391-400.

63. Солодка. Неиспользуемые возможности здравоохранения России (обзор) / Толстиков Г.А., Шульц Э.Э., Балтина Л.А. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. -Т.23. -№ 6. - С. 512-518.

64. Тарасевич А.В. Регуляция антилизоцимной активности энтеробактерий эндогенными факторами желудочно-кишечного тракта и разработка рациональных подходов к диагностике и коррекции дисбиоза кишечника: Автореф. дис. канд. мед. наук. Оренбург, 2004. — 22 с.

65. Тарасевич А.В., Усвяцов Б.Я., Зыкова JI.C. Влияние секретов желудочно-кишечного тракта на антилизоцимную активность энтеробактерий // Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии. — 2003. — №4. — С. 78-81.

66. Терпеноиды ряда лупана биологическая активность и фармакологические перспективы. Природные производные лупана (обзорная статья) / Толстикова Т.Г., Сорокина И.В., Толстиков Г.А. и др. // Биоорганическая химия. - 2006. -№ 1. - С. 42-55.

67. Терпеноиды ряда лупана биологическая активность и фармакологические перспективы. Полусинтетические производные лупана / Толстикова Т.Г., Сорокина И.В., Толстиков Г.А. и др. // Биоорганическая химия. - 2006. - №3. - С. 291-307.

68. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Регуляция перекисного окисления in vivo как этапа воспаления. Олеиновая кислота, захватчики активных форм кислорода и антиоксиданты // Клиническая лабораторная диагностика. — 2005. — №6. С. 312.

69. Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Сердюк Н.Г. Глицирретовая кислота // Химико-фармацевтический журнал. 1998. - №8. - С. 5-14.

70. Толстиков ГА., Горяев М.И. Глицирретовая кислота. Алма-Ата: Наука, 1966.-96 с.

71. Усманова Ф.Г. 2-хлор и 2,5-дихлор-3-фенилсульфонил-4,4-этилендиоксоциклопент-2-ен-1-оны: получение и применение в направленном синтезе: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа, 2007. - 21 с.

72. Филатов Н.В. Новые раневые покрытия с антиоксидантной и протеолитиче-ской активностью в лечении гнойных ран: Автореф. дис. . канд. мед. наук. —1. Москва, 2004. 22 с.

73. Флехтер О.Б. Синтез производных бетулина, глицирретовой и левопимаро-вой кислот, обладающих противовирусной и противоязвенной активностью: Дис. . док. хим. наук. Уфа, 2007. - 418с.

74. Химия и применение глицирризиновой кислоты и ее производны / Ирисме-нов М. П., Джиембаев Б.Ж., Арыстанова Т.А. и др. — Алматы: Гулым, 2002. — 287с.

75. Челпаченко О.Е. Экспериментальное обоснование рациональной терапии пиелонефрита у детей под контролем маркеров персистенции возбудителя: Ав-тореф. канд. мед. наук. Челябинск, 1993. - 19 с.

76. Челпаченко О.Е., Зыкова JI.C. Влияние лекарственных препаратов на выражение персистентных свойств уропатогенных штаммов энтеробактерий // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1996. - №3. - С. 8486.

77. Чернова О.Л. Антилизоцимная активность стафилококков, выделенных при бактерионосительстве: Дис. канд. биол. наук. — Оренбург, 1989. 140 с.

78. Шайнурова A.M. Новые аспекты химий и приложения в направленном синтезе 5-аллил (алленил)-4,4-диметокси- и 4,4-этилендиокси-2,3,5-трихлорциклопент-2-ен-1-онов: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Уфа, 2001. -20 с.

79. Шеенков Н.В. Роль антилизоцимной активности бактерий в развитии инфекционного процесса и пути ее регуляции. Автореф. дис. .канд. мед. наук. -Челябинск, 1993.- 15с.

80. A bioactive triterpene from Lantana camara / Barre, J.T., Bowden B.F., Coll J.C. et al. // Phytochemistry. 1997. - №45. - P. 321-324.

81. Acylated anthocyanins from flowers of Begonia / Nick A., Wright A.D., Rali T. et al. //Phytochemistry. 1995. -V. 40. - P. 1691-1695.

82. Aescbarch R., Loliger J., Scott В. C. Antioxidant action of Thymol, carvacrol, 6-gingerol, zinger one and bydroxytyrosol // Food Chem. Toxicol. 1994. - №32. — P. 31-36.

83. AntiAIDS agents, betulinic acid and platanic acid as anti-HIV / Fujioka Т., Ka-shiwada Y., Kilkuskie R. E. et al. // J. Nat. Prod. 1994. - V. 57. - P. 243-247.

84. Antimicrobial and antilipase activity of quercetine and its C2-C16 3-O-AcyI-Esters / Gatto M.T., Falcocchio S., Grippa E. et al. // Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2002. - № 10. - P. 269-272.

85. Antimicrobial compounds from Petalostemum purpureum / Hufford C.D., Jia Y., Croom E.M. et al. // J. Nat. Prod. 1993. - №56. - P. 1878-1889.

86. Antioxidant and antimicrobial activity of Foeniculum vulgare and Crithmum ma-ritimum essential oils / Seltzer U.N., Zeltzer M.C., Bates R.B. et al. // Planta Med. -2000.-V. 66.-P. 687-693.

87. Anti-oxidative and antimicrobial activities of Hieracium pilosella L. extracts / Stanojevic Ljiljana P., Stankovic Mihailo Z., Nikolic Vesna D. et al. // Serb. Chem. Soc. 2008. - №5. - P. 531-540.

88. Antiviral activities of biflavonoids / Lin Y-M., Flavin M.T., Schure R. et al. // Planta Med. 1999. - №65. - P. 120-125.

89. Antiviral activity of betulin, betulinic and betulonic acids against some enveloped and non-enveloped viruses / Pavlova N.I., Savinova O.U., Nikolaeva S.N. et al. // Fi-toterapia. 2003. - V. 74. - P. 489-492.

90. Antifungal Cyclopentenediones from Piper coruscans / X.-C. Li, D. Ferreria, M. R. Jacob, et al. // J. Am. Chem. Soc. 2004. - №126. - P. 6872-6873.

91. Ashurst P.R. The chemistry of the hop resins // Fortschr. Chem. Org. Naturst. -1967.-№25.-P. 63-89.

92. Ayafor J.F., Tchuendem M.H.K., Nyasse B. Novel bioactive diterpenoids from

93. Aframomum aulacocarpos II J. Nat. Prod. — 1994. — №57. — P. 917.

94. Bae E.A., Han M.J., Kim D.H. In vitro anti-helicobacter pylori activity of some flavonoids and their metabolites // Planta Med. 1999. - №65. - P. 442.

95. Baltina L.A. Chemical Modification of Glycyrrhizic Acid as a Route to New Bioactive Compounds for Medicine // Current Med. Chem. 2003. - V.10. - №.2. -P. 155-171.

96. Barz W., Hosel W. Metabolism of flavonoids / In: The flavonoids (JB Harborne et al., eds). Chapman and Hall, London, 1975. - 970 p.

97. Bastos J.K. et al. Tripanocydal activity of lignans isolated from the leaves of Xanthoxylum naranj'illo // Planta Med. 1999. - №65. - P. 541.

98. Bendich A. p-carotene and the immune response // Proc. Nutr. Soc. 1991. -№50. - P. 263-274.

99. Betulinic acid induces apoptosis in human neuroblastoma cell lines / Schmidt M.L., Kuzmanoff K.L., Ling-Indeck L. et al. // Eur. J. Cancer. 1997. - V. 33. - P. 2007-2010.

100. Bioactive and other sesquiterpenoids from Porella cordeana / Harrigan G.G., Ahmad A., Baj N. et al. II J. Nat. Prod. 1993. - №56. - P. 921-925.

101. Cadenas E. Basic mechanisms of antioxidant activity // Biofactors. 1997. -№6.-P. 391-397.

102. Carlson R.M., Krasutsky P.A., Karim M.R. Use of Betulin and Analogs Thereof to Treat Herpes Virus Infection. U.S. Patent 5,750,578,1998.

103. Characterization of bleak bean (Phaseolus vulgaris L.) anthocyanins / Takeoka G.R., Dao L.T., Full G.H. et al. // JAF Chem. 1997. - №45. - P. 3395.

104. Chen L.N. et. al. Antiviral tannins from two phyllanthus species // Planta Med. -1999.-№65.-P. 43.

105. Chlorovulones, new, halogenated marine prostanoids with an antitumor activity from stolonifer Clavularia viridis Quoy and Gaimard / K. Iguchi, S. Kaneta, K. Mori, Y. Yamada // Tetrahedron Lett. 1985. - №26. - P. 5787-5790.

106. Comparative experimental study on antibacterial and antimicotic activity of

107. Thymus vulgaris and econazole / Portaluppi P., Camana M.G., Tacconi E. et al.// Giorn. It. Microbial. Medica e Odont. Clin. 2003. - №7. - P. 1-8.

108. Constituents of Antibacterial Extract of Gaesalpinia araguariensis Burk / Wol-demichael G.M., Singh M.P., Maiese W.H. et al. // Z. Naturforsch. 2003. - V. 58(c).-P. 70-75.

109. Dietary {3-carotene stimulates cell-mediated and humoral immune response in dogs / Chew B.R., Park J.S., Wong T.S. et al. //J. Nutr.-2000. -№130.-P: 1910.

110. Diplock A.T. Antioxidant nutrients arid disease prevention: an overview // Am J. ClinNutr.- 1991.-№53.-P. 189-93.

111. Dorman H.J.D., Deans S.G. Antimicrobial agents fromplants: antimicrobial activity of plant volatile oils // J. Appl. Microbiol. 2000. - №88. - P. 308-306.

112. Effect of selected monoterpenes on methane oxidation, denitrification and aerobic metabolism by bacteria in pure culture / Amaral J.A., Ekins A., Richard S.R. et al. //Appl. Envior. Microbiol. 1998. - №64. - P. 520-525.

113. Evaluation of Antiviral Activity of Virucept Red Marine Algae against Herpes Simplex Viruses (HSV) / Gong Y., Lusccombe C., Gadawski I. et al. // Antiviral. Res. — 2003. — V. 57. — P. 63.

114. Fernandez M.A., Garcia M.D., Saenz M.T. Antibacterial activity of the phenolic acids fraction of Scrophularia frutescens and Scrophularia sambucifolia II J. Ethno

115. Pharmacol. 1996. - №53. - P. 11.

116. Flavones with antibacterial activity against cariogenic bacteria / Sato M., Fuji-wara S., Tsuchiya H. et al. // J. Ethnopharmacol. 1996. - №54. - P. 171-176.

117. Fossen T. et. al. Flavonoids from red onion (Allium сера) // Phytochemistry. -1998.-№47.-P. 281.

118. Freedman M. Chemistry, biochemistry and dietary role of potato polyphenols. A review // JAFChem. 1997. - №45. - P. 1523.

119. Frei B. et al. Ascorbate is an autstanding antioxidant in human blood plasma // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1989. - №86. - P. 6577.

120. Gershoff S.N.A vitamin C: New roles, new reguirements? // Nutr. Rev. 1993. -№51.-P. 313.

121. Ghoshal S., Krishna Prasad B.N., Lakshmi V. Antiamoebic activity of Piper longum fruits against Entamoeba histolytica in vitro and in vivo I I J. Ethnopharmacol. -1996.-№50.-P. 167.

122. Habtermariam S., Gray A.I., Waterman P.G. A new antibacterial sesquiterpene from Premna oligotricha // J. Nat. Prod. 1993. - №56. - P. 140-143.

123. Halliwell B. Vitamin C: poison, prophylactic or panacea? // Trends Biochem. Sci. 1999.-№24.-P. 255.

124. Hammer K.A., Carbon C.F., Riley T. Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts // J. Appl. Microbiol. 1999. - №86. - P. 985-990.

125. Haraguchi H. et al. Antioxidative action of diterpenoids from Podocarpus nagi // Planta Med. 1997. - №63. - P. 213.

126. Haraguchi H. et al. Inhibition of lipid peroxidation and superoxide generation by diterpenoids from Kosmarinus officinalis // Planta Med. 1999. - №61. - P. 333.

127. Heimdal H. et al. Prodaction of polyphenols oxidase activity in model solutions containing various combinations of chlorogenic acid, (-)-epicatechin, 02, C02, temperature and pH by multiple data analysis // JAF Chem. 1997. - №45. - P. 2399.

128. Hulin V., Mathot A.G., Mafart P.D. L.:Les pro-prints antimicrobiennes des builds essential's et composes d'aromes // Science Aliments. 1998. - №18. - P.563.582.

129. In vitro antimicrobial activity and chemical composition of Sardinian Thymus essential oils / Cosentino S., Tuberoso C.I.G., Pisano B. et al. // Lett. Appl. Microbiol. 1999.-29.-P. 130-135.

130. Inhibition of virus reproduction and proteinase activity by lupane and some other terpenes / Boreko E.I., Pavlova N.I., Savinova O.V. et al. // News Biomed. Sci. -2002.-№3.-P. 86.

131. Isolation, characterization and biological activity of betulinic acid and ursolic acid from Vitex negundo L. / Chandramu C., Manohar R.D., Krupadanam D.G. et al. // Phytotherapy Res. 2003. - №17. - P. 129-134.

132. Jaaskelainen P. Betulinol and its utilization // Pap. ja puu. 1981. - V. 63. -№10-P. 599-603.

133. Jansman A.J.M. Tannins in feedstuffs for simple-stomached animals // Nutr. Res. Rev. 1993. - №6. - P. 209.

134. Jodynis-Lieber J. et al. Effect of some sesquiterpene lactones on antioxidant enzymes and some drug-metabolizing enzymes in rat liver and kidney // Planta Med. — 2000.-№66.-P. 199.

135. Jones N.L., Shabib S., Sherman P.M. Capsaicin as an inhibitor of the growth of the gastric pathogen Helicobacter pylori I IFEMS Microbiol. Lett. 1997. - №146. -P. 223.

136. Juliano C., Mattana A., Usai M. Composition and in vitro antimicrobial activity of essential oil Thymus berbabarona Loisel growing wold in Sardinia // J. Essential Oil Res. 2000. - № 12. - P. 516-522

137. Kalemba D., Kunicka A. Antibacterial and antifungal properties of essential oils // Curr. Med. Chem. 2003. -№10. - P. 813-829.

138. Kawabata Т., Schepkin V., Haramaki N. Iron coordination by catechol derivative antioxidants // Biochemistry Pharmacol. — 1996. — №51. — P. 1569-1577.

139. Kayzer O. et al. In vitro leischmanicidal activity of aurones // Planta Med. -1999.-№65.-P. 316.

140. Kekhuijzen P.N.R. Antioxidant properties of N-acetylcysteine: their relevance in relation to chronic obstructive pulmonary disease // Eur. Resp. J. 2004. - №23. — P. 629-636.

141. King A.D., Bayne H.G., Case C. Antimicrobial properties of natural phenols and related compounds: Obtusastyrene and dihydroobtusastyrene // Antimicrob agents and Chemotber. 1972. - №1. - P. 263-267.

142. Kolodziej H. et al. Evaluation of the antimicrobial potency of tannins and related compounds using the microdilution broth method // Planta med. 1999 - №65. - P. 44.

143. Langseth L. Oxidants, antioxidants, and disease prevention. ILSI Press. 1995. -24 p.

144. Lederberg E.M. Replica Plating and indirect selection of bacterial mutants // J. Bacterial. 1952. - №63. - P. 399-406.

145. Liu M., Matsuzaki S. Antibacterial activity of flavonoids against methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Dokkyo J. Med. Sci. 1995. - №22(4). - P. 253261.

146. Lupane Triterpenes and Derivatives with Antiviral Activity / Baltina L.A., Flek-hter O.B., Nigmatullina L.R. et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003. - V. 13. - P. 3549-3552.

147. Marino M., Bersani C., Comi G. Antimicrobial activity of the essential oils of Thymus vulgaris L. measured using-bioimpedometric method // J. Food Protect.1999. -№62. -P. 1017-1023.

148. Masuda Т. et al. Psoralen and other linean furocoumarins as phytoalexins in Glehnia litoralis // Phytochemistry. 1998. - №47. - P. 13.

149. McGahren W.J., van den Hende J.H., Mitscher L.A. Chlorinated Cyclopente-none Fungitoxic Metabolites from the Fungus, Sporomia affinis // J. Am. Chem. Soc. 1969. - №1. — P. 157-163.

150. Mechanistic evalution of new plant-derived compounds that inhibit HIV-1 reverse transcriptase / Pengsuparp Т., Cai L., Constant H., Fong H.H. et al. // J. Nat. Prod.-1995.-№58.-P. 1024-1031.

151. Muller D.P.R, Goss-Samoson M.A. Neurochemical, neurophysiological and neuropathological studies in vitamin E deficiency // Crit. Rev. Neurobiol. 1990. — №5.-P. 239.

152. New sesquiterpene a-methylene lactones from the Egyptian plant Jasonia candi-cans / Ahmed A. A., Mahmoud A. A., Williams H. J. et al. // J. Nat. Prod. 1993. -№56.-P. 1276-1280.

153. Olson J.A. Vitamin A and retinoids // J. Nutr. 1996. - V. 126. - №4. - P. 1208-1212.

154. Optimization of nutrition: polyphenols and vascular protection / Ursini F., Tuba-ro F., Rong J. et al. // Nutr. Rev. 1999. - №57. - P. 241-249.

155. Paraquat toxicity and oxidative damage. Reduction by melatonin / Melchiorri D., Reiter RJ, Sewerynek E. et al. // Biochemistry Pharmacol. 1996. - №8. -P. 1095-1099.

156. Rana B.K., Singh U.P., Taneja V. Antifungal activity and kinetics of inhibition by essential oil isolated from leaves of Aegle marmelos II J. Ethnopharmacol. 1997. -№57. -P.29.

157. Rasooli I., Mirmostafa S.A. Antimicrobial properties of Thymus pubescence and Thymus serpyllum essential oils // Fitoterapia. 2002. - №73. - P. 244-250.

158. Ray S.D., Hickey E., Bagchi D. A novel grape seed proanthocyanidin extract (GSPE)protects multiple target organotoxicies induced by amiodoron (lung), dimethylnitrosamine (spleen), CdC12 (kidney) and mocap (brain) // FASEB J. 1999. -№13.-P. 175.

159. Razin S., Yogev D., Naot Y. Molecular biology and pathogenicity of Mycoplasmas // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998. - №62. - P. 1094-1115.

160. Rebec G.V., Pierce R.Ch. Addition of vitamin E to Long-chain polyunsaturated fatty acid-enriched diets protects neonatal tissue lipids against peroxidation in rats // Eur. J. Nutr. 1999. - №38. - P. 49.

161. Relationships between phenolic-conjuganed polyamines and sensitivity of sugar cane to smut (Ustilago scitaminea) / Legas M.E., de Armas R., Pinon D. et al. // J. Exp. Bot. 1998. -№49. - P. 1723-1728.

162. Roberts S.M., Santoro M., Sicke E. The emergence of the cyclopentenone prostaglandins as important, biologically active compounds // J. Chem. Soc. Perkin Trans 1.-2002.-№21.-P. 1735.

163. Rojstaczer N., Triggle D.J. Structure-function relationships of calcium antagonists // Biochemistry Pharmacol. 1996. - №11. - P. 1443-1451.

164. Satoh K., Sakagami H. Effect of cysteine, N-acetyl-L-cysteine and glutathione on cytotoxic activity of antioxidants // Anticancer Res. 1997. - №17. - P. 21752180.

165. Simonsen I.L., Ross W.C.J. The Triterpenes // Cambridge University Pres. -1957.-V. 4.-P. 287-367.

166. Smith-Palmera A., Stewart J., Fyfe L. Antibacterial properties of plant essential oils and essences against fire important food-borne pathogens // Lett. Appl. Microbial. 1998.-№26.-P. 118-122.

167. Stillwell M. A. A growth inhibitor produced by Cryptosporiosis sp., an imperfect fungus isolated from yellow birch, Betula alleghaniensis II Canad. J. Bot. 1966.-№3.-Р. 259-267.

168. Structure of cryptosporiopsin: a new antibiotic substance produced by a species of Criptosporiopsis / G.M. Strunz, A.S. Court, J. Komlossi, M.A. Stillwell // Canad. J. Chem. 1969. - №47. - P. 2087-2091.

169. Strunz G. M., Kazinoti P. I., Stillwell M. A. A New Chlorinated Cyclopentenone Produced by a Cryptosporiopsis Species // Canad. J. Chem. 1974. - №52. - P. 3623-3625.

170. Synergic interaction between ascorbic acid and antibiotic against Pseudomonas aeruginosa / Cursino Luciana, Cartone-Souza Edmar, Amaral Nascimento et al. // Braz. Arch. Biol, and Technol. 2005. - №3. - P. 379-384.

171. Teissedre P.I., Waterhouse A.I. Inhibition of oxidation of human low-density lipoproteins by phenol substances indifferent essential oil varieties // J. Agric. Food Chem.-2000.-№48.-P. 3801-3805.

172. Valterova J., Klinot A. Antioxidant activity of nasunin, an anthocyanin in eggplant // Collect. Czech. Chem. Commun. 1983. - №48. - P. 649.

173. Van Norel A. White-flowered faba beans (Vicia faba): adaptages and disadapto-ges // Fabis Newsl. 1985. -№13. — P. 1.

174. Veydani S.N., Becharka A.A. Recent developments in vitamin E and immune response // Nutr. Rev. 1998. - №56. - P. 49.

175. Visioli F., Bellomo G., Galli C. Free radical-scavenging properties of olive oil polyphenols // Biochem, Biophys. Res. Commun. 1998. - №247. - P. 60-64.

176. Vishwakarma R. A. Stereoselective synthesis of a-arteerher from artemisinin // J. Nat. Prod. 1990. - №53. - P. 216-217.

177. Vitamin E in Health and Disease / Ed. Packer L., Fuchs J. — Marcel Dekker Inc., New York, 1993.

178. Yeniai Ch. et al. Coumarins and carbazoles with antiplasmodial activity from Clausena harmandiana // Planta Med. 2000. - №66. - P. 277.

179. Zheng W., Wangs S. Y. Antioxidant activity and phenol in selected herbs // J. Agric. Food. Chem. 2001. - №49. - P. 5165-5170.

Информация о работе

Уткина, Татьяна Михайловна
кандидата биологических наук
Оренбург, 2010
ВАК 03.02.03

Диссертация

Динамика факторов персистенции микроорганизмов под влиянием соединений с антиоксидантной активностью - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы