ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕЙСТВИЯ ГЕЛЯ АЛОЭ НА E.сoli

RESEARCH ON THE ACTION OF ALOE GEL ON E. coli

Aina Alieva

2nd year master's student, specialization "Cell Biology", Chechen State University named after A.A. Kadyrov,

Russia, Grozny

Yakhita Usaeva

scientific adviser, Ph.D. biol. Sciences, Associate Professor of the Department of Cell Biology, Morphology and Microbiology, Chechen State University named after A.A. Kadyrov,

Russia, Grozny

АННОТАЦИЯ

Алоэ вера – это растение семейства Asphodelaceae, в которое входит больше 500 видов, обладающих многочисленными полезными свойствами в самых разных областях. Компоненты в их составе представляют большой интерес для развития альтернативных методов лечения. На данный момент проводятся различные исследования в этом направлении, в перспективе этот натуральный продукт мог бы прийти на замену антибиотикам, что имеет чрезвычайно важное значение на сегодняшний день. В данной статье было изучено бактерицидное свойство сока алоэ на E.сoli. Как и предполагалось алоэ настоящее обладает результативными, бактерицидным действием на некоторую часть штаммов Escherichia coli, а на другую же этого действия выявлено не было.

ABSTRACT

Aloe vera is a plant in the Asphodelaceae family of over 500 species that have many beneficial properties in a wide variety of areas. The components in their composition are of great interest for the development of alternative therapies. At the moment, various studies are being carried out in this direction, in the future, this natural product could come to replace antibiotics, which is extremely important today. In this article, the bactericidal property of aloe juice on E. coli was studied. As expected, aloe present has an effective, bactericidal effect on some strains of Escherichia coli, but on the other, this action was not revealed.

Ключевые слова: алоэ вера, эффект алоэ, кишечная палочка, бактерицидные свойства, сок алоэ.

Keywords: aloe vera, E. coli, bactericidal properties, aloe juice, aloe effect.

Введение

Алоэ вера - это суккулент, широко используемый в биомедицинских, фармацевтических и косметических целях. На протяжении тысячелетий оно использовался в народной медицине для лечения различных заболеваний. Сферы его применения очень обширны и разнообразны, в последнее время даже были достигнуты значительные успехи в разработках для тканевой инженерии. Оно привлекло большое внимание из-за его биоразлагаемости, биосовместимости и низкой токсичности. Известно, что алоэ вера содержит много биологически активных компонентов, которые обладают эффективными антибактериальными, противовоспалительными, антиоксидантными и иммуномодулирующими эффектами, которые способствуют регенерации и росту тканей. Это лекарственное растение широко используется в естественном лечении многих заболеваний. [1]

Материал и методы

В работе использованы 10 штаммов E.сoli, из них 4 штаммов получены из фекалии больных, 2 штамма из фекалия здоровых людей и 4 штамма из почвы, загрязненной фекалиями человека и животных.

Штаммы были получены в бактериологической лаборатории ЦКП ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет».

Исследования проводились на базе Чеченского Государственного Университета в учебной лаборатории и учебной научно-исследовательской лаборатории (№№ 4-15, 4-11) кафедры клеточной биологии, морфологии и микробиологии.

Питательные среды.

Для выделения чистой культуры E. сoli, мы воспользовались двумя универсальными питательными средами:

мясо - пептонный агар (МПА)

Эндо

Мясо - пептонный агар (МПА) представляет собой плотную питательную среду желтого цвета. Мясо-пептонный агар является наиболее универсальной средой, так как большинство бактерий хорошо культивируются на этой питательной среде. Бактерии инкубируют в термостате при температуре 37⁰С в течение 24 часов

Состав МПА: ферментативный пептон, агар, натрия хлорид (повареная соль), глюкоза, экстракт мяса (1:2) / 500 г мяса

Агар Эндо - слабоселективная дифференциально-диагностическая среда для выделения бактерий.

Среда Эндо содержит МПА, лактозу, фуксин

Растительное сырье.

 Объектом исследования служил сок лекарственного растения Aloe vera ((L.) Burm. F.), мы использовали экземпляры алоэ старше 3–5 лет, так как именно на этом этапе концентрация питательных веществ наибольшая.

Сбор алоэ провели в конце октября и первой половине ноября 2021 года, собрали нижние, средние, мясистые и крупные листья, длиной до 18 см.

Дабы повысить концентрацию активных веществ, растения не поливали 7 дней.

В начале сбору подлежали нижние листья, у некоторых из которых были немного усохшие концы, и только затем уже средние.

Растительный сок был получен следующим методом: собранные свежие листья алое (5 г) тщательно промыли под проточной водой, сняли кожуру и отделили гель. В исследовании использовали полученную массу.

Дополнительный материал: Весы, термостат, холодильник, автоклав, чашки Петри, шпатель, бактериальные петли, пипетки.

Микробиологический метод исследования.

Получение чистых культур Escherichia coli и проведение экспериментов осуществляли в соответствии с методическими рекомендациями Федорова Р.В. (1995).

Использовали среду мясопептонный агар, как наиболее универсальную. Инкубацию проводили при температуре 36-37°С. Сухой полусинтетический мясопептонный агар (МПА), массой 1,5 г, поместили в стакан, объемом 100 см3, и растворили в дистиллированной воде (50 см3). Химический стакан был поставлен на электрическую плитку и доведен до кипения, в процессе перемешивали стеклянной палочкой. Среду, не охлаждая, осторожно через воронку разлили в четыре пробирки. Пробирки мы предварительно закрыли ватно-марлевыми пробками и подвергли стерилизации в автоклаве при температуре 121⁰С в течении 15 минут. После автоклавирования, в пробирки с расплавленным мясопептонным агаром (50-55С), добавили алое гель, затем разлили в стерильные чашки Петри.

Чашки Петри с мясопептонным агаром остудили, вращая чашку по столу. Затем чашку этикетируют (указывают дату, название среды и фамилию исследователя) и перевернутыми помещают в термостат. Инкубацию провели при температуре 37⁰С в течение 48 часов. После выдерживания чашек, они готовы для культивирования микроорганизмов. Затем провели посев E.coli следующим образом: приготовили бактериальную петлю, заранее прокаливая над пламенем спиртовки и остудив.  E.coli  из пробирки  бактериальной петлей нанесли на чашку Петри с МПА и равномерно распределили. Чашку Петри в перевернутом виде погрузили в термостат на 24 часа.

В мясопептонный агар был добавлен алоэ гель по 1 мл. Была использована среда (МПА) с добавлением геля и контрольная среда (МПА) без добавления геля.

Для определения чувствительности бактерий к соку алое использовали ранее подготовленные в рабочих концентрациях разведения сока растения, по капле нанесли в соответствующие сектора чашки Петри.

Результаты

Результаты исследования свидетельствуют о наличии бактерицидной активности экстракта сока алое настоящего (таблица 1.)

Таблица 1.

Результаты исследования

Примечание. «–» – отсутствие роста микроорганизмов, «+» – рост присутствует.

Наиболее выраженную бактерицидную активность показали экстракты в отношении Es. 1, Es. 2, Es. 3, Es. 4(100%)

В отношении других штаммов Es. 5, Es. 6, Es. 7 бактерицидная активность была выражена в меньшей степени (50%), а на штаммы Es. 8, Es. 9, Es. 10 бактерицидное действие не было оказано.

В дальнейшем ходе исследования мы уже наблюдали бактерицидное действие экстракта алоэ настоящего (табл.2), это было видно по весомому снижению количества выросших колоний на плотных питательных средах в сравнении с контролем. Тут очевидное воздействие алоэ, которое четко прослеживается по количеству колоний, их образуется все меньше у Es.1, Es.2, Es.3, они более чувствительны к экстракту сока данного растения, чем остальные штаммы.

Таблица 2.

Подавление роста тест - культур микроорганизмов экстрактом сока алое настоящего.

МпК- минимальная подавляющая концентрация. Измеряется в мг/мл или мг/л

Заключение.

Растения рода алоэ, распространенные в Старом Свете, широко известны и веками использовались в качестве местных и пероральных терапевтических средств в самых различных отраслях (здоровье, красота, фармакология и уход за кожей). Все благодаря своим уникальным полезным свойствам. Среди хорошо изученных видов алоэ - A. arborescens, A. barbadensis, A. ferox и A. vera.. Сегодня они входят в число наиболее экономически важных лекарственных растений и обычно используются в первичной медико-санитарной помощи, где они играют ключевую роль в лечении различных типов заболеваний посредством модуляции биохимических и молекулярных путей, помимо того, что являются богатым источником ценных фитохимические вещества. В настоящем обзоре мы обобщили последние достижения в области ботаники, фитохимического состава, этноботанических применений, консервирования пищевых продуктов, а также доклиническую и клиническую эффективность растений алоэ. Эти данные будут полезны для определения будущих направлений промышленного и медицинского использования растений алоэ. [2].

E. coli - это большая и разнообразная группа бактерий. Большинство штаммов кишечной палочки безвредны; другие штаммы приобрели характеристики, такие как выработка токсинов, что делает их патогенными для человека [4]. Согласно данным, полученным из NCBI, к настоящему времени завершен 5351 геном. Средняя общая длина генома составляет 5,171 мегабайт [ 5 ] . Патогенные варианты E. coli (патовары или патотипы) вызывают большую заболеваемость и смертность во всем мире; многие из этих патотипов представляют собой серьезную проблему для общественного здравоохранения, поскольку они имеют низкие инфекционные дозы и передаются через повсеместные среды, включая пищу и воду [ 6 ] . Передача кишечной палочки возникает при употреблении пищи или воды, загрязненных фекалиями инфицированных людей или животных. Загрязнение продуктов животного происхождения часто происходит во время убоя и обработки животных [4]. Использование навоза крупного рогатого скота или других животных в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур может привести к загрязнению продукции и поливной воды [4] . E. coli может долгое время выживать в окружающей среде и размножаться в овощах и других продуктах питания. [3]

Инфекционные заболевания были самой серьезной проблемой для здоровья в мире [7].

На сегодняшний день, несмотря на то, что для лечения инфекционных заболеваний доступен широкий спектр синтетических и полусинтетических антибактериальных препаратов [8], устойчивость бактериальных штаммов к доступным антибиотикам растет [9] и продолжает создавать проблемы как в развивающихся, так и в развитых странах. [10]. Устойчивость к противомикробным препаратам чаще встречается в странах с низким уровнем доходов, где каждый второй человек умирает преждевременно от инфекционных заболеваний, по сравнению с развитыми странами [12].

Использование противомикробных агентов растительного происхождения может предоставить возможности для доступа к новым антибиотикам и минимизировать шансы устойчивости к патогенным микроорганизмам [14]. Поэтому открытие лекарств нового поколения против инфекций, вызванных натуральными продуктами, очень желательно для разработки эффективных, доступных и безопасных антибактериальных средств, которые можно было бы использовать в качестве дополнительных или альтернативных лекарств для конвекционных заболеваний.

ВЫВОДЫ

1. В ходе исследований была получена чистая культура Escherichia coli из предоставленного бактериологического лаборатория материала.

2. Изучили бактерицидные свойства алоэ на Escherichia coli. Как и предполагалось алоэ настоящее обладает результативными, бактерицидными свойствами против Escherichia coli.   Штаммы Escherichia coli 1, Escherichia coli 2, Escherichia coli 3, Escherichia coli 4 на 100% оказались чувствительны к экстракту полученного из алое. Остальные Escherichia coli 5, Escherichia coli 6, Escherichia coli 7 оказались менее чувствительны (50 %). Escherichia coli 8, Escherichia coli 9, Escherichia coli 10 - вообще не чувствительны, на них бактерицидного действия сок алоэ не оказал.

Список литературы:

1. Бахаре Салехи, Севиль Албайрак,, Юбер Антолак и др. /Растения из рода алоэ : от фермы до пищевых продуктов и фитофармакотерапии//nt. J. Mol. Sci. 2018 , 19 (9)
2. Всемирная организация здравоохранения, Глобальный отчет об исследованиях инфекционных болезней бедности, ВОЗ, Женева, Швейцария, 2012
3. Гарсия А., Фокс Дж. Г., Бессер Т. Е. /Зоонозная энтерогеморрагическая кишечная палочка: единая перспектива здоровья. ILAR J. 2010; 51 : 221–232.
4. Дж. О'Нил, «Глобальная борьба с лекарственно-устойчивыми инфекциями: окончательный отчет и рекомендации», Обзор устойчивости к противомикробным препаратам, 2016
5. Клоппер, Р.Р, Смит, Г.Ф. Род ALOE (Asphodelaceae : Alooideae) в Намакваланде, Южная Африка. Haseltonia 2007, 13 , 38–51. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
6. Кроксен М.А., Лейв Р. Дж., Шольц Р., et al. Последние достижения в понимании кишечной патогенной кишечной палочки. Clin Microbiol Rev.2013; 26 : 822–880.
7. М.Л. Бррето, М.Г. Тейшейра и Э.Х. Кармо, «Эпидемиология инфекционных заболеваний», Журнал эпидемиологии и общественного здравоохранения, вып. 60. С. 192–195, 2006. [ Google Scholar ]
8. Национальный центр биотехнологической информации. NCBI. 2017/ncbi.nlm.nih.gov/genome.
9. Н.К. Титтикпина, «Вклад в оценку прав собственности на антимикробные бактерии: pterocarpus Erinaceus Poir (Faboïdeae), Даниэллия Оливери (Рольф) Хатч. et Dalz (Caesalpinoïdeae) et Anchomanes Difformis (Blume) Engler (Araceae), Utilisées en Médecine Traditionnelle dans la Préfecture de Tchamba (TOGO), Doc de Pharmacie, Univ. Ломе, стр. 87, 2012. [ Google Scholar ]
10. Н. Станковица, Т. Михайлов-Крстевб, Б. Златкович и др., «Антибактериальная и антиоксидантная активность традиционных лекарственных растений Балканского полуострова», NJAS-Wageningen Journal of Life Sciences , vol. 78. С. 21–28, 2016. | [ Google Scholar ]
11. С.Э. Косгроув и Ю. Кармели, «Влияние устойчивости к противомикробным препаратам на здоровье и экономические результаты», «Клинические инфекционные заболевания», т. 36, нет. 11. С. 1433–1437, 2003. [ Google Scholar ]
12. Х.Д.М. Коутиньо, Л.Н. Кордейро и К.П. Брингель, «Устойчивость к антибиотикам патогенных бактерий, выделенных из популяции Жуазейру-ду-Норте-Сеара. Rev. Bras. Сиен», Сауде, т. 9. С. 127–138, 2005. [ Google Scholar
13. ХК Вун, Р. Бхат и Р. Гулам, «Экстракты цветов и их эфирные масла как потенциальные противомикробные агенты», «Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов», том. 11, вып. 1. С. 34–55, 2012. [ Google Scholar ]
14. Шех Рахман , Принстон Картер и Нараян Бхаттарай / Алоэ Вера для тканевой инженерии// J Funct Biomater// 2017 Март; 8 (1): 6./// doi:  10.3390 / jfb8010006////ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5371879/