Czytelnia Medyczna » Postępy Fitoterapii » 1/2009 » Poszukiwanie wyciągów roślinnych o wysokiej aktywności antybiotycznej¹⁾

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Ski Spa - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

*Elżbieta Hołderna-Kędzia, Bogdan Kędzia, Alina Mścisz

Poszukiwanie wyciągów roślinnych o wysokiej aktywności antybiotycznej¹⁾

INVESTIGATIONS OF PLANT EXTRACTS WITH HIGH ANTIBIOTIC ACTIVITY

Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu Oddział Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. Grzegorz Spychalski

Summary
According to the great danger caused by antibiotic therapy there is a necessity of searching for new, natural substances with antibiotic properties. Medicinal plants are an excellent source of such compounds. The purpose of our research was to examine the antibiotic activity and chemical composition of some herbal materials used in traditional medicine, which have no or just partial scientific documentation in this range. 405 hydro- and lipophilic fractions, which were obtained from 135 medicinal domestic and far east plants belonging to 43, families (mainly Compositae, Labiatae, Umbelliferae) were used in this research. The minimal inhibitory concentration (MIC) of extracts was determined by serial dilution method in fluid medium using S. aureus ATCC 6538P standard strain. The research showed that 9 extracts obtained from Hypericum perforatum L., Melissa officinalis L. (2 extracts), Glycyrrhiza glabra L., Harpagophytum procumbens DC, Inula helenium L., Rosmarinus officinalis L. (2 extracts), and Salvia miltiorrhiza Bunge had high antibiotic activity (MIC<10 (?g/ml), 52 extracts coming mainly from families Compositae, Labiatae and Rosaceae had medium activity (MIC 10-100 ?g/ml), and 209 had low activity (MIC 100-1000 ?g/ml). The high activity extracts were examined on clinical strains: S. aureus, S. faecalis, E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, C. albicans and M. gypseum. It is noted, that the examined extracts showed higher antibiotic activity against Gram-positive cocci and dermatophytes than against Gram-negative bacilli and yeasts.

Key words: plant extracts, antibiotic activity, pathogenic microorganisms.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Tabele witamin

Program doskonałego zdrowia

101 produktów dla zdrowia i życia

Badania miały na celu określenie stopnia aktywności przeciwdrobnoustrojowej otrzymanych wyciągów. Na wstępie postanowiono wyciągi poddać skriningowi mikrobiologicznemu z użyciem wrażliwego na działanie antybiotyków międzynarodowego szczepu standardowego gronkowca złocistego S. aureus ATCC 6538P. Następnie wyciągi o najwyższej aktywności antybiotycznej (MIC <10 ?g/ml) planowano przebadać według rozszerzonego programu badawczego z użyciem szczepów drobnoustrojów wyizolowanych ze środowiska szpitalnego. Na tej podstawie miano nadzieję na wyselekcjonowanie wyciągów wykazujących wysoką aktywność antybiotyczną wobec szerokiego spektrum drobnoustrojów o znaczeniu klinicznym. Dawałoby to nadzieję na wykorzystanie najbardziej aktywnych wyciągów w lecznictwie.

Materiał i metody

Badane surowce i przygotowanie wyciągów

Przedmiotem badań było 135 surowców zielarskich pochodzenia krajowego i zagranicznego, z których za pomocą standardowej procedury (ryc. 1) otrzymano wyciągi: H – heksanowy, E – etylooctanowy i A – wodny. Łącznie skriningowym badaniom mikrobiologicznym poddano 405 wyciągów lipofilnych i hydrofilnych.

Ryc. l. Standardowa procedura ekstrakcji materiału roślinnego.

Przeprowadzenie mikrobiologicznych badań skriningowych

Badania skriningowe prowadzono z użyciem wrażliwego na substancje antybiotyczne międzynarodowego szczepu standardowego Staphylococcus aureus ATCC 6538P. Wyciągi rozpuszczano w DMSO w stężeniu 20 mg/ml i przygotowywano z nich rozcieńczenia w płynnym podłożu Penassay Broth (firmy Difco) w stężeniach: 1, 10, 100 i 1000 ?g/ml. Do przygotowanych rozcieńczeń wyciągów o objętości l ml dodawano po 0,1 ml 18-godzinnej hodowli szczepu standardowego, zawierającej 10⁵ komórek w 1 ml. Następnie określano najmniejsze stężenia hamujące(MIC – minimal inhibitory concentration) badanych wyciągów wobec szczepu standardowego. Jako kryterium wysokiej aktywności mikrobiologicznej wyciągów przyjmowano MIC poniżej 10 ?g/ml.

Przeprowadzenie rozszerzonego programu badań mikrobiologicznych

Badania przeprowadzono z użyciem 7 szczepów drobnoustrojów ważnych z punktu widzenia klinicznego, takich jak bakterie Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, grzyby drożdżoidalne Candida albicans i dermatofity Microsporum gypseum. Szczepy bakterii namnażano przed badaniem w płynnym podłożu Penassay Broth (firmy Difco) przez okres 18 godzin w temperaturze 37°C, natomiast grzyby drożdżoidalne namnażano w płynnym podłożu Sabouraud Broth (firmy Difco) również przez 18 godzin w temperaturze 37°C. Dermatofity namnażano na skosach podłoża Sabouraud Agar (firmy Difco) przez 7 dni w temperaturze 37°C, po czym hodowlę szczepu zmywano ze skosu przy użyciu 3 ml jałowej wody destylowanej. Przed doświadczeniem hodowle bakterii i grzybów rozcieńczano w odpowiednim podłożu w taki sposób, aby w 1 ml znajdowało się 10⁵-10⁶ komórek lub strzępek.

Wyciągi rozpuszczano w DMSO w stężeniu 20 mg/ml i przygotowywano rozcieńczenia w odpowiednim podłożu (dla bakterii Penassay Broth, dla grzybów drożdżoidalnych i dermatofitów Sabouraud Broth) w stężeniach: 5, 10, 25, 50, 75, 100, 250, 500, 750 i 1000 ?g/ml. Po dodaniu drobnoustrojów rzędy rozcieńczonych wyciągów w podłożach (0,1 ml rozcieńczonej hodowli drobnoustrojów + l ml odpowiedniego rozcieńczenia wyciągu) inkubowano: bakterie i grzyby drożdżoidalne 24 godz., a dermatofity 7 dni w temperaturze 37°C i określano ich MIC.

Wyniki

Badania skriningowe wykazały, że wśród 405 wyciągów lipofilnych i hydrofilnych otrzymanych ze 135 surowców zielarskich wysoką aktywnością antybiotyczną odznaczało się 9 wyciągów (MIC <10 ?g/ml), średnią 52 wyciągi (MIC = 100 ?g/ml), niską 209 wyciągów (MIC = 1000 ?g/ml) i bardzo niską aktywnością odznaczało się 135 wyciągów (MIC>1000 ?g/ml) (tab. 1). Wyciągi o wysokiej aktywności antybiotycznej zebrano w tabeli 2, natomiast wyciągi o średniej aktywności antybiotycznej w tabeli 3.

Tabela 1. Aktywność antybiotyczna badanych wyciągów.

Nazwa surowca		Część rośliny	MIC (μg/ml)
			H	E	A
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 96. 97. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112. 113. 114. 115. 116. 117. 118. 119. 120. 121. 122. 123. 124. 125. 126. 127. 128. 129. 130. 131. 132. 133. 134. 135.	Bidens tripartita Echinacea purpurea Echinacea purpurea Centaurea cyanus Silybum marianum Matricaria chamomilla Arctostaphylos uva-ursi Hypericum perforatum Melissa officinalis alvia officinalis ajorana hortensis Ocimum basilicum Glycyrrhiza glabra Harpagophytum procumbens Prunus spinosa Solanum dulcamara Levisticum officinale Eupatorium cannabinum Cnicus benedictus Solidago virgaurea Satureja hortensis Lavandula officinalis Althaea rosea var. nigra Carum carvi Orthosiphon stamineus Sambucus nigra Arnica montana Artemisia abrotanum Artemisia absinthium Artemisia vulgaris Achillea millefolium Calendula officinalis Helichrysum arenarium Calluna vulgaris Hamamelis virginiana Aesculus hippocastanum Viscum album Crataegus oxyacantha Euphrasia officinalis Verbascum phlomoides Tilia cordata Viola tricolor Geranium robertianum Lamium album Trifolium arvense Urtica dioica Equisetum arvense Fumaria officinalis Papaver rhoeas Leonurus cardiaca Chrysanthemum parthenium Acorus calamus Aegopodium podagraria Agrimonia eupatoria Archangalica officinalis Archangelica officinalis Arctium lappa Asarum europaeum Bergenia crassifolia Betonica officinalis Bryonia dioica Capsella bursa pastoris Fagopyrum esculentum Hedera helix Hedera helix Herniaria glabra Inula helenium Oenothera biennis Plantago lanceolata Połygonum hydropiper Potentilla anserina Rhodiola rosea Rumex hydrolapathum Tanacetum vulgare Vinca minor Zea mays Helianthus annuus Plantago psyllium Bellis perennis Anethum graveolens Filipendula ulmaria Melilotus officinalis Tussilago farfara Fucus vesiculosus Cassia angustifolia Fragaria vesca Sambucus nigra Glycyrrhiza echinata Rosmarinus officinalis Primula officinalis Urtica dioica Lycopus europaeus Alchemilla pastoralis Viburnum opulus Juniperis communis Marrubium vulgare Lamium purpureum Ficaria verna Glechoma hederacea Aegopodium podagraria Bergenia crassifolia Helianthus tuberosus Rumex patientia Veronica chamaedrys Chelidonium maius Mentha piperita Levisticum officinale Tagetes erecta Tagetes erecta Digitalis lanata Achillea millefolium Anthemis nobilis Połygonum aviculare Menyanthes trifoliata Vaccinium vitis-idaea Betula verrucosa Rubus caesius Juglans regia Ribes nigrum Althaea officinalis Centaurium umbellatum Saponaria officinalis Ononis spinosa Althaea officinalis Polygonum bistorta Taraxacum officinale Taraxacum mongolicum Cornus officinalis Salvia miltiorrhiza Lycopus ramosissimus var. japonicus Polygonatum odoratum var. pluriflorum Smilax china Ophiopogon japonicus Rehmania glutinosa Vitex rotundifolia	liść ziele korzeń kwiat nasienie kwiat liść ziele liść liść ziele ziele korzeń bulwa kwiat ziele korzeń ziele ziele ziele liść kwiat kwiat nasienie liść kwiat kwiat ziele ziele ziele ziele liść kwiat kwiat liść kwiat ziele kwiat ziele kwiat liść ziele ziele ziele ziele kwiat ziele ziele ziele ziele ziele kłącze ziele ziele ziele korzeń korzeń ziele kwiat ziele korzeń ziele ziele owoc liść ziele korzeń nasienie liść ziele ziele korzeń kłącze kwiatostan ziele znamię kwiat nasienie kwiat nasienie kwiat ziele kwiat plecha liść liść owoc ziele liść kwiat korzeń ziele ziele owoc owoc ziele ziele ziele ziele kłącze kłącze bulwa korzeń ziele ziele liść ziele kwiat liść liść kwiat kwiat ziele liść liść liść liść liść liść liść korzeń korzeń korzeń korzeń kłącze korzeń korzeń + ziele owoc korzeń ziele kłącze kłącze bulwa korzeń owoc	100 100 1000 1000 1000 1000 1000 <10 100 100 1000 100 100 100 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 100 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 100 1000 100 1000 100 1000 1000 1000 100 1000 100 1000 100 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 <10 1000 100 100 100 1000 100 100 1000 1000 100 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000	1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 100 <10 100 100 1000 <10 <10 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 100 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 100 1000 100 1000 1000 <10 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 <10 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 <10 1000 1000 1000 1000 1000 1000	1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 <10 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Wyciągi: H - heksanowy, E - etylooctanowy, A - wodny

Tabela 2. Wyciągi o wysokiej aktywności antybiotycznej (MIC<10 ?g/ml).

Badane surowce zielarskie	Część rośliny	Wyciągi o wysokiej aktywności antybiotycznej
Glycyrrhiza glabra Harpagophytum procumbens Hypericum perforatum Inula helenium Melissa officinalis Rosmarinus officinalis Salvia miltiorrhiza	korzeń bulwa ziele korzeń liść liść korzeń	E E H E E, A H, E E
Wyciągi: H - heksanowy, E - etylooctanowy, A - wodny

Tabela 3. Wyciągi o średniej aktywności antybiotycznej (MIC 10-100 ?g/ml).

Badane surowce zielarskie	Część rośliny	Wyciągi o średniej aktywności antybiotycznej
Aegopodium podagraria Acorus calamus Agrimonia eupatoria Alchemilla pastoralis Archangelica officinalis Arctostaphylos uva-ursi Asarum europaeum Betonica officinalis Betula verrucosa Bidens tripartita Capsella bursa pastoris Chrysanthemum parthenium Echinacea purpurea Eupatorium cannabinum Filipendula ulmaria Fumaria officinalis Glechoma hederacea Glycyrrhiza echinata Glycyrrhiza glabra Hamamelis virginiana Harpagophytum procumbens Hedera helix Hypericum perforatum Inula helenium Juglans regia Juniperus communis Lavandula officinalis Lycopus europaeus Majorana hortensis Marrubium vulgare Melissa officinalis Ocimum basilicum Orthosiphon stamineus Prunus spinosa Ribes nigrum Rosmarinus officinalis Salvia officinalis Tagetes erecta Tagetes erecta Taraxacum mongolicum Tilia cordata Urtica dioica Viola tricolor	kłącze kłącze ziele ziele kłącze liść ziele ziele liść liść ziele ziele ziele ziele kwiat ziele ziele ziele korzeń liść bulwa owoc ziele kłącze liść owoc kwiat ziele ziele ziele liść ziele liść kwiat liść liść liść liść kwiat korzeń + ziele kwiat korzeń ziele	H, E H, A H, E H H E E H E H H, E E H E H, E H H E H E H, A H, E E H E H, E H H E H H H H H H A H, E E E H H H H
Wyciągi: H - heksanowy, E - etylooctanowy, A - wodny

Analizując najbardziej aktywne antybiotycznie wyciągi (tab. 2 i 3) należy stwierdzić, że na 61 wyciągów o MIC <10 ?g/ml i MIC 10-100 ?g/ml, najwięcej należało do wyciągów heksanowych (32 wyciągi), nieco mniej do etylooctanowych (25 wyciągów) i najmniej do wyciągów wodnych (4 wyciągi).

Program badań mikrobiologicznych poszerzony o szczepy drobnoustrojów ważnych klinicznie wskazuje, że największą aktywność antybiotyczą wobec badanych drobnoustrojów wykazywał wyciąg etylooctanowy z korzeni Salvia miltiorrhiza (tab. 4).

Tabela 4. Działanie wyciągów o wysokiej aktywności antybiotycznej (MIC <10 ?g/ml) na drobnoustroje ważne klinicznie.

Badane surowce zielarskie	Część rośliny	Wyciąg	MIC (?g/ml)
Badane surowce zielarskie	Część rośliny	Wyciąg	A	B	C	D	E	F	G
Glycyrrhiza glabra Harpagophytum procumbens Hypericum perforatum Inula helenium Melissa officinalis Melissa officinalis Rosmarinus officinalis Rosmarinus officinalis Salvia miltiorrhiza	korzeń bulwa ziele korzeń liść liść liść liść korzeń	E E H E E A H E E	50 750 50 50 500 500 250 500 25	50 1000 100 100 >1000 >1000 250 250 500	>1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 1000	>1000 >1000 >1000 1000 >1000 >1000 >1000 >1000 500	>1000 >1000 1000 >1000 1000 750 1000 1000 500	750 >1000 1000 75 >1000 >1000 >1000 75 250	25 250 100 25 250 250 250 25 50
A - Staphylococcus aureus, B - Enterococcus faecalis, C - Escherichia coli, D - Klebsiella pneumoniae, E - Pseudomonas aeruginosa, F - Candida albicans, G - Microsporum gypseum

Hamował on zarówno bakterie Gram-dodatnie, Gram-ujemne, grzyby drożdżoidalne i dermatofity w granicach stężeń 25-1000 ?g/ml. Z pozostałych wyciągów wyróżniały się wyciągi etylooctanowe z korzeni Glycyrrhiza glabra i Inula helenium oraz wyciąg heksanowy z ziela Hypericum perforatum, które silnie działały na gronkowce ( Staphylococcus aureus) i enterokoki ( Enterococcus faecalis) (MIC w granicach 50-100 ?g/ml) oraz wyciągi: etylooctanowy z korzeni Inula helenium i liści Rosmarinus officinalis, które silnie działały na grzyby drożdżoidalne ( Candida albicans) i dermatofity ( Microsporum gypseum) (MIC w granicach 25-75 ?g/ml).

Oceniając wszystkie wyciągi tej grupy można stwierdzić, że wykazywały one większą aktywność antybiotyczną wobec ziarniaków Gram-dodatnich ( S. aureus i E. faecalis) oraz dermatofitów ( M. gypseum) w porównaniu do pałeczek Gram-ujemnych ( E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa) i grzybów drożdżoidalnych ( C. albicans) (tab. 4).

Wnioski

1. Ekstrakcja frakcjonowana pozwoliła na otrzymanie ze 135 badanych surowców zielarskich około 40% wyciągów lipofilnych i hydrofilnych o wyraźnie zaznaczonej aktywności antybiotycznej.

2. Z 9 wyciągów o najwyższej aktywności antybiotycznej na szczególną uwagę zasługuje etylooctanowy wyciąg z korzeni Salvia miltiorrhiza, który odznacza się szerokim spektrum działania na drobnoustroje ważne klinicznie, zarówno ziarniaki Gram-dodatnie, pałeczki Gram- -ujemne, grzyby drożdżoidalne, jak i dermatofity.

3. Wysoką aktywnością wobec ziarniaków Gram-dodatnich charakteryzowały się wyciągi etylooctanowe z korzeni Glycyrrhiza glabra i Inula helenium oraz wyciąg heksanowy z ziela Hypericum perforatum.

4. Ponadto wysoką aktywność w odniesieniu do dermatofitów wykazywały wyciągi etylooctanowe z korzeni Inula helenium i liści Rosmarinus officinalis.

5. Wysoka aktywność antybiotyczna wymienionych powyżej wyciągów stwarza możliwość wykorzystania ich w praktyce do wytwarzania preparatów przeznaczonych do leczenia schorzeń skóry i błon śluzowych.

Surowce o najwyższej aktywności antybiotycznej w świetle danych piśmiennictwa

Glycyrrhiza glabra L.

Liczne prace wskazują na obecność w Glycyrrhiza glabra dwóch grup związków o działaniu przeciwdrobnoustrojowym, a mianowicie związków polifenolowych i saponin triterpenowych.

Ze związków polifenolowych wyróżnia się grupa flawonoidów o działaniu przeciwbakteryjnym i przeciwgrzybicznym, do których zalicza się głównie glabren, glabradynę (1), hispaglabradynę, 4-metyloglabradynę, glabrol, faseolinoizoflawon (2, 3), a także licoagrodynę i glyinflaninę (4). Działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne wykazywały również chalkony – licochalkon A i B (1) i związki kumarynowe – licokumaron i gluicykumaryna (5). Związki polifenolowe występujące w Glycyrrhiza glabra silniej działały na bakterie Gram-dodatnie, takie jak Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Bacillus subtilis, Mycobacterium smegmatis) (1,95-25 ?g/ml) niż na bakterie Gram-ujemne, takie jak Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella gallinarum, czy grzyby drożdżoidalne ( Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis) i grzyby pleśniowe ( Rhizopus formosaensis, Aspergillus niger) (25-250 ?g/ml) (1, 2, 3, 5).

Saponiny triterpenowe, a szczególnie glicyryzyna i kwas glicyryzynowy, okazały się wysoce aktywne wobec Streptococcus mutans, bakterii odpowiedzialnej między innymi za próchnicę zębów (6, 7). Już w stężeniach 10-30 ?g/ml substancje te działały bakteriobójczo na wymienione bakterie.

Zarówno związki polifenolowe, jak i saponiny triterpenowe występujące w Glycyrrhiza glabra wykazują silne działanie na wirusy. Licochalkon, izolicoflawanol, glicyryzoflawon, gluicykumaryna i licopyranokumaryna w stężeniach niższych od 20 ?g/ml hamowały rozwój komórek olbrzymich stymulowanych przez wirusa HIV (8). Kwas glicyryzynowy był również skuteczny wobec wirusa HIV, jednak jego stężenie wirusostatyczne było znacznie wyższe i wynosiło 500 ?g/ml (8). Natomiast działanie kwasu glicyryzynowego i glicyryzyny na inne wirusy, m.in. ospy wietrznej, półpaśca, opryszczki i wszczepiennego zapalenia wątroby było znacznie bardziej wyraźne (9, 10, 11).

Harpagophytum procumbens DC.

Brak danych w piśmiennictwie na temat działania bulw Harpagophytum procumbens na drobnoustroje chorobotwórcze dla człowieka.

Istnieje wzmianka o bardzo słabym działaniu fungistatycznym 33% wodno-etanolowego wyciągu z bulw tej rośliny na grzyby pleśniowe chorobotwórcze dla roślin, takie jak Penicillium digitatum i Botrytis cinerea (12).

Hypericum perforatum L.

Przeciwdrobnoustrojowe właściwości wyciągów z Hypericum perforatum znane są od dawna. Już w 1955 r. Hagenström (13) stwierdził, że bakteriostatyczne i bakteriobójcze stężenie acetonowego wyciągu z tej rośliny wynosi 50 ?g/ml. W następnych latach wykazano silne działanie lotnych związków obecnych w olejku eterycznym na szczepy chorobotwórcze Staphylococcus aureus, Shigella dysenteriae, S. flexneri oraz Salmonella typhi i S. paratyphi A i B (14) oraz wyciągów etanolowych i wodnych z H. perforatum na szpitalne szczepy S. aureus, Escherichia coli i Enterobacter faecalis. Stwierdzono także występowanie w tych wyciągach flawonoidów, a szczególnie kwercetyny, i związki te początkowo uznawano jako odpowiedzialne za działanie przeciwdrobnoustrojowe (15).

Następnie wykryto, że wyciąg wodny z H. perforatum działa na wirusy grypy (16), a wyciąg benzenowy z H. perforatum silnie oddziaływuje na bakterie Gram--dodatnie ( S. aureus, Streptococcus mutans, S. sanguis) i bakterie Gram-ujemne ( E. coli, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa) w granicach stężeń 0,31-1,25 mg//ml (17).

Jako kolejny związek o działaniu przeciwdrobnoustrojowym wykryto w wyciągach z H. perforatum tetraketon zawierający 4 łańcuchy izoprenoidowe – antybiotyk hyperforynę (18). Działał on szczególnie silnie na bakterie Gram-dodatnie ( S. aureus, Enterococcus faecalis, Bacillus subtilis, Corynebacterium sp., Mycobacterium sp.) w stężeniach 0,1-20 ?g/ml i nieco słabiej na pałeczki Gram-ujemne ( E. coli, Proteus vulgaris, P. aeruginosa) i grzyby drożdżoidalne ( Candida albicans) oraz grzyby pleśniowe ( Penicillium chrysogenum, Mucor plumbenum, Fusarium avenaceum) w stężeniach 400 ?g/ml. Według Schemppa i wsp. (19) hyperforyna wykazywała działanie na bakterie Gram-dodatnie i grzyby drożdżoidalne wysoce oporne na antybiotyki, w tym S. aureus i C. albicans, w granicach 0,1-100 ?g/ml.

Nie tak dawno wykazano ponadto przeciwwirusowe działanie diantronów występujących w wyciągach z H. perforatum – hyperycynę i pseudohyperycynę. Związki te charakteryzują się hamowaniem rozwoju wielu wirusów, w tym wirusów HIV, grypy i cytomegalii (20-22).

W ostatnim czasie opublikowano poza tym dane odnośnie hamowania przez napary z H. perforatum rozwoju wielu drobnoustrojów, między innymi grzybów drożdżoidalnych Candida albicans i gronkowców Staphylococcus aureus opornych na metycylinę (23).

Melissa officinalis L.

Działanie przeciwdrobnoustrojowe Melissa officinalis znane jest od dawna i sięga lat pięćdziesiątych ubiegłego stulecia, a to szczególnie za sprawą występującego w tej roślinie olejku eterycznego (33). Działanie olejku melisowego na drobnoustroje można uznać jako średnio aktywne. Olejek wykazuje działanie zarówno na bakterie Gram-dodatnie ( Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Streptococcus pyogenes, S. viridans, Bacillus subtilis, Corynebacterium sp.), Gram-ujemne ( Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Salmonella enteritidis) (34-36), jak i na grzyby drożdżoidalne i dermatofity ( Candida albicans, Microsporum gypseum, Trichophyton rubrum, T. equineum) (36, 37). Stężenia olejku melisowego hamujące rozwój bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych ( S. aureus, Enterococcus faecalis, K. pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa) oraz grzybów drożdżoidalnych ( Candida albicans) mieściły się w granicach 100-500 ?g/ml (38).

Równie dobrze znane jest działanie przeciwwirusowe wyciągów z M. officinalis. Już w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych ubiegłego stulecia stwierdzono, że wyciągi z melisy działają na wirusy opryszczki, ospy wietrznej i grypy (39, 40). Działanie to przypisuje się związkom polifenolowym melisy, takim jak kwas rozmarynowy, kwas kawowy i ich połączenia estrowe (41).

Inula helenium L.

Dane na temat działania wyciągów z Inula helenium na drobnoustroje są fragmentaryczne. Recio i wsp. (24) podają, że chloroformowe i metanolowe wyciągi z ziela Inula helenium działały zarówno na ziarniaki ( Staphylococcus aureus), pałeczki jelitowe ( Klebsiella pneumoniae), jak i na prątki kwasooporne ( Mycobacterium phlei) w stężeniach 9-18 mg/ml. Według Petkova i wsp. (25) wyciąg etanolowy z tej rośliny wykazywał wyraźne działanie bakteriostatyczne na Staphylococcus aureus i alfa-hemolityczne szczepy Streptococcus. Wyciągi chloroformowe i metanolowe z ziela Inula helenium hamowały wzrost grzybów drożdżoidalnych Candida albicans w stężeniach 12-36 mg/ml (l). Ponadto stwierdzono, że krążki bibułowe nasycone wyciągami etanolowymi z korzeni Inula helenium wykazywały słabe działanie na grzyby drożdżoidalne Saccharomyces cerevisiae (26), a nasycone wyciągiem otrzymanym za pomocą eteru naftowego hamowały wzrost grzybów pleśniowych Aspergillus fumigatus, A. flavus i A. niger (27).

Znacznie lepiej poznano właściwości przeciwdrobnoustrojowe heleniny – mieszaniny laktonów seskwiterpenowych (alantolaktonów) otrzymanych z korzeni Inula helenium przy użyciu eteru naftowego. Badania Olechnowicz-Stępień i Stępnia (28) wykazały, że helenina w stężeniu 100 ?g/krążek bibułowy hamuje wyraźnie wzrost dermatofitów (grzybów pleśniowych chorobotwórczych dla człowieka), takich jak Trichophyton gypseum, T. accuminatum i Epidermophyton sp. Podobne działanie wykazywały także wchodzące w skład heleniny – alantolakton i izoalantolakton. Późniejsze badania Kowalewskiego i wsp. (29) potwierdziły silne działanie heleniny na grzyby pleśniowe. Helenina w stężeniach 50-500 ?g/ml hamowała wzrost 10 gatunków grzybów pleśniowych i 10 gatunków dermatofitów izolowanych od chorych. Ponadto w stężeniach od 200 do 750 ?g/ml hamowała ona wzrost 82 szczepów grzybów drożdżoidalnych z rodzaju Candida oraz w stężeniach od 10 do 750 ?g/ml wzrost 202 szczepów bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych. O dużej aktywności alantolaktonu i izoalantolaktonu wobec prątków kwasoopornych Mycobacterium tuberculosis (138 ?g/ml) donoszą poza tym Cantrell i wsp. (30), a o działaniu alantolaktonu na grzyby pleśniowe chorobotwórcze dla roślin – Fusarium solani (100-200 ?g/ml) donoszą Wahab i wsp. (31).

Silne działanie na grzyby pleśniowe Botrytis cinerea, gronkowce Staphylococcus aureus i prątki kwasooporne Mycobacterium smegmatis wykazywał także olejek eteryczny otrzymany z korzeni Inula helenium, zawierający w swoim składzie głównie alantolakton i izoalantolakton (32).

Rosmarinus officinalis L.

Badania nad przeciwdrobnoustrojowym działaniem wysuszonych liści Rosmarinus officinalis, wyciągów otrzymanych z tego surowca, jak i substancji biologicznie aktywnych w nim występujących nie są wyczerpujące.

Llewellyn i wsp. (42) podają, że dodatek sproszkowanych liści Rosmarinus officinalis do podłoża stałego w ilości 10 mg/ml hamował rozwój 3 szczepów grzybów pleśniowych Aspergillus flavus przez 7 dni, uniemożliwiając tym samym wytwarzanie przez nie aflatoksyn. Dodatek sproszkowanych liści do podłoża stałego w ilości 8 mg/ml hamował rozwój bakterii szkodliwych dla żywności, takich jak Lactobacillus plantarum i Pediococcus acidilactici co najmniej przez 5 dni (43). Shelef i wsp. (44) donoszą o podobnych badaniach, w których dodatek sproszkowanych liści Rosmarinus officinalis do pożywek stałych w ilości 20 mg/ml hamował rozwój bakterii Gram-dodatnich ( Bacillus cereus, Mycobacterium smegmatis, Streptococcus lactis, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus) oraz w stężeniu 5 mg/ml Vibrio parahaemolyticus – bakterii ważnej w przemyśle mięsnym.

Wodne wyciągi z liści Rosmarinus officinalis (1:10) działały przeciwbakteryjnie na Salmonella typhi (45), a także przeciwwirusowo na wirusy Herpes i Influenza (46). W przypadku wyciągów etanolowych z liści opisywanej rośliny odnotowano działanie na bakterie Bacillus subtilis i Salmonella typhi (47) oraz Clostridium botulinum (w stężeniu 0,5 mg/ml) (48); ponadto na grzyby drożdżoidalne Candida albicans (49).

Jako substancje o działaniu przeciwdrobnoustrojowym obecne w liściach Rosmarinus officinalis przyjmuje się diterpeny (kwas karnozolowy i rosmanol), estry enolowe kwasu kawowego i olejek eteryczny.

Kwas karnozolowy i rosmanol mają właściwości hamowania proteazy wirusa HIV-1 w stężeniach 0,08-0,6 ?g/ml (50) oraz rozwoju promieniowców Streptomyces scabies (51). Estry enolowe kwasu kawowego odznaczają się zdolnością hamowania rozwoju grzyba pleśniowego chorobotwórczego dla roślin – Cladosporium herbarum (52). Natomiast olejek eteryczny otrzymany z liści Rosmarinus officinalis, zawierający w swym składzie m.in. α-pinen, β-kariofylen, octan bornylu, borneol, kamforę, 1,8-cyneol, β-pinen, kamfen i werbenon działał silnie na bakterie Gram-dodatnie i grzyby pleśniowe (53). Stwierdzono także jego silne oddziaływanie na dermatofity (54). W stężeniach od 12,5 do 300 ?g/ml hamował on rozwój szczepów Microsporum canis i M. gypseum pochodzących od zwierząt i chorobotwórczych dla człowieka.

¹⁾Praca finansowana przez Komitet Badań Naukowych; grant Nr 4 P05F00115.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Jesteś tym, co jesz. Książka kucharska

Czy zdrowie to miraż

Druga twarz tlenu

Piśmiennictwo

1. Okada K, Tamura Y, Yamamoto M i wsp. Chem Pharm Bull 1989; 37:2528-30. 2. Mitscher LA, Park YH, Omoto S i wsp. Heterocycles 1978; 9:1533-38. 3. Mitscher LA, Han-Park YH, Clark D. Antimicrobial agents from higher plants. Antimicrobial isoflavonoids and related substances from Glycyrrhiza glabra L. var. typica. J Nat Prod 1980; 43:259-69. 4. Li W, Asada Y, Yoshikawa T. Antimicrobial flavonoids from Glycyrrhiza glabra hairy root cultures. Planta Med 1998; 64:746-7. 5. Demizu S, Jahiyama K, Takahashi K i wsp. Chem Pharm Bull 1988; 36:3474-9. 6. Segal R, Pisanty S, Wormser R i wsp. Anticariogenic activity of licorice and glycyrrhizin. I. Inhibition of in vitro plaque formation by Streptococcus mutans. J Pharm Sci 1985; 74:79-81. 7. Namba T, Tsumezuka M, Dissanayake U i wsp. Studies on dental caries prevention by traditional medicines. VII. Screening of Ayurvedic Medicines for antiplaque action. Shoyakugaku Zasshi 1985; 2:146-53. 8. Hatano T, Yasuhara T, Miyamato K i wsp. Chem Pharm Bull 1988; 36:2286-8. 9. Bielenberg J. Süssholzwurzel. Wirkungen und Anwendungen unter dem Aspekt neuer pharmakologischer Erkenntnisse. Ztschr Phytother 1998; 197-208. 10. Pompei R, Pani A, Flore D i wsp. Antiviral activity of glycyrrhizic acid. Experientia 1980; 36:304-8. 11. Crance JM, Biziagos E, Passagot J i wsp. J Med Virol 1990; 31:155-60. 12. Gue-rin JC, Reveille-re HP. Activite- antifongique d´extraits ve-ge-taux a usage the-rapeutique. II. Etude de 40 extraits sur 9 souches fongiques. Ann Pharm Franç 1985; 43:77-81. 13. Hagenström U. Das Vorkommen einer antibakteriellen Fraktion in den kapseln einiger Hypericum-Arten. Arzneim-Forsch 1955; 5:155. 14. Rozenfeld LI, Chazanowicz RL. K woprosu o sochrannosti letuczich frakcji fitoncidow w lekarstwiennom syrie. Apt Deło 1958; Nr 4:22-6. 15. Babajewa NG. Antibakterialnoje dejstwie razlicznych widow zwieroboja. Ref Żurn Farmakol 1969; Nr 5:73. 16. Skwarek T. Wpływ preparatów pochodzenia roślinnego na rozwój wirusów grypy. Acta Polon Pharm 1979; 36: 605-12. 17. Barbagallo C, Chisari G. Antimicrobial activity of three Hypericum species. Fitoterapia 1987; 58:175-7. 18. Gurevich AI, Dobrynin VN, Kolosov MN i wsp. Hyperforin, an antibiotic from Hypericum perforatum L. Antibiotiki 1971; 16:510-13. 19. Schempp CM, Pelz K, Wittmer A i wsp. Antibacterial activity of hyperforin from St. John´s wort, against multiresistant Staphylococcus aureus and Gram-positive bacteria. Lancet 1999; 353:2129. 20. Yip L. Hudson JB, Gruszecka-Kowalik E i wsp. Antiviral activity of a derivative of the photosensitive compound hypericin. Phytomedicine 1996; 3:185-90. 21. Axarlis S, Mentis A, Demetzos C i wsp. Antiviral in vitro activity of Hypericum perforatum L. extract on the human cytomegalovirus (HCMV). Phytother Res 1998; 12:507-11. 22. Andersen DO, Weber ND, Wood SG i wsp.: In vitro virucidal activity of selected anthraquinones and anthraquinones derivatives. Antiviral Res 1991; 16:185-96. 23. Weseler A, Saller R, Reichling J. Antimicrobial activity of various tea preparations of Hypericum perforatum L. 48th Ann Mert Soc Med Res Zurich 2000; P3B/16. 24. Recio MC, Rios JL, Villar A. Antimicrobial activity of selected plants employed in the Spanish Mediterranean area. Part II. Phytother Res 1989; 3:77-80. 25. Petkov V. Bulgarian traditional medicine: a source of ideas for phytopharmacological investigations. J Ethnopharmacol 1986, 15, 121-132. 26. Wat CK, John T, Towers GHN. Phytotoxic and antibiotic activities of plants of the Asteraceae used in folk medicine. J Ethnopharmacol 1980; 2:279-90. 27. Leifertova I, Lisa M. The antifungal properties of higher plants affecting some species of the genus Aspergillus. Univ Carol Pragen Fol Pharm 1979; 2:29-54. 28. Olechnowicz-Stępień W, Stępień S. Badania in vitro i in vivo działania heleniny i jej składników na niektóre gatunki dermatofitów. Dissert Pharm 1963; 15:17-22. 29. Kowalewski Z, Kędzia W, Koniar H. Action of helenin on microorganisms. Arch Immunol Ther Exp 1976; 24: 121-5. 30. Cantrell CL, Abate L, Fronczek FR i wsp. Antimycobacterial endesmanolides from Inula helenium and Rudbeckia subtomentosa. Planta Med 1999; 65:351-5. 31. Wahab S, Lal B, Jacob Z i wsp. Mycopatholologia 1979; 68:31-8. 32. Bourrel C, Vilarem G, Perineau F. Chemical analysis, bacteriostatic and fungistatic properties of the essential oil of elecampane ( Inula helenium L.). J Essent Oil Res 1993; 5:411-7. 33. Koch-Heitzmann I, Schultze W. 2000 Jahre Melissa officinalis. Von der Bienenpflanze zum Virustaticum. Ztschr Phytother 1988; 9:77-85. 34. Möse JR, Lukas G. Zur Wirksamkeit einiger ätherischer Öle und deren Inhaltsstoffe auf Bakterien. Arzneim -Forsch 1957; 7:687-92. 35. Wagner H, Sprinkmeyer L. Über die pharmakologische Wirkung von Melissengeist. Dtsch. Apoth -Ztg 1973; 113:1159-66. 36. Masakova NS, Tserevatuy BS, Trofimenko SL i wsp. The chemical composition of volatile oil in lemon-balm as an indicator of therapeutic use. Planta Med 1979; 36:274. 37. Dikshit A, Husain A. Antifungal action of some essential oils against animal pathogen. Fitoterapia 1984; 55:171-6. 38. Kędzia B, Krzyżaniak M, Hołderna-Kędzia E i wsp. Skład i właściwości przeciwdrobnoustrojowe Ol. Melissae i jego składników. Herba Pol 1994; 40: 5-11. 39. Cohen RA, Kucera LS, Herrmann EC. Proc Soc Exp Biol Med 1964; 117, 431-4. 40. May G,Willuhn G. Antivirale Wirkung wässriger Pflanzenextrakte in Gewebekulturen. Arzneim -Forsch/Drug Res 1978; 28:1-7. 41. Dorner WG. Antivirale Wirkstoffe in Melissa officinalis. Pharm Unserer Zeit 1985; 14:112-21. 42. Llewellyn GC, Burkett ML, Eadie T. J Assoc Off Anal Chem 1981; 64: 955-60. 43. Zaika LL, Kissinger JC, Wasserman AE. J Food Sci 1983; 48:1455-9. 44. Shelef LA, Naglik A, Bogen DW. Sensitivity of some common foodborne bacteria to the spices sage, rosemary, and allspice. J Food Sci 1980; 45: 1042-4. 45. Perez C, Anesini C. In vitro antibacterial activity of Argentine folk medicinal plants against Salmonella typhi. J Ethnopharmacol 1994; 44:41-6. 46. May G, Willuhn G. Antivirale Wirkung wässriger Pflanzenextrakte in Gewebekulturen. Arzneim -Forsch 1978; 28:1-7. 47. Izzo AA, Di Carlo G, De Fusco R i wsp. Biological screening of Italian medicinal plants for antibacterial activity. Phytother Res 1995; 9: 281-6. 48. Huhtanen CN. J Food Prot 1980; 43:195-6; 200. 49. Câceres A, Girô LM, Alvarado SR i wsp. Screening of antimicrobial activity of plants popularly used in Guatemala for the treatment of dermatomucosal diseases. J Ethnopharmacol 1987; 20: 223-37. 50. Pariš A, Štrukelj B, Renko M i wsp. Inhibitory effect of carnosolic acid on HIV-1 protease in cell-free assays. J Nat Prod 1993; 56: 1426-30. 51. Takenaka M, Watanabe T, Sugahara K i wsp. New antimicrobial substances against Streptomyces scabies from rosemary ( Rosmarinus officinalis L.). Biosci Biotech Biochem 1997; 61: 1440-4. 52. Banthorpe DV, Bilyard HJ, Brown GD. Enol esters of caffeic acid in several genera of the Labiatae. Phytochem 1989; 28: 2109-13. 53. He-thelyi E, Kaposi P, Domonkos J i wsp. GC/MS investigation of the essential oils Rosmarinus officinalis L. Acta Pharm Hung 1987; 57:159-69. 54. Perucci S, Mancianti F, Cioni PL i wsp. In vitro antifungal activity of essential oils against some isolates of Microsporum canis and Microsporum gypseum. Planta Med 1994; 60:184-7.

otrzymano: 2009-02-10
zaakceptowano do druku: 2009-03-02

Adres do korespondencji:
*Elżbieta Hołderna-Kędzia
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich
Oddział Roślin Zielarskich
ul. Libelta 27, 61-707 Poznań
tel. (061) 665-95-40, fax: 665-95-51
e-mail: bognao@o2.pl, bkedzia@iripz.pl

Postępy Fitoterapii 1/2009
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 1/2009:

- reklama -

Strona główna | Reklama | Kontakt

Poszukiwanie wyciągów roślinnych o wysokiej aktywności antybiotycznej1)

Pozostałe artykuły z numeru 1/2009:

Poszukiwanie wyciągów roślinnych o wysokiej aktywności antybiotycznej¹⁾