«физико-химическая биология» материалы V международной научной интернет конференции ставрополь, 2017



страница4/15
Дата17.11.2018
Размер2.25 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Библиографиечский список

  1. Сайт «Freepatent.ru». [Электронный ресурс]. – Режим доступа –http://www.freepatent.ru/patents/2038086

  2. Сайт «Наука и жизнь». [Электронный ресурс]. – Режим доступа –https://www.nkj.ru/news/31169/

  3. Сайт «Журнал «Пчеловодство» [Электронный ресурс] – Режим доступа–http://beejournal.ru/pchely-v-meditsine-all/1136-novaya-zhizn-starogo-lekarstva

  4. Киреева З.В. Восковая моль – великий биогенный стимулятор / З.В. Киреева. – Изд. центр «Вестник ЗОЖ», 2008. – 71с.

  5. Обнаружение и выделение антибактериальных пептидов из экстрактов личинок Galleria Mellonella / П. Пурыгин (и др.) // Вестник Самарского Госуниверситета. Естественнонаучная серия. – 2006. - №6/1(46). – С.201-211


ФУЛЛЕРЕНЫ. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

Эльбекьян К.С., Литвиненко И.Л., Романова Л.В., Кремнева Г.М.,

Оверченко В.В., Килинкарова Н.Н.

ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет


Применение наночастиц широко вошло во многие сферы деятельности человека. Их уникальное свойство проникать вглубь тканей, клетки и ядра применяются в медицине. Значительно расширившиеся возможности молекулярной диагностики создают перспективы для совершенствования терапии и направленного транспорта лекарственных средств. В связи с широким использованием нанотехнологий важным является изучение физико-химических свойств наночастиц и их влияние на живой организм.

Среди углеродных наночастиц, образованных только атомами углерода, наиболее изучены фуллерены. Их получают с помощью разнообразных физико-химических методов. Фуллерены - это сложные органические молекулы, имеющие шарообразную форму, и полые внутри. Стенки фуллеренов непроницаемы для каких-либо материальных частиц: ионов, атомов, молекул. На их поверхности упорядоченно располагаются химические группы, подобранные таким образом, чтобы могли связываться с ранее выбранными клетками-мишенями.

Наиболее распространенным среди фуллеренов является фуллерен С60, представляющий из себя молекулу из 60 атомов углерода, образующих замкнутую сферическую поверхность, составленную из правильных шести- и пятиугольников.

Особый интерес представляет изучение иммунореактивности организма на С60. Фуллерен способен непосредственно вмешиваться в клеточные процессы, в частности, связанные с воспалением, так как является мощным антиоксидантом. Некоторые исследования показали, что ни фуллерен, ни его производные не способны генерировать С60-специфические антитела и не являются аллергенами.

Результаты экспериментов по иммунизации мышей аминокислотными и белковыми производными фуллерена показали отсутствие специфического иммунного ответа на фуллерен.

Способность вызывать аллергию у фуллерена была изучена в реакции пассивной кожной анафилаксии на крысах и высвобождения гистамина из базофилов цельной крови здоровых доноров и людей, сенсибилизированных к аллергенам [Андреев С., 2006]. Результаты указывают на то, что фуллерен и его аминокислотные производные не являются специфическими аллергенами. Таким образом, иммунная система не способна распознавать фуллерен.

Производные фуллерена могут быть перспективными носителями для фармацевтических препаратов в связи с высокой мембранотропной активностью и отсутствием антигенной активности [Вольпин М. Е., 1998].

Антиоксидантная и противовоспалительная активность различных фуллеренов была зарегистрирована многими исследователями [Magoulas et al., 2012]. Фуллерены могут подавлять гиперчувствительность I типа, при инкубировании с С60 человеческих тучных клеток и периферийных базофилов крови. Это подавление связано со снижением уровня активных форм кислорода (АФК). В модели анафилаксии, фуллерены предотвратили высвобождение гистамина [Ryan et al., 2007]. Наблюдали также подавление продукции фактора некроза опухоли (ФНО-), и продукции провоспалительных цитокинов, что приводило к ингибированию артрита [Yudoh et al., 2009].

Результаты мночисленных исследований позволили пронаблюдать эффекты иммуносупрессии фуллереновых частиц. Было доказано их подавляющее воздействие на дифференцировку опухолевых клеток in vitro и in vivo [Zogovic et al., 2009].

Проводились также исследования по иммуномодулирующим свойствам фуллерена. После введения C60 активирует экспрессию генов различных провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ФНО-, ИЛ-6) и Th1-цитокинов (ИЛ-12, ИФН-) у мышей.

Кроме воспаления, C60 может активировать иммунную систему. Карбоксифуллереновая частица активирует бактерицидные своиства нейтрофилов [Ryan J. J. et al., 2007].

Фуллерен может стимулировать Т-клетки и, кроме того, активированные клетки иммунной системы, посредством увеличения выработки ИЛ-6, и активацию естественных киллеров (NK-клеток) [Tkach et al., 2013; Bunz et al., 2012].

Полигидроксифуллерен (С60(ОН)n n=18-22) и N-этил-полиаминофуллерен (С60(NНСН2СН3)n, n=6-18) ингибировали IgЕ-зависимую дегрануляцию тучных клеток и секрецию ими цитокинов и простагландинов в ответ на провокацию аллергеном. Водная дисперсия фуллерена проявляла ингибирующий эффект на IgЕ-опосредованную секрецию гистамина из базофилов периферической крови в системе in vitro и подавляла анафилаксию у мышей вызванную введением овальбумина [Babakhin et al., 2009].

Таким образом, вышесказанное свидетельствует о перспективности продолжения исследований по разработке фуллеренсодержащих средств для биологического и медицинского применения.



Библиографиечский список

1. Андреев С. М., Петрухина, А. О., Бабахин, А. А., Гарманова, А. В., Романова, В. С., DuBuske, L. M. O генерации антител к фуллерену С60 // Иммунология. – 2006. – Т. 27. – №. 6. – С. 343-348.

2. Вольпин М. Е., Парнес 3. Н., Романова В. С. Аминокислотные и пептидные производные фуллерена // Изв. РАН, сер. хим. – 1998. - №5. – С.1050-1054.

3. Babakhin A. A., Andrievsky G., DuBuske L. M. Inhibition of systemic and passive cutaneous anaphylaxis by water-soluble fullerene C60 //Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2009. – Т. 123. – №. 2. – С. S118.

4. Magoulas G. E. et al. Synthesis and antioxidative/anti-inflammatory activity of novel fullerene–polyamine conjugates //Tetrahedron. – 2012. – Т. 68. – №. 35. – С. 7041-7049.

5. Ryan J. J., Bateman H. R., Stover A. et al. Fullerene nanomaterials inhibit the allergic response //The Journal of immunology. – 2007. – Т. 179. – №. 1. – С. 665-672.

6. Tkach V., Yanamala N., Stanley S. et al. Graphene oxide, but not fullerenes, targets immunoproteasomes and suppresses antigen presentation by dendritic cells //Small. – 2013. – Т. 9. – № 9-10. – С. 1686-1690.

7. Yudoh K., Karasawa R., Masuko K., and Kato T., Water-soluble fullerene (C60) inhibits the development of arthritis in the rat model of arthritis //Int. J. Nanomedicine. – 2009. – Т. 4. – С. 217-225.

8. Zogovic N. S., Nikolic N. S., Vranjes S. D. Djuric et al. Opposite effects of nanocrystalline fullerene (C60) on tumour cell growth in vitro and in vivo and a possible role of immunosupression in the cancer-promoting activity of C60 //Biomaterials. – 2009. – Т. 30. – №. 36. – P. 6940-6946.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ LEMNA MINOR ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ МИКРОБИОЦЕНОЗА КИШЕЧНИКА КРЫС

Боброва Е.В., Панова Н.В

ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет


В жизнедеятельности организма одну из главных ролей играет микробиоценоз кишечника, который обеспечивают симбионтные микроорганизмы. Они активно участвующие в формировании иммунобиологической реактивности организма, в синтезе витаминов, в обмене веществ, необходимых аминокислот и целого ряда биологических соединений.

Нарушение подвижного равновесия симбионтных микроорганизмов нормальной микрофлоры, дисбиоз, может развиться вследствие массивного или бесконтрольное употребления химиотерапевтических препаратов и антибиотиков. Способствовать этому может также, экологическое или социальное неблагополучие, широкое использование человеком химических продуктов, повышенный радиационный фон и неполноценность питания.

В последние годы проводятся разнонаправленные исследования возможных путей коррекции дисбиоза.

Целью нашего исследования явилось экспериментальное обоснование использования Lemna minor для коррекции нарушений микробиоценоза кишечника крыс. В качестве контрольного препарата для оценки эффективности воздействия экспериментальных препаратов «Lemna minor» и «Бифилем» на кишечную микрофлору лабораторных животных был выбран «Бифидумбактерин».

В качестве объекта исследования кишечника был избран качественный и количественный микробиоценоз. Способы коррекции микробиоценозов с помощью пробиотических, пребиотических и синбиотических препаратов рассматрикались нами как предмет исследования.

Для выполнении работы проводили предварительное культивирование и получение стерильной культуры Lemna minor. Дифференциальный посев кишечной микрофлоры на питательные среды, используя метод последовательных разведений. Результаты изменения качественного и количественного микробиоценоза под действием экспериментальных препаратов «Lemna minor» и «Бифилем», а также контрольного «Бифидумбактерина» оценивали по бактериологическому анализу фекалий.

Средства для коррекции микробиоценоза кишечника подразделяются на три группы: 1) пребиотики; 2) пробиотики; 3) синбиотики.

Ряска малая (Lemna minor), используемая нами в качестве растительного субстрата для пребиотических препаратов – многолетнее водное растение, вид рода Ряска (Lemna) подсемейства Рясковые, семейства Ароидные (Araсeae). Ареал распространения ряски малой в Европе, Азии, Африке в водоемах со стоячей и медленно текущей водой. По содержанию белков ряска превосходит мясо и приближается к бобовым, а по питательным свойствам она сопоставима с зерном культурных злаков. Водоросль содержит соли йода и брома, а также кремний, почти не содержит аскорбиновой кислоты. Ряска малая богата микроэлементами.

Экспериментальная часть нашей работы выполнялась поэтапно.

1-й этап: сбор и подготовка растительного сырья.

2-й этап: определение базового фона микрофлоры у всех 40 животных.

3-й этап: разделение животных на контрольную группу (10 голов) и подопытную (30 голов); животных, предназначенных для применения пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков, разделили на 3 группы по 10 голов; крыс контрольной группы оставили без лечения под наблюдением.

4-й этап: введение канамицина сульфата подопытным животным внутрижелудочно.

5-й этап: приготовление экспериментальных препаратов, а также изучение их биологической эффективности.

В работе были использованы самцы и самки белых крыс линии Вистар (n=40), массой 200-240 г. Эксперименты были выполнены согласно методическим руководствам и нормативным документам, правилам лабора­торной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ Р 53434-2009), согласованным с «Европейской конвенцией по защите позво­ночных животных, используемых для экспериментальных и научных целей» и одобренным на заседании биоэтической комиссии Санкт-Петербургского института фармации.

Перед началом исследования у всех экспериментальных крыс был произведен микробиологический контроль содержимого кишечника. В результате исследований было установлено, что содержание видовой микрофлоры варьирует в пределах относительной нормы.

Развитие дисбиоза кишечника у животных достигали путём введением канамицина сульфата в дозе 200 мг на животное в течение 10 дней. Забор материала для исследований проводили через 24 ч после последнего введения антибиотика.

При микробиологическом исследовании фекалий после приёма канамицина сульфата заметно снизились показатели содержания бифидобактерий, кишечной палочки, стафилококков. Наблюдается увеличение на порядок содержания в фекалиях крыс грибов рода Candida. Лактобактерии при исследовании не обнаружены. Полученные данные подтверждают наличие дисбиоза в кишечнике крыс.

Для коррекции дисбиотических проявлений у крыс нами применялись: препарат-пробиотик «Бифидумбактерин», экспериментальные препараты «Lemna minor» и «Бифилем».

Препарат «Lemna minor» представлял собой пребиотик. «Бифилем» – синбиотик на основе препарата «Lemna minor» с добавлением препарата-пробиотика «Бифидумбактерина».

Для удобства скармливания лабораторным животным все исследуемые препараты изготавливались в виде болюсов.

После курса приёма исследуемых препаратов нами был произведен посев из фекалий крыс.

Препарат-пробиотик «Бифидумбактерин» повлиял на увеличение количества бифидобактерий, кишечной палочки, стафилококка, появление в кишечнике лактобацилл. Исчезли ранее присутствовавшие энтерококки. Отмечалось незначительное снижение количества грибов рода Candida.

Применении экспериментального препарата «Lemna minor» привело к незначительным изменениям микрофлоры кишечника больных дисбиозом крыс.

Оба экспериментальных препарата – «Бифилем» и «Lemna minor» способствовали многократному увеличению всех компонентов микрофлоры кишечника – количество бифидобактерий с 101 до 105 КОЕ, кишечная палочка с 102 до 104 КОЕ, стафилококк с 101 до 102 КОЕ, энтероккоки и патогенные микробы не обнаружены. Количество грибов рода Candida уменьшилось с 103-104 до 102-103 КОЕ.

Установлено, что «Бифилем», по сравнению с другими исследуемыми препаратами, более эффективно влияет на восстановление качественного и количественного состава кишечной микрофлоры, так как представляет собой синбиотик в состав которого входит «Бифидумбактерин» и «Lemna minor». Проведенные нами исследования подтвердили целесообразность использования синбиотиков для коррекции тяжелых форм дисбиозов.


ПЕРСПЕКТИВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ

АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭКСТРАКТОВ РАСТЕНИЙ И НАНОЧАСТИЦ Ag И Fe3O4

Казарян Ш.А., Вардапетян Г.Р.

Российско-Армянский (Славянский) университет


Введение. В последние годы все более актуальным становится вопрос борьбы с резистентностью бактерий к антибиотикам. Согласно докладу ВОЗ 2017 года существует уже 12 классов патогенов с резистентностью к антибиотикам, способных вызывать заболевания, приводящие к летальному исходу [1]. Среди 51 клинически испытуемого препарата на данный момент, только 8 определяются ВОЗ, как инновационные, остальные -модификации уже известных антибиотиков, к которым имеется резистентность . В связи с этим возникает необходимость нахождения новых веществ с антибактериальными свойствами, из-за чего все большее внимание обращают на наночастицы [2]. Однако синтез и применение наночастиц имеют свои трудности: во-первых, при синтезе наночастиц необходимо использование стабилизирующего вещества, которое должно быть биологически совместимым для организма человека; во-вторых, сами наночастицы могут обладать токсичностью [3]. Для решения данных проблем необходимо нахождение стабилизирующего вещества, в роли которого могут выступать некоторые вторичные метаболиты растений, например, флавоны. Перспективным является использование растительных экстрактов, которые могут, как стабилизировать наночастицы, уменьшать их токсичность, так и увеличивать спектр свойств потенциального препарата.

Целью данной работы было исследование антибактериальных свойств (АБА) как наночастиц Ag и Fe3O4, так и совместное (синергическое) действие с этанольными экстрактами растений, а также определение возможной корреляции между содержанием флавоноидов и АБА.

Материалы и методы. Наночастицы Fe3O4 были синтезированы в щелочной среде при добавлении солей Fe2+ и Fe3+ в соотношении 1:2 в присутствии олеиновой кислоты. Об образовании магнитных наночастиц свидетельствуют парамагнитные свойства полученного черного осадка. Для дальнейших исследований осадок промывали несколько раз в деионизированной воде и высушивали на чашке Петри при комнатной температуре, после чего 1 мг наночастиц растворяли в 10 мл деионизированной воды и диспергировали ультразвуком 40 мин (Sonic-150W, MRC). В опытах использовались также коммерческие наночастицы серебра препарата «Биоцидная добавка» («Наноиндустрия», Россия). Размеры и форму наночастиц исследовали с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (LEO 912 ABOMEGA).

В результате предварительных исследований были выбраны этанольные экстракты листьев Hypericum perforatum, Laurus nobilis и Ocimum araratum (сбор в июне 2016 года в Армении, Котайкский марз). Спиртовые экстракты листьев были получены по методу [4].Общее содержание флавоноидов (ОСФ) определяли спектрофотометрически при 430 нм [4].

Разделение флавоноидов выполняли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе Waters Alliance 2695 [4]. В качестве стандартов использовали кверцетин, рутин, апигенин, нарингенин и генистеин (все Sigma).

Антибактериальную активность (АБА) определяли диск-диффузионным методом против дикого штамма E.coliK-12 и S.aureus. Зону лизиса определяли в пикселях с помощью программы ImageRepair. Статистический анализ проводился посредством программы Microsoft OfficeExcel.

Результаты и обсуждение.С помощью трансмиссионного анализа выявлено, что в результате химического синтеза образовались наночастицы Fe3O4округлой формы с диаметром от 6 до 15 нм. Наночастицы серебра фирмы «Наноиндустрия» образца «Биоцидная добавка» имеют округлую форму с диаметром от 2 до 17 нм.

Этанольные экстракты листьев H. perforatum, L. nobilis и O. аraratum были выбраны, как обладающие наиболее активными антиоксидантными свойствами. ОСФ в этанольных экстрактах составляло: H. perforatum - (14.92±0,035)×10-3мг/г, L. nobilis - (8.21±0.15)×10-3мг/ги O. аraratum- (2.45±0,04)×10-3 мг/г. Методом ВЭЖХ анализа было определено, что в экстракте O. аraratum не было детектируемых нами флавоноидов, вэкстракте H. Perforatum были обнаружены рутин (0,032 мг/мл) и кверцетин (0,018 мг/мл), вэкстракте L. nobilis- рутин (0,058 мг/мл).

Антибактериальные свойства определяли как против грамм-положительных (S.aureus), так против грамм-отрицательных бактерий (E.coliK-12). Следует отметить, что наночастицы Fe3O4 были нестабильны и сохраняли антибактериальные свойства лишь 2-3 суток после синтеза, в то время как наночастицы серебра были устойчивы и обладали выраженными АБА (таблица 1). В качестве контроля были использованы этанольные растворы рутина и кверцетина.

Из-за низкой стабильности наночастиц Fe3O4 не были получены достоверные данные АБА, в связи с чем, можно сделать вывод, что олеиновая кислота, используемая при синтезе наночастиц, является слабым стабилизатором. Как видно из табличных данных, сами наночастицы серебра обладают АБА, которую можно сравнить с АБА ампицилина [5].

Таблица 1.

АБА наночастиц Ag и экстрактов H. perforatum, L. nobilis и O. аraratum.






E. coli K-12,

пиксель


S.aureus,

пиксель


Ампицилин

6452±19

5827±43

Ag

7151±76

6319±97

Ag+O.аraratum

10308±53

6938±45

Ag+ H.perforatum

1901±13

10505±37

Ag+L.nobilis

7940±17

16040±25

Ag+рутин

5714±23

12417±113

Ag+кверцетин

8505±27

9962±54

H.perforatum

3130±19

0

L.nobilis

2040±52

4640±19

Отдельно этанольные экстракты и растворы флавоноидов обладали слабыми антибактериальными свойствами, а экстракт O. аraratum не проявил АБА. Однако вместе с наночастицами серебра экстракты потенцировали АБА (за исключением H. perforatum против E. Coli K-12), а наиболее активным был Ag+Oraratum. Против грамм-положительного S.aureus экстракты либо не проявили активность, либо она была ниже, чем у нано Ag. Однако вместе с экстрактами, содержащими рутин и кверцетин, антибактериальная активность стала от 1,7 до 2,5 раз выше. Похожие данные наблюдаются и в случаях воздействия нано Ag вместе с рутином и кверцетином, откуда можно сделать вывод, что в случае грамм-положительных бактерий усиление АБА нано Ag обусловлено содержанием в экстрактах рутина.


Библиографиечский список

  1. Cassandra Willyard, Nature (2017) 543,15 doi:10.1038/nature.2017.21550

  2. Saptarshi Chatterjee et al., Journal of Nanobiotechnology (2011), 9:34.

  3. Li Lei et.al, Chin. Phys. B Vol. 22, No. 12 (2013), 127503 1-10

  4. Казарян Ш.А., Рштуни Л.Р. и др., Вестник РАУ (2016), 2, 86-93.

  5. R. Bhalodia, V. J. Shukla, Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research (2011), 2, 104-109.



АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ФЛАВОНОИДОВ В ВОДНО-ЭТАНОЛЬНЫХ ЭКСТРАКТАХ THYMUS SERPYLLUM L.

Оганян А.Ж., Казарян Ш.А., Рштуни Л.Р., Вардапетян Г.Р.

Российско-Армянский университет


Аннотация. Исследованы общее содержание фдавоноидов (ОСФ) и антирадикальная активность (АРА) водно-этанолных экстрактов тимьяна ползучего (Thymus serpyllum L.). Наибольшее ОСФ наблюдалось в 70% этанольном экстракте (12,80,09мг/г), который имел наибольшую антирадикальную активность (АРА = 1/0.80.02мг/мл). Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) было обнаружено, что мажорным флавоноидом в 70% этанольном экстракте является рутин.

Ключевые слова: Thymus serpyllumL., флавоноиды, антирадикальная активность, рутин.

Введение. Thymus serpyllum L. (тимьян ползучий) – представитель широко распространенного в Северной и Центральной Европе семейства Яснотковые 1,2. Известно, что его древние греки употребляли как нюхательный табак при обмороках. Растения широко применяются в народной медицине. Водный настой травы обладает отхаркивающим, антисептическим, противовоспалительным, болеутоляющим, слабым снотворным и противоглистным действием 3. Биологическая активность препаратов тимьяна ползучего обусловлена присутствием в растительном сырье сложного комплекса активных соединений, включающих эфирные масла, тритерпеновые кислоты (урсоловая, олеаноловая), флавоноиды (лютеин, апигенин и их производные), фенольные соединения, фенолокислоты, дубильные вещества и др.[4]. Антиоксидантная активность экстрактов T. serpyllum обусловлена наличием в их составе таких вторичных метаболитов, как флавоноиды, среди которых чаще всего упоминаются рутин и кверцетин. Но, несмотря на высокую биологическую активность, в литературе отсутствуют исследования направленные на выявление антиоксидантной активности экстрактов T. serpyllum, связанной с наличием флавоноидов.

Целью данной работы является выявление антиоксидантной активности связанной с вышеупомянутыми флавоноидами.



Каталог: userfiles -> depts -> general bioorganic chemistry
general bioorganic chemistry -> Органическая химия
general bioorganic chemistry -> Органическая химия
general bioorganic chemistry -> Задание к занятию №10
general bioorganic chemistry -> Практическое занятие №15
general bioorganic chemistry -> Практическое занятие №12
general bioorganic chemistry -> Занятие №13 Полифункциональные соединения
general bioorganic chemistry -> Исследование свойств белков
general bioorganic chemistry -> Тема №1. Классификация и номенклатура органических соединений
general bioorganic chemistry -> Контрольная работа №3 Углеводы моно-, ди и полисахариды
general bioorganic chemistry -> Вопросы к защите модулей 16, 17, 18, 19. Основные положения органической химии углеводороды. Кислородсодержащие производные углеводородов: спирты, фенолы. Кислородсодержащие производные углеводородов: альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница