<<
>>

К ОЦЕНКЕ АНТИБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ

Явления антибиозиса относятся к самым распространенным взаимоотношениям между обитателями Мирового океана, особенно характерного для царства морских растений, где различные виды выработали в процессе эволюции прежде всего химические средства защиты и противодействия другим растениям.

По существу, большинство продуктов сацернеции морских водорослей выполняет функцию подавления активности чужеродных организмов и обеспечения условий развития родственных видов. Именно следствием этого и является непрерывное выделение морскими растениями, в частности планктонными, в окружающую среду различных соединений, многие из которых уже в ничтожных количествах оказывают влияние на развитие микробов, грибов, других водорослей, зоопланктона, морских животных и макрофитов. Благоприятные условия окружающей среды — температура, наличие питательных веществ, микроэлементов, витаминов и различных ростовых факторов в морской воде в огромной степени способствуют процветанию микроскопических форм жизни, в частности бактерий, грибов, одноклеточных растений и животных в поверхностных толщах Мирового океана, связанных пищевыми цепями внутри микромира, а также с более крупными животными организмами.
В этих условиях существование вида мозможно только при наличии специальных защитных систем и механизмов, предотвращающих полное его уничтожение другими видами. Одним из компонентов приспособительных систем, обеспечивающих выживание вида в борьбе за существование, несомненно, являются различные химические соединения, способные ингибировать или даже уничтожать конкурирующие виды. В процессе эволюции и естественного отбора несомненное преимущество принадлежало тем видам морских растений, которые лучше приспосабливались к окружающим условиям, а внешняя среда Мирового океана, оставаясь в основном постоянной, менялась, по существу, только экологическими компонентами, среди которых идет непрерывная борьба за существование.
Именно одним из средств борьбы за существование и являются различные химические соединения, БАВ, эффективные особенно против повсеместно распространенных микроскопических форм жизни. Вследствие этой естественной тенденции морские растения и обладают таким широким набором различных соединений, характеризующихся антибиотической активностью в отношения разнообразных видов бактерий, грибов, вирусов, фитопланктонных и зоопланктонных организмов, водорослей-макрофитов, моллюсков и других морских организмов (Nigrelli et al., 1960).

В абсолютном большинстве случаев выявления наличия антибиотической активности извлечений из морских водорослей исследователи ограничивались только констатацией факта и определением спектра чувствительных к антибиотическому эффекту микроскопических организмов (бактерии, грибы, водоросли и т. д.). Это, разумеется, является свидетельством зачаточного состояния работ по выявлению БАВ морских организмах, так сказать, характеризуют его начальную, описательную фазу, фазу экстенсивного этапа развертывающихся исследова- ний. Поэтому природа антибиотических субстанций, как правило, остается невыясненной, предоставляя перспективное поле деятельности для химиков, технологов и фармакологов. В литературе описаны различные приемы и методики изолирования суммарных соединений морских водорослей, характеризующихся антибиотической активностью, и определения спектра их антибиотического действия. В основе этих способов лежит мацера- ционная техника извлечения комплекса активных начал растения с помощью различных растворителей (морская вода, дистиллированная вода, этанол, метанол, ацетон, эфир — иными словами — набор полярных и неполярных растворителей). В дальнейшем экстракт освобождается от органических растворителей и обычно подвергается обеспложиванию, чаще всего фильтрованием. В качестве тест-организмов применяются как патогенная, так и сапрофитная микрофлора (бактерии, грибы, вирусы). В частности, одной из наиболее легко воспроизводимых методик определения антибиотической активности морских водорослей является следующая (О.

Н. Трунова, А. Р. Грин- таль, 1977): свежесобранные водоросли (100—150 г) измельчают, заливают трехкратным количеством дистиллированной воды и настаивают в течение 48 ч при 8°С. Водный экстракт фильтруют через ватно-марлевый тампон, и фильтрат нагревают при 70°С для инактивации «факторов самоочищения» — фагов, микроорганизмов, антагонистов и т. д. В пробирки наливают по 4,5 мл пастеризованного экстракта и по 0,5 мл агаровых смывов патогенных микробов в концентрации 108 микробных тел в 1 мл по оптическому стандарту. В качестве контроля используют морскую воду с добавлением разных концентраций тех же микроорганизмов. Пробирки (опытные и контрольные) оставляют при комнатной температуре. Через 2, 3, 7 суток делают высев на питательные среды (СПА, агар Эндо и др.). Об антибиотической активности того или иного экстракта судят по разнице выросших в опыте и контроле колоний. В качестве тест-микробов авторы рекомендуют кишечно-салмо- неллезную группу бактерий (Shigella zonne, Sh. Flexneri, Salmonella newland, S. breslau, S. Typhi abdominalis, Escherichia coli и Staphylococcus albus). Результаты исследования показывают, что наибольшей антибиотической активностью характеризуются водные вытяжки, полученные из бурых водорослей, в частности из Fucus vesiculosus, Fucus serratus и Laminaria di- gitata. В опыте через 48—72 ч при использовании экстрактов из этих водорослей появлялись лишь единичные колонии, которые полностью лизировались на 5—7 сутки. Водоросли Laminaria saccharina, Alaria asculenta и не упомянутые в таблице Rhodomenia palmata и Halosaccion ramentaceum не проявили антибиотическую активность (О. Н. Трунова, А. Р. Гринталь, 1977). В зависимости от условий проведения исследований и вида водорослей различные авторы при определении антибиотической активности морских растений — макрофитов — пользуются или гомогенизатами нативных водорослей (Welsh, 1964), или гомогенизатами очищенных водорослей в воде (Almodovar,

1964) и вытяжками, полученными из измельченных водорослей с помощью водно-щелочных растворов (Accorinti, 1964), а также метанольными, водно-метанольными (Allen, Dawson, 1960), этанольными, эфирными, хлороформными (Olesen et al., 1964), ацетоновыми или хлороформными вытяжками из исследуемого водорослевого сырья (Duff et al., 1966).

В литературе описаны также принципиальные схемы предварительного исследования химического состава антпоиотиче- ских веществ, изолированных из морских водорослей — макрофитов.

В частности, Olesen et al. (1964) предложили довольно простой метод комплексного исследования нескольких видов макрофитов, предусматривающий ориентировочное установление групповой принадлежности и протпвомнкробно- го действия первично очищенных вытяжек из водорослей, обладающих антибиотической активностью. Согласно этому методу, морские водоросли, принадлежащие к 6 следующим видам: Falkenbergia hillebrandi, Halimoda opuntia, Laurencia obtusa, Wrangelia argus, Wrangelia bicuspidata, Dictyopteris jus- tii, обрабатывались различными растворителями и полученные вытяжки после хроматографической очистки и разделения исследовались на наличие антибиотической активности в отношении группы тест-микробов и на содержание в первично очищенном активном комплексе тех или иных соединений по реакции со специально подобранными реактивами. В зависимости от наличия или отсутствия взаимодействия с групповыми реактивами можно с определенной достоверностью предполагать присутствие в антибиотическом нативном комплексе, выделенном из макрофитов, химических соединений тех или иных химических групп. При этом особое значение имеют чистота и специфичность используемых реактивов и четкость проявления диагностических реакций, которые, как правило, характеризуются образованием специфических окрашенных соединений. Данный метод, разумеется, имеет поисковое ориентирующее значение и удобен для применения в полевых условиях. Противомикроб- ное действие вытяжек морских водорослей не является результатом бактерицидного эффекта довольно распространенного в морских организмах йода или брома. Обычно галогены в гидробионтах находятся в связанной форме — чаще всего в виде солей. Выяснению возможной вовлеченности галоидов в антибиотическое действие морских растений было посвящено, 3 частности, исследование Pratt et al. (1951). Исследование показало, что обычно вытяжки из морских растений, характеризующиеся противомикробным действием, не содержат йода. Более того, вытяжки из морской водоросли вида Fucus vesiculosus, известной специалистам в качестве богатого источника йода, совершенно не обладают антибиотической активностью (Pratt et al., 1951).
В процессе эксперимента были подтверждены также и ранее имевшиеся сведения о сезонном колебании проти- вомикробной активности морских водорослей: экстракты, полученные из макрофитов зимнего сбора, или оказывались совершенно неактивными в отношении микроорганизмов, или проявляли весьма незначительное противомикробное действие. Не выясняя химическую природу веществ, обладающих антибиотической активностью, Pratt et al. (1951) нашли, что явления ан- тибиозиса широко распространены в морской флоре и одинаково часто встречаются среди представителей красных, бурых и зеленых макрофитов. При этом биологически активное начало водорослевых экстрактов способно угнетать развитие или только одного, или нескольких, или большого числа используемых в опытах тест-микробов. Из изученных на наличие веществ противомикробного действия более чем 24 вида морских водорослей, вегетирующих вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, отчетливой противомикробной активностью обладают экстракты следующих водорослей: Ulva linra (зеленые водоросли), Egregia menziesii, Macrocystis pyrifera (бурые водоросли), Callophyllis megalocarpa, Halosaccion glandiforme, Iridophycus flaccidum (красные водоросли) (Pratt et al., 1951). Анализ полученных в процессе опытов данных показывает, что антибиотическая активность экстрактов исследуемых водорослей, а следовательно, и состав активных комплексов зависят в большей степени от природы используемых экстрагентов (Pratt et al., 1951). С этой точки зрения при поисковых исследованиях, очевидно, целесообразно использовать набор растворителей, характеризующихся различной полярностью, с целью тотального извлечения активных начал и их идентификации.
<< | >>
Источник: Коллектив авторов. Биологически активные вещества гидробионтов - новый источник лекарств. Под редакцией канд. мед. наук О. Г. Саканде лидзе и канд. мед. Наук. Кишинев, «Штиинца», 1979, 248 с.. 1979

Еще по теме К ОЦЕНКЕ АНТИБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ:

  1. Глава 2. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — НОВЫЙ ИСТОЧНИК БАВ
  2. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — НОВЫЙ ИСТОЧНИК БАВ
  3. Глава 4. БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
  4. БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
  5. Оценка самочувствия, активности, настроения
  6. ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ЛИПИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ
  7. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЦНС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ШОКЕ
  8. ЛАМИНАРИЯ ЯПОНСКАЯ (МОРСКАЯ КАПУСТА)
  9. Отварная морская капуста
  10. БАВ МОРСКИХ ЧЕРВЕЙ
  11. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОПРОДУКЦИИ МОРСКИХ ГУБОК
  12. Глава 5. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОПРОДУКЦИИ МОРСКИХ ГУБОК
  13. Глава 3. БАВ МОРСКИХ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ И НЕКОТОРЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ