Preview

Антибиотики и Химиотерапия

Расширенный поиск

Морские бурые водоросли - источник новых фармацевтических субстанций антибактериальной направленности

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время рост антибиотикорезистентности возбудителей инфекционных болезней к противомикробным препаратам обусловливает необходимость поиска новых антимикробных субстанций с улучшенными фармакологическими свойствами и новыми механизмами действия, к которым у микроорганизмов не формируется устойчивость. Такой поиск идет по трём направлениям: выделение новых веществ из природных объектов, в том числе из гидробионтов; химическая модификация молекул известных антибиотиков; поиск соединений с антимикробной активностью из числа новых химических структур, не имеющих аналогов в живой природе. Настоящий обзор посвящён антибактериальной, антивирусной и антигрибковой активности сульфатированных полисахаридов (фукоиданов) и экстрактов бурых, красных и зелёных морских водорослей, а также антиоксидантным, противовоспалительным, иммуномодулирующим и антиэндотоксическим свойствам, способствующим усилению их антиинфекционного действия. С учётом этой активности фукоиданы являются перспективной основой для создания новых препаратов для лечения инфекционных заболеваний.

Об авторах

H. H. Беседнова
ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия


Т. А. Кузнецова
ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия


Т. С. Запорожец
ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия


Т. Н. Звягинцева
ФГБУН Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН
Россия


Список литературы

1. Amorim R.N.S., Rodrigues J.A.G., Holanda M.L. et al. Antimicrobial effect of a crude sulfated polysaccharide from the red seaweed Gracillaria ornate. Brazil Arc Biol Technol 2012; 56: 2: 71-81.

2. Liu X.L., Liu D.Y., Wang Y.Q. et al. Immunomodulation and antitumor activity of fucoidan from Undaria pinnatifida in vivo. Chin J Microecol 2010; 22: 2: 86-92.

3. Li C., Blencke H.M., Haug T. et al. Expression of antimicrobial peptides in coelomocytes and embrios of the green sea urchin. Development Comparat Immunol 2014; 43:1: 106-113.

4. Kolanjinathan K., Stella D. Antibacterial activity of marine macroalgae against human pathogens. Rec Res Sci Technol 2009; 1: 1: 20-22.

5. Devi K.N., Kumar T.T.A., Dhaneesh K.V. et al. Evaluation of antibacterial and antioxidant properties from brown seaweed Sargassum wightii against human bacterial pathogens. Int J Pharm Pharm Sci 2012; 4: 3: 143-149. 6.

6. Abd El Baky H.H., El-Baroty G.S. Healthy benefit of microalgal bioactive substances. J Aquatic Sci 2013; 1: 1: 11-23.

7. Pradhan J., Das S., Das B.K. Antibacterial activity of fresh water microalgae: a review. Afr J Pharm Pharmacol 2014; 8: 32: 809-818.

8. Arunachalam P., Uthandakalai R., Rajsmaill R. Evaluation of antibacterial artivity of some selected green seaweed extracts from Muttam coastal areas, Kanyakumari, Tamil Nadu, Ind J Coastal Life Med 2014; 2: 2: 112-115.

9. Pushparaj A., Raubbin R.S., Balasankar T. An antibacterial activity of the green seaweed Caulerpha sertularioides using five different solvents. Int J Chem Tech Research CODEN (USA):I JPRIF. 2014; 6: 1: 1-5.

10. Имбс Т.И., Красовская Н.П., Ермакова С.П. и др. Сравнительное исследование химического состава и противоопухолевой активности водно-этанольных экстрактов бурых водорослей Laminaria cichorioides, Costaria costata и Fucus evanescens. Биол моря 2009; 35: 2: 140-146.

11. Choi J.S., Ha Y.M., Lee B.B. et al. Seasonal variation of antibacterial activities in the green alga Ulva pertusa Kjellman. J. Environment Biol 2014; 35: 341-344. 12.

12. Salvador, N., Garreta A.G., Lavelli L., Ribera M.A. Microbial activity of Iberian macroalgae. Sci Mar 2007; 71: 1: 101-113.

13. Manilal A., Sujith S., Selvin J. et al. Antibacterial activity of Falkenbergia hillebrandii (Born) from the Indian coast against human pathogens. Phyton 2009; 78: 161-166.

14. Pierre G., Sopena V., Juin C. et al. Antibacterial activity of a sulfated galactan extracted from the marine alga Chaetomorpha aerea against Staphylococcus aureus. Biotechnol Bioproc Engineer 2011; 16: 937-945.

15. Amaro H.M., Malcata F.X. Carotenoids from microalgae and cyanobacteria: features, production and applications. In: Masayoshi Yamaguchi (Ed.). Carotenoids: Properties, Effects and Diseases. Biochemistry Research Trends. Nova Sci Publish 2011; Chapter: 59-74.

16. Desbois A.P., Smith V.J. Antibacterial free fatty acids: activities, mechanisms of action and biotechnological potential. Appl Microbiol Biotechnol 2010; 85: 1629-1642.

17. Shoubaky G.A.E., Salem E.A.E.R. Active ingredients of fatty acids as an antibacterial agent from the brown algae Padina pavonica and Hormophysa triquetra. J Coastal Life Med 2014; 2: 7: 535-542.

18. Shan B., Cai Y.Z., Brooks J.D. and Corke H. The in vitro antibacterial activity of dietary spice and medicinal herb. International J Food Microbiol 2007; 117: 112-119.

19. Christobel G.J., Lipton A.P., Aishwaria M.S. et al. Antibacterial activity of aqueous extract from selected macroalgae of southwest coast of India. Seaweed Res Utiln 2011; 33: 1-2: 67-75.

20. Patra J.K., Rath S.K., Jena K. et al. Evaluation of antioxidant and antimicrobial activity of seaweed (Sargassum spp.). Extract: a study on inhibition ofglutathione-S-transferase activity. Turkish J Biology 2008; 32: 119-125.

21. Shanab S.M.M. Antioxidant and antibiotic activities of some seaweeds (Egyptian isolates). Int J Agricult Biol 2007; 9: 2: 220-225.

22. Silva G.C., Albuquerque-Costa R., Oliveira-Peixoto J.R. et al. Tropical Atlantic marine macroalgae with bioactivity against virulent and antibiotic resistant Vibrio. Lat Am J Aquat Res 2013; 41: 1: 124-130.

23. Manikandan S., Ganesapandian S., Singh M. et al. Antimicrobial activity of sea-weeds against multidrug resistant strains. Int J Pharmacol 2011; 7: 522-526.

24. Al-Saif S.S.A., Abdel-Raouf N., El-Wazanani H., Aref I.A. Antibacterial substances from marine algae isolated from Jeddah coast of Red sea, Saudi Arabia. Saudi J Biol Sci 2014; 21: 1: 57-64.

25. Choi J.S., Bae H.J., Kim S.J., Choi I.S. In vitro antibacterial and antiinflammatory properties of seaweed extracts against acne inducing bacteria, Propionibacterium acnes. J Environ Biol 2011; 32: 313-318.

26. Беседнова H.H., Запорожец Т.С., Макаренкова И.Д. и др. Противовоспалительные эффекты сульфатированных полисахаридов из морских бурых водорослей. Успех соврем. биол. 2012; 132: 3: 312-320.

27. Boonchum W., Peerapornpisal Y., Kanjanapothi D. et al. Antimicrobial and antiinflammatory properties of various seaweeds from the Gulf of Thailand. Int J Agricult Biol 2011; 13: 1: 100-104.

28. Sujatha L., Govardhan T.L., Rangaiah G.S. Antibacterial activity of green seaweeds on oral bacteria. Ind J Natur Product Resourc 2012; 3: 3: 328-333.

29. Ha Y.M., Choi J.S., Moon H.E. et al. Inhibitory effects of seaweed extracts on the growth of the vaginal bacterium Gardnerella vaginalis. J Environment Biol 2014; 35: 537-542.

30. Запорожец Т.С., Ермакова С.П., Звягинцева Т.Н., Беседнова H.H. Противоопухолевое действие сульфатированных полисахаридов из морских бурых водорослей. В кн. Фукоиданы - сульфатированные полисахариды бурых водорослей. Структура, ферментативная трансформация и биологические свойства / Под ред. Беседнова H.H., Звягинцева Т.Н. Владивосток: Дальнаука, 2014; 294-310.

31. Vishchuk O.S., Ermakova S.P., Zvyagntseva T.N. The fucoidans from brown algae of Far Eastern seas: antitumor activity and structure-function relationship. Food Chem 2013; 141: 2: 1211-1217.

32. Marudhupandi T., Kumar T.T.A. Antibacterial effect of fucoidan from Sargassum wightii against the chosen human bacterial pathogens. Int Curr Pharm J 2013; 2: 10: 156-158.

33. Kantachumpoo A., Chirapart A. Components and antimicrobial activity of polysaccharides extracted from Thai brown seaweeds. Kasetsart J Nat Sci 2010; 44: 220-233.

34. Sebaaly C., Kassem S., Grishina E. et al. Anticoagulant and antibacterial activities of polysaccharides of red algae Corallina collected from Lebanese coast. J App Pharm Sci 2014; 4: 04: 30-37.

35. Nishiguchi T., Jiang Z., Ueno M. et al. Reevaluation of bactericidal, cytotoxic and macrophage-stimulating activities of commercially available Fucus vesiculosis fucoidan. Algae 2014; 29: 3: 237-247.

36. Shevchenko N., Imbs T., Urvantseva A. et al. Method of processing seaweed. European Patent. 2005. W02005/014657.

37. Imbs T.I., Skriptsova AV., Zvyagintseva T.N. Antioxidant activity of fucose-containing sulfated polysaccharide obtained from Fucus evanescens using different extraction methods. J Appl Phycol 2015; 27: 1: 545-553.

38. Vjayabaskar P., Vaseela N., Thirumaran G. Potential antibacterial and antioxidant properties of a sulfated polysaccharide from the brown marine algae Sargassum swartzii. Chin J Natur Med 2012; 10: 6: 421-428.

39. Миленин Д.О. Микробная биоплёнка Helicobacter pylori и её роль в патогенезе язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Фарматека 2010; 20: 20-24.

40. Davey M.E., O'Toole G.A. Microbial biofilms: from ecology to molecular genetics. Microbiol Mol Biol Rev 2000; 64: 4: 847-867.

41. Rendueles O., Kaplan J.B., Ghigo J.M. Antibiofilm polysaccharides. Environ Microbiol 2013; 15: 2: 334-346.

42. Cammarota G., Laniro G., Bibbo S. et al. Culture-guided treatment approach for Helicobacter pylori infection: review of the literature. World J Gastroenterol 2014; 20: 18: 5205-5211.

43. Loke M.F., Liu S.Y., Ng B.L. Antiadhesive property of microalgal polysaccharide extract on the binding of Helicobacter pylori to gastric mucin. FEMS 2007; 50: 2: 231-238.

44. Sharon N. Carbohydrates as future antiadhesion drugs for infectious diseases. Biochem Biophys Acta 2006; 1760: 4: 527-537.

45. Krachler A.M., Orth K. Funrtional characterization of the interaction between bacterial adhesion multivalent adhesion molecule 7 (MAM7) protein and its host cell ligands. J Biol Chem 2011; 286: 45: 38939-38947.

46. Парахонский А.П. Регуляция адгезии как способ профилактики инфекционного процесса. Междунар. Журн. приклад фундамент. исслед. 2009; 5: 126-127.

47. Aronson М., MedaJia О., Schori L. et al. Prevention of colonization of the urinary tract of mice with Escherichia coli by blocking ofbacterial adherence with methyl-alpha-D-mannopyranoside. J Infect Dis 1979; 139: 3: 329-332.

48. Смолина Т.П., Черных C.B., Горшкова Р.П., Назаренко Е.Л. Снижение адгезии микроорганизмов на клетках уроэпителия с помощью полисахарида, выделенного из морских протеобактерий Pseudoalteromonas nigrifaciens. Журн. микробиол. 2006; 3: 58-61.

49. Krylov V.B., Ustyujzhanina N.E., Grachev A.A. et al. Synthesis of large fucoidan fragments, potential inhibitors of microbial adhesion. 4th Baltic Meeting on Microbial Carbohydrates. 2010; September 19-22, FINLAND, Hyytiälä, р. 50.

50. Shibata H., Iimuro M., Uchiya N. et al. Cladosiphon fucoidan against Helicobacter pylori infection in Mongolian gerbils. Helicobacter 2003; 8: 59-63.

51. Hirmo S., Utt M., Ringner M., Wadstrom T. Inhibition of heparin sulphate and other glycosaminoglycans binding to Helicobacter pylori by various polysulphated carbohydrates. FEMS Immunol Med Microbiol 1995; 10: 301-306.

52. Masato Nagaoka, Hideyuki Shibata, Itsuko Takagi, Shusuke Hashimoto. Аntibacterial agents and process for producing the same. Patent Application Publication (10) Pub. No.: US 2005/0130934 A1(19) United States.

53. Lee K.Y., Jeong M.R., Choi S.M. et al. Synergistic effect of fucoidan with antibiotics against pathogenic bacteria. Arch Oral Biol 2013; 58: 5: 482-492.

54. Kim K.H., Eom S.H.,Kim H.J. et al. Antifungal and synergistic effects of an ethylacetate extract of the edible brown seaweed Eisenia bicyclis against Candida species. Fish Aqat Sci 2014; 17: 2: 209-214.

55. Ермак И.М., Барабанова А.О., Кукарских Т.А. и др. Природный полисахарид каррагинан как ингибитор токсического действия эндотоксинов грамотрицательных бактерий. Бюлл. эксп. биол. мед. 2006;141: 2: 191-193.

56. Kuznetsova T.A., Besednova N.N., Somova L.M., Plekhova, N.G. Fucoidan extracted from Fucus evanescens prevents endotoxin-induced damage in a mouse model of endotoxemia. Mar Drugs 2014; 12: 886-898.

57. Ko E.J., Joo H.G. Fucoidan enhances the survival and sustains the number of splenic dendritic cells in mouse endotoxemia. Korean J Physiol. Pharmacol 2011; 15: 89-94.

58. Khotimchenko Y.S., Khotimchenko E.V., Khotimchenko M.Y. et al. Carragenans as a new source of drugs with metal-binding properties. Mar Drugs 2010; 8: 4: 1106-1121.

59. Baretto A.R., Cavalcante I.C., Castro M.V. et al. Fucoidin prevents Clostridium difficile toxin-A-induced ileal enteritis in mice. Dig Dis Sci 2007; 53: 4: 990-996.

60. Никитин A.B., Смолкина T.B., Йорданова А.И. Противомикробные препараты как иммуномодуляторы биологической реактивности организма. Антибиотики и химиотер. 2001; 46: 2: 33-36.

61. Qi L., Xu Z., Jiang X et al. Preparation and antibacterial activity of chitozan nanoparticles. Carb Res 2004; 339: 2693-2700.


Для цитирования:


Беседнова H.H., Кузнецова Т.А., Запорожец Т.С., Звягинцева Т.Н. Морские бурые водоросли - источник новых фармацевтических субстанций антибактериальной направленности. Антибиотики и Химиотерапия. 2015;60(3-4):31-41.

For citation:


Besednova N.N., Kuznetsova T.A., Zaporozhets T.S., Zvyagintseva T.N. Brown Seaweeds as a Source of New Pharmaceutical Substances with Antibacterial Action. Antibiotics and Chemotherapy. 2015;60(3-4):31-41. (In Russ.)

Просмотров: 6


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0235-2990 (Print)