Головоногие моллюски - источники новых антимикробных субстанций
Аннотация
В условиях появления в популяции людей и животных штаммов микроорганизмов с новыми свойствами, в том числе антибиотикорезистентных, продолжается поиск новых антимикробных субстанций с улучшенными фармакологическими свойствами и новыми механизмами действия из природных объектов, в частности из гидробионтов. В настоящем обзоре представлены обширные данные, посвящённые антибактериальным, антивирусным и антифунгальным свойствам биологически активных веществ (БАВ) различной химической природы, полученных из представителей класса головоногих моллюсков (кальмаров, осьминогов, каракатиц, наутилусов). Анализ данных литературы свидетельствует, что антибактериальная активность некоторых БАВ не уступает, а в отдельных случаях даже превосходит эффективность существующих антибиотиков. Авторы отмечают, что в обзоре представлены результаты исследований, большая часть которых проведена в условиях in vitro. Требуется адекватная экстраполяция этих данных в область применения in vivo, что в дальнейшем может заложить основу для разработки лекарственных соединений нового поколения, продуктов функционального питания и биологически активных добавок к пище.
Об авторах
Н. Н. Беседнова
НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия
Россия
Н. Н. Ковалев
Дальневосточный федеральный университет, Школа естественных наук
Россия
Россия
Т. С. Запорожец
НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия
Россия
Т. А. Кузнецова
НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия
Россия
А. К. Гажа
НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова
Россия
Россия
Список литературы
1. Cтрижова O.A., Нгуен Тхи Чук Лоан, Cлободяник B.C. Кальмары как функциональные ингредиенты пищевых продуктов из гидро-бионтов. Успехи совр естествознания 2011; 7: 212-213
2. Гажа A.K. Иммуноактивный пептид из оптических ганглиев кальмара: Дис. ... канд. мед. наук. Владивосток, 1994; 124
3. Беседнова H.H., Эпштейн Л.М. Иммуноактивные пептиды из гидроби-онтов и наземных животных. Владивосток: ТИНРО-центр, 2004; 248
4. апорожец T.C. Клеточные и молекулярные механизмы иммуномодулирующего действия биополимеров морских гидробионтов: Дис. ... д-ра мед. наук. Владивосток, 2006; 350
5. Кузнецова T.A. Коррекция нарушений иммунитета и гемостаза биополимерами из морских гидробионтов (экспериментальные и клинические аспекты): Дис. ... д-ра мед. наук. М.: 2009; 316
6. Ермоленко E.B., Cултанов Р.М., Касьянов C.П., Блинов Ю.Г. Комплексная переработка липидов печени командорского кальмара Berryteuthis magister. Известия ТИНРО 2014; 176: 288-294
7. Новгородцева Т.П., Караман Ю.К., Bиткина Т.И., Касьянов C.П. Сравнительная характеристика биологической активности жиров из ге-патопанкреаса камчатского краба и печени командорского кальмара. Вест ДВО РАН 2007; 6: 105-110
8. Пивненко Т.Н., Ковалев H.H., Запорожец T.C. и др. Ферментативные гидролизаты из гидробионтов Тихого океана как основа для создания биологически активных добавок к пище и продуктов функционального питания. Владивосток: Дальнаука, 2015; 160
9. Davies J., Davies D. Origins and evolution of antibiotic resistance. Microbiol Mol Biol Rev 2010; 74: 3: 417-433.
10. So A., Gupta N., Brahmachari S.K. et al. Towards new business models for R&D for novel antibiotics. Drug Resist Updat 2011; 14: 2: 88-94.
11. Lin L.C., Chen W.T. Antimicrobial and photoactive properties of melanin extracted from various sources of animal. Taiwan. J Agric Chem Food Sci 2004; 42: 315-320.
12. Girija S., Priyadharshini J.V., Pandi S.K. et al. Antibacterial effect of squid ink on ESBL producing strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. Indian J Geo- Marine Sci 2012; 41: 4: 338-343.
13. Mohanraju R., Marri D.B., Karthick P. et al. Antibacterial activity of certain cephalopods from Andamans, India. Int J Pharm Biol Sci 2013; 3: 2: 450-455.
14. Monolisha S., Aswathi E.M., Patterson J., Patterson J.K.E. Molecular characterization and antimicrobial activity of Octopus aegina and Octopus dolfusii in gulf of Mannar coast. Int J Pharm Sci Res 2013; 4: 9: 3582-3587.
15. Troncone L., De Lisa E., Bertapelle C. et al. Morphofunctional characterization and antibacterial activity of haemocytes from Octopus vulgaris. J Natur History 2015; 49: 21-24: 1457-1475.
16. Derby C.D. Cephalopod ink: production, chemistry, functions and applications. Mar Drugs 2014; 12: 5: 2700-2730.
17. Vasantharaja D., Ravitchandirane V., Anandan V. Antimicrobial activity and spectro-chemical investigation of ink extracts of Sepiella inermis (Van Hasselt 1835). Notulae Sci Biol 2014; 6: 3: 273-275.
18. Liu N., Chen X.G., Park H.J. et al. Effect of MW and concentration of chitosan on antibacterial activity of Escherichia coli. Carbohydr Polym 2006; 64: 60-65.
19. Shanmugam A., Amalraj T., Palpandi C. et al. Antimicrobial activity of sulfated mucopolysaccharides (heparin and heparin-like glycosaminoglycans) from cuttlefish Euprymna berryi Sasaki, 1929. Trends Applied Sci Res 2008; 3: 1: 97-102.
20. Subhapradha N., Ramasamy P., Srinivasan A. et al. Preparation of chi-tosan derivatives from gladius of squid Sepioteuthis lessoniana (Lesson, 1830) and antimicrobial potential against human pathogens. J Biol Sci 2013; 13: 257-263.
21. Vino A.B., Shanmugan V., Shanmugan A. Antimicrobial activity of methanolic extract and fractionated polysaccharide from Loligo duvauceli Orbingy 1848 and Doryteuthis sibogae Adam 1954 on human pathogenic microorganisms. Afr J Microbiol Res 2014; 8: 3: 230-236.
22. Nirmale V., Nayak B.B., Kannapan S. et al. Antibacterial effect of the Indian squid Loligo duvauceli (d'Orbigny) ink. J Indian Fisheries Association 2002; 29: 65-69.
23. Andres Y., Giraud L., Gerente C. et al. Antibacterial effects of chitosan powder: mechanisms of action. Environ Technol 2007; 28: 12: 1357- 1363.
24. Gomez-Guillen M.C., Lopez-Caballero M.E., Aleman A. et al. Antioxidant and antimicrobial peptide fractions from squid and tuna skin gelatin. Sea By-Products as Real Material: New Ways ofApplication 2010: 89-115.
25. Fahmy S.R., Soliman A.M., Enas M.A. Antifungal and antihepatotoxic effects of sepia ink extract against oxidative stress as a risk factor of invasive pulmonary aspergillosis in neutropenic mice. Afr. J. Tradit. Complement. Altern Med 2014; 11: 3: 148-159.
26. Chen S.G., Xue C.H., Xue Y. et al. Studies on the free radical scavenging activities of melanin from squid ink. Mar Drugs 2007; 1: 50-55.
27. Gimenez B., Gomez-Estaca J., Aleman A. et al. Improvement of the antioxidant properties of squid skin gelatin films by the addition of hydrolysates from squid gelatin. Food Hydrocolloids 2009; 23: 5: 1322-1327.
28. Vate N.K., Benjakul S. Antioxidative activity of melanin-free ink from splendid squid (Loligo formosana). Int Aquatic Res 2013; 5: 9-14.
29. Kim R.H., Asaduzzaman A.K.M., Chun B.S. Stability of antioxidant properties and essential amino acids in squid viscera hydrolysate produced using subcritical water. Fisheries Aquatic Sci 2013; 16: 2: 71-78.
30. Mendis E., Rajapakse N., Byun H.G., Kim S.K. Investigation of jumbo squid (Dosidicus gigas) skin gelatin peptides for their in vitro antioxidant effects. Life Sci 2005; 77: 17: 2166-2178.
31. Sudhakar S., Nazeer R.A. Structural characterization of an Indian squid antioxidant peptide and its protective effect against cellular reactive oxygen species. J Functional Foods 2015; 14: 502-512.
32. Sadayan P., Thiyagarajan S.P., Balakrishnan B. Inhibitory activity of ink and body tissue extracts of Euprymna Stenodactyla and Octopus Dollfusi aganist histamine producing bacteria. Middle-East J Sci Res 2013; 16: 4: 514-518.
33. Mochizuki A. An antiseptic effect of cuttlefish ink. Nippon Suisan Gakkaishi 1979; 45: 11: 1401-1403.
34. Samaha-Kfoury J.N., Araj G.F. Recent developments in beta-lactamases and extended spectrum beta-lactamases. BMJ 2003; 327: 7425: 1209-1213.
35. Schwaber M.J., Carmeli Y. Mortality and delay in effective therapy associated with extended-spectrum beta-lactamase production in Enterobacteriaceae bacteraemia: a systematic review and meta-analysis. J Antimicrob Chemother 2007; 60: 5: 913-920.
36. WHO. WHO report: global tuberculosis control. Geneva: WHO Press; 2010.
37. Ravichandiran M., Thiripurasalini S., Ravichandiran V. et al. Chemical constituents and anti-tuberculosis activity of ink extracts of cuttlefish, Sepiella inermis. J Coas Life Med 2013; 1: 4: 253-257.
38. Desbois A.P., Smith V.J. Antibacterial free fatty acids: activities, mechanisms of action and biotechnological potential. Appl Microbiol Biotech 2010; 85: 6: 1629-1642.
39. Haydar A-M.K. Evaluation of Cephalopoda extract against some nosocomial bacterial isolates. J University Thi-Qar 2013; 2: 1: 30-43.
40. Champer J., Patel J., Fernando N. et al. Chitosan against cutaneous pathogens. AMB Express 2013; 3: 1: 37-44.
41. Degiam Z.D., Abas A.T. Antimicrobial activity of some crude marine mollusca extracts against some human pathogenic bacteria. Thi-Qar Medical J 2010; 4: 3: 142-147.
42. Blunt J.W., Coop B.R., Munro M.H.G. et al. Marine natural products. Nat Prod Rep 2006; 23: 26-78.
43. Kang H.K, Seo C.H., Park Y. Marine peptides and their anti-infective activities. Mar Drugs 2015; 13: 1: 618-654.
44. Girija S., Duraipandiyan V., Kuppusamy P.S. et al. Chromatographic characterization and GC-MS evaluation of the bioactive constituents with antimicrobial potential from the pigmented ink of Loligo duvauceli. Int Scholarly Res Not 2014; Article ID 820745: 7.
45. Parekh J., Jadeja D., Chanda S. Efficacy of aqueous and methanol extracts of some medicinal plants for potential antibacterial activity. Turkish J Biol 2005; 29: 203-210.
46. Al-Bari M.A.A, Sayeed M.A., Rahman M.S., Mossadik M.A. Characterization and antimicrobial activities of a phenolic acid derivative produced by Streptomyces bangladeshiensis, a novel species collected in Bangladesh. Res J Med Medical Sci 2006; 1: 77-81.
47. Nazemi M., Khoshkhoo Z., Motalebi A., Karim H. Identification of non polar component and antibacterial activities of Iophonla evistylus from Persian Gulf. Int J Envir Sci Develop 2010; 6: 2: 92-197.
48. Uma B., Parvathavarthini R. Antibacterial effect of hexan extract of sea urchin Temnopleurus alexandri. Int J Pharm Tech Res 2010; 2: 3: 1667-1680.
49. Raman R., Raguram S., Venkataraman G. et al. Glycomics: an integrated systems approach to structure-function relationships of glycans. Nat Methods 2005; 2: 11: 817-824.
50. Park S.C., Nam J.P., Kim J.H. et al. Antimicrobial action of water-soluble ß-chitosan against clinical multi-drug resistant bacteria. Int J Mol Sci 2015; 16: 4: 7995-8007.
51. Jothi N., Kunthavai N.R. Isolation and identification of chitin and chitosan from cuttle bone of Sepia prashadi Winckworth. Int J Curr Sci 2014; 11: 18-25.
52. Kong M., Chen X.G., Xing K., Park H.J. Antimicrobial properties of chi-tosan and mode of action: a state of the art review. Int J Food Microbiol 2010; 144: 51-63.
53. Jung J., Zhao Y. Impact of the structural differences between a- and ß-chitosan on their depolymerizing reaction and antibacterial activity. J Agric. Food Chem 2013; 61: 37: 8783-8789.
54. Chen J.L., Zhao Y. Effect of molecular weight, acid and plasticizer on the physicochemical and antibacterial properties of ß-chitosan based films. J Food Sci 2012; 77: 127-136.
55. Zhong Y., Li Y., Zhao Y. Physicochemical, microstructural, and antibacterial properties of ß-chitosan and kudzu starch composite films. J Food Sci 2012; 77: 10: E280-286.
56. Sukmark T., Rachtanapun P., Rachtanapun C. Antimicrobial activity of oligomer and polymer chitosan from different sources against foodborne pathogenic bacteria. Kasetsart J (Nat Sci) 2011; 45: 636-643.
57. Park S.C., Nah J.W., Park Y. Ph-dependet mode of antibacterial actions of low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) against various pathogens. Macromol Res 2011; 19: 853-860.
58. Musthafa M., Sankaranarayanan A., Ponmurugan K., Raja S.S.S. Bioactive peptides from Loligo duvauceli (Indian marine squid) orbigny against multidrug resistant pyogenic clinical pathogens. South Indian J Biol Sci 2015; 1: 24-29.
59. Wei X., Xu J., Yang J. et al. Involvement of a Serpin serine protease inhibitor (OoSerpin) from mollusc Octopus ocellatus in antibacterial response. Fish Shellfish Immunol 2015; 42: 1: 79-87.
60. Senan V.P. Antibacterial activity of methanolic extract of the ink of cuttlefish, sepia pharaonis against pathogenic bacterial strains. Int J Pharm Sci Res 2015; 6: 4: 1705-1710.
61. Girija S., Priyadharshini J.V., Pandi S.K. et al. Isolation and characterization of lolduvin-S: a novel antimicrobial protein from the ink of Indian squid Loligo duvauceli. Int J Current Res Rev 2011; 3: 7: 4-14.
62. Bharthi P., Mani P., Ramasamy M. Anti-candidal activities of Sepia aculeate ink extract against multiple resistant Candida albicans causing oral candidiasis. Am J Biol Pharm Res 2014; 1: 1: 20-25.
63. Venilla R., Rajeshkumar P.K., Kanchana S. et al. Investigation of antimicrobial and plasma coagulation property of some molluscan ink extracts: gastropods and cephalopods. Afr J Biochem Res 2011; 5: 1: 14-21.
64. Rajaganapathi J., Thiyagarajan S.P., Edward J.K.P. Study on Cephalopod ink for antiviral activity. J Exp Biol 2000; 38: 519-520.
65. Hu G., Zheng C., Qu S. et al. Studies on inhibitory effect of melanin on the apoptosis induced by influenza virus in host cells. Virologica sinica 1999; 2: 88-92.
66. Girija S., Pandi S.K. BEHP - A phthalate derivative characterized from the south indian squid and its anti-HCV like property: an in vitro and insilico analysis. Int J Pharma Bio Sci 2015; 6: 1: 401-410.
67. Крылова H.B. Клеточные и молекулярные механизмы противовирусной защиты при клещевом энцефалите: Дис.. д-ра биол. наук. М.: 2014; 271.
68. Кузнецова Т.А., Беседнова H.H., Запорожец Т.Сидр. Сравнительное исследование иммуномодулирующей активности пептидов - тинростима и тималина. Антибиотики и химиотер 2013; 58: 11-12: 8-12
Рецензия
Для цитирования:
Беседнова Н.Н., Ковалев Н.Н., Запорожец Т.С., Кузнецова Т.А., Гажа А.К. Головоногие моллюски - источники новых антимикробных субстанций. Антибиотики и Химиотерапия. 2016;61(1-2):32-42.
For citation:
Besednova N.N., Kovalev N.N., Zaporozhets T.S., Kuznetsova T.A., Gazha A.K. Cephalopods, as a Source of New Antimicrobial Substances. Antibiotics and Chemotherapy. 2016;61(1-2):32-42. (In Russ.)
Просмотров: 307
Послать статью по эл. почте 