Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 4
1.1. Общая характеристика мхов 4
1.2. Общая характеристика лишайников 5
1.3. Строение, классификация и физиологическое значение жирных кислот 7
1.4. Жирные кислоты в растениях: содержание и функции 11
1.5. Бриофиты и лишайники как источники биохимически ценных веществ 13
1.6. Антибактериальные свойства мхов 16
1.7. Антибактериальные свойства лишайников 18
Глава 2. Материалы и методы 22
2.1. Характеристика объектов исследования 22
2.2. Характеристика используемых микроорганизмов 27
2.3. Методы исследования 32
Выводы
Список литературы 44
Актуальность. В современном мире медицина не может обойтись без использования антибиотиков. Но их использование сопряжено со многими проблемами. Одна из таких проблем - накопление антибиотиков в окружающей среде и, как следствие, появление устойчивых супербактерий. Актуальность работы заключается в том, что использование антибиотиков на основе мхов и лишайников могло бы стать одной из альтернатив химическим антибиотикам.
Появление устойчивых к антибиотикам патогенов является серьезной глобальной угрозой для здоровья. Следовательно, поиску новых антибиотиков из различных природных источников следует уделять первоочередное внимание. Лишайники и мхи производят различные низкомолекулярные метаболические соединения, и многие культуры используют эти соединения в традиционной медицине на протяжении веков [30].
Цель - изучение антибиотических свойств экстрактов мхов и лишайников в отношении тест-культур бактерий.
Задачи:
1) Сбор образцов мхов и лишайников в районе национального парка «Красноярские Столбы», идентификация отобранных видов.
2) Получение водных и спиртовых экстрактов из отобранных мхов и лишайников.
3) Определение антибактериальной активности полученных экстрактов диско-диффузионным методом в отношении бактерий видов Micrococcus luteus, Bacillus mycoides, Echerichia coli, Pseudomonas aeruginosa.
1. В районе национального парка «Красноярские столбы» были собраны и идентифицированы 4 вида мхов и 3 вида лишайников, относящихся к следующим видам: мхи - апомецгерия опушенная (Metzgeria pubescens), плагиомниум густозубчатый (Plagiomnium confertidens), абиетинелла пихтовидная (Abietinella abietina), туидиум Филибера (Thuidium assimile);лишайники - лобария изидиеносная (Lobaria isidiophora),уснея (Usnea sp.)и пармелия (Parmelia sp.).
2. Получены водные и спиртовые экстракты каждого вида мха и лишайника, показано, что спиртовые экстракты проявляли более высокую активность, чем водные.
3. Экстракты уснеи показали высокую антимикробную активность в отношении видов Bacillus mycoidesи Micrococcus luteus,зоны отсутствия роста для спиртового экстракта составили от 28 до 37 мм, для и водного - от 14 до 22 мм. Экстракты лобарии изидиеносной проявили среднюю активность в отношении Pseudomonas aeruginosa, Bacillus mycoidesи Micrococcus luteus,зоны отсутствия роста составляли от 9 до 18 мм. Экстракт пармелии проявил слабую активность в отношении E.coli.
4. Среди мхов слабая активность обнаружена для экстракта апомецгерии опушенной в отношении Bacillus mycoides.Экстракты остальных исследуемых видов мхов - плагиомниума густозубчатого, абиетинеллы пихтовидной и туидиума Филибера - не проявили активности в отношении тестируемых культур бактерий.
1. Филипцова Г. Г., Смолич И. И. Основы биохимии растений [Электронный ресурс]: курс лекций (гл. 2-8). - 2004. - Режим доступа: https://elib.bsu.by/handle/123456789/43999
2. WasleyJ. et al. Some like it wet—biological characteristics underpinning tolerance of extreme water stress events in Antarctic bryophytes //Functional plant biology. - 2006. - V. 33. - №. 5. - P. 443-455.
3. Sabovljevic M. S. et al. Bryophytes-an emerging source for herbal remedies and chemical production //Plant genetic resources. - 2016. - V. 14. - №.4. - P. 314-327.
4. Шляков P. H. Печеночные мхи. Морфология, филогения, классификация. - Л.: Наука, 1975. - 147 с.
5. Шляков Р. Н. Печёночные мхи Севера СССР. Антоцеротовые; Печёночники: Гапломитриевые-Мецгериевые. - Л.: Наука, 1976.
6. Шляков Р. Н. Печеночные мхи Севера СССР: Вып. 2, Печеночники: гербертовые-геокаликсовые. - Л.: Наука, 1979.
7. Жизнь растений : в 6-ти томах / гл. ред. А. А. Федоров. - Москва : Просвещение. - Текст : непосредственный. Т. 4 : Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения. / под ред.: И. В. Грушвицкий, С. Г. Жилин. - 1978. - 447 с.
8. Жизнь растений : в 6-ти томах / гл. ред. А. А. Федоров. - Москва : Просвещение. - Текст : непосредственный. Том 3 : Водоросли. Лишайники / под ред. М. М. Голлербах. - 1977. - 487 с.
9. Abedi E., Sahari M. A. Long-chain polyunsaturated fatty acid sources and evaluation of their nutritional and functional properties //Food science & nutrition. - 2014. - V. 2. - №. 5. - P. 443-463.
10. Fouillen L., Colsch B., Lessire R. The lipid world concept of plant lipidomics //Advances in botanical research. - Academic Press, 2013. - V. 67. - P. 331-376.
11. Sabovljevic M. S. et al. Bryophytes-an emerging source for herbal remedies and chemical production //Plant genetic resources. - 2016. - V. 14. - №. 4. - P. 314-327.
12. Asakawa Y., Ludwiczuk A. Chemical constituents of bryophytes: structures and biological activity //Journal of natural products. - 2017. - V. 81. - №. 3. - P. 641-660.
13.Onbasli D., Yuvali G. In vitro medicinal potentials of Bryum capillare, a moss sample, from Turkey //Saudi Journal of Biological Sciences. - 2021. - V. 28.
- №. 1. - P. 478-483.
14. Piznak M., Backor M. Lichens affect boreal forest ecology and plant metabolism //South African Journal of Botany. - 2019. - V. 124. - P. 530-539.
15. Negi K., Chaturvedi P. In vitro antimicrobial efficacy of Rhynchostegium vagans A. Jaeger (moss) against commonly occurring pathogenic microbes of Indian sub-tropics //Asian Pacific Journal of Tropical Disease. - 2016.
- V. 6. - №. 1. - P. 10-14.
16. Домбровская А. В., Шляков P. H. Лишайники и мхи севера Европейской части СССР: Краткий определитель. - Наука. Ленингр. отд-ние, 1967. - 183 с.
17. Ludwiczuk A., Asakawa Y. Bryophytes as a source of bioactive volatile terpenoids-A review //Food and Chemical Toxicology. - 2019. - V. 132. - P. 110649.
18. Окснер A. H. Определитель лишайников СССР //Морфология, систематика и географическое распространение. - 1974. - №. 2. - С. 281.
19. Chandra S. et al. Bryophytes: Hoard of remedies, an ethno-medicinal review //Journal of traditional and complementary medicine. - 2017. - V. 7. - №. 1. - P. 94-98.
20. Лабинская А. С. и др. Руководство по медицинской микробиологии.
- М.: Бином, 2008. - С. 342-362.
21. Рябкова К. А. Лишайники Урала: учебное пособие. - Свердловск: Свердловский государственный педагогический институт, 1981. - 51 с.
22. Яцына А. П., Мержвинский Л. М. Практикум по лишайникам. - Витебск : УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2012. - 224 с.
23. Цуриков А. Г., Храмченкова О. М. Листоватые и кустистые городские лишайники: атлас-определитель. - Гомель : ГГУ им. Ф.Скорины, 2009. - 123 с.
24. Голубкова Н. С., Домбровская А. В., Журбенко М. П. Определитель
лишайников России Вып. 6. Алекториевые, Пармелиевые,
Стереокаулоновые. - 1996.
25. Дж X. и др. Определитель бактерий Берджи //М.: Мир. - 1997. - V. 1. - С. 1-429.
26. Игнатов М. С., Игнатова Е. А. Флора мхов средней части европейской России. - Общество с ограниченной ответственностью Товарищество научных изданий КМК, 2003.
27. Bandichhor R., Nosse B., Reiser O. Paraconic acids—the natural products from lichen symbiont //Natural Product Synthesis I. - 2004. - P. 43-72.
28. Cocchietto M. et al. A review on usnic acid, an interesting natural compound //Naturwissenschaften. - 2002. - V. 89. - №. 4. - P. 137-146.
29. Kohlhardt-Floehr C. et al. Prooxidant and antioxidant behaviour of usnic acid from lichens under UVB-light irradiation-Studies on human cells //Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2010. - V. 101. - №. 1. - P. 97¬102.
30. Shrestha G. et al. In vitro evaluation of the antibacterial activity of extracts from 34 species of North American lichens //Pharmaceutical biology. - 2014. - V. 52. - №. 10. - P. 1262-1266.
31. Zhu R. L. et al. Antibacterial activity in extracts of some bryophytes from China and Mongolia //The Journal of the Hattori Botanical Laboratory. - 2006. - V. 100. - P. 603-615.
32. Bukvicki D. et al. Antimicrobial activity of methanol extracts of Abietinella abietina, Neckera crispa, Platyhypnidium riparoides, Cratoneuron filicinum and Campylium protensum mosses //Archives of Biological Sciences. - 2012. - V. 64. - №. 3. - P. 911-916.
33. Popovici V. et al. Antioxidant and Cytotoxic Activities of Usnea barbata (L.) FH Wigg. Dry Extracts in Different Solvents //Plants. - 2021. - V. 10. - №. 5. - P. 909.
34. Yadav H., Nayak S., Dwivedi M. Analytics on Antimicrobial Activity of Lichen Extract //J Pure Appl Microbiol. - 2021. - V. 15. - №. 2. - P. 701-708.
35. Crawford S. D. Lichens used in traditional medicine //Lichen secondary metabolites. - Springer, Cham, 2019. - P. 31-97.
36. Eromasova N., Zyryanova O. New locations of rare lichen species in the Krasnoyarsk region //BIO Web of Conferences. - EDP Sciences, 2018. - V. 11. - P. 00012.
37. Zhao Y., Wang M., Xu B. A comprehensive review on secondary metabolites and health-promoting effects of edible lichen //Journal of Functional Foods. - 2020. - P. 104283.
38. Gonzalez-Burgos E., Fernandez-Moriano C., Gomez-Serranillos M. P. Current knowledge on Parmelia genus: Ecological interest, phytochemistry, biological activities and therapeutic potential //Phytochemistry. - 2019. - V. 165. - P. 112051.
39. Zheng Y. et al. Lobarioid A, unusual antibacterial depsidone possessing an eight-membered diether ring from the edible lichen Lobaria sp //Tetrahedron Letters. - 2018. - V. 59. - №. 8. - P. 743-746.
40. Theodor R. et al. Flavone C-glycosides of Apometzgeria pubescens //Phytochemistry. - 1980. - V. 19. - №. 8. - P. 1695-1700.
41. Sepahvand A. et al. Usnea sp.: Antimicrobial potential, bioactive compounds, ethnopharmacological uses and other pharmacological properties; a review article //Journal of Ethnopharmacology. - 2020. - P. 113656.