Диссертация (Современные методы контроля качества зубных паст и ополаскивателей лечебно-профилактического назначения), страница 8

По результатам анализа 25 из 1405 научных статей быливыделены 30 видов растений с сильно и умеренно выраженным антибактериальным эффектомпо отношению к главному возбудителю кариеса S. mutans. Критерием отбора стали значенияМПК равные или ниже 100 мкг/мл [108]. Лучшие показатели были у следующих представителей:По результатам проведенного скринингового анализа можно сделать ряд следующихвыводов:Большинство потенциальных растений не имеют полного ботанического названияпроизводящего растения на русском языке; Среди всех семейств преобладают астровые (Asteraceae), яснотковые (Lamiaceae), и вменьшей степени миртовые (Myrtaceae), сельдерейные (Apiaceae);Одна треть эфироносов перспективных для использования в практическойстоматологии приходится на жизненную форму - дерево;Большая часть растений представлена экзотическими видами, произрастающими всубтропическом климате и за пределами Российской Федерации (РФ);27В большей степени ЛРС для получения ЭМ представлено либо листьями, либотравой (наземной частью);Не все рассмотренные виды производящих эфирномасличных растений и ЛРСможно отнести к разряду фармакопейных;Монотерпены преобладают среди БАВ ЭМ;Основными или главными БАВ ЭМ чаще всего являются два, реже три соединения;Основныепротивомикробнымразновидности(антибактериальным),фармакологическойпротивогрибковымактивностиипредставленыпротивовоспалительнымдействием.1.5.1.5.

Анализ химического состава и механизма антибактериального действияэфирных масел, используемых в стоматологической практикеВ ГФ XIII издания, томе II, ОФС.1.5.2.0001.15 приведено определение понятия «эфирныемасла», где сказано, что «ЭМ – продукты растительного происхождения, являющиесямногокомпонентными смесями летучих душистых веществ и относящиеся к различным классаморганических соединений. В составе ЭМ преобладающими компонентами в большинствеслучаев являются терпены и их производные, которые, как правило, представленымонотерпеноидами и сесквитерпеноидами, относящимися к различным классам органическихсоединений(насыщенныеиполиненасыщенные,ациклические,моноциклические,бициклические и трициклические, а также кислородсодержащие).

Встречаются такжеароматические и алифатические соединения нетерпенового строения (спирты, фенолы, кислоты,альдегиды, сложные эфиры, сульфиды и др.)» [39]. Эти вещества относятся к продуктамвторичного метаболизма [24]. Им приписывают адаптивное значение и защитные свойствапротив хищников, микроорганизмов или плохих погодных условий. Среди 100 000 известныхвторичных метаболитов, более 3000 приходятся на счет ЭМ, из которых около 300 имеюткоммерческий интерес и используются в пищевой, косметической и фармацевтическойпромышленностях.

ЭМ занимают особое положение среди всех природных биологическиактивныхагентовспотенциальнымпротивомикробнымдействием.Отличительнойособенностью всех этих веществ является низкая молекулярная масса [78, 108].Наиболее широко известными терпенами являются p-цимен, лимонен, терпинен, сабинени пинен. Большинство терпенов либо не обладают собственной высокой антимикробнойактивностью, либо уровень ее проявления слишком низкий. Так один из наиболее важныхкомпонентов ЭМ чабреца (тимьяна ползучего Thymus serpyllum L.) p-цимен самостоятельно недемонстрирует антимикробное действие на грамотрицательные патогены, а лимонен, α-пинен, βпинен, γ-терпинен δ-3-карен, (+)-сабинен и α-терпинен показывают низкие значения28антибактериальной активности в отношении 25 видов бактерий [102].

Таким образом,применение терпенов в качестве противомикробной монотерпии неэффективно.Наиболее типичными и хорошо знакомыми представителями группы терпеноидовявляются тимол, карвакрол, линалоол, ментол, гераниол, линалил ацетат, цитронеллаль,цитронеллол и пиперитон. Антимикробная активность связана с их функциональными группами,а именно гидроксильной группой фенольных терпеноидов, а также с присутствиемделокализованных электронов [70].

Так химическое строение тимола и карвакрола отличаетсярасположением гидроксильной группы, что отражается в разных механизмах действия, но невлияет на характер и направленность противомикробной активности. Эти терпеноидыразрушают внешнюю мембрану грамотрицательных бактерий, что приводит к высвобождениюлипополисахарида и делает их клетки чувствительными к детергентам [102]. Таким образом,вызывая структурные и функциональные изменения наружной и цитоплазматической(внутренней) мембран, тимол и карвакрол способствуют их необратимому повреждению икосвенно увеличивают их проницаемость. Также тимол может взаимодействовать смембранными белками, что приводит к высвобождению ионов K+ и молекул АТФ, ивнутриклеточными мишенями белковой природы. Однако, следует заметить, что низкиеконцентрации тимола могут привести к адаптации липидного барьера и поддержаниюструктурной и функциональной целостности бактериальной мембраны [179].

Карвакрол такжеконтролирует отток H+, K+ и АТФ из клетки. В отношении белков возможны два путивоздействия: либо их сворачивание, либо подавление синтеза (например, основного белкажгутиков прокариот флагеллина) [70]. Антимикробная активность последних веществ можетбыть усилена p-цименом, благодаря его высокому сродству к мембранам бактериальных клеток[159]. Он расширяет мембраны, затем включается в их состав и замещает некоторые их элементы.В результате происходит снижение энтальпии фазового перехода насыщенных жирных кислот вненасыщенные и температуры их плавления. Помимо этих процессов наблюдается изменениетрансмембранного потенциала, что приводит к снижению подвижности клетки из-за нехваткипротондвижущей силы, необходимой для работы жгутиков [100].Представителями второй группы являются фенилпропаноиды, класс растительныхорганических соединений ароматического ряда, которые синтезируются преимущественно черезаминокислоту фенилаланин.

Они обладают широким спектром защитных функций оттравоядных животных и микробных заболеваний, от ультрафиолетового света, служатструктурными компонентами клеточных стенок, пигментов, выполняют роль сигнальныхмолекул.Иххарактерным структурнымфрагментом является бензольное кольцо сприсоединённой к нему неразветвленной трёхуглеродной цепью (фенилпропана) [93]. Наиболеепопулярными фенилпропаноидами считают эвгенол, изоэвгенол, хавикол, сафрол, эстрагол,29коричный альдегид, которые в большинстве случаев являются основными компонентамиразличных ЭМ [141].

Проявление высокой антимикробной активности связывают со свободнымигидроксильными группами. Противомикробное действие эвгенола объясняется присутствиемдвойной связи боковой цепи в положениях α и β, а также метокси-группа в γ-положении.Проявление такого рода активности зависит не только от типа и количества заместительныхгрупп ароматического кольца (что характерно и для других соединений ЭМ такого же строения),но и от штамма микроорганизма и условий испытаний [150].

Изоэвгенол активнее эвгенола вотношении бактерий, но также эффективен против дрожжевых и плесневых грибов. Эвгенол иизоэвгенол проявляют высокую активность против грамположительных и грамотрицательныхбактерий [119]. Механизм действия эвгенола направлен на изменение структуры мембраны,воздействуя на транспорт ионов, аденозинтрифосфат (АТФ) и на профиль жирных кислот, атакже активности бактериальных ферментов, включая аденозинтрифосфатазу (АТФазу),гистидин карбоксилазу, амилазу и протеазу. Механизм действия коричного альдегида зависит отконцентраций: при низких концентрациях он ингибирует ферменты, участвующие вцитокиновых взаимодействиях или других менее важных функциях клеток, при более высоких –он действует как ингибитор АТФазы, а при летальных – разрушает мембрану.

Также, как иэвгенол он способен изменить профиль жирных кислот [141].Таким образом, антимикробная активность ЭМ зависит от их химического состава иколичества отдельных компонентов. Многие из этих соединений постоянно присутствуют врастениях, а другие, наоборот, синтезируются в ответ на воздействие патогенов как защитныймеханизм.

Эти молекулы или находятся в активной форме, или могут быть переведены в нее спомощью специфических ферментов в случае биотического или абиотического стрессоврастения. Различие в количественном составе конкретных соединений влияет на антимикробнуюактивность ЭМ. Высокие концентрации коричного альдегида, эвгенола, цитраля способствуютболее выраженному ее проявлению [117], а умеренные концентрации монотерпенов и фенолов,присутствующие в ЭМ чабреца, шалфея и розмарина – заметному, но менее выраженномупротивомикробному,противогрибковомуипротивовирусномудействиюПринизкихконцентрациях фенольные соединения ЭМ связываются с ферментами, участвующими впродукции энергии, при высоких – они вызывают денатурацию белков.