Диссертация (1141392), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Механизм действия ЭМтакже зависит от их химического состава. Однако, нельзя выделить отдельный уникальныймеханизм, характеризующий исключительно антибактериальную активность ЭМ, так как онапредставлена каскадом последовательных реакций с участием всей бактериальной клетки [92]. Вцелом, ЭМ ингибируют рост последней, а также продукцию ее токсичных метаболитов.Наиболее сильное действие ЭМ оказывают на грамположительные виды бактерий, чем награмотрицательные, что объясняется различием в строении клеточной стенки микроорганизмов30(рис. 1) [113]. В первом случае она представляет собой гомогенный слой толщиной 20—80 нм,построенный в основном из пептидогликана, во втором случае – тот же пептидогликановый слой,не плотно прилегающий к цитоплазматической мембране (ЦПМ) и составляющий лишь 2—3 нм.Он в свою очередь окружён наружной мембраной.
Между ЦПМ, слоем пептидогликана ивнешней мембраной имеется пространство, называемое периплазматическим, и заполненноераствором, включающим в себя транспортные белки и ферменты. Наружная мембрана снаружисостоит из липополисахаридов, в частности из липида А, полисахаридного ядра и антигена О, аизнутри – из фосфолипидов. Такая сложная организация клеточной стенки грамотрицательныхбактерий препятствует взаимодействию с ней компонентов ЭМ и проявлению антимикробнойактивности.
По этой причине гидрофобные соединения ЭМ лучше проникают черезпептидогликановый слой и ЦПМ грамположительных бактерий [141].Таким образом, основными мишенями ЭМ являются мембраны, в особенности наружнаяу грамотрицательных микроорганизмов, и цитоплазма. Из-за большого количества БАВ в составеЭМ единого механизма действия не существует, поэтому есть ряд процессов, которыеассоциируются с проявлением их антимикробной активности.
Деградация клеточной стенки [42,114], повреждение ЦПМ и ее белков приводят к увеличению их проницаемости и нарушениютранспорта молекул и ионов, после чего происходит снижение мембранного потенциала [92],коагуляция цитоплазмы, денатурация ферментов и клеточных белков, потеря внутриклеточныхметаболитов и ионов. Помимо деструкции мембран возможна их реструктуризация за счетвключения в их состав гидрофобных компонентов ЭМ или замена ненасыщенных липидов нанасыщенные, что снижает скорость прохождения веществ через мембрану в 20 раз ивпоследствии вызывает гибель клетки.
ЭМ разрушают систему переноса электронов, чтоспособствует накоплению АТФ внутри клетки и вызывает дальнейшую деструкцию мембраны.Также происходит уменьшение протондвижущей силы [180] и внутриклеточного резерва АТФза счет снижение его синтеза и преобладания процессов гидролиза.
Таким образом, ЭМоказывают действие на все жизненно важные элементы клетки: на защитный барьер в видеразногородамембран,натранспортвеществ,необходимогодляподдержанияжизнедеятельности, на энергетические запасы и их непрерывное пополнение. Все этидеструктивные изменения в конечном счете приводят к гибели клетки.1.5.1.6. Характеристика индивидуальных биологически активных веществ эфирныхмасел и видов их взаимодействийСреди всего химического разнообразия состава ЭМ выделяют несколько главныхсоединений, содержание которых превалирует над другими веществами и чье присутствиеобуславливает конкретное фармакологические действие. В последнее время изучение ЭМ сцелью выделения основных БАВ стало очень перспективным направлением науки. На данный31момент существует около трех способов получения индивидуальных веществ: органическийсинтез, выделение веществ с помощью биомониторинга и с последующим применениемвысокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), биотрансформация существующихдоступных органических соединений как одно из направлений биотехнологии.
Терпены – этоодна из самых перспективных групп веществ природного происхождения с точки зрениябиотехнологии. Они обладают широким спектром биологической активности, которая внекоторых случаях раскрыта не в полной мере, а также из-за небольшого количествареакционных центров и низкой полярности молекул их высокий потенциал раскрыт неполностью. Однако биотрансформация терпенов с помощью грибов позволяет либо перевестиодни соединения из неактивной формы в активную, либо усилить уже существующее слабовыраженное фармакологическое действие молекул за счет появления в их структуре новыхфункциональных групп. Оба этих процесса приводят к появлению новых индивидуальных БАВна основе таких природных соединений, как каурановых дитерпенов [172].Однако, следует заметить, что результаты многих исследований на предмет оценкипротивомикробной активности ЭМ и индивидуальных веществ свидетельствуют, что природныеЭМ проявляют более выраженное антибактериальное действие по сравнению со смесью главныхБАВ, зачастую полученных синтетическим путем.
Это отчасти может быть объяснено наличиемвторостепенныхкомпонентомилиминорныхсоединений,которыедемонстрируютсинергический эффект [78]. Таким образом, антимикробная активность зависит от механизмовдействия индивидуальных веществ, а также от видов взаимодействия между активными ивторостепенными компонентами. Разные терпеноидные соединения ЭМ реагируют с друг сдругом либо по принципу усиления, либо снижения антибактериального действия. Существуютчетыре разновидности взаимодействия: нейтральный или индифферентный, аддитивный,антагонистический и синергетический.
Аддитивный эффект — вид синергизма, при которомэффект действия совместно применяемых веществ равен сумме эффектов действия каждоговещества в отдельности. Антагонизм наблюдается, когда эффект одного или обоих соединенийменьше, когда они применяются вместе, чем, когда применяются индивидуально. Синергизм –вид взаимодействия, при котором эффект комбинации превышает сумму эффектов каждого извеществ,взятыхпоотдельности.Отсутствиевзаимодействияопределяетсякакиндифферентность [153].ЭМ представлены разными классами органических соединений: фенолами, альдегидами,кетонами, спиртами, простыми и сложными эфирами, углеводородами. Совместное присутствиев ЭМ таких альдегидов и фенолов, как коричный альдегид, цитраль, карвакрол, эвгенол илитимол в качестве основных веществ, приводит к проявлению самой высокой антибактериальнойактивности, снижение которой происходит в следующем ряду: ЭМ, содержащие терпеновые32спирты, затем кетоны и сложные эфиры (β-мирцен, α- туйон или геранилацетат).
Терпеновыеуглеводороды обычно индифферентны. Применение монотерпеноидов, содержащих фенольныхгидроксил, и группы фенилпропаноидов совместно в другими веществами повышалобиоактивность этой смеси [102].В стоматологии среди индивидуальных веществ наибольшую эффективность вотношении кариесогенных и пародонтопатогенных микроорганизмов проявляют ментол иэвгенол. Ментол – моноциклический терпеноид и основной компонент ЭМ мяты перечной(MenthapiperitaL.).Онспособенподавлятьросткакграмположительных,такграмотрицательных бактерий и дрожжевых грибов.
Механизм его действия предположительносвязан с разрушением мембранных структур, приводящим к потере внутриклеточногосодержимого. Ментол является наиболее распространенным компонентом СГПР и используетсяв качестве ароматизирующей добавки и антибактериального агента, одобренного FDA [157].Эвгенол – амфипатическое соединение, содержащее фенольный гидроксил. Он являетсяглавным компонентом ЭМ гвоздичного дерева (Eugenia caryophillis C. Spreng.). Эвгенол обладаетантисептическим,противомикробным,обезболивающим,антиоксидантным,противовоспалительным и сердечно-сосудистым свойствами. Он входит в состав цемента наоснове оксида цинка для временного пломбирования зубных полостей или в качестве базыокончательной пломбы.
Благодаря наличию фенольного гидроксила, эвгенол проявляет болеесильное антибактериальное действие по сравнению с метилэвгенолом, а его совместноеприменение с линалоолом демонстрирует синергизм двух компонентов [168].Помимо этих двух наиболее ярких представителей антибактериальных индивидуальныхвеществ выделяют 1,8-цинеол, терпинен-4-ол, линалоол, β-мирцен, β-кариофиллен и оксидкариофиллена.
Их значения МПК в отношении S. mutans составляют меньше 500 мкг/мл [108].Таким образом, ЭМ играют большую роль в развитии современной медицины истоматологии, в частности. Их применение ассоциируется с такими перспективныминаправлениями, как фитопрофилактика и фитотерапия. ЭМ и их основные БАВ рассматриваютсякак в качестве новых природных антибактериальных агентов с высоким профилемэффективности и безопасности, так и фитосубстанций для создания других фармакологическиактивных соединений с помощью современных методов биотехнологии. Детальное изучениехимического состава, механизмов действия и видов взаимодействия между главными ивторостепенными компонентами ЭМ поможет обрисовать полную картину их возможногоприменения как в средствах профилактического, так и лечебного характера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
