Бактерицидная активность коллоидного серебра в отношении представителей грамположительных и грамотрицательных бактерий

e

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Бактерицидная активность коллоидного серебра в отношении представителей грамположительных и грамотрицательных бактерий

И. А. АФОНИНА, Л. А. КРАЕВА, Г. Я. ЦЕНЕВА

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Л. Пастера, Санкт-Петербург

Bactericidal Activity of Colloidal Silver Against Grampositive and Gramnegative Bacteria

I. A. AFONINA, L. A. KRAEVA, G. YA. TSENEVA

L. Pasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology, St.Petersburg

Установлено, что раствор коллоидного серебра, изготовленного в сотрудничестве с Физико-техническим институтом им.

А. Ф. Иоффе РАН, обладает выраженной бактерицидной активностью. Стабильный бактерицидный эффект в отношении грамотрицательных микроорганизмов наблюдается после 2 часов экспозиции микроорганизмов в растворе коллоидного серебра с концентрацией 10 мг/л. Грамположительные капсулообразующие микроорганизмы обладают меньшей чувствительностью к раствору коллоидного серебра: полная их гибель наблюдается после 4 часов экспозиции в таком же растворе.

Ключевые слова: коллоидное серебро, грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы, резистентность к антибиотикам.

It was shown that colloidal silver solution prepared In cooperation with the A. F. Ioffe Physical Technical Institute of the Russian Academy of Sciences, had significant bactericidal activity. Stable bactericidal effect on gramnegative microorganisms was observed after their 2-hour exposition in the solution of colloidal silver at a concentration of 10 ppm. Grampositive capsule-forming microorganisms were less susceptible to the colloidal silver solution: their death was observed after the 4-hour exposition in the solution.

Key words: colloidal silver, gramnegative and grampositive microorganisms, antibiotic resistance.

Введение

В последние годы всё чаще встречаются публикации, с информацией о росте аллергических осложнений вследствие антибактериальной терапии, токсическом действии антибиотиков на внутренние органы и о подавлении ими иммунитета [1, 2]. Показано также формирование дисбактериоза после длительной антибактериальной терапии и появление устойчивыгх штаммов возбудителей к используемым антибиотикам, что снижает эффективность их применения [3, 4]. В этой связи поиск эффективных антибактериальных средств для лечения и профилактики инфекционных заболеваний чрезвычайно актуален. В последние годы привлекает внимание препарат из коллоидного серебра (КС). КС — это естественным антибиотик, нетоксичный, имеющий широкий спектр действия, препятствующий росту и размножению вирусов, бактерий и грибов, безопасен для высокоорганизованных форм жизни. В отличие от

© Коллектив авторов, 2010

Адрес для корреспонденции: 197101 Санкт-Петербург, ул. Мира, 16. НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

синтетических антибиотиков КС не способствует развитию и распространению устойчивых к нему патогенных микроорганизмов [5, 6].

Вместе с тем исследования бактерицидного действия КС на возбудителей различных инфекционных процессов ограничены или фрагментарны.

Цель настоящего исследования — оценить бактерицидное влияние КС на микроорганизмы различных систематических групп.

Материал и методы

В экспериментах применяли препарат КС производства Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН, в концентрации 10 мг/л.

В качестве объектов использовали культуры бактерий, изолированные от больных при этиологической диагностике заболеваний верхних дыхательных путей и урогенитального тракта, а также из коллекции культур, хранящихся при -80°С в музее НИИЭМ им. Л. Пастера: Staphylococcus aureus, Corynebacterium diphtheriae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Lactobacillus casei.

Для выращивания микроорганизмов использовали среды: АГВ, МРС, изготовленные в Санкт-Петербургском научно-исследовательском центре фармакотерапии, и кровяной агар на основе АГВ с добавлением 10% эритроцитар-ной массы.

е

Рис. 1. Динамика бактерицидного действия КС в отношении грамположительных бактерий.

Рис. 2. Динамика бактерицидного действия КС в отношении грамотрицательных бактерий.

На среде АГВ выращивали указанные культуры микроорганизмов, за исключением C.diphtheriae и L.casei. Для культивирования C.diphtheriae использовали кровяной агар, L.casei — среду МРС.

Из выросших в течение 24—48 часов культур готовили бактериальную суспензию, соответствующую стандарту мутности МакФарланда 109 КОЕ в 1 мл. Методом последовательных десятикратных разведений получали концентрацию клеток 105 в 1 мл физиологического раствора хлорида натрия (контрольный образец) и раствора коллоидного серебра (опытный образец).

Через 30, 60, 120, 180 и 240 минут из контрольных и опытных проб делали высевы на чашки Петри с соответствующими средами в пяти повторностях и выращивали при температуре 37°С. Ровно через 24 часа каждую партию чашек доставали из термостата и подсчитывали количество выросших колоний. Каждый эксперимент повторяли с соответствующей культурой микроорганизмов 5 раз.

Результаты и обсуждение

При сравнении числа колониеобразующих единиц (КОЕ), выросших при посеве опытных и контрольных проб, установлено: число грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus, Corynebacterium diphtheriae, Streptococcus pneumoniae, Lactobacillus casei), содержащихся в опытных пробах, существенно уменьшалось через 1 час после взаимодействия с КС, по сравнению с контрольными пробами (рис. 1).

Так, из опытных проб при экспозиции в течение 1 часа вырастало на 26% меньше S.aureus, чем из контрольных проб, при экспозиции 2 часа — на 53% меньше, а спустя 4 часа вырастали единичные бактерии.

Уменьшение концентрации бактерий в опытных пробах наблюдали в эксперименте с S.pneu-moniae, хотя менее выраженное — после экспозиции в течение 4 часов количество выросших колоний в опыте было на 33% меньше, чем в контроле. Максимальный эффект получали при взаимодействии КС с C.diphtheriae. Спустя 30 мин после взаимодействия микроорганизмов с КС на опытных чашках вырастало в 10 раз меньше колоний, чем на контрольных.

При оценке бактерицидной активности КС в отношении представителей грамотрицательных бактерий установлен более выраженный бактерицидный эффект (рис. 2). Так, после 30-минутного взаимодействия E.coli с КС их количество уменьшилась на 50%, а через час высевались лишь единичные колонии. Максимальный эффект достигался при выдерживании в растворе КС K.pneumonia: рост этого вида бактерий уменьшился на 77% через 30 минут, а через 1 час вырастали единичные колонии микроорганизмов.

Как видно из приведённых данных, КС обладает ярко выраженным бактерицидным эффектом. Механизм действия ионов серебра на бактериальную стенку общепризнан. Известно, что первоначально происходит сорбция ионов серебра клеточной стенкой микроорганизма, затем ионы серебра проникают в клетку, где нарушают функции ферментов и подавляют другие процессы, происходящие в клетке, чем обусловлен бактерицидный эффект. В этой связи толщина и строение клеточной стенки микроорганизма, надо полагать, имеет предопределяющее значение в эффективности действия КС.

Так, чувствительность различных штаммов грамотрицательных микроорганизмов, взятых в эксперимент, к раствору КС была близка по значениям и достаточно высока. Вероятно, это связано с тем, что состав и строение пептидной части глю-кана у грамотрицательных бактерий стабильны, в отличие от грамположительных бактерий, аминокислоты которых могут отличаться по составу и последовательностям. Так, 100% бактерицидный эффект в отношении штамма S.aureus, имеющего толстую оболочку, достигался лишь после 4-часового воздействия препарата КС, а в отношении S.pneumoniae, имеющего выраженную капсулу, составлял 50% после взаимодействия в течение 5 часов. В то же время бактерицидный эффект в отношении грамположительных C.diphtheriae, не образующих капсулу, проявлялся в 100% случаев

100 -

E.COI

K.pneumoniae

P.aeriginosa

60 -

40 -

Время, мин

Є

уже через 1 час после экспозиции в растворе КС. Вероятно, от скорости проникания ионов серебра в клетку зависит время его бактерицидного и бак-териостатического действия.

Выводы

1. Коллоидное серебро обладает ярко выраженным бактерицидным эффектом в отношении штаммов условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, принадлежащих к различным семействам.

2. Показатели бактерицидного действия раствора КС зависят от строения клеточной стенки микроорганизма: грамотрицательные бакте-

ЛИТЕРАТУРА

1. Шуб Г. М., Корженевич В. И. и др. Краткий курс по медицинской микробиологии. М.: 2001; 45: 51—55.

2. Поздеев О. К. Медицинская микробиология/ Под ред. Покровского В. И., учебник для ВУЗов. М.: 2001; 181.

3. Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках. М.: 2004; 396—402

4. Страчунский Л. С., Козлов С. Н. Современная антимикробная химиотерапия М.: 2001; 18: 21.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

рии обладают сходной чувствительностью к раствору КС и менее устойчивы к нему, чем грампо-ложительные.

3. Степень чувствительности бактерий к КС может быть также связана с наличием у них капсул. Грамположительные бактерии, имеющие капсулу, погибают в растворе КС при 5-часовой экспозиции, в то время как другие грамположительные культуры (C.diphtheriae), не имеющие капсулы, погибают в течение 1 часа.

4. Низкий бактерицидный эффект раствора коллоидного серебра в отношении представителя нормальной микрофлоры L.casei можно оценивать как важное преимущество препарата КС.

5. Wright J. B., Kan L., Burrell R. E. Wound management in an era of increasing bacterial antibiotic resistance: a role for topical silver treatment. Amer J Infect Control 1998; 26: 6: 572—577.

6. Брызгунов B. C., Липин В. H., Матросова В. Р. Сравнительная оценка антибактериальных параметров серебряной воды и лекарств на незапятнанных культурах бактерий и их ассоциациях. Научн труд Казанского мед ин-та 1964; 14: 38—42.