Проекты

Сравнительный анализ антибактериальной активности ряда пряных растений (аира, куркумы и имбиря) и оценка перспектив их использования в медицине

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Романовская школа
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

В настоящее время предлагаются антибактериальные средства с широким спектром фармакологической активности, различными механизмами действия для профилактики и местного лечения воспалительных заболеваний полости рта. Однако в настоящее время, по словам экспертов, серьёзную угрозу для здоровья и жизни человека представляет развитие устойчивости возбудителей опасных инфекций к антибиотикам, которая существенно повышается с каждым годом. Пневмония, дизентерия, сепсис, туберкулёз, инфекции мочевыводящих и дыхательных путей, ротовой полости, кожи и мягких тканей, малярия – это всего лишь некоторые болезни, при лечении которых врачи сталкиваются с устойчивостью возбудителей к антибиотикам.

Цель

Провести фитохимический и антибактериальный анализ средств для лечения и профилактики инфекционно-воспалительных заболеваний полости рта на основе экстрактов из корней имбиря, куркумы и аира.

Задачи

1. Провести анализ научной литературы, определяющей современное состояние исследований корней аира, имбиря и куркумы.

2. Провести качественный анализ растительного сырья: корневищ аира, имбиря и куркумы с целью обнаружения основных БАВ.

3. Определить антимикробную активность водных и спиртовых экстрактов изучаемых растений корневищ куркумы, имбиря и аира методом диффузии в агар-агар.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Чашка Петри
  • Пипетки автоматические с наконечниками стерильными
  • Бумажные фильтры
  • Шпатели
  • Пробирки
  • Автоклав
  • Электроплита
  • Термостат
  • Весы электронные
  • УФ-Вид-ИК спектрофотометр Analytik Jena, «Specord250 plus»

Реактивы:

  • Тетраборат натрия (Na2B4O7)
  • Хлорид железа(III) (FeCl3)
  • Нитрат свинца(II) (Pb(NO3)2)
  • Гидроксид натрия (NaOH)
  • Серная кислота (H2SO4)
  • Сульфат алюминия (Al2(SO4)3

Описание

Для приготовления экстрактов исследованных растений использовали 96%-й спирт, соотношение вещества и экстрагента 1:5, экстракцию проводили в течение 48–72 ч. в тёмном месте. По окончании времени экстрагирования экстракт отфильтровали для очистки от крупных частиц. Готовые фитоэкстракты хранили в холодильнике при температуре +4 °С. Для качественного определения биологически активных веществ корневищ аира, куркумы и имбиря использовали методы фитохимического анализа. Для проведения качественных реакций использовались тетраборат натрия, хлорид железа(III), гидроксид натрия, серная кислота, нитрат свинца(II), и сульфат алюминия. Для приготовления водного и спиртового экстракта пряности ставили в тёмное место на 48–72 ч. Исследование методом агаровых слоёв проводили следующим образом: в лунки в питательном агаре, засеянном тест-штаммами микроорганизмов, вносили спиртовые и водные экстракты растительных препаратов. Через сутки инкубации при температуре 37 °С измеряли диаметр зон задержки роста микроорганизмов в присутствии исследуемых веществ.

Результаты работы/выводы

Водные и спиртовые экстракты куркумы длинной, имбиря официального и аира обыкновенного показали разную степень антибактериальной активности в отношении тестовых микроорганизмов: E. сoli и B. сereus. Данные таблицы свидетельствуют о том, что Bacillus cereus более чувствительна к действию водно-спиртовых экстрактов растений, чем Escherihia coli. Наименьшую антибактериальную эффективность показали водно-спиртовые извлечения аира. Одинаковые по диаметру зоны задержки роста бактерий у водных и спиртовых извлечений испытуемых образцов (даже в разных концентрациях спирта этилового) показывают, что антибактериальной активностью обладают сами экстрагируемые вещества. Эта зависимость хорошо прослеживается у экстрактов корневищ куркумы и имбиря.

Перспективы использования результатов работы

В перспективе можно применять исследуемые образцы в виде гранул для приготовления напитка для профилактики и лечения инфекционно-воспалительных заболеваний полости рта.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

1. ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

2. РТУ МИРЭА

3. Детский технопарк «Альтаир»