Журнал з інфекційних хвороб та лікування

Ephrem Abiy 1 * та Asefaw Berhe 2

1 Департамент охорони здоров’я зони Wag Himra, Секота, Ефіопія

2 Кафедра прикладної біології, Коледж природничих наук, Університет Хавасса, Хавасса, Ефіопія

* Автор-кореспондент: Ефрем Абій
Департамент охорони здоров'я зони "Віг Хімра"
Секота, Ефіопія
Тел .: +251913020914
Електронна пошта: [електронна пошта захищена]

Дата отримання: 10 жовтня 2016 р .; Дата прийняття: 11 листопада 2016 р .; Дата публікації: 14 листопада 2016 року

Цитування: Abiy E, Berhe A. Антибактеріальний ефект часнику (Allium sativum) проти клінічних ізолятів золотистого стафілокока та кишкової палички у пацієнтів, які відвідують лікарню рефералів Хавасса, Ефіопія. J Лікування дискового інфекції. 2016, 2: 2. doi: 10.21767/2472-1093.100023

Анотація

Вступ: Поява резистентності до метициліну є очевидним та глобальним викликом. Шукати альтернативні антибіотики, які є новими, природними, рослинними, економічно ефективними та токсичними, є сучасним завданням для глобального здоров’я. Завдання: Це дослідження було проведено для оцінки антибактеріального ефекту часнику проти клінічних та стандартних ізолятів S. aureus та E. coli від пацієнтів, які відвідують університет Хавасса. Методологія: Антибактеріальну активність неочищеного екстракту часнику досліджували щодо клінічних та стандартних ізолятів S. aureus та E. coli за допомогою агару як у розведенні, так і в пробковому розпушувачі. Судовий розгляд проводився у трьох примірниках. Результати та висновки: Результати показали, що стандартні S. aureus та E. coli повністю інгібуються відповідно 10 мг/мл та 15 мг/мл агарового середовища, а їх клінічні ізоляти повністю інгібуються 25 мг/мл, що вказує на те, що стандартні ізоляти є найбільш чутливими клінічні ізоляти найменш чутливі. Часник можна використовувати як ефективний антибактеріальний засіб для цих патогенних мікроорганізмів.

Ключові слова

Золотистий стафілокок; Кишкова паличка; Часник

Скорочення

Кишкова паличка: кишкова паличка; EPHI: Ефіопський інститут охорони здоров’я; EHNRI: Ефіопський науково-дослідний інститут охорони здоров’я та харчування; Лабораторія: лабораторія; MRSA: стійкий до метициліну золотистий стафілокок; MSA: соль маргаритовий агар; Стафілокок: стафілокок.

Вступ

Використання вищих рослин та препаратів з них для лікування інфекцій - вікова практика. Інтереси до рослин з антимікробними властивостями знову почали використовувати через появу штамів стійкості проти антимікробних препаратів, таких як пеніцилін [1].

Часник (Nech- shinkurt по-амхарськи/Місцева назва /) (Allium sativum L.) під сімейством Liliacea. Це прямостояча однорічна трава з поверхневими придатковими корінням, цибулини, що складаються з диска, як стебло [2]. Він має давню традицію як лікарська рослина, починаючи з напрямку приготування лікарського засобу, написаного клинописом приблизно в 3000 р. До н. Е. Наукові дослідження різних часникових препаратів розпочались у 1939 р. [3].

Проведено ряд досліджень для оцінки цінності рослинних препаратів, включаючи часникові препарати для лікування хвороби [1,2,4].

Недавні дослідження в Ефіопії показали, що часник часто використовується в ефіопській традиційній медицині при інфекційних захворюваннях, таких як туберкульоз, інфекції, що передаються статевим шляхом, рани тощо. Крім того, у багатьох інших кулінарних програмах [1,5].

Антибактеріальну дію часнику (Allium sativum) та інших Allium spps приписують S. aureus та E. coli [2].

Це дослідження підтвердило, що водний екстракт часнику мав антибактеріальну дію проти клінічних ізолятів S. aureus та E. coli.

Огляд літератури

Часник як антибіотик

Часник - це антибактеріальний засіб, який насправді може пригнічувати ріст збудників інфекцій і одночасно захищати організм від патогенних мікроорганізмів. Відомо, що найбільш чутливою до часнику бактерією є смертельна Bacillus anthracis, яка викликає хвороби сибірської виразки.

Навіть прабатько антибіотичної медицини Луї Пашур визнав часник ефективним антибіотиком. Через кілька років було показано, що часник має подібний ефект/активність, як пеніцилін. Пізніші дослідження повинні мати подібну активність до сучасних антибіотиків, включаючи левоміцетин. Навіть кров їдців часнику може вбивати бактерії, а також повідомляється, що пари свіжозрізаного часнику можуть вбивати бактерії на відстані 20 см! Інші, загальні та очевидно повертаються захворювання туберкульоз дуже успішно лікували часником, оскільки інфікування Mycobacterium tuberculosis чутливе до кількох компонентів сірки, що містяться в часнику [6,7].

Алліцин

Аліцин - антибактеріальний компонент, що міститься в часнику. Молекулярний механізм може бути основою для деяких терапевтичних ефектів часнику. Дослідники змогли вивчити, як часник працює на молекулярному рівні, використовуючи аліцин, головний біологічно активний компонент часнику [7]. Аліцин, створений при подрібненні зубчиків часнику, захищає рослину від ґрунтових паразитів і грибків, а також відповідає за різкий запах часнику.

Це природна зброя проти інфекції, яка виключає дизентерію, що викликає амебіаз, блокуючи дві групи ферментів - цистеїнпротеїнази та алкогольдегідрогенази. Ферменти цистеїнових протеїназ є головними винуватцями інфекції, забезпечуючи інфекційні організми засобами для пошкодження та вторгнення тканин. Ферменти алкогольдегідрогенази відіграють важливу роль у виживанні та метаболізмі цих шкідливих організмів. Через ці групи ферментів містяться в широкому спектрі інфекційних організмів, таких як бактерії, гриби та віруси. Це дослідження забезпечує наукові основи уявлення про те, що аліцин є антимікробним засобом широкого спектра дії, здатним запобігати різним типам інфекцій.

Цілком ймовірно, що бактерії розвинуть стійкість до аліцину, оскільки для цього потрібні модифікації самих ферментів, які роблять можливим їх діяльність. Вчені виявили, що аліцин блокує ферменти, реагуючи з одним із їх важливих компонентів, відомим як самогідідільні (SH) групи, або тіоли. висновок має важливе значення, оскільки сульфгідрильні групи також є вирішальним компонентом деяких ферментів, які беруть участь у синтезі холестерину. "Часник знижує рівень шкідливого холестерину" [7-14].

Огляд на досліджуваний організм

Золотистий стафілокок є дуже важливим збудником, який викликає різноманітні захворювання, включаючи шкірні інфекції. Шлунково-кишкові захворювання (* стафілокок *) харчові отруєння, синдром токсичного шоку та внутрішньолікарняні інфекції, придбані під час госпіталізації.

Золотистий стафілокок виділений на соляному агарі манітолу, який є середовищем з високим вмістом солі (75% NaCl) і містить маніт як джерело вуглецю та енергії. S. aureus зброджує маніт і змушує середовище жовтіти.

Кишкова паличка - це бактерія, яка існує в природі як частина нормальної кишки здорових людей та ссавців. Це викликає кишкові захворювання. Однак існує відносно небагато штамів цього організму, які є патогенними для людини та пов’язані з харчовими захворюваннями [10].

Поява метицилінорезистентних штамів S. aureus (MRSA)

Зростає медична проблема через збільшення частоти зараження, спричиненого стійкими до пеніциліну стафілококами. Штами, що продукують B-лактамазу, стійкі до пеніциліну S. aureus, вперше з’явилися в клінічних зразках на початку 1950-х років. Незабаром після цього у хімічних ізолятах S. aureus була виявлена множинна стійкість до антибіотиків; ці штами були стійкими до макролідного антибіотика, аміноглікозиду та тетрацикліну.

Плазміди та транспозони очевидно важливі для надання та передачі стійкості до антибіотиків між бактеріями.

Хоча плазміди та транспозони, безумовно, задіяні, фактичні еволюційні механізми, що лежать в основі цього явища, ще не пояснені. Одним із цих наслідків є поява епідемій у лікарнях штамів S. aureus, стійких практично до всіх корисних антибіотиків, включаючи метицилін та ванкоміцин. В даний час ці штами є важливою причиною внутрішньолікарняних (лікарняних) інфекцій у частинах світу [11].

Етичне оформлення

Етичне дозвіл було отримано від Етичної ради Університету Дебуб, а лист підтримки надіслано до Ефіопського інституту громадського здоров’я та довідкової лікарні Хавасса.

Матеріали і методи

Рослинні матеріали

Розчин часнику отримували не з усієї частини рослини, а з цибулин. Цибулину часнику очищали, зважували, а потім лігували за допомогою маточки, додаючи невелику кількість H2O. Потім екстракти дозволяли заморозити при -18 ° C (глибоке заморожування), щоб концентрувати хімічну речовину (аліцин). Потім після заморожування фільтрат поміщали в ліофілізатор до зважування аморфного порошку, а потім розбавляли дистильованою водою і використовували для експерименту [12].

Тест організму

Два досліджувані організми (S. aureus та E. coli), які були клінічно ізольовані від пацієнтів, були зібрані з лікарні рефералів Авасса.

Дві стандартні чисті культури були зібрані з EHNRI (Ефіопський науково-дослідний інститут охорони здоров’я та харчування). І клінічні, і стандартні були культивовані для подальшого відвару поживних речовин та певних лікарських засобів, у яких вони надавали перевагу, тобто солі агару манітолу (MSA) для S. aureus та Mackonkey для кишкової палички готували нахилено та на чашках Петрі [10].

Інокулюм

Культивовані досліджувані організми підтримувались як на поживних речовинах. Коротко кажучи, чотири-шість колоній відбирали за допомогою інокуляційної петлі, суспендували в 5 мл відвару та інкубували при 37 ° С протягом 24 годин. Потім каламутність бульйонної культури врівноважили, щоб вона відповідала 0,5 стандарту Макфарленда. Це забезпечує організми в діапазоні від 1 × 10 6 до 5 × 10 8 КОЕ/моль, які є патогенними, що використовуються для тесту [12].

Тест на антибактеріальну активність

Тест на антибактеріальну активність неочищеного екстракту часнику щодо стандартних та клінічних ізолятів проводили методом Агардіфузії [13].

Метод дифузії агару

Розплавлений агар змішують з різними концентраціями досліджуваних зразків при розплавленому стані 45-50 ° C і змішують асептично з різною кількістю екстрактів часнику до концентрації 0,25 мл, 0,5 мл, 0,75 мл і 1,5 мл, що еквівалентно 5 мг/мл, 10 мг/мл, 15 мг/мл та 25 мг/мл середовища. Потім підготовлені середовища давали застигнути. Також була підготовлена окрема агарова пластина без зразка або ліків, щоб забезпечити належний ріст організмів. (Одночасно з контролем) Два стандартних препарати як позитивний контроль також були протестовані проти цих мікроорганізмів. Це були левоміцетин 0,30 мг та пеніцилін 0,30 мг. Негативний контроль, що використовується в пробковому розточувачі, а також розчиннику, тобто дистильованій воді.

Антибактеріальну дію визначали шляхом прямого візуального порівняння росту досліджуваних культур. Всі тести проводили у трьох примірниках, а результати повідомляли як середні значення цих реплікацій.

Метод коркового корка

За допомогою цих методів 0,2 мл екстракту часнику змішували з 20 мл стерильного поживного агару за допомогою міксера (вихровий), а потім виливали в стерильні чашки Петрі. Після застигання засіяний агар вибивали стерильним отвором (задній отвір діаметром піпетки 10 мл = 9 мм) у однаково віддалених положеннях, щоб зробити чотири отвори. Чотири отвори заповнили 0,1 мл розчину досліджуваного зразка, а п'ятий - стандартними антибіотиками (левоміцетин + дистильована вода) на отвір. Потім планшети залишали при кімнатній температурі на 2 години (для сприяння дифузії та росту мікроорганізмів) та інкубували в інкубаторі при 37 ° C протягом 24 годин. Як згадувалося раніше, кожен зразок робився в трьох примірниках.

Антибактеріальну активність оцінювали шляхом вимірювання діаметра зони гальмування за допомогою лінійки (середовище в обох методах готували відповідно до інструкцій, які замовляє виробник (у колбі написано, що за скільки г порошку, скільки грошей мл дистильованої води достатньо).

Результати

Результати сприйнятливості досліджуваних організмів проти екстрактів часнику, наведені нижче в Таблиці 1а і 1б. Таблиця 2 показали, що як клінічні ізоляти S. aureus, так і E. coli були чутливими до концентрації 15 мг/мл (0,75 мл/20 мл агарового середовища), що становить близько 80%, але близько 10% організмів не були чутливими до нижчих концентрації, тобто для 0,25 мл у середовищі.

Ізоляти Мікроорганізми Концентрація часнику/20 мл 0,25 мл 0,5 мл 0,75 мл 1,5 мл

Клінічна	S. aureus	-	+	+	+
Клінічна	Кишкова паличка	-	-	+	+
Стандартний	S. aureus	+	+	+	+
Стандартний	Кишкова паличка	+	+	+	+

Таблиця 1а: Результат антибактеріальної активності водного екстракту часнику методом агародифузії.

Тип антибіотика Концентрація Розмір чистої зони Організми наявність або відсутність

S. aureus	Кишкова паличка
Часник	5 мг/мл	Маленький	-	-
	10 мг/мл	Маленький	+	-
	15 мг/мл	Середній	+	+
	25 мг/мл	Великий	+	+
Тетрациклін	30 мг/мл	Дуже мало	-	+
Левоміцетин	10 мг/мл	Великий	+	+
Пеніцилін	30 мг/мл	Середній	-	+

Таблиця 1b: Результат антибактеріальної активності екстракту часнику порівняно зі стандартними препаратами проти досліджуваних організмів шляхом дифузії агару + вказує на гальмування - вказує на ріст.

Крім того, спостерігались більші чисті зони при більш високих концентраціях проти обох мікроорганізмів. Порівняно екстракти часнику стримують розмноження бактерій, ніж тетрациклін та пеніцилін.

Обговорення

Результат показав, що як клінічні, так і стандартні ізоляти S. aureus та E. coli були високочутливими до концентрацій 0,75 мл/20 мл агарового середовища при використанні дифузійного методу та пробкових пробурок. Більше того, на відміну від клінічних ізолятів S. aureus, клінічний ізолят кишкової палички був трохи стійким/нечутливим/при концентрації 0,5 мл/28 мл середовища. Це може бути пов'язано з природною проникністю E. coli, що означає, що 20% мембрани E. coli складається з ліпідів, тоді як S. aureus складається лише з 2% ліпідів [2]. Тому екстракт часнику був більш важливим для профілактики стійкої S. aureus, яка в даний час стає проблемою розвитку стійкості до багатьох комерційно доступних препаратів, таких як пеніцилін.

У цьому дослідженні ми спостерігали, що із збільшенням концентрації екстракту часнику ми спостерігали підвищення ефективності, а отже, пригнічення та ріст досліджуваних бактерій зменшувались. Як видно з наведених таблиць, більші чисті зони при більш високих концентраціях і нижчі чисті зони при менших концентраціях. Це означає, що часник має як бактеріостатичну, так і бактерицидну дію.

Висновок

На основі результатів цього дослідження, яке показало, що часник робить великі чіткі зони, ніж наявні в даний час антибіотики, що використовуються в дослідженні, часник можна використовувати як ефективний антибактеріальний засіб в Ефіопії, де, як відомо, S. aureus є стійким.

Він може бути виготовлений у формі таблетки в найкращих концентраціях та доступних дозах, щоб його можна було використовувати як ліки для цих двох патогенних шлунково-кишкових кишкових кишківників. В епоху цих стійких до ліків бактерій нам потрібно зосередитись на альтернативних препаратах, які мають давню історію, щоб уникнути таких нових захворювань і які можуть бути легко доступними та доступними.

Згода на публікацію

Конкуруючі інтереси

Автори заявляють, що не мають жодних конкуруючих інтересів.

EA та AB розробили методології дослідження, а EA провели розслідування та AB відредагували рукопис. Усі автори схвалили рукопис.

Наявність даних та матеріалів

Матеріали, використані для дослідження, зберігались в університеті Хавасса, департамент біологічної лабораторії. Але файли повністю представлені в цьому рукописі.

Подяка

Перш за все, я хотів би подякувати моєму Богу, який дав мені сили та терпіння провести дослідження. Тоді я хотів би подякувати співробітнику Ефіопського науково-дослідного інституту охорони здоров’я та харчування (EHNRI), особливо керівникам лабораторії досліджень наркотиків д-ру Асфау Дебела, д-ру Давіту Дікассо та безвісному Іруту Леммі за їх цінні вклади у проведення дослідження в EHNRI. Далі я хотів би подякувати моєму раднику Ато Асефау Берхе, який сприяв способам роботи над цим проектом та ділився мені важливими ідеями для дослідження. І останнє, але не менш важливе, я хотів би подякувати працівникам лабораторії реферальної лікарні Хавасса та лабораторного відділу EHNRI за допомогу під час підготовки культур та збору стандартних та клінічних ізолятів досліджуваних мікроорганізмів.