Научная статья на тему 'Чувствительность плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных изокумариновых антибиотиков'

Чувствительность плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных изокумариновых антибиотиков Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
5
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
плесневые грибы / Aspergillus niger / антибиотики / изокумарины / тербинафин / нистатин / fungal microbe / molds / Aspergillus niger / antibiotics / isocoumarins / terbinafine / nystatin

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Абаев Владимир Таймуразович, Качмазов Геннадий Созырович, Гутнов Андрей Владимирович, Туаева Альбина Юрьевна, Шпунтов Павел Михайлович

Определена чувствительность полевых культур плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных противогрибковых антибиотиков ряда изокумаринов в сравнении с антимикотической активностью известных препаратов. Регистрировали минимальную микоцидную концентрацию (ММЦК) и минимальную микостатическую концентрацию (ММСК) препаратов. Ингибирующий эффект (ИЭ) выражался отношением среднего диаметра колоний опытных проб к среднему диаметру колоний контрольных проб. Из результатов, приведённых в настоящей работе, следует, что исследованные полевые культуры A.niger наиболее чувствительны к антимикотическим препаратам, относящимся к производным N-метилнафтилметиламина и полиеновым антимикотикам — тербинафину (ММЦК = 0–2 мкг/см³) и нистатину (ММЦК = 4–8 мкг/см³, ИЭ-1 = 1,69, ИЭ-К2 = 1,51), которые оказывают выраженное микоцидное действие. Другие исследованные препараты, в том числе и синтезированные аналоги природных изокумаринов оказывали на культуры плесневых грибов A.niger лишь микостатическое действие: флуконазол — ММСК = 64 мкг/см3, ИЭ-К1 = 3,38, ИЭ-К2 = 2,52; гризеофульвин — ММСК = 64 мкг/см³, ИЭ-К1 = 1,79, ИЭ-К2 = 1,53; 3-(3-оксобутил)-изокумарин — ММСК = 64 мкг/см³, ИЭ-К1 = 1,27, ИЭ-К2 = 1,07; 7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = 64 мкг/см³, ИЭ-К1 = 1,28, ИЭ-К2 = 1,03; (Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = 64 мкг/см³, ИЭ-К1 = 1,12, ИЭ-К2 = 1,06; 3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = 64 мкг/см³, ИЭ-К1 = 1,34, ИЭ-К2 = 1,25

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Абаев Владимир Таймуразович, Качмазов Геннадий Созырович, Гутнов Андрей Владимирович, Туаева Альбина Юрьевна, Шпунтов Павел Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Sensitivity of Fungal Microbe Aspergillus niger to New Synthetic Analogs of Natural Isocoumarin Antibiotics

The sensitivity of field cultures of fungal microbe Aspergillus niger to new synthetic analogs of natural antifungal antibiotics of the isocoumarin class was determined in comparison with antimycotic activity of known drugs. The minimal mycocidal concentration (MMCC) and minimal mycostatic concentration (MMSC) of the drugs were documented. The inhibitory effect (IE) was expressed as the ratio of the average colony diameter of experimental samples to the average colony diameter of control samples. From the results presented in the present work, it follows that the investigated field cultures of Aspergillus niger are most sensitive to antimycotic drugs belonging to N-methylnaphthylmethylamine derivatives and polyene antimycotics — terbinafine (MMSC = 0–2 μg/cm3) and nystatin (MMSC = 4–8 μg/cm3, IE-1 = 1.69, IE-K2 = 1.51), which have a pronounced mycocidal effect. Other studied preparations, including synthesized analogues of natural isocoumarins, showed only mycostatic effect on cultures of fungal microbe Aspergillus niger: fluconazole — MMSC = more than 64 μg/cm3, IE-K1 = 3.38, IE-K2 = 2.52; griseofulvin — MMSC = more than 64 μg/cm3, IE-K1 = 1.79, IE-K2 = 1.53; 3-(3-oxobutyl)-isocoumarin — MMSC = more than 64 μg/cm3, IE-K1 = 1.27, IE-K2 = 1.07; 7-fluoro-3-(oxobutyl)-1-N-isochromene-1-one — MMSC = greater than 64 μg/cm3, IE-K1 = 1.28, IE-K2 = 1.03; (E)-3-(3-oxobutyl-1-en-1-yl)-1-N-isochromene-1-one — MMSC = greater than 64 μg/cm3, IE-K1 = 1.12, IE-K2 = 1.06; 3-(3,3-difluorobutyl)-1-N-iso-chromene-1-one — MMSC = greater than 64 μg/cm3, IE-K1 = 1.34, IE-K2 = 1.25

Текст научной работы на тему «Чувствительность плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных изокумариновых антибиотиков»

https://doi.org/10.37489/0235-2990-2023-68-11-12-23-29 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оригинальная статья/Original Article

Чувствительность плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных изокумариновых антибиотиков

В. Т. АБАЕВ12, Г. С. КАЧМАЗОВ1, *А. В. ГУТНОВ1, А. Ю. ТУАЕВА3, П. М. ШПУНТОВ4

1 Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, Россия

2 Северо-Кавказский Федеральный университет, Ставрополь, Россия

3 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия

4 Кубанский Государственный Технологический Университет, Краснодар, Россия

Sensitivity of Fungal Microbe Aspergillus niger to New Synthetic Analogs of Natural Isocoumarin Antibiotics

VLADIMIR T. ABAEV1'2, GENNADY S. KACHMAZOV1, *ANDREY V. GUTNOV1, ALBINA Y. TUAEVA3, PAVEL M. SHPUNTOV4

1 K. L. Khetagurov North Ossetian State University, Vladikavkaz, Russia

2 North Caucasus Federal University, Stavropol, Russia

3 National Research Center «Kurchatov Institute», Moscow, Russia

4 Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia

Резюме

Определена чувствительность полевых культур плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных противогрибковых антибиотиков ряда изокумаринов в сравнении с антимикотической активностью известных препаратов. Регистрировали минимальную микоцидную концентрацию (ММЦК) и минимальную микостатическую концентрацию (ММСК) препаратов. Ингибирующий эффект (ИЭ) выражался отношением среднего диаметра колоний опытных проб к среднему диаметру колоний контрольных проб. Из результатов, приведённых в настоящей работе, следует, что исследованные полевые культуры A.niger наиболее чувствительны к антимикотическим препаратам, относящимся к производным N-метилнафтилметиламина и по-лиеновым антимикотикам — тербинафину (ММЦК = 0-2 мкг/см3) и нистатину (ММЦК = 4-8 мкг/см3, ИЭ-1 = 1,69, ИЭ-К2 = 1,51), которые оказывают выраженное микоцидное действие. Другие исследованные препараты, в том числе и синтезированные аналоги природных изокумаринов оказывали на культуры плесневых грибов A.niger лишь микостатическое действие: флуконазол — ММСК = >64 мкг/см3, ИЭ-К1 = 3,38, ИЭ-К2 = 2,52; гризео-фульвин — ММСК = >64 мкг/см3, ИЭ-К1 = 1,79, ИЭ-К2 = 1,53; 3-(3-оксобутил)-изокумарин — ММСК = >64 мкг/см3, ИЭ-К1 = 1,27, ИЭ-К2 = 1,07; 7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,28, ИЭ-К2 = 1,03; (Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,12, ИЭ-К2 = 1,06; 3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-он — ММСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,34, ИЭ-К2 = 1,25.

Ключевые слова: плесневые грибы; Aspergillus niger; антибиотики; изокумарины; тербинафин; нистатин

Для цитирования: Абаев В.Т., Качмазов Г.С., Гутнов А.В., Туаева А.Ю., Шпунтов П.М. Чувствительность плесневых грибов Aspergillus niger к новым синтетическим аналогам природных изокумариновых антибиотиков. Антибиотики ихимиотер. 2023; 68 (11-12): 23-29. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2023-68-11-12-23-29.

Abstract

The sensitivity of field cultures of fungal microbe Aspergillus niger to new synthetic analogs of natural antifungal antibiotics of the isocoumarin class was determined in comparison with antimycotic activity of known drugs. The minimal mycocidal concentration (MMCC) and minimal mycostatic concentration (MMSC) of the drugs were documented. The inhibitory effect (IE) was expressed as the ratio of the average colony diameter of experimental samples to the average colony diameter of control samples. From the results presented in the present work, it follows that the investigated field cultures of Aspergillus niger are most sensitive to antimycotic drugs belonging to N-methylnaphthylmethylamine derivatives and polyene antimycotics — terbinaflne (MMSC = 0-2 pg/cm3) and nystatin (MMSC = 4-8 pg/cm3, ie-1 = 1.69, IE-K2 = 1.51), which have a pronounced mycocidal effect. Other studied preparations, including synthesized analogues of natural isocoumarins, showed only mycostatic effect on cultures of fungal microbe Aspergillus niger: fluconazole — MMSC = more than 64 pg/cm3, IE-K1 = 3.38, IE-K2 = 2.52; griseofulvin — MMSC = more than 64 pg/cm3, IE-K1 = 1.79, IE-K2 = 1.53; 3-(3-oxobutyl)-isocoumarin — MMSC = more than 64 pg/cm3, IE-K1 = 1.27, IE-K2 = 1.07; 7-fluoro-3-(oxobutyl)-1-N-isochromene-1-one — MMSC = greater than 64 pg/cm3, IE-K1 = 1.28, IE-K2 = 1.03; (E)-3-(3-oxobutyl-1-en-1-yl)-1-N-isochromene-1-one—MMSC = greater than 64 pg/cm3, IE-K1 = 1.12, IE-K2 = 1.06; 3-(3,3-difluorobutyl)-1-N-iso-chromene-1-one—MMSC = greater than 64 pg/cm3, IE-K1 = 1.34, IE-K2 = 1.25.

© Коллектив авторов, 2023 © Team of Authors, 2023

"Адрес для корреспонденции: E-mail: [email protected] "Correspondence to: E-mail: [email protected]

Keywords: fungal microbe; molds;Aspergillus niger; antibiotics; isocoumarins; terbinafine; nystatin

For citation: Abaev V. T, Kachmazov G. S, GutnovA. V, Tuaeva A. Y, Shpuntov P. M. Sensitivity of fungal microbe Aspergillus niger to new synthetic analogs of natural isocoumarin antibiotics. Antibiotiki i Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy. 2023; 68 (11-12): 23-29. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2023-68-11-12-23-29.

Введение

В ходе постоянно происходящих в природе преобразований и во многих процессах человеческой деятельности грибы играют значительную роль. Кроме их крайне важного влияния на многие природные процессы, следует признать, что в порче продуктов питания, на всех этапах производства, грибы занимают доминирующее положение [1, 2]. Хлеб, в этом смысле, не является исключением [3]. Плесневение является наиболее распространённым видом порчи хлеба и возникает при неправильном режиме хранения. Споры плесеней, попавшие на готовый хлеб, быстро развиваются, особенно при повышенной влажности и температуре. Принято считать, что развитие плесеней начинается с поверхности хлеба, а затем через трещины в корке проникают в мякиш. Основным мероприятием на специализированных предприятиях, обеспечивающим высокое качество хлеба, является строгое соблюдение установленного технологического режима производства и санитарно-гигиенических требований. Вместе с тем, для борьбы с плесневением хлеба могут быть использованы и другие методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот); стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты; хороший эффект отмечают при замораживании хлеба.

Плесневение хлеба чаще всего вызывают грибы родов Aspergillus, Pénicillium,, Mucorи Alternaria, что не исключает присутствия представителей других таксономических групп. Как следствие гидролиза крахмала и белков, под воздействием плесневых экзоферментов, хлеб приобретает неприятный затхлый запах и вкус. Однако особого внимания заслуживает тот факт, что заплесневелый хлеб непригоден в пищу, ввиду интенсивного образования грибами мико-токсинов и афлатоксинов, которые концентрируются не только в наружных слоях хлеба, но и в

значимых количествах диффундируют в глубокие слои мякиша. При этих обстоятельствах плесневение хлеба и других продуктов питания, следует рассматривать не только с экономической, но с медико-биологической точки зрения, как вероятные источники возбудителей микозов и мико-токсикозов человека.

Огромный экономический и медико-биологический ущерб, причиняемый плесневыми грибами, объясняет растущий интерес к разработке и внедрению в практику противогрибковых агентов новых структурных типов и механизмов действия [4, 5].

Природные изокумарины являются известными биологически-активными веществами, проявляющими выраженную антимикробную, ци-тотоксическую, антиоксидантную, противовоспалительную, антимикобактериальную, антиплаз-модийную, противовирусную и инсектицидную активность [6]. В частности, группа природных изо-кумаринов, названная бутилизокумаринами, была выделена из эстрагона {Artemisia йгасипси\и$) [7]. Отличительной особенностью этой группы соединений является наличие четырёхуглеродного заместителя в третьем положении изокумаринового цикла. На рис. 1 представлены типичные представители этой группы, которые, как оказалось, обладают ярко выраженными противогрибковыми свойствами против грибка Рупси1апа grisea, поражающего рис и другие однодольные, и вызывающего до 30% потери урожайности риса в мире. Полученные соотношения структура-активность показали, что чем менее полярен бутильный заместитель в изокумарине, тем сильнее выражены противогрибковые свойства. Например, корфин II показал значительно большую активность, чем артемидиол IV.

Ранее на кафедре органической химии ФГБОУ ВО «Северо-Осетинский государственный университет им. К. Л. Хетагурова» был разработан оригинальный метод получения 3-(3-оксобутил)изо-кумаринов и его химических аналогов, родственных

Рис. 1. Представители природных бутилизокумаринов Fig. 1. Representatives of natural butyl isocoumarins

природным бутилизокумаринам [8]. Так как противогрибковые свойства этого класса кетонов не были известны, целью нашего исследования стало определение чувствительности полевых культур плесневых грибов Aspergillus к антимикотическим препаратам разных групп и сравнение с противогрибковой активностью полученных производных бутилизокумарина.

Материал и методы

Плесневые грибы были выделены из 25 образцов пшеничного хлеба, произведённого различными хлебопекарными предприятиями города Владикавказа.

По макро- и микро-морфологическим свойствам 20 штаммов отнесены к роду Aspergillus [9-11]. Исследование чистых культур позволило 9 из них идентифицировать как Aspergillus niger (рис. 2). В эксперимент по определению устойчивости к антимикотическим препаратам произвольно выбрано 5 из 9 идентифицированных.

Группа контрольных препаратов, исследованная на ан-тимикотическую активность, включала:

— нистатин — относится к полиеновым антимикотикам;

— флуконазол—относится к производным 1,2,4-триазола;

— тербинафин — относится к производным N-метил-нафтилметиламина;

— гризеофульвин — относится к производным бензо-фурана.

Из приведённых характеристик следует, что включённые в эксперимент фармацевтические препараты относились к различным химическим группам.

Результаты и обсуждение

В эксперименте были представлены следующие впервые синтезированные вещества родственные природным бутилизокумаринам (рис. 3).

3-(3,3-Дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-он был получен деоксифторированием известного 3-(3-оксобутил)-изокумарина реагентом Deoxo-Fluor по реакции:

Синтез 3-(3,3-Дифторбутил)-1-Н-изохро-мен-1-она. 3-(3-Оксобутил)-изокумарин (0,65 г,

; X^jXjUy

abc

Рис. 2. Культурально-морфологические свойства выделенных штаммов Aspergillus niger.

a — макро; b — х80; c — х400.

Fig. 2. Cultural and morphological properties of the isolated Aspergillus niger strains:

a — macro; b — х80; c — х400.

3 ммоля) суспендировали в 3 мл толуола, смесь помещали в трубку высокого давления с тефлоно-вым затвором, и добавляли 50% раствор Deoxo-Fluor в толуоле (4 г, 9 ммолей) и этанол (10 мкл). Реакция нагревалась при 100°С в течение 6 ч. После завершения трубку охладили до комнатной температуры и открыли. Реакция была промыта водой (2х10 мл), органический слой отделён и упарен, сырой продукт в остатке очищен хроматографией на силикагеле в системе петролейный эфир — этилацетат 9:1 (Rf продукта 0,7). Чистые фракции объединяли, упаривали и остаток перекристалли-зовывали из смеси петролейный эфир — этила-цетат. Полученный кристаллический продукт отфильтровывали и промывали петролейным эфиром. Выход 0,43 г (60% от теории). Т. пл. 54-55°С. 1Н-ЯМР: (400 MHz, CDCl3) ö 8.26 (d, J = 8,0 Hz, 1H), 7,70 (t, J = 7,6 Hz, 1H), 7,48 (t, J = 7,6 Hz, 1H), 7,38 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 6,34 (s, 1H), 2,76 (dd, J = 9,6, 6,6 Hz, 2H), 2,29 (qd, J = 16,1, 8.1 Hz, 2H), 1,67 (t, J = 18,4 Hz, 3H). 13С-ЯМР: (101 MHz, CDCI3) ö 162,75 (s), 156,00 (s), 137,28 (s), 134,91 (s), 129,57 (s), 127,97 (s), 125,22 (s), 123,32 (t, J = 477,41 Hz), 120,17 (s), 103,59 (s), 32,20 (m), 35,27 (t, J = 25,8 Hz), 26,88 (t, J = 5,2 Hz), 23,64 (t, J = 27,5 Hz). HRMS: Ci3Hi2F2O2Na calcd. 261.070306; m/z [M+Na]+ found 261.0698.

Антимикотическое действие определяли в серии двукратных разведений препаратов по степени ингибирования линейных размеров колоний (мм) через 7 дней инкубации в чашках Петри на карто-фельно-сахарозном агаре при температуре 25°С.

Рис. 3. Синтезированные вещества Fig. 3. Synthesized substances

При этом регистрировали минимальную микоцид-ную концентрацию (ММЦК) и минимальную ми-костатическую концентрацию (ММСК) препаратов.

Навески препаратов готовились с учётом количества активного вещества в лекарственной форме (капсула, таблетка). Для удобства и точности взвешивания фармацевтические препараты и производные бутилизокумарина тщательно растирали в фарфоровой ступе и перемешивали с химически и биологически инертной массой балластного вещества, в качестве которого использовали диатомит (кизельгур) в соотношении 1:10 к массе действующего вещества (с учётом массы вспомогательных веществ в лекарственной форме). Навески, соответствующие 2, 4, 8, 16, 32 и 64 мкг/см3, смывали 3 см3 70% этилового спирта, чем обеспечивали стерильность и равномерность распределения в питательной среде. Одна из контрольных проб (К1) представляла собой картофельно-сахарозный агар без каких-либо дополнительных веществ. Для учёта возможного ингибирующего влияния спирта готовился второй контроль (К2), который включал 3 смз 70% этилового спирта и максимальную навеску балластного вещества.

Автоклавированный при 1,0 атм в течение 20 мин картофельно-сахарозный агар остужали до 45-50°С, вносили в него соответствующую навеску подготовленного препарата, тщательно перемешивали и разливали в чашки Петри. Застывшие среды подсушивали в течение 90-120 мин. Иноку-лят отбирали уколом бактериологической иглой с периферических участков колонии предварительно подготовленной чистой культуры и также уколом переносили в центр стерильной чашки.

В результате проведённых исследований получены результаты, представленные в таблице.

Спирт, использованный в качестве растворителя и дезинфицирующего вещества, оказывал на плесневые культуры А.пщвт незначительный подавляющий эффект (К1/К2), который, в среднем, во всех экспериментальных пробах составил 1,16.

Наиболее выраженный антимикотический эффект отмечен у тербинафина (рис. 4), ММЦК которого зарегистрирована в интервале разведений до 2 мкг/смз. В первом контроле К1 средний диаметр колоний равнялся 87,30 мм. В контроле со спиртом К2 — 77,44 мм. На чашках Петри, картофельно-са-харозный агар которых содержал 2 мкг/смз препарата, рост А.пщвт не регистрировался.

Кроме тербинафина, микоцидный эффект отмечен и у нистатина, но ММЦК его зарегистрирована в интервале разведений 4-8 мкг/смз (рис. 5). В контроле К1 средний диаметр колоний равнялся 87,16 мм. В контроле со спиртом К2 — 77,94 мм. Средний диаметр колоний при концентрации 4 мкг/смз составил 51,44 мм, следовательно, ИЭ-К1 составил 1,69, а ИЭ-К2 — 1,51. На чашках,

Рис. 4. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с тербинафином.

Fig. 4. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with terbinafine.

Рис. 5. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с нистатином.

Fig. 5. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with nystatin.

Рис. 6. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с флуконазолом.

Fig. 6. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with fluconazole.

агар которых содержал 8 мкг/см3 препарата, рост A.niger уже не регистрировался.

Другие исследованные препараты не проявили микоцидной активности в концентрациях от 2 до 64 мкг/смз, но в разной степени оказывали микостатический эффект.

Наиболее выраженная микостатическая активность зарегистрирована в чашках Петри с флуконазолом (рис. 6). В контроле К1 средний диаметр колоний равнялся 85,54 мм, в контроле К2 — 63,84 мм. При концентрации препарата 64 мкг/смз

Рис. 7. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с гризеофульвином.

Fig. 7. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with griseofulvin.

Рис. 9. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с 7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохро-мен-1-оном.

Fig. 9. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with 7-fluoro-3-(oxobutyl)-1-H-isochromen-1-one.

Рис. 8. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с 3-(3-оксобутил)изокумарином. Fig. 8. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with 3-(3-oxobutyl)isocoumarin.

средний диаметр колоний составил 25,3 мм. Следовательно, при максимальной концентрации препарата ИЭ-К1 составил 3,38, а ИЭ-К2 —2,52.

Исследования антимикотической активности гризеофульвина, также позволили выявить только микостатический эффект (рис. 7). В контроле К1 средний диаметр колоний равнялся 84,88 мм, а в контроле К2 — 72,46 мм. При концентрации препарата 64 мкг/смз средний диаметр колоний составил 47,24 мм. Следовательно, при максимальной концентрации гризеофульвина ИЭ-К1 составил 1,79, а ИЭ-К2 — 1,53.

Исследование антимикотической активности четырёх впервые синтезированных аналогов природных изокумаринов показало, что ни один из них не оказывает микоцидного действия на полевые культуры В результате эксперимента выявлен заметный микостатический эффект, который однако не превышает эффективности коммерческих препаратов.

В эксперименте с 3-(3-оксобутил)-изокума-рином (рис. 8) в контрольных К1 чашках Петри средний диаметр колоний равнялся 77,24 мм, а в контроле К2 — 65,5 мм. При концентрации препарата 64 мкг/смз средний диаметр колоний составил 60,76 мм. Следовательно, при максималь-

8 мкг/см3

16 мкг/см3

32 мкг/см3

64 мкг/см3

Рис. 10. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с (Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)-1-Н-изо-хромен-1-оном.

Fig. 10. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with (E)-3-(3-oxobutyl-1-en-1-yl)-1-H-isochromen-1-one.

Рис. 11. Рост Aspergillus niger на картофельно-сахарозном агаре с 3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-оном.

Fig. 11. Growth of Aspergillus niger on potato sucrose agar with 3-(3,3-difluorobutyl)-1-H-isochromen-1-one.

ной концентрации препарата ИЭ-К1 составил 1,27, а ИЭ-К2 — 1,07.

Исследование антимикотического действия вещества 7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохро-мен-1-он показало, что в контрольных К1 чашках Петри (рис. 9) средний диаметр колоний равнялся

Чувствительность Aspergillus niger к антимикотическим препаратам разных групп Sensitivity of Aspergillus niger to antimycotic drugs of different groups

Препарат Показатель Доза препарата (мкг/см3)

действия К1 К2 2 4 8 16 32 64

Aspergillus niger

Тербинафин 0 87,30 77,44 0 0 0 0 0 0

ИЭ-К1 1,12

ИЭ-К2

Нистатин 0 87,16 77,94 74,54 51,44 0 0 0 0

ИЭ-К1 1,12 1,17 1,69 — — — —

ИЭ-К2 1,04 1,51 — — — —

Флуконазол 0 85,54 63,84 59,84 50,42 33,60 31,5 30,10 25,30

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ИЭ-К1 1,34 1,43 1,69 2,54 2,71 2,84 3,38

ИЭ-К2 1,06 1,26 1,90 2,02 2,12 2,52

Гризеофульвин 0 84,88 72,46 69,24 64,42 55,60 50,80 48,34 47,24

ИЭ-К1 1,17 1,22 1,31 1,52 1,67 1,75 1,79

ИЭ-К2 1,04 1,12 1,30 1,42 1,50 1,53

3-(3-оксобутил) изокумарин 0 77,24 65,50 63,12 62,98 62,56 62,46 61,34 60,76

ИЭ-К1 1,18 1,22 1,22 1,23 1,23 1,26 1,27

ИЭ-К2 1,03 1,04 1,04 1,05 1,06 1,07

7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохромен-1 ■ он 0 76,86 61,94 61,64 61,20 60,38 60,36 59,98 59,84

ИЭ-К1 1,24 1,24 1,25 1,27 1,27 1,28 1,28

ИЭ-К2 1,00 1,01 1,02 1,02 1,03 1,03

(Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)- 0 56,84 53,62 52,86 52,72 52,66 52,44 52,02 50,56

1-Н-изохромен-1-он ИЭ-К1 1,06 1,07 1,07 1,08 1,08 1,09 1,12

ИЭ-К2 1,01 1,01 1,01 1,02 1,03 1,06

3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-он 0 57,80 53,88 53,66 53,40 52,97 52,72 51,64 42,86

ИЭ-К1 1,07 1,07 1,08 1,09 1,09 1,12 1,34

ИЭ-К2 1,00 1,01 1,01 1,02 1,04 1,25

Примечание. 0 —средний диаметр колоний (мм); ИЭ-К1 — ингибирующий эффект — отношение среднего диаметра колоний чистых контрольных проб (К1) к среднему диаметру колоний опытных проб; ИЭ-К2 — ингибирующий эффект — отношение среднего диаметра колоний контрольных проб со спиртом (К2) к среднему диаметру колоний опытных проб.

Note. 0 — average diameter of colonies (mm); ИЭ-К1 — inhibitory effect — the ratio of the average diameter of pure control samples' (K1) colonies to the average diameter of experimental samples' colonies; ИЭ-К2 — inhibitory effect — the ratio of the average diameter of colonies of control samples with alcohol (K2) to the average diameter of experimental samples' colonies.

76,86 мм, а в контроле К2 — 61,94 мм. При концентрации препарата 64 мкг/см3 средний диаметр колоний составил 59,84 мм. Следовательно, при максимальной концентрации вещества ИЭ-К1 составил 1,28, а ИЭ-К2 — 1,03.

Действие вещества (Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)-1-Н-изохромен-1-он на полевые культуры А.пщет также не показало микоцидного эффекта. В контрольных К1 чашках Петри (рис. 10) средний диаметр колоний равнялся 56,84 мм, а в контроле К2 — 53,62 мм. При концентрации препарата 64 мкг/смз средний диаметр колоний составил 50,56 мм. Следовательно, при максимальной концентрации вещества ИЭ-К1 составил 1,12, а ИЭ-К2 — 1,06.

В эксперименте с 3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-оном (рис. 11) в контрольных К1 чашках Петри средний диаметр колоний равнялся 57,8 мм, а в контроле К2 — 53,88 мм. При концентрации препарата 64 мкг/смз средний диаметр колоний составил 42,86 мм. Следовательно, при максимальной концентрации препарата ИЭ-К1 составил 1,34, а ИЭ-К2 — 1,25.

Заключение

Из приведённых результатов следует, что исследованные полевые культуры А.пщет наиболее чувствительны к антимикотическим препаратам, относящимся к производным М-метилнафтилме-тиламина и полиеновым антимикотикам — тер-бинафину (ММЦК = 0-2 мкг/смз) и нистатину (ММЦК = 4 мкг/смз, ИЭ = 43,27), которые оказывают выраженное микоцидное действие. Другие исследованные препараты, в том числе и впервые синтезированные аналоги природных изокумари-нов оказывали на культуры плесневых грибов Амщеп микостатическое действие:

— флуконазол — ММСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 3,38, ИЭ-К2 = 2,52;

— гризеофульвин — ММСК >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,79, ИЭ-К2 = 1,53;

— 3-(3-оксобутил)-изокумарин — ММСК = >4 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,27, ИЭ-К2 = 1,07;

— 7-флуоро-3-(оксобутил)-1-Н-изохромен-1-он — МСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,28, ИЭ-К2 = 1,03;

— (Е)-3-(3-оксобутил-1-ен-1-ил)-1-Н-изохромен-1-он—ММСК = > 64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,12, ИЭ-К2 = 1,06;

— 3-(3,3-дифторбутил)-1-Н-изохромен-1-он—ММСК = >64 мкг/смз, ИЭ-К1 = 1,34, ИЭ-К2 = 1,25.

Таким образом, было показано микостатиче-ское действие новых производных бутилизоку-марина и подтверждено наше предположение об

Литература/References

1. Потороко И.Ю., Калинина И.В., Руськина АА Научные подходы в обеспечении качества и безопасности плодов и овощей в процессе хранения. Мировой опыт. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2017; 1: 14-18. doi: https://doi.org/10.14529/food170102. [Potoroko I.Jyu, Kalinina I.V., Rus'kinaAA Nauchnye podkhody v obespechenii kachestva i bezopasnosti plodov i ovoshchej v protsesse khraneniya. Mirovoj opyt. Vestnik Jyuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pishchevye i Biotekhnologii. 2017; 1: 14-18. doi: https://doi.org/10.14529/food170102. (in Russian)]

2. Хмелева Е.В., Бакаева АН. Влияние способа подготовки зерна пшеницы на показатели качества и безопасности в технологии зернового хлеба. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2016; 4: 3-9. doi: https://doi.org/10. 17586/2310-1164-2016-9-4-3-9. [Khmeleva E.V., Bakaeva A.N. Vliyanie sposoba podgotovki zerna pshenitsy na pokazateli kachestva i bezopasnosti v tekhnologii zernovogo khleba. Nauchnyj Zhurnal NIU ITMO. Seriya «Protsessy i apparaty pishchevykh proizvodstv». 2016; 4: 3-9. doi: https://doi.org/10.17586/2310-1164-2016-9-4-3-9. (in Russian)]

3. Пащенко Л.П., Коломникова Я.П., Аушева Т.А., Пащенко В.Л. Биотехнологические аспекты в обеспечении микробиологической чистоты пшеничного хлеба. Вестник ВГУИТ. 2012; 1: 87-89. doi: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2012-1-87-89. [Pashchenko L.P, Ko-lomnikova Ya.P., Ausheva T.A., Pashchenko V.L. Biotekhnologicheskie aspekty v obespechenii mikrobiologicheskoj chistoty pshenichnogo khleba. Vestnik VGUIT. 2012; 1: 87-89. doi: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2012-1-87-89. (in Russian)]

4. Сергеев Ю.В., Шпигель Б.И., Сергеев А.Ю. Фармакотерапия микозов. М.: Медицина для всех. 2003; 200. [SergeevJyu.V., Shpigel'B.I., Sergeev A.Jyu. Farmakoterapiya mikozov. M.: Meditsina dlya Vsekh. 2003; 200. (in Russian)]

Информация об авторах

Абаев Владимир Таймуразович — д. х. н., доцент, кафедра органической химии, Северо-Осетинский государственный университет им. К. Л. Хетагурова, Владикавказ; Химический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, Россия. ORCID ID: 0000-0003-3009-7221

Качмазов Геннадий Созырович — к. в. н., доцент, кафедра технологии пищевых продуктов, Северо-Осетинский государственный университет им. К. Л. Хетагурова, Владикавказ, Россия. ORCID ID: 0009-0007-2330-7485 Гутнов Андрей Владимирович — к. х. н., доцент, кафедра химии и биотехнологии, Северо-Осетинский государственный университет, Ставрополь, Россия. ORCID ID: 00000002-4492-7639

Туаева Альбина Юрьевна — аспирант, НИЦ «Курчатовский институт», Курчатовский комплекс НБИКС-Приро-доподобных технологий (КК НБИКС-ПТ), центр геномных исследований «Курчатовский геномный центр», лаборатория молекулярной генетики дрожжей, Москва, Россия. ORCID ID: 0009-0007-2214-0935 Шпунтов Павел Михайлович — Институт пищевой и перерабатывающей промышленности, Кубанский Государственный Технологический Университет, Краснодар, Россия. ORCID ID: 0000-0003-3208-2568

усилении противогрибковой активности с ростом липофильности бутильного заместителя.

Дополнительная информация Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.

5. Скрипкин Ю.К., Кулагин В.И., Лещенко В.М., Иванов О.Л., Сергеев Ю.В., Сергеев А.Ю., МокинаЕ.В., Царев В.Н., Трефилов А.Г., Терещенко А.В. Сравнительное изучение противогрибковой активности in vitro оригинального итраконазола (орунгал) и его воспроизведённых препаратов. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2004; 1: 60-65. https://www.immunopathology.com/ru/article.php?carticle=327 [Skripkin Jyu.K., Kulagin V.I., Leshchenko V.M., Ivanov O.L., Sergeev Jyu.V, SergeevA.Jyu., Mokina E.V., Tsarev V.N., TrefilovA.G., Tereshchenko A.V Sravnitel'noe izuchenie protivogribkovoj aktivnosti in vitro original'nogo itrakonazola (orungal) i ego vosproizvedennykh preparatov. Immuno-patologiya, Allergologiya, Infektologiya. 2004; 1: 60-65. https://www.im-munopathology.com/ru/article.php?carticle=327 (in Russian)]

6. Ahmad O.N., Diena M. A., Alaa A. B., Hossam M. A., Shaimaa G. A. M., Gamal A M., Sabrin R. M. I. Molecules. 2020, 25 (2): 395-489. https://doi.org/ 10.3390/molecules25020395

7. Engelmeier D., HadacekF., Hofer O., Lutz-Kutschera G., NaglM., Wurz G., Greger H. Antifungal 3-Butylisocoumarins from Asteraceae-Anthemideae. J. Nat. Prod. 2004, 67, 19-25. https://doi.org/10.1021/np0301339

8. Shpuntov P.M., Shcherbinin V. A., Abaev V. T., Butin A. V New tandem reductive rearrangement of 3-furylphthalides into 3-(3-oxoalkyl)isocoumarins. Tetrahedron Lett. 2016, 1483-1485. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2016.02.072

9. ДудкаИА, Вассер С.П., Элланская ИА. Методы экспериментальной микологии. Справочник. Киев: Наукова думка. 1982; 552. [Dudka I.A., Vasser S.P., Ellanskaya I.A. Metody eksperimental'noj mikologii. Spravochnik. Kiev: Naukova dumka. 1982; 552. (in Russian)]

10. Мюллер Э., Лёффлер В. Микология: Пер. с нем. М.: Мир. 1995; 343. [Mjyuller E, Leffler V. Mikologiya: Per. s nem. Moscow: Mir. 1995; 343.

11. Саттон Д., Фотергилл Ф., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов: Пер. с англ. М.: Мир. 2001; 486. [Satton D., Fotergill F., Rinal'di M. Opredelitel' patogennykh i uslovno patogennykh gribov: Per. s angl. Moscow: Mir. 2001; 486.

About the authors

Vladimir T. Abaev — D. Sc. in Chemistry, Associate Professor, Department of Organic Chemistry, K. L. Khetagurov North Ossetian State University, Vladikavkaz; Department of Chemistry, North Caucasus Federal University, Stavropol, Russia. ORCID ID: 0000-0003-3009-7221

Gennady S. Kachmazov — Ph. D. in Veterinary Sciences, Associate Professor, Department of Food Technology, K. L. Khetagurov North Ossetian State University, Vladikavkaz, Russia. ORCID ID: 0009-0007-2330-7485

Andrey V. Gutnov — Ph. D. in Chemistry, Associate Professor, Department of Chemistry and Biotechnology, K. L. Khetagurov North Ossetian State University, Vladikavkaz, Russia. ORCID ID: 0000-0002-4492-7639

Albina Y. Tuaeva — graduate student, Laboratory of the Molecular Center of Yeast Genetics, National Research Center «Kurchatov Institute», Moscow, Russia. ORCID ID: 0009-00072214-0935

PavelM. Shpuntov — Institute of Food and Processing Industry, Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia. ORCID ID: 0000-0003-3208-2568

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.