Антимикробные свойства, фармакотоксикологические храктеристики и терапевтическая эффективность препарата Арговит

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года

АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА, ФАРМАКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ХРАКТЕРИСТИКИ И ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕПАРАТА АРГОВИТ ПРИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫХ БОЛЕЗНЯХ ТЕЛЯТ

Шкиль Николай Николаевич

к.в.н., доцент

Шкиль Николай Алексеевич

заслуженный деятель науки РФ,

д.в.н., профессор

ГНУ ИЭВС и ДВ Россельхозакадемия,

г.Новосибирск, Россия

Бурмистров Василий Александрович

к.х.н., научный сотрудник

НПЦ «Вектор-Вита»

г. Новосибирск, Россия

Соколов Максим Юрьевич

к.в.н., научный сотрудник

ГНУ Алтайский НИИСХ Россельхозакадемия,

г.Барнаул, Россия

Изучены фармакотоксикологические характеристики препарата Арговит. Определена терапевтическая эффективность препарата при лечении телят с синдромом желудочно-кишечных заболеваний

Ключевые слова: серебро, болезни телят, микроорганизм, антимикробная активность

ANTIMICROBIAL PROPERTIES, PHARMOTOXICOLOGICAL CHARACTERISTICS AND THERAPEUTIC EFFECTIVENESS PREPARATION ARGOVIT IN GASTROENTERITIS DISEASES OF CALVES

Shkil Nicolay Nicolaevich

Cand.Vet.Sci., associate professor

Shkil Nicolay Alexseevich

Honoured Science Worker of Russian Federation,

Dr.Sci.Vet., professor

Rosselkhozacademy, Novosibirsk, Russia

Burmistrov Vasiliy Alexsandrovich

Cand.Chem.Sci., scientific employee

SPC «Vector-Vita», Novosibirsk, Russia

Sokolov Maxim Yurievich

Cand.Vet.Sci., scientific employee

Altai SRIAC Rosselchosacademy, Barnaul, Russia

Pharmatoxicological characteristics of Argovit

preparation are studied. Therapeutic effectiveness in gastroenteritis diseases of calves is defined

Keywords: SILVER, DISEASES OF CALVES, micro-organism, antimicrobial ACTIVITY

Введение

арговит телята заболевание кишечный

Бактерицидные свойства серебра и его соединений известны с древнейших времен. Препараты серебра широко использовались в медицине и ветеринарии в 20-40 годы ХХ века. С появлением антибиотиков интерес к ним снизился. Широкое использования антибиотиков выявило ряд негативных моментов. Во-первых, появление и быстрое распространение антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов вызывает необходимость разработки новых антибиотиков. Во-вторых, антибиотики негативно влияют на макроорганизм в целом, вызывая дисбактериозы, снижают иммунный статус. В-третьих, антибиотики не действуют на вирусы.

Все это стимулирует поиск новых антибактериальных средств, отличающихся по механизму действия от антибиотиков и обладающих также противовирусной активностью. В этом плане очень перспективны серебросодержащие препараты. В последнее время у них обнаружены противовирусная активность [11], синергетическое усиление эффективности в комплексе серебра с сульфаниламидами и другими лекарственными средствами [22-26]. Эффекты синергизма связаны с разными механизмами действия серебра и этих соединений на микроорганизмы. Молекулярные и биохимические основы антимикробной активности серебра и его препаратов достаточно сложны и связаны с комплексообразующим, биохимическим и каталитическим действием ионов серебра на бактериальные ферменты, белки и мембранные структуры [8,14-18,26]. Положительным моментом является очень большое различие в токсичности соединений серебра для низших форм жизни (одноклеточные, бактерии, вирусы и т.д.), и для высших организмов (животные, человек), достигающее 5-6 порядков (в 105-106 раз) [6,7,10,11,26], так как концентрации соединений серебра, летальные для микроорганизмов, практически безвредны для животных.

Фармакокинетика и токсикокинетика серебра изучены достаточно подробно. В одной из работ [9] исследованы закономерности всасывания и выведения серебра, распределения его по внутренним органам при различных способах введения (внутрибрюшинном, подкожном, интратрахеальном, внутрижелудочном). Сделан вывод, что серебро не накапливается в значительных количествах во внутренних органах и средах организма ни при однократном, ни при многократных введениях.

Из препаратов серебра, применяющихся в ветеринарии, можно отметить нитрат серебра (ляпис), протаргол и колларгол. Для стабилизации коллоидных частиц них используют гидролизаты белков (казеин и желатин). Выше перечисленные препараты применяют наружно для обработки ран, лечения конъюнктивитов, язв, экзем; перорально при гастроэнтеритах, гельминтозах, дизентерии; внутривенно при гемоспоридиозах, заражении крови и т.д. [5,14,21], а также в виде аэрозоля для лечения респираторных инфекций животных [20].

Нитрат серебра обладает сильным прижигающим действием, а также очень быстро связывается с хлорид-, фосфат- и другими анионами жидких сред организма и с клеточными компонентами, образуя нерастворимые и малоактивные соединения. Поэтому были предложены препараты, содержащие серебро в неионизированном состоянии в виде коллоидных частиц (кластеров) металлического серебра (колларгол) или золя окиси серебра (протаргол).

Высокодисперсные коллоидные частицы, медленно, но постоянно высвобождая ионы серебра в раствор, создают депо и, таким образом, пролонгируют действие ионов серебра, а гидролизаторы белков, кроме стабилизации дисперсии, предохраняют ионы и кластеры серебра от быстрой инактивации анионами и другими компонентами среды. В последнее время для решения вопросов пролонгации действия, защиты от быстрой инактивации, повышения биодоступности серебра и т.д. используется подход, основанный на комплексообразовании серебра со сложными лигандами [19-22].

Эффективность терапевтических свойств препарата определяется его способностью подавлять факторы персистенции представителей патогенных микропаразитоценозов. Особое внимание уделяется адгезивной (АА) и антилизоцимной активности (АЛА) микроорганизмов, как определяющим характер и длительность инфекционного процесса при паразитировании в организме хозяина. Также отмечено влияние различных физических факторов, химических веществ и лекарственных препаратов на широкий круг биологических свойств микроорганизмов, что необходимо учитывать при проведении лечебно-профилактических мероприятий при инфекционных заболеваниях животных [1-4,7].

Цель исследования - Изучить влияние препарата арговит на изменения биологических свойств микроорганизмов и оценить фармако-токсикологические характеристики препарата и его терапевтическую эффективность при желудочно-кишечных болезнях телят.

Материалы и методы исследований. В состав препарата арговит входят поливинилпиролидон, нитрат серебра и спирт этиловый.

Оценку острой и хронической токсичности арговита проводили по «Методическим указаниям по определению токсических свойств препаратов, применяемых в ветеринарии и животноводстве» (1988) на белых мышах и крысах живой массой 20 и 250 г., соответственно. При изучении токсичности арговита, его сравнивали с препаратом проторгол, содержащим аналогичное (7 %) количество серебра.

Противовоспалительное действие препарата оценивали на модели острого воспалительного отёка в соответствии с «Методическими рекомендациями по экспериментальному доклиническому изучению нестероидных противовоспалительных препаратов» (1983).

Рабочую суспензию тест-штаммов готовили из суточных культур, выращенных на МПА при температуре 37 0С в течение 24 часов. Культуры смывали стерильным изотоническим раствором натрия хлорида, доводя оптическую плотность до 10 ед. (109 КОЕ/на 1 мл) по стандарту мутности ГИСК им. Л.А. Тарасевича.

Микробная нагрузка (содержание микробных клеток в жидкой среде) составила 106 КОЕ /на 1 мл. Исследуемые концентрации препарата находились в пределах 1,56 - 100 мкг/мл. Положительным контролем (контроль 1) служили тест-культуры без препарата, в качестве отрицательного контроля (контроль 2) использовали разведения препарата без тест-культур. Антимикробную активность арговита исследовали при разведениях препарата в пределах 7,81 - 500 мкг/мл. Пробы помещали в термостат для инкубирования на 24 часа, при температуре 37 0С.

Изучение антимикробной активности арговита проводили методом серийных разведений в жидкой питательной среде (В.Ф. Ковалёв и др., 1988) на референтных штаммах: Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATC 13311, Shigella sonnei N 20044, Staphylococcus aureus 209p, Bacillus subtilis ATCC 6633. Для определения минимальной бактерицидной концентрации (МБЦК) препарата, приводящей к гибели бактериальной культуры, проводили высевы из двух последних разведений, где не наблюдалось помутнения среды.

Также в исследовании использовали полевые изоляты бактерий родов Salmonella, Enterobacter, Esherichia, Streptococcus, Klebsiella, Proteus, Staphylococcus, выделенных при острых инфекционно-септических воспалительных процессах у молодняка крупного рогатого скота.

Бактериальную массу культуры микроорганизма засевали в МПБ с исследуемым препаратом и культивировали в течение 48 ч., при Т=370С. В качестве источника, содержащего ионы серебра в препарате арговит. Антилизоцимную активность (АЛА) микроорганизмов изучали по методике О.В. Бухарина с соавт. (2000г.), адгезивную активность (АА) микроорганизмов по В.И. Брилис с соавт. (1984г.). Для оценки влияния препарата арговит на микроорганизмы использовали штаммы: Enterobacter.freundi 256, Seracia.marsecens 56, Salmonella enteritidis 182, Proteus mirabilis 361, Proteus vulgaris 192, Salmonella typhymurium 415, Pseudomonas auregenosa ATCC 27853, Listeria monocitogenes 6, Yersinia psedotuberculosis 142, Enterobacter cloaca 200, Klebsiella pneumoniae 71, Staphilococcus aureus ATCC 25923, Echerichia coli ATCC 25222.

Результаты исследований

Оценка острой и хронической токсичности показала, что при испытаниях однократной (30 мг/кг) и многократных дозах (5 и 10 мг/кг), не отмечено клинических признаков интоксикации. Препарат Арговит оказался в 4 раза менее токсичным, чем проторгол. Таким образом, по степени токсичности препарат арговит является среднетоксичным веществом.

Арговит сдерживал развитие воспалительного отёка (на примере изменения сосудистой проницаемости) по сравнению с контролем на 83,9% за счёт более длительного срока его выведения (24-48 ч.), что позволяет оказывать противовоспалительный эффект.

Антимикробную активность препарата выражали в виде минимальной бактериостатической концентрации (МБК), то есть по отношению концентрации препарата в мкг на 1 мл жидкой среды. Изучение антимикробной активности арговита на референтных штаммах: Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATC 13311, Shigella sonnei N 20044, Staphylococcus aureus 209p, Bacillus subtilis ATCC 6633 показало, что минимальная бактериостатическая концентрация препарата в отношении Salmonella typhimurium составила - 100 мкг/мл; Escherichia сoli 25; Shigella sonnei - 25; Staphylococcus aureus - 12,5; Bacillus subtilis - 6,25 мкг/мл.

Результаты исследования антимикробной активности препарата выражали в виде минимальной бактериостатической концентрации (МБСК), вызывающей ингибирование размножения микробов, и минимальной бактерицидной концентрации.

Так, в отношении патогенной культуры Staphylococcus aureus МБсК арговита составила 15,62 мкг/мл, при этом МБцК превысила бактериостатическую концентрацию в 4 раза; для Streptococcus fecalis - 31,25 в 4 раза; для Klebsiella pneumonia - 7,81 в 64 раза; Esсherichia соli - 31,25 в 8; Proteus vulgaris - 31,25 в 4 раза; Enterobacter aerogenes - 62,5 в 4 раза; Salmonella typhimurium - 125 мкг/мл в 4 раза, соответственно.

Установлено, что отношение МБЦК и МБСК, характеризующее бактерицидную активность Арговита, составило, соответственно, для грамположительных бактерий родов Staphylococcus и Streptococcus и энтеробактерий родов Proteus, Enterobacter, Salmonella - 4 раза, Esherichia - 8 раз, а для бактерий рода Klebsiella - 64 раза, что характеризует данные изоляты Klebsiella, как более устойчивые, среди всех исследованных, к воздействию препарата арговит. Однако, минимальная бактериостатическая концентрация препарата, задерживающая рост микроорганизма, по отношению к бактериям рода Klebsiella, была самой низкой из всех исследованных культур бактерий (7,81 мкг/мл), что было ниже, чем для бактерий родов Staphylococcus, Esherichia в 2 раза, Streptococcus и Proteus - 4 раза, Enterobacter - в 8 раз ниже.

После контакта культур микроорганизмов c препаратом арговит (табл.1) отмечено угнетение АА у E.freundi 256, S.marsecens 56, S.enteritidis 182, P.mirabilis 361, S.typhymurium 415, P.auregenosa ATCC27853, L.monocitogenes 6, E.coli ATCC 25222 на 15,9 - 65,8%, тогда как у Y.psedotuberculosis 142, K.pneumoniae 71, S.aureus ATCC 25923 этот показатель увеличился на 6,3 - 37,3 %.

Таблица 1 - Влияние препарата арговит на адгезивную активность микроорганизмов

Анализируя изменения АЛА под влиянием препарата арговит, можно отметить разнонаправленное действие на изучаемые микроорганизмы (табл.2). В целом ионы серебра угнетают АЛА микроорганизмов, так по отдельным микроорганизмам этот показатель составил: E.cloaca 200 - на 88,9%, L.monocitogenes 6 - на 83,4, Y.psedotuberculosis 142 - на 70, S.marsecens 56 - на 45,5, E.freundi 256 - на 25,0, S.enteritidis 182 - на 10%. На некоторые виды микроорганизмов ионы серебра оказывали стимулирующее влияние и увеличивали показатель АЛА. Так, у S.aureus ATCC25923 показатель вырос на 450%, K.pneumoniae 71 - на 50, P.mirabilis 361 - на 20, P.vulgaris 192 - на 12,5%. Показатель АЛА P.auregenosa ATCC 27853, S.typhymurium 415, E.coli ATCC 25222 за время наблюдения не изменились.

Таблица 2 - Влияние препарата арговит на антилизоцимную активность микроорганизмов

Учитывая высокую заболеваемость, вызванную различной микрофлорой и падеж у молодняка крупного рогатого скота, а так же низкую лечебную эффективность антибиотиков (тетрациклин, стрептомицин и др.), в ряде хозяйств Новосибирской области, в порядке производственного опыта был испытан препарат арговит при желудочно-кишечных болезнях телят.

Для профилактики гастроэнтеритов телят с синдромом диареи арговит применяли в виде 0,3 % водного раствора, из расчета 1-2 мл/кг живой массы в течении 2-5 дней в зависимости от клинического состояния.

Применение препарата арговит позволило снизить падёж более чем в 6 раз - с 20,7 до 3,3 % (табл.3).

Таблица 3 - Результаты изучения эффективности лечения гастроэнтеритов телят препаратом арговит

* - P<0,05

Падёж телят в группах, где использовали арговит составила 3,0 -3,7%, тогда как в контрольных группах этот показатель варьировал от 14,3- 30,4 % от общего количества заболевших телят.

Заключение

Разработанный препарат арговит представляет собой соединение серебра с поливинилпиролидоном, наличие которого снижает токсический эффект и пролонгирует терапевтические свойства.

1. Комплексное изучение антибактериальной активности препарата арговит, а также изменение АА и АЛА микроорганизмов показали взаимозависимость этих характеристик у отдельных видов представителей паразитоценозов. Так, Klebsiella pneumonia обладала наибольшей устойчивостью к препарату, при одновременном росте «агрессивности» показателей АА и АЛА на 6,3 и 50,0 % соответственно. После контакта с препаратом отмечен одновременно рост АА и АЛА у Staphylococcus aureus на 37,3 и 450,0 % соответственно при высокой бактерицидной активности. Результаты исследований показывают закономерное изменение признаков, обуславливающих персистенцию у отдельных представителей микропаразитоценозов, что делает актуальным вопрос всестороннего, комплексного изучения влияния лекарственных средств на эколого-биологические свойства микроорганизмов.

2.Проведённые исследования по изучению фармако-токсикологических характеристик препарата арговит показали отсутствие токсических эффектов, наличие противовоспалительных свойств, а так же выраженный бактериостатический и бактерицидный эффект в отношении возбудителей инфекционных желудочно-кишечных заболеваний молодняка крупного рогатого скота.

3. Широкий спектр антимикробного действия серебра обуславливает его высокую терапевтическую эффективность. Результаты применения препарата арговит показали выраженный терапевтический эффект и снижение падежа телят при желудочно-кишечных заболеваниях, что открывает широкие перспективы для его применения в ветеринарии.

Литература

1. Брилис В.И. Адгезивные свойства лактобацилл / Автореф. дис. канд. мед. наук.- М., 1983. - 22 с.

2. Бухарин О.В. Антилизоцимная активность анаэробных бактерий фекальной микрофлоры человека / О.В. Бухарин, А.В. Валышов, Н.Н. Елагина // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. - 2000. - №5. - С. 20 - 22.

3. Бухарин О.В. Проблема персистенции патогенов в инфектологии / О.В. Бухарин// ЖМЭИ.-№4.-2006. - С. 4 - 8.

4. Габидулина З.Г. Характеристика свойств определяющих персистенцию моно- и ассоциированных культур условно патогенных энтеробактерий / З.Г. Габидулина, Ю.З. Габидулин, А.А. Ахтариева // ЖМЭИ.-№4. - 2006. - С. 62 - 64.

5. Государственная фармакопея СССР.- М.: Медицина, 1968.- 10-е изд. С.108, 1043.

6. Ершов Ю.А. Биотестирование водных растворов лекарственных препаратов серебра парамециями / Ю.А. Ершов, Н.Б. Есменская, Ф.И. Лобанов // Применение препаратов серебра в медицине. - 1994. - СО РАМН ИКИ. - С. 84 - 88.

7. Ефимочкина Н.Р. Роль физико-химических и биологических воздействий на формирование толерантности бактерий, котаминирующих пищевые продукты/ Н.Р. Ефимочкина // ЖМЭИ.-№4.-2009. - С. 120 - 125.

8. Ковалёв В.Ф. Антибиотики, сульфаниламиды и нитрофураны в ветеринарии / В.Ф. Ковалёв, И.Б. Волков, Б.В. Виолин // Справичник.- М.:Агропромиздат, 1988.-223с.

9. Копейкин В.В. Лекарственные серебросодержащие препараты и их медико-биологические свойства / Применение препаратов серебра в медицине.- 1993, СО РАН ИКИ. - С. 36 - 40.

10. Кульский Л.А. Серебряная вода.- Киев, 7-е изд., 1977. - С.10.

11. Манел Н., Шмидт М. О. действии соединений серебра на вирусы в воде / Н. Манел, М.О. Шмидт // Z. bl. Bart. Hyg., -1986, 182, № 4, р. 381-392.

12. Методические рекомендации по экспериментальному доклиническому изучению нестероидных противовоспалительных препаратов.- М.: 1983. - 23с.

13. Методические указания по определению токсических свойств препарата, применяемых в ветеринарии и животноводстве/ Ветеринарные препараты: Справочник / Сост.: Л.П. Маланин и др.; Под ред. А.Д. Третьякова.- М.: Агропромиздат,1988.- С. 239 - 246.

14. Мозгов И.Е. Фармакология.- М.., 1961.- С.367.

15. Нежинская Г.И. Иммунотропные свойства высокодисперсного металлического серебра / Г.И. Нежинская, В.В. Копейкин, В.И. Гмиро // Применение препаратов серебра в медицине и технике.- Новосибирск: ИКИ СО РАМН, 1995.-Вып. 4.-С.151-153.

16. Рамм К.С. Доклады АН СССР.- 1970.- т. 194. - С.1131 - 1133.

17. Рощин А.В., Орджоникидзе Э.К. Серебро - некоторые аспекты токсикокинетики. // Гигиена труда и профзаболевания.- 1984.- № 10.- С.25 - 28.

18. Сигидин Г.Я., Лекарственная терапия воспалительного процесса / Г.Я. Сигидин, Г.Я. Шварца, А.П. Арзамасцев // М.: Медицина, 1988.- С.152 - 153, 204 - 208.

19. ТУ 9310-13-00008064-98 Препарат «Арговит» (Витар).- Новосибирск.-2000г.- 13с.

20. Усаченко А. Аэрозолепрофилактика и аэрозолетерапия респираторных заболеваний телят в СССР / А.В. Усаченко, В.В. Левченко // Обзорная информация.- М.: ВИНИТИ Агропром.- 1991.- С.30, 40, 41.

21. Червяков Д.К. Лекарственные средства в ветеринарии/ Д.К. Червяков, П.Д. Евдокимов, А.С. Вишкер// М.: Колос, 1977.- С.430.

22. Bult A. The characterization of the Silver compounds of some sulfanilamide derivates/ A. Bult, H.B. Klasen // Arch. Pharm. (Weinheim), 311., p. 855-861 (1978), C.A. v. 90, 132014 (1979).

23. Bult A. Silver succinylsulfadiazine and silver sulfadiazine imidazole: two new derivates of the antibacterial sulfadiazine/ A. Bult, H.B. Klasen// Archiv. Pharm., 313, № 12, р. 1016-1020 (1980).

24. Fox C. L. Antibacterial silver salts of sulfanil amides, penicillin and other antibiotics / C. L. Fox, C.K. Schun-Schinella // S. African 6803, 401, oct. 1968, C.A. v. 71, p. 33401 (1969).

25. Fox C.L. Silver sulfadiazine: an organic complex for fopical chemotherapy of Pseudomonas infection in burns / C.L. Fox, B.W. Rappole, W. Stanford // Proc. Int. Symp.. Milan. 1968. Excerpta Med. Int. Congr. Ser., № 190, p. 126-135 (1969).

26. Venigopal B. Metal toxicity in mammals/ B. Venigopal, T.B. Luckey // v. 2, Plenum Press, L, 1978, p. 410.

Размещено на Allbest.ru