The increase in the number of antibiotic-resistant strains of microorganisms is becoming more widespread. Metalloporphyrins are promising and modern antimicrobial agents. The most well-known representatives of metalloporphyrins are chlorophyll (Chl) and hemin. This paper presents the results of studies on the effectiveness of Chl and hemin complexes with poly-N -vinylpyrrolidone (PVP) as an antimicrobial agent against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The method for preparing polymeric forms of Chl and hemin is presented. The binding constants of these substances to the polymer were calculated, which were 0.5×105 L/mol for Chl and 3.3×104 L/mol for hemin. Experimental data on the release of substances from the polymeric matrix were obtained. It was found that the complete release of Chl from PVP was observed after 13 h, and hemin – after 10 h. The data on the comparative antimicrobial effect of substances in free and polymeric form were obtained in a microbiological test. Further these results can be used in the development of medicines against microbial infections.
The studies of the chemical composition and antibacterial activity of heather honey (Calluna vulgaris) subjected to heat treatment at 35–40°C for 12 hours were carried out. The temperature range (38–40°C), at which decrease in the H2O2 concentration, decrease in D-glucose-1-oxidase activity and increase in the 5-hydroxymethylfurfural content, was identified. The degree of chemical changes was directly proportional to the temperature and time of thermal exposure. The correlation between changes in the chemical composition and antibacterial activity of honey against test microorganisms Escherichia coli (strain 1257), Staphylococcus aureus (strain 209-P) and Bacillus cereus (strain 96) was established. The obtained results showed that heating honey to 37 °C even for 12 hours didn’t cause undesirable changes in its chemical composition and decrease in antibacterial activity. Thus, this temperature regime can be considered more gentle and recommended for use in the heat treatment of this food product.
Ascospherosis of bees is an infectious disease that leads to the death of bee colonies and causes serious economic damage to the beekeeping industry. The purpose of this work is to develop disinfection regimes for beekeeping objects using effective and environmentally friendly preparations of domestic production that don’t contaminate commercial products. The studies were carried out in accordance with well-known instructions, methodological requirements and methods. Based on literature data, a number of preparations that meet the above requirements were selected. Based on the results of laboratory studies and apiary tests of selected preparations, effective regimes were selected that ensure reliable disinfection of beekeeping objects in case of ascospherosis of bees.
Борщевик Сосновского (БС) (Heracleum sosnowskyi Manden.) на протяжении многих лет считается одной из самых распространенных фитоинвазий на территории России. БС не пригоден для скармливания сельскохозяйственным животным, а также вызывает контактный фитофотодерматит. Тем не менее, БС обладает и рядом положительных свойств: болеутоляющим, противовоспалительным и ранозаживляющим действиями. Кроме того, химический состав БС довольно сложен и интересен для исследования. В связи с вышеизложенным, а также с необходимостью решения проблемы сдерживание распространения и утилизации БС, актуальным представляется разработка способов получения из него биологически активного сырья для последующего применения в различных областях. В статье представлены данные о получении водного экстракта БС с помощью кавитации, анализ его состава, а также влияние на санитарно-показательные микроорганизмы: Escherichia coli (штамм 1257), Staphylococcus aureus (штамм 209-P) и Bacillus cereus (штамм 96). Было установлено, что водный экстракт БС стабилен в процессе хранения при температуре 4±2 °С в течение 9 мес. Анализ экстракта хромато-масс-спектрометрическим методом показал присутствие различных соединений, бóльшую часть из которых составили 2-гидрокси-пропионовая (55,32%) и янтарная (23,27%) кислоты. С помощью электронной абсорбционной спектроскопии в нем были детектированы 5- и 8-метоксипсоралены в концентрации 58,1±1,3 мкг/мл. Проведение микробиологического теста продемонстрировало отсутствие ингибирующего действия экстракта на E. coli, S. aureus и B. cereus, в том числе, и при изменении рН до значений 1,5 и 0,5. Однако, был отмечен его стимулирующий эффект на данные микроорганизмы, что может объясняться содержанием органических кислот. Результаты, полученные при исследовании влияния экстракта БС на E. coli и S. aureus, позволяют сделать предположение о возможной стимуляции роста других микроорганизмов аналогичных групп устойчивости, что представляет потенциальную опасность в случае контаминации ими поврежденного кожного эпителия и слизистых оболочек. Благотворное влияние экстракта на почвенную бактерию B. cereus, вероятно, может также обуславливать опосредованную стимуляцию роста сельскохозяйственных растений. Однако, данные предположения требуют проведения дальнейших исследований. Sosnovsky's hogweed (Heracleum sosnowskyiManden.) has been considered one of the most common phytoinfestations in Russia for many years. Hogweed isn’t suitable for feeding to farm animals, and also causes contact phytophotodermatitis. Nevertheless, hogweed also has number of positive properties: analgesic, anti-inflammatory and wound healing effects. In addition, the chemical composition of hogweed is quite complex and interesting for research. In connection with the foregoing, as well as the need to solve the problem of curbing the spread and disposal of Sosnovsky's hogweed, it seems relevant to develop methods for obtaining biologically active raw materials from it for subsequent use in various fields. The article presents data on obtaining the aqueous hogweed extract using cavitation, analysis of its composition, as well as the effect on sanitary indicative microorganisms: Escherichia coli (strain 1257), Staphylococcus aureus (strain 209-P) and Bacillus cereus (strain 96). It was found that the aqueous extract is stable during storage at a temperature of 4±2 °C for 9 months. Analysis of the extract by chromatography-mass spectrometry showed the presence of various compounds, most of which were 2-hydroxy-propionic (55.32%) and succinic (23.27%) acids. Using spectrophotometry, 5- and 8-methoxypsoralens were detected in it at 58.1±1.3 µg/ml concentration. The conducting of microbiological test demonstrated the absence of inhibitory effect of the extract on E. coli, S. aureus and B. cereus, including when the pH was changed to 1.5 and 0.5. However, its stimulating effect on these microorganisms was noted, which can be explained by the organic acids content. The results obtained in the study of the effect of extract on E. coli and S. aureusallow us to make the assumption about the possible growth stimulation of similar resistance groups. It can be potential hazard if microorganisms contaminate damaged skin epithelium and mucous membranes. The positive effect of the extract on the soil bacterium B. cereus may also be responsible for the indirect stimulation of agricultural plants growth. However, these assumptions require further research.
Натуральный пчелиный мед – ценный пищевой продукт, пользующийся большой популярностью во многих странах мира. Однако, высокий спрос на него привел к учащению случаев фальсификаций. В России наиболее распространенными и сложными для выявления представляются два фальсификата – «искусственный мед» и «сахарный мед». В соответствии с требованиями нормативной документации (НД) их определение основывается на физико-химическом анализе, что, к сожалению, не всегда дает возможность получить достоверные результаты. Согласно литературным данным, о качестве меда позволяют также судить такие показатели, как уровень активности каталазы и D-глюкозо-1-оксидазы, а также концентрация пероксида водорода (H2O2). В статье приведены данные по определению возможности выявления указанных фальсификатов на основе оценки физико-химических показателей, рекомендованных НД, и дополнительных критериев, с целью повышения объективности получаемых результатов. Полученные данные сравнивались как с критериями НД, так и с физико-химическими показателями задействованных в экспериментах образцов натурального гречишного меда. Было установлено, что фальсификат «искусственный мед» не соответствовал требованиям НД по всем параметрам кроме содержания влаги. Также, была детектирована низкая ферментативная активность и концентрация H2O2 (в 74 раза меньше, чем в натуральном меде). Другой фальсификат – «сахарный мед», в целом, по всем критериям соответствовал НД, поэтому его выявление было более сложным. Активность ферментов хотя и была снижена, но не столь значительно. К наиболее показательным параметрам можно было отнести только низкую концентрацию H2O2 (в 7,1 раза меньше, чем в натуральном меде). Кроме того, недостаточное содержание H2O2 в фальсификатах обуславливало существенное снижение их антибактериальной активности в отношении Escherichia coli (штамм 1257) и Staphylococcus aureus (штамм 209-P). Таким образом, концентрация H2O2 – важный показатель натуральности меда, его использование может быть целесообразным при подозрении на фальсификацию в качестве дополнительного критерия. Natural bee honey is a valuable food product, which is very popular in many countries around the world. However, the high demand for it has led to the increase in adulteration cases. In Russia, two adulterations seem to be the most common and difficult to detect – “artificial honey” and “sugar honey”. In accordance with the requirements of State Standards, their detection is based on physicochemical analysis, which, unfortunately, doesn’t always make it possible to obtain reliable results. According to the literature data, the quality of honey can also be evaluated by such indicators as catalase and D-glucose-1-oxidaseactivity, as well as the concentration of hydrogen peroxide (H2O2). The article presents data on determining the possibility of identifying these adulterations based on the evaluation of physicochemical parameters recommended by State Standards, and additional criteria, in order to increase the objectivity of the obtained results. The obtained data were compared both with State Standards criteria and with physicochemical parameters of natural buckwheat honey samples involved in this experiment. It was found that "artificial honey" didn’t meet the requirements of State Standards in all parameters except for moisture content. Also, low enzymatic activity and concentration of H2O2(74 times less than in natural honey) was detected. Another adulteration "sugar honey" according to all criteria met State Standards, so its identification was more difficult. The enzyme activity was slightly reduced. Only a low H2O2 concentration could be attributed to the manifesting indicators (7.1 times less than in natural honey). Thus, the obtained data made it possible to conclude that it is expedient to use the measurement of H2O2 concentration as the additional parameter in case of suspected honey adulterations. In addition, the insufficient H2O2 content in honey adulterations caused the significant decrease in their antibacterial activity against Escherichia coli(strain 1257) and Staphylococcus aureus(strain 209-P). Thus, the H2O2concentration is the important indicator of honey naturalness, its use may be appropriate as the additional criterion in case of falsification suspicion.
В результате анализа образцов натурального пчелиного, термообработанного и искусственного меда была установлена обратная корреляция между токсическим соединением 5-гидроксиметилфурфуролом и пероксидом водорода, детектируемыми хроматографическим и спектрально-иодометрическим методами, соответственно. Показано, что повышение температуры обработки натурального меда приводит к снижению концентрации пероксида водорода и повышению уровня 5-ГМФ. Однако, во всех термообработанных образцах 5-ГМФ не превышал допустимый нормативной документацией предел - 25,0 мг/кг, даже при воздействии 80°С (16,1±0,6 мг/кг). В образцах искусственного меда наблюдалось незначительное содержание пероксида водорода (~0,000003 моль/л) и завышенная концентрация 5-ГМФ (118,8±4,1 мг/кг). Несмотря на то, что корреляционная зависимость между содержанием 5-ГМФ и пероксидом водорода не была линейной, снижение концентрации пероксида водорода свидетельствовало как о запрещенном термическом воздействии на мед, так и о факте фальсификации этого продукта. As result of the analysis of the natural bee, heat-treated and artificial honey samples, the inverse correlation was established between the toxic compound 5-hydroxymethylfurfural and hydrogen peroxide, detected by HPLC and spectral iodometric methods, respectively. It has been shown that the increase in natural honey processing temperature leads to the decrease in the concentration of hydrogen peroxide and the increase of 5-HMF. However, 5-HMF didn’t exceed the limit allowed by the regulatory documentation - 25.0 mg/kg, even when exposed to 80°C (16.1±0.6 mg/kg), in all heat-treated samples. The insignificant content of hydrogen peroxide (~0.000003 mol/L) and the overestimated concentration of 5-HMF (118.8±4.1 mg/kg) were observed in the artificial honey samples. Despite the fact that the correlation between the content of 5-HMF and hydrogen peroxide wasn’t linear, the decrease in the concentration of hydrogen peroxide indicated both the forbidden temperature effect on the honey and the falsification of this product.