Влияние хитозана и энтеросорбентов на активность противомикробных препаратов in vitro
https://doi.org/10.33647/2074-5982-22-1-70-83
Аннотация
Проведено исследование влияния хитозана на эффективность антимикробных препаратов в условиях in vitro. Установлено, что энтеросорбенты «Лактофильтрум»®, «Хитозан Эвалар»® и «Энтеросгель»® не оказывают значимого влияния на активность антибиотиков, таких как ципрофлоксацин, амоксиклав, кларитромицин и цефоперазон. Низкомолекулярный крабовый хитозан (молекулярная масса (ММ): 50 кДа; степень деацетилирования (СД): 85,0%) повысил эффективность аминогликозидов (гентамицина и канамицина), макролидов (кларитромицина) и фтохинолонов (ломефлоксацина и офлоксацина). Среднемолекулярный крабовый хитозан (ММ: 83,7 кДа; СД: 89,0%) показал снижение активности офлоксацина и ломефлоксацина на 26,7 и 24,1% соответственно. Высокомолекулярный грибной хитозан из Rhizopus oryzae F-814 (ММ: 400 кДа; СД: 86,8%; ATCC 9363, NRRL 395, IMI 40564) продемонстрировал увеличение эффективности офлоксацина на 25,4–57,1%, что делает его перспективным для фармакологического применения. Предварительная сорбция антибиотиков на хитозане в течение 2 ч усиливала антимикробные эффекты, наблюдающиеся при последовательном внесении растворов в лунки.
Об авторах
А. Д. Беляева
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Россия
Беляева Анна Дмитриевна
190013, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
Г. Г. Няникова
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Россия
Няникова Галина Геннадьевна, к.б.н.. доц.,
190013, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
А. Р. Сахипова
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Россия
Сахипова Альфия Ринатовна
190013, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
И. Д. Беляева
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Россия
Беляева Ирина Дмитривена
190013, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
О. Ю. Харькова
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Россия
Харькова Ольга Юрьевна
190013, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
Список литературы
1. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С., Книжник А.З. Глава 3. Ионные равновесия и обменные реакции в растворах. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ершова Ю.А. 4-е изд., стер. М.: Высшая школа, 2003:105–106.
2. Минина А.А., Беляева А.Д., Няникова Г.Г. Влияние хитозана на некоторые лекарственные препараты. Мат-лы науч. конф. «Традиции и инновации», посвященной 188-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2016;155.
3. Нестерова Е.А., Летавина Е.Н., Няникова Г.Г. Влияние хитозана на активность противомикробных препаратов. Устойчивое развитие науки и образования. 2021;1:98–103.
4. Няникова Г.Г., Комиссарчик С.М., Хрусталёва М.В. Исследование условий культивирования гриба Rhizopus oryzae для получения молочной кислоты и биосорбента. Известия СПбГТИ (ТУ). 2012;17(43):56–60.
5. Няникова Г.Г., Маметнабиев Т.Э., Калинкин И.П., Гепецкая М.В., Комиссарчик С.М., Елдинова Е.Ю. Области применения хитозана. Известия СПбГТИ (ТУ). 2007;2(28):20–26.
6. Няникова Г.Г., Минина А.А., Беляева А.Д. Влияние состава питательной среды на рост гриба Rhizopus oryzae. Известия СПбГТИ (ТУ). 2018;(45):82–86.
7. Попова Э.В., Коваленко Н.М., Тютерев С.Л., Домнина Н.С., Колесников Л.Е., Борисова Е.А. Биологическая активность хитозана с разной молекулярной массой. Вестник защиты растений. 2017;3(93):28–33.
8. Сафронова Т.М., Максимова С.Н., Ситникова Е.В. Исследование влияния молекулярной массы хитозана на его антимикробную активность в пищевых средах. Хранение и переработка сельхозсырья. 2009;3:22–26.
9. Халимов Р.И., Омелько Н.А., Русин Е.Е. Об отдельных аспектах характеристики образцов хитозана в биомедицинских исследованиях. Научное обозрение. Биологические науки. 2022;(4):122–130. DOI: 10.17513/srbs.1305.
10. Хитозан. Под ред. К.Г. Скрябина, С.Н. Михайлова, В.П. Варламова. М.: Центр «Биоинженерия» РАН, 2013:596.
11. Юркина Н.О., Няникова, Г.Г. Влияние хитозана на активность антибиотиков в отношении Escherichia coli. Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии. 2020;463–464.
12. Abd El-Monaem E.M., Eltaweil A.S., Elshishini H.M., Hosny M., Abou Alsoaud M.M., Attia N.F., El-Subruiri G., Omer A.M. ustainable adsorptive removal of antibiotic residues by chitosan composites: An insight into current developments and future recommendations. Arabian J. of Chemistry. 2022;15(5):e103743. DOI: 10.1016/j.arabjc.2022.103743.
13. Ali K.F. Estimation and evaluation of the effect of pH on ciprofloxacin in drug formulations. J. of Chemical and Pharmaceutical Research. 2014;6(4):910–916.
14. Beliaeva A., Nianikova G., Rostovtseva P. Chitinchitosan complex from Rhizopus oryzae obtained on a pea culture medium, and some of its physicochemical properties. E3S Web of Conferences. 2020;215:e06001. DOI: 10.1051/e3sconf/202021506001.
15. Cantabrana I., Perise R., Hernández I. Uses of Rhizopus oryzae in the kitchen. Int. J. of Gastronomy and Food Science. 2015;2(2):103–111. DOI: 10.1016/j.ijgfs.2015.01.001.
16. Dou X., Fan N., Yang J., Zhang Z., Wu B., Wei X., Shi Sh., Zhang W., Feng Y. Research progress on chitosan and its derivatives in the fields of corrosion inhibition and antimicrobial activity. Environmental Science and Pollution Research. 2024;31(21):30353–30369. DOI: 10.1007/s11356-024-33351-5.
17. Goy R.C., Britto D.D., Assis O.B. A review of the antimicrobial activity of chitosan. Polímeros. 2009;19:241–247. DOI: 10.1590/S0104-14282009000300013.
18. Groff M.C., Noriega S.E., Gil R.M., Pantano N., Scaglia G. Dynamic optimization of lactic acid production from grape stalk solid-state fermentation with Rhizopus oryzae applying a variable temperature profile. Fermentation. 2024;10(2):e101. DOI: 10.3390/fermentation10020101.
19. Hinkle A.M., LeBlanc B.M., Bodey G.P. In vitro evaluation of cefoperazone. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 1980;17(3):423–427. DOI: 10.1128/aac.17.3.423.
20. Isa M.T., Abdulkarim A.Y., Bello A., Bello T.K., Adamu Y. Synthesis and characterization of chitosan for medical applications: A review. J. of Biomaterials Applications. 2024;38(10):1036–1057. DOI: 10.1177/08853282241243010.
21. Ke C.L., Deng F.S., Chuang C.Y., Lin C.H. Antimicrobial actions and applications of chitosan. Polymers. 2021;13(6):e904. DOI: 10.3390/polym13060904.
22. Kerek Á., Ecsedi B.G., Szabó Á., Szimrók Z., Paliczné Kustán B., Jerzsele Á., Nagy G. Stability studies of the dilution series of different antibiotic stock solutions in culture medium incubated at 37 °C. Antibiotics. 2024;13(6):549. DOI: 10.3390/antibiotics13060549.
23. Mahfoudhi A., Ben Mabrouk S., Hadrich B., Mhadhbi M., Abderrazak H., Alghamdi O. A., Fendri A., Sayari A. Efficient green enzymatic synthesis of lipophilic piperic acid esters by immobilized Rhizopus oryzae lipase: optimization and antioxidant activities. Catalysis Letters. 2024;154(8):4283–4301. DOI: 10.1007/s10562-024-04650-w.
24. Mustafa A., Cadar E., Sîrbu R. Pharmaceutical uses of chitosan in the medical field. Eur. J. of Medicine and Natural Sciences. 2020;3(2):31–36. DOI: 10.26417/ejis.v1i3.p35-40.
25. Rodríguez-López L., Cela-Dablanca R., Núñez-Delgado A., Álvarez-Rodríguez E., FernándezCalviño D., Arias-Estévez M. Photodegradation of ciprofloxacin, clarithromycin and trimethoprim: influence of pH and humic acids. Molecules. 2021;26(11):3080. DOI: 10.3390/molecules26113080.
26. Said H.A., Elbaza H., Lahcini M., Barroug A., Noukrati H., Youcef H.B. Development of calcium phosphate-chitosan composites with improved removal capacity toward tetracycline antibiotic: adsorption and electrokinetic properties. Int. J. of Biological Macromolecules. 2024;257:e128610. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.128610.
27. Yamamura R., Inoue K.Y., Nishino K., Yamasaki S. Intestinal and fecal pH in human health. Frontiers in Microbiomes. 2023;2:1192316. DOI: 10.3389/frmbi.2023.1192316.
28. Yao C.K., Burgell R.E., Taylor K.M., Ward M.G., Friedman A.B., Barrett J.S., Muir J.G., Gibson P.R. Effects of fiber intake on intestinal pH, transit, and predicted oral mesalamine delivery in patients with ulcerative colitis. J. of Gastroenterology and Hepatology. 2021;36(6):1580–1589. DOI: 10.1111/jgh.15311.
29. Zheng L.Y., Zhu J.F. Study on antimicrobial activity of chitosan with different molecular weights. Carbohydrate Polymers. 2003;54(4):527–530. DOI: 10.1016/j.carbpol.2003.07.00
Рецензия
Для цитирования:
Беляева А.Д., Няникова Г.Г., Сахипова А.Р., Беляева И.Д., Харькова О.Ю. Влияние хитозана и энтеросорбентов на активность противомикробных препаратов in vitro. БИОМЕДИЦИНА. 2026;22(1):70-83. https://doi.org/10.33647/2074-5982-22-1-70-83
For citation:
Beliaeva A.D., Nianikova G.G., Sakhipova A.R., Beliaeva I.D., Kharkova O.I. Effect of Chitosan on the Activity of Antimicrobial Agents in vitro. Journal Biomed. 2026;22(1):70-83. https://doi.org/10.33647/2074-5982-22-1-70-83
Просмотров:
40
JATS XML
Послать статью по эл. почте 
