Противогрибковые препараты широкого спектра действия: Аптека Ригла – забронировать лекарства в аптеке и забрать самовывозом по низкой цене в Москва г.

Содержание

Противогрибковые таблетки – недорогие, но эффективные препараты

Врачмедик

Поиск

Найти

ВКонтакте

Обследования и анализы
- МРТ
- Анализ крови
- Анализ кала
- Анализ мочи
- УЗИ
- Флюорография
Здоровье от А до Я
- Гинекология
- Ревматология
- Проктология
- Онкология
- Гастроэнтерология
- Неврология

Противогрибковые препараты в таблетках широкого спектра действия. Эффективные таблетки от грибка: недорогие средства для лечения инфекции

Жжение и зуд на стопах и в зоне ногтей, расслоение или утолщение ногтевой пластины, появление неприятного запаха – симптомы самого распространенного грибкового заболевания: онихомикоза. Существует еще множество проблем, которые способен спровоцировать грибок – некоторые его разновидности затрагивают даже внутренние органы, и если не справляются местные лекарства, врач назначает таблетки. Как из них самые эффективные?

Что такое грибок

Микоз – так в официальной медицине называют заболевания, спровоцированные паразитическими грибами. Болезнь имеет инфекционную природу, передается контактным путем, может затрагивать кожные покровы, ногтевые пластины, слизистые оболочки – ротовая полость, половые органы и даже слизистая глаз. Клинические проявления определяются зоной поражения и конкретным микроорганизмом.

Причины

Возбудителями грибковых заболеваний являются патогенные и условно-патогенные микроорганизмы: последние – это представители рода Candida (дрожжевые грибы), которые являются частью флоры слизистой здорового человека. Как только снижается иммунитет, они становятся патогенными и провоцируют заболевание под названием кандидоз, более известное как молочница. Среди распространенных грибковых заболеваний значатся:

Онихомикоз – поражение ногтевой пластины плесневым микроорганизмом, дрожжевым или дерматофитом, заражение через контакт с предметами личной гигиены, посещение общественных мест с высокой влажностью. Для плесневых важно наличие открытых ран на поверхности кожи, которая контактирует с зараженной поверхностью.
Эпидермофития (разновидность дерматофитии), возбудитель – Epidermophyton achorionum. Заболевание высококонтагиозное, поражает стопы или паховую область. Заражение происходит через предметы быта, личной гигиены, в спортзалах, банях и бассейнах.
Трихофития, возбудитель – Trichophyton. Передается от грызунов, крупного рогатого скота, через сено и солому при полевых работах осенью. Заболевание считается высококонтагиозным.
Микроспория – возбудителем является Microsporum. Передается от бездомных животных, преимущественно кошек. От больного человека инфекция переходит редко.
Разноцветный лишай и себорейный дерматит (кератомикозы) – вызваны дрожжеподобными микроорганизмами из рода Malassezia furfur, которые поражают волосяные фолликулы и верхний слой кожного покрова. В заражении играет роль наследственность, передача возбудителя происходит через предметы личной гигиены.
Кандидоз кишечника – по симптоматике схож с дисбактериозом, заражение происходит через употребление обсемененных продуктов питания (сырое мясо, молочная группа, овощи и фрукты), либо на фоне длительного лечения антибиотиками.
Кандидоз слизистой оболочки рта – затрагивает преимущественно новорожденных, может передаться внутриутробно или во время кормления (от контакта с кожей соска).
Кандидоз половых органов – поражает и мужчин, и женщин, передается половым путем.

Тербинафин инструкция по применению. Фармакология

Фармакологическое действие — противогрибковое, фунгицидное .

Фармакодинамика

Тербинафин обладает широким спектром действия в отношении грибов, вызывающих заболевания кожи, волос и ногтей, в т.ч. дерматофитов, таких как Trichophyton (например Т. rubrum, Т. mentagrophytes, Т. verrucosum, Т. tonsurans, Т. violaceum), Microsporum (например М. canis), Epidermophyton floccosum, а также дрожжевых грибов рода Candida (например С. albicans) и Pityrosporum. В низких концентрациях тербинафин оказывает фунгицидное действие в отношении дерматофитов, плесневых и некоторых диморфных грибов. Активность в отношении дрожжевых грибов, в зависимости от их вида, может быть фунгицидной или фунгистатической.

Тербинафин специфически подавляет ранний этап биосинтеза стеринов в клетке гриба. Это ведет к дефициту эргостерина и внутриклеточному накоплению сквалена, что вызывает гибель клетки гриба. Действие тербинафина осуществляется путем ингибирования фермента скваленэпоксидазы в клеточной мембране гриба.

При применении тербинафина внутрь в коже, волосах и ногтях создаются концентрации, обеспечивающие фунгицидное действие.

Фармакокинетика

После приема внутрь тербинафин хорошо абсорбируется из ЖКТ (>70%). Из-за эффекта первого прохождения через печень биодоступность составляет около 40%. Прием пищи в умеренной степени влияет на биодоступность (AUC увеличивается менее чем на 20%), но коррекция дозы тербинафина при одновременном приеме с пищей не требуется. C_max — 1 мкг/мл, достигается в течение 2 ч после приема в дозе 250 мг. При постоянном приеме тербинафина его С_ss в среднем на 25% выше по сравнению с С_max при однократном приеме, AUC увеличивается в 2,5 раза. Исходя из увеличения AUC , можно рассчитать эффективный Т_1/2 (примерно 36 ч). В сосудистом русле практически полностью (на 99%) связывается с белками плазмы. Быстро проникает в дермальный слой кожи и концентрируется в липофильном роговом слое. Тербинафин также проникает в секрет сальных желез, что приводит к созданию высоких концентраций в волосяных фолликулах, волосах и коже, богатой сальными железами. Показано также, что тербинафин проникает в ногтевые пластинки в первые несколько недель после начала терапии. Многократное применение тербинафина, приводящее к повышению его концентрации в сыворотке крови, сопровождается трехфазным выведением с Т_1/2 терминальной фазы 200–400 ч. Перед экскрецией тербинафин экстенсивно метаболизируется при участии как минимум 7 изоферментов цитохрома Р450, при этом основную роль играют изоферменты CYP2C9 , CYP1A2 , CYP3A4 , CYP2C8 и CYP2C19 . Метаболиты тербинафина не обладают противогрибковой активностью. Около 70% принятой дозы выводится с мочой.

Нистатин (Nystatin)

Фильтруемый список

Действующее вещество:

АТХ

Фармакологическая группа

3D-изображения

Состав и форма выпуска

Суппозитории для ректального применения	1 супп.
нистатин	250000 ЕД
	500000 ЕД
вспомогательные вещества: достаточное количество для получения суппозитория массой 2,1 г — бутилоксианизол, антиокислитель для медицинских целей чистый; ионол пищевой (бутилокситолуол) или дибунол; кислота лимонная пищевая; масло вазелиновое медицинское; витепсол

в контурной ячейковой упаковке 5 шт.; в пачке картонной 2 упаковки.

Суппозитории вагинальные	1 супп.
нистатин	250000 ЕД
	500000 ЕД
вспомогательные вещества: достаточное количество для получения суппозитория массой от 2,5 г — бутилоксианизол, антиокислитель для медицинских целей чистый; ионол пищевой (бутилокситолуол) или дибунол; кислота лимонная пищевая; масло вазелиновое медицинское; витепсол

в контурной ячейковой упаковке 5 шт.; в пачке картонной 2 упаковки.

Фармакологическое действие

Фармакологическое действие — противогрибковое местное .

Способ применения и дозы

Ректально (после самопроизвольного опорожнения кишечника или очистительной клизмы), интравагинально (глубоко, в положении «лежа»). По 250000–500000 ЕД 2 раза в сутки (утром и вечером). Курс лечения 10–14 дней. Длительность лечения и необходимость повторных курсов определяет врач в зависимости от тяжести заболевания.

Условия хранения препарата Нистатин

В сухом, защищенном от света месте, при температуре 5–20 °C.

Хранить в недоступном для детей месте.

Срок годности препарата Нистатин

2 года.

Не применять по истечении срока годности, указанного на упаковке.

Тербинафин-Тева (Terbinafine)

Фильтруемый список

Действующее вещество:

АТХ

Фармакологическая группа

Нозологическая классификация (МКБ-10)

3D-изображения

Состав

Таблетки	1 табл.
действующее вещество:
тербинафина гидрохлорид	281,3 мг
(тербинафин — 250 мг)
вспомогательные вещества: МКЦ — 40,5 мг; карбоксиметилкрахмал натрия (тип А) — 36 мг; гипромеллоза — 7,5 мг; кремния диоксид коллоидный — 1,2 мг; магния стеарат — 3,5 мг

Фармакологическое действие

Фармакологическое действие — фунгицидное .

Способ применения и дозы

Внутрь, после еды.

Взрослым — 250 мг/сут; детям старше 3 лет при массе тела от 20 до 40 кг — 125 мг/сут; более 40 кг — 250 мг/сут.

Пожилым пациентам коррекции дозы не требуется.

Пациентам с ХПН ( Cl креатинина более 50 мл/мин) — 125 мг 1 раз в день.

Продолжительность лечения зависит от показаний и тяжести заболевания.

Грибковые инфекции кожи. Продолжительность лечения при межпальцевой, подошвенной локализаций или по типу носков инфекции составляет 2–6 нед; при микозах других участков тела: голеней — 2–4 нед , туловища — 2–4 нед; при микозах, вызванных грибами рода Candida ,— 2–4 нед; при микозах волосистой части головы — около 4 нед , при заражении Microsporum canis — более 4 нед .

Онихомикоз. Продолжительность терапии в среднем 6–12 нед . При поражении ногтей пальцев кистей и стоп (за исключением большого пальца стопы) или у больного в молодом возрасте длительность лечения может быть менее 12 нед . При инфекции большого пальца стопы обычно достаточно трехмесячного курса лечения. Некоторым больным, у которых снижена скорость роста ногтей, может потребоваться более длительный срок лечения.

Форма выпуска

Таблетки, 250 мг. По 7 табл. в блистере из ПВХ и алюминиевой фольги. По 1, 2 или 4 бл. помещают в картонную пачку, на которую дополнительно могут быть нанесены защитные наклейки.

Производитель

Тева Фармацевтические Предприятия Лтд., 18 Эли Гурвитц Ст., Инд. Зоун, Кфар Саба 4410202, Израиль.

Юридическое лицо, на имя которого выдано регистрационное удостоверение: Тева Фармацевтические Предприятия Лтд., Израиль.

Организация, принимающая претензии потребителей: ООО «Тева», 115054, Москва, ул. Валовая, 35.

Тел.: (495) 644-22-34; факс: (495) 644-22-35.

www.teva.ru

Условия отпуска из аптек

По рецепту.

Условия хранения препарата Тербинафин-Тева

При температуре не выше 25 °C.

Хранить в недоступном для детей месте.

Срок годности препарата Тербинафин-Тева

3 года.

Не применять по истечении срока годности, указанного на упаковке.

Противогрибковые препараты широкого спектра действия: виды

Чтобы побороть запущенную инфекцию больному кожными заболеваниями назначают противогрибковые препараты широкого спектра. Они позволяют не только убрать внешние проявления недуга, но и борются с ним внутри организма. Такие препараты бывают в таблетках, суспензиях, спреях и в виде инъекций. Для каждого вида грибка и для каждого отдельного организма подходит свой вид медицинских препаратов.

Виды противогрибковых препаратов широкого спектра действия

Грибок поражает весь организм человека, его споры могут появится и на теле, и на ногтях. Этот недуг бывает коварен и распознать его на первых стадиях проблематично и легко спутать с другими заболеваниями. На разных стадиях заболевания применяют разные виды лекарств и способы лечения. При запущенной или сильно выраженной грибковой инфекции врачи используют такие виды медпрепратов:

наружные;
пероральные;
фунгицидные;
антибиотики природного происхождения;
синтетические антибиотики;
специфические;
неспецифические.

Вернуться к оглавлению

Противогрибковые антибиотики

Противогрибковый “Пимафуцим” применяется для лечения молочницы.

Противогрибковые антибиотики природного происхождения подразделяются на полиеновые и неополиеновые. Первые используют при тяжелой форме грибковой инфекции для лечения больных со слабой иммунной системой. Полиеновые антибиотики разрушают мембрану дрожжеподобных грибков, которые вызывают такие заболевания, как молочница и кандидоз. К ним относят препараты «Пимафуцин», «Натамицин», «Экофуцин», «Амфортерицин». Средства выпускаются в форме свечей, мазей, таблеток.

Неполиеновые антибиотики бывают таблетированные и в форме суспензий. Действующее вещество гизеофульвин активно подавляет рост инфекции при микроспории, трихофитине, грибке ногтей, стригущем лишае. Вещество присутствует в препаратах:

«Фульцин»;
«Ламорил»;
«Фульвин»;
«Гизеофульвин».

Вернуться к оглавлению

Синтетические антимикотики

Нынешние антимикотические средства — противогрибковые препараты для внутреннего применения. Они могут подавлять большое количество видов грибка. Стоит помнить, что лекарства одним махом уничтожающие большое количество инфекционных возбудителей обладают сильными побочными действиями, среди которых:

Проблемы с ЖКТ могут возникнуть из-за приема противогрибковых препратов.
изжога;
запор;
вздутие;
диарея;
спазмы желудка;
тяжесть в желудке;
отрыжка;
потеря аппетита.

Противогрибковые таблетки широкого спектра нельзя назначать себе самостоятельно, это должен делать исключительно врач дерматолог или терапевт, предварительно изучив анамнез пациента. Использование исключительно пероральных препаратов — не даст большого эффекта, грибок нужно лечить комплексно, применяя как наружные, так и внутреннее средства.

Вернуться к оглавлению

Антимикотики азолы

Средства оказывают фунгистатическое (замедляется рост инфекции) и фунгицидное (полностью угнетается патоген) воздействие на грибок. Они разрушают его структуру и подавляют развитие инфекции. Противогрибковые лекарства широкого спектра применяются при борьбе с грибком ногтей, кожи, волосистой части головы и слизистых. Эффективны в лечение разных типов лишая. Вещество азола есть в таблетках и в мазях — «Клотримазол», «Миконазол», «Оксиконазол», «Бифоназол», «Флуконазол», «Итраконазол».

Вернуться к оглавлению

Аллиламины

Один из аллиламинов от микозов -“Ламизил”.

Аллиламины — современные синтетические лекарственные средства широкого спектра, применяется при лечении распространенных микозов. Применяется как системная терапия масштабного распространения очагов грибка. Выпускается в виде таблеток, но также есть в виде мазей, спреев и растворов. В список аллиламинов входят препараты:

«Ламизил»;
«Тербинафин»;
«Миксоферон»;
«Фунготербин».

Вернуться к оглавлению

Эхинокандины

Препараты этой группы еще называют пеницилином. Среди средств против грибковой инфекции это новые еще не до конца изученные препараты. Их вводят внутривенно, активны против всех видов грибка Кандида. Сильный антибиотик, поэтому назначается крайне редко и в исключительных случаях. Запрещены для терапии среди беременных, кормящих и детей. К эхинокандидовой группе относят такие препараты, как «Анидулафунгин», «Микафунгин».

Вернуться к оглавлению

Другие препараты для лечения

В качестве средств для наружного использования рекомендуются мази, спреи и растворы. Они отлично дополняют комплексное лечение организма и убирают внешнее проявление грибка и, связанные с ним, неприятные эстетические и болевые ощущения. Для удаления очагов инфекции с тела используют мазь от грибка, а чтобы лекарство быстрее проникло в пораженный бациллами ноготь, показаны средства, ускоряющие отслоение роговой поверхности пластины. Среди них такие средства: «Лотридерм», «Низорал», «Ламизил». У них есть ряд ограничений и должны назначаться врачом.

Вернуться к оглавлению

Что можно детям?

Дети редко болеют грибком ногтей, но часто — стригущим лишаем. Объясняется это тем, что лишай передается через контакт с бездомными животными, а дети любят гладить всех собак и кошек. Детское противогрибковое средство должно быть не таким агрессивным, как медикаменты взрослого, ведь маленький организм еще слаб и больше подвержен негативным последствиям от приема сильнодействующих препаратов. Маленьким детям разрешено применять крем «Клотримазол», «Кандибене», «Кандизол». Для профилактики грибка, ребенка можно протирать спонжиками, смоченными в отваре перечной мяты, черной смородины, шалфея. Большинство противогрибковых антибиотиков широкого спектра запрещены для детей. Применять медпрепарат на нежной детской коже можно только после консультации с доктором.

ВАЖНО ЗНАТЬ! Даже ‘запущенный’ грибок можно вывести дома, без операций и больниц. Просто прочитайте что сделала Надежда читать рекомендацию…

препараты широкого спектра действия и недорогие, но эффективные аналоги

Грамотное лечение любого заболевания, в том числе и микоза, заключается в воздействии на его причину. С этой целью фармацевтическими фирмами выпускаются препараты для системного и местного применения (таблетки, капсулы, мази, гели, спреи, лаки). Рассмотрим более подробно, какие существуют эффективные противогрибковые таблетки (антимикотики), их основные свойства и показания к применению.

Принципы медикаментозного лечения грибка

Микозы встречаются у каждого второго человека. Заражение происходит контактным, половым и бытовым способом. Обычно патогенная флора развивается на фоне сниженного иммунитета. Этому способствует длительное лечение антибиотиками, частые ОРВИ, стрессы, нерациональное питание и загрязненная экология. Поражение грибком обычно не представляет большой угрозы для взрослых пациентов, но снижает качество жизни.

Препараты против грибка применяются вместе с местными средствами и помогают быстрее избавиться от болезни. Антимикотики не только позволяют полностью ликвидировать развитие инфекции, но и остановить рост колонии. Существует несколько классов синтезированных химических соединений широкого спектра действия, которые успешно используются в лечении. Они отличаются по основному активному веществу, имеют свои показания, противопоказания и особенности применения.

Как действуют таблетки

Каждый антигрибковый препарат создает определенные условия в организме для уничтожения инфекции и недопущения ее дальнейшего распространения. Существуют средства с фунгицидной и фунгистатической, а также смешанной активностью. Выделяют природные и синтетические лекарства.

Фунгицидный эффект заключается в блокировании биохимических или ферментных процессов, обеспечивающих нормальное существование грибков. Вследствие этого происходит полное уничтожение инфекции во всех жидких средах.

Фунгистатическое действие заключается в подавлении синтеза эргостерола, входящего в качестве основного компонента в стенки клеток грибка. Это приводит к тому, что патоген может выжить, но теряет способность к размножению и росту.

При выборе антигрибковых препаратов врач руководствуется полученными данными лабораторных исследований. При этом учитывается вид возбудителя, его чувствительность к тому или иному веществу, степень токсичности лекарства, фармакокинетика. Принимается во внимание возраст пациента, индивидуальные особенности его организма, клиническое состояние, сопутствующие заболевания.

Механизм действия препаратов зависит от их химического состава:

кетоконазол подавляет выработку веществ, которые включаются в структуру клеточной мембраны;
итраконазол тормозит синтез эргостерола;
флуконазол ликвидирует грибок и его споры;
тербинафин ингибирует производство эргостерола на ранних этапах;
гризеофульвин не позволяет осуществляться делению клеток.

Классификация антигрибковых средств

По химической структуре все антимикотики можно разделить на следующие группы:

полиены;
производные от имидазола;
производные триазола;
аллиламины;
эхинокандины;
другие группы.

На основе показаний к применению было принято такое разделение:

При системных микозах и глубоких поражениях используются полиены, имидазолы и триазолы.
Дерматомикозы (эпидермофитии и трихофитии) купируются с помощью полиенов, производных метилнафталина и нитрофенола, а также препаратами йода.
При нарушениях, связанных с условными патогенами (кандидомикоз), назначают полиены, имидазолы, аммониевые соли.

Обзор препаратов

Чаще всего в таблетках используются три основные группы препаратов: полиены, азолы и аллиламины. Специалисты производят выбор средства в зависимости от типа заболевания.

Полиеновые

Эти антимикотики являются самыми первыми лекарствами, применяемыми еще в 50-х годах прошлого века для устранения грибковой флоры. Они имеют природное происхождение, а механизм действия их изучен досконально. Этот вид препаратов может остановить развитие дрожжеподобных, мицелиальных и диморфных патогенов при системном применении. Наблюдается активность медикаментов по отношению к трихомонадам, амебам и лейшманиям.

Типичными представителями являются Нистатин и Леворин. Их рекомендуют для внутреннего и наружного применения при различных кандидозах, в том числе с поражением кожного покрова, слизистых органов пищеварения, молочнице.

Группа азолов

Самое большое количество наименований лекарственных средств содержит группа азолов. В нее входят синтетические производные имидазола и триазола. Для системного приема используются Кетоконазол, Флуконазол, немного реже — Итраконазол и Вориконазол.

Кетоконазол в настоящее время назначается все реже, поскольку он обладает гепатотоксичным действием. Врачи рекомендуют замещать его внутренним приемом триазолов — Флуконазола или Тироконазола.

Механизм действия азолов заключается в разрушении строения мембраны клеток грибков. К ним нечувствительны аспергиллы и некоторые виды кандид. Самыми сильными препаратами этой группы являются Итраконазол и Вориконазол, помогающие даже в запущенных случаях. Они хорошо всасываются из пищеварительного тракта и быстро появляются в крови после первого приема, создавая высокую концентрацию действующего вещества в биологических средах и тканях.

Эта группа редко вызывает вторичную резистентность к патогенной флоре, но при слишком длительном использовании может наступить привыкание.

Употребление препаратов рекомендовано при следующих отклонениях:

дрожжевые опрелости кожи;
онихомикоз;
грибковая паронихия;
дерматофития;
отрубевидный лишай;
трихофития;
кандидоз половых органов;
висцеральные и диссеминированные кандидозы.

Средства используются также для профилактики после хирургических вмешательств, приема больших доз антибиотиков и при иммунодефиците.

Аллиламины

Относятся к синтетическим лекарствам и оказывают фунгицидное воздействие. Помогают блокировать на ранних стадиях эргостерол путем ингибирования фермента, отвечающего за синтез этого вещества. В капсулах или таблетках назначаются преимущественно при дерматомикозах. Типичным представителем аллиламинов выступает Тербинафин.

Лечение микозов у детей

Любой побочный эффект препарата может привести к серьезным проблемам у маленьких детей, в том числе и к сильной аллергической реакции. Однако игнорировать проблему тоже нельзя, так как у малышей в силу несовершенного иммунитета заболевание может принимать генерализованный характер. Поэтому к системной терапии микозов в этом случае следует подходить с осторожностью, соблюдая все советы лечащего врача.

Педиатры и детские дерматологи в этих случаях предпочитают местное медикаментозное лечение — мази, гели, порошки и лаки для нанесения на пораженные места кожи, ногтевых пластин и слизистых оболочек. Легкая стадия заболевания обычно проходит после использования наружных средств.

Применение таблеток и капсул для приема внутрь у маленьких пациентов целесообразно только в том случае, когда инфекция является распространенной или осложненной.

Детям рекомендуется давать полиеновые препараты (Нистатин в таблетках или суспензии), имидазолы (Клотримазол, Кандид), триазолы (Флуконазол, Вориконазол).

Прежде чем лечить грибок у ребенка, необходимо внимательно прочитать инструкцию к лекарственному средству и строго следовать рекомендациям медиков.

Противопоказания

Лечиться антимикотиками запрещено в таких случаях:

индивидуальная непереносимость активного вещества и дополнительных компонентов;
выраженная недостаточность работы печени и почек;
ряд препаратов не показан при злокачественных опухолях и системных болезнях крови;
группа азолов не используется при проблемах с легкими и ИБС.

С осторожностью применяются средства во время беременности (в исключительных случаях разрешают использовать Флуконазол), при кормлении грудью. Пациентам пожилого возраста рекомендуется индивидуальный подбор дозы. Многие лекарства от грибка не даются детям до достижения ими 2-летнего возраста.

Недорогие аналоги

У многих возникает вопрос о том, а могут ли быть антигрибковые препараты недорогими, но эффективными. Часть из них выпускается известными компаниями и их стоимость довольно высока. Некоторые производители с менее громкими именами выпускают в продажу дженерики, в которых активное вещество ничем не отличается от оригинального средства. У каждого аналога существует свое название, но при этом он остается таким же эффективным, как и бренд.

Вещество тербинафин содержится в лекарствах Термикон, Ламикан и Экзифин. Хорошие препараты с флуконазолом — Фуцис, Дифлюкан. Известные дженерики Кетоконазола — это Фунгавис, Микозорал. Посоветовавшись с врачом, можно приобрести недорогое средство, сообразно своим доходам.

Важную роль, наряду с лечением, играет профилактика грибковой инфекции. Для этого нужно правильно питаться, стараться избегать стрессов, принимать витамины и соблюдать правила гигиены. При ослабленном иммунитете, длительном применении антибиотиков врач может назначить профилактический прием вышеперечисленных препаратов в уменьшенной дозировке.

Противогрибковые препараты широкого спектра действия в таблетках

Антимикотики – огромный класс лекарственных средств, которые обладают активностью в отношении грибов, характеризующихся патогенными свойствами. Как и любые лекарства, они могут быть получены из природных компонентов, так и искусственно синтезированы. Также противогрибковые препараты подразделяются на группы в соответствии с химической структурой, спектром активности (широкий или узкий), и по клиническому применению.

К сожалению, в настоящее время возрастает потребность в таких препаратах. Это связано с бесконтрольным приемом антибиотиков в первую очередь. Зачастую, применение таких препаратов должно быть под контролем и только по назначению врача. Иногда пациент сам назначает себе лечение, предпринимая неоправданные меры. Это приводит к нарушению нормального баланса микрофлоры, увеличению числа патогенных микроорганизмов, к тому же, условно-патогенные бактерии и грибы меняют свойства в патогенную сторону.

Необходимость противогрибковых препаратов

Также увеличивается количество людей, страдающих от сниженного иммунитета. Они теряют естественную защиту организма и становятся подвержены различным заболеваниям, в том числе и грибковым.

Перед тем, как описать существующие на рынке противогрибковые препараты в таблетках, нужно сказать, что курс лечения ними нельзя прерывать. Также ни в коем случае нельзя самостоятельно менять дозировку и пропускать прием лекарства.

Полиены

Они причисляются к противогрибковым препаратам с широким спектром действия. К этой группе принадлежат:

амфотерицин В.

Названные активные вещества активны в борьбе с грибками рода Candida, а натамицин также уничтожает и простейших.

Но, несмотря на широкий спектр, область применения полиенов ограничивается грибковыми поражениями пищеварительной системы, кожи и слизистых оболочек.

Нистатин, пожалуй, самый известный препарат из группы полиенов. Его эффективность в лечении заболеваний, вызванных грибами Candida. Нужно сказать, что в настоящее время он почти не применяется. Несомненными достоинствами можно считать невысокую цену и эффективность в лечении кандидоза. Но высока вероятность развития побочных реакций, в виде аллергии, диспепсических явлений (тошнота, рвота, диарея). Можно обратить внимание на препарат Нистатин украинского производства.

Натамицин, известный под торговым названием “Пимафуцин” обладает широким спектром действия. Доказана его эффективность в отношении целого ряда плесневых, дрожжевых видов грибов. Эти противогрибковые таблетки широкого спектра действия не оказывают генерализованного, системного воздействия на организм. Их назначают при грибковых поражениях (кандидоз) пищеварительной системы, слизистых оболочек, острый кандидоз у людей с ослабленным иммунитетом.

Также, препарат назначается в качестве профилактического средства после курса антибиотиков и кортикостероидов. Побочные эффекты также выражаются в виде аллергических реакций и нарушений пищеварения.

Азолы

Антимикотические препараты этой группы обладают высокой эффективностью в отношении грибковых заболеваний, поражающих волосистую часть головы, кожу и ногти. Также, они помогают бороться с кандидозом слизистых оболочек, в частности, влагалища.

Наиболее известным средством является флуконазол, выпускаемый под торговыми названиями Флюкостат или Дифлюкан. Это высокоспецифичные антигрибковые средства, действующие в отношении ферментов грибов, что нарушает их рост и репликацию.

Показания к применению флуконазола довольно широки:

Генерализованный кандидоз. Включает поражения органов дыхания, мочеполовой системы, глаз и органов брюшной полости.
Системное поражение, вызванное грибами рода Cryptococcus.
Кандидоз слизистых оболочек, в том числе и половых органов.
Грибок, поражающий стопу и кожу, ногти.
Отрубевидный лишай.

Противопоказания: высокая чувствительность пациента к флуконазолу, период грудного вскармливания. С осторожностью принимать женщинам во время беременности, а также больным с пороками сердца.

Эти антимикотики могут спровоцировать развитие аллергии, нарушения пищеварительной системы. Возможно появление негативных симптомов со стороны нервной системы, такие как:

головная боль;
судороги;
головокружение.

Кроветворная система также может отреагировать на прием препаратов этой группы лейкопенией, тромбоцитопенией.

При приеме антигрибковых препаратов из группы азолов нужно учитывать, что таблетки полагается запивать большим количеством воды, и прием лекарства должен осуществляться во время еды.

Аллиламины

Препараты антимикотического действия этой группы также имеют синтетическое происхождение. Показания к применению ограничены дерматомикозами, т.е. поражениями кожи и ее придатков.

Не рекомендуется применять противомикотические препараты этой группы, в частности, Тербинафин, людям с заболеваниями почек и печени. Также важно запивать таблетки большим количеством воды. Нужно помнить, что совмещать любые лекарственные с алкоголем не рекомендуется.

Другие группы противогрибковых препаратов

Эхинокандины эффективны в отношении грибов рода Candida, некоторых видов Aspergillius.

Противогрибковые препараты широкого спектра действия в таблетках, относящиеся к группе эхинокандинов, обладают рядом преимуществ:

Спектр действия, включающий все виды грибов, вызывающих кандидоз.
Могут быть препаратами, выбираемыми в качестве замены при устойчивости пациента к флуконазолу.
Длительность периода полувыведения позволяет принимать препарат реже.
Токсичность эхинокандинов довольно низкая, крайне низкий процент развития побочных реакций.
Можно применять в терапии пациентов с болезнями почек.

Данный препарат нельзя принимать во время беременности. Не очень эффективен в отношении грибкового эндофтальмита.

Наружные средства

В лечении грибка стопы, ногтей эффективными являются и антимикотические мази. Наиболее эффективным лечением будет комбинация таблеток с наружными средствами, особенно в сложных случаях, тогда мазь становится вспомогательным, дополнительным средством.

Чтобы мазь и крем имели максимальную эффективность, необходимо отшелушить ороговевший слой кожи, улучшая проникаемость наружных средств. Кератолитическая мазь, обладающая рассасывающим действием, включает в свой состав нафталан, салициловую кислоту или препараты серы.

Как правило, наружные средства, такие как противогрибковая мазь, применяются с ограничениями по возрасту и запрещены у беременных и кормящих женщин. Не нужно обманываться тем, что мазь применяется накожно, она в любом случае всасывается в кровь и оказывает хоть и незначительное, но системное влияние.

Ламизил является наиболее распространенным средством против грибка ногтей. Находится в свободной продаже, имеет небольшое число противопоказаний.

К лекарственным средствам с фунгицидным, т.е. убивающим грибок, действием относится Ифенек. Он зарекомендовал себя как довольно эффективное средство в лечении грибка кожи. В случае дерматомикозов и поражения ногтей можно использовать и Экзифин.

Чтобы облегчить симптоматику кожного поражения, можно использовать препарат Микосептин. Он оказывает вяжущее действие, снижая кожный зуд и облегчая заживление.

Что можно применять в лечении детей

Противогрибковые препараты для детей местного применения включают производные:

имидазола;
аллиламина;
триазола.

Как правило, средства наружного применения оказываются эффективными в случае поражения кожи лишаем, при дерматофитии кожи. Если диагностировано грибковое заболевание ротовой полости, то эффективны средства в виде паст или таблеток.

В случае грибка ногтей, онихомикоза, местные средства могут оказаться бесполезными. Наружные средства не могут проникнуть вглубь ногтевой пластины. Исключение могут составлять противогрибковые лаки. К тому же, они образуют защитную пленку на ногте, которая предотвращает доступ кислорода к клеткам грибов. Чтобы лак смог подействовать, ноготь перед покрытием лекарством необходимо очистить и зашлифовать.

Среди препаратов системного действия можно выделить гризеофульвин и кетоконазол. Эти средства должны приниматься только по назначению врача. Также стоит учитывать, что все перечисленные препараты обладают системным действием, а это увеличивает риск развития побочных эффектов. Поэтому крайне важно правильно подобрать дозировку и правильное средство, это способен сделать только специалист.

У детей необходимо крайне внимательно следить за состоянием во время приема подобных препаратов, т.к. крайне высок риск развития аллергии. Амфотерицин В, например, не рекомендуется к применению в практике у детей, из-за высокого уровня токсичности препарата.

Общие рекомендации

Противогрибковые препараты обладают высокой токсичностью, вызывают аллергические реакции и другие побочные эффекты. При неправильно выбранном препарате возможно развитие устойчивости грибов к лекарствам или переход процесса в хроническую форму.

Опытный врач назначит подходящую дозировку нужного препарата в каждом конкретном случае, исходя из результатов обследования. Лекарственные средства должны быть назначены только после выявления вида грибка и определения его чувствительности к препаратам. В этом случае лечение будет правильным, эффективным и быстрым. Такая тактика лечения даст нужные результаты и позволит снизить риск развития побочных эффектов и осложнений.

Противогрибковые препараты | Лекарственный справочник | Здоровье

Действующее вещество: Нафтифин
Экзодерил (раствор, крем) (Сандоз)	285–547,5	Обладает противогрибковым, антибактериальным и противовоспалительным действием. Хорошо проникает в глубину кожи и ногтевой пластины и помогает эффективно противостоять грибковой инфекции. Удобен в применении, так как достаточно наносить препарат всего 1 раз в день. Противопоказан при беременности и кормлении грудью. У детей используют с осторожностью.
Действующее вещество: Натамицин
Пимафуцин (таблетки, мазь) (Астеллас)	401,2–535,6	В форме таблеток применяется при кандидозе кишечника, в форме мази – при инфекциях кожи и слизистых оболочек, вызванных грибами кандида и некоторых других грибковых поражениях. Одно из немногих противогрибковых средств, которое может без ограничений применяться при беременности и кормлении грудью.
Действующее вещество: Клотримазол
Кандид (порошок, раствор, крем) (Гленмарк) Канизон (раствор, крем) (Аджио Фармасьютикалз) Клотримазол (крем, мазь) (разные произв. )	148,5–322 78,5–269 20–139	Широко применяемый эффективный местный противогрибковый препарат. Применяется при различных микозах кожи и слизистых оболочек. Не рекомендуется применение препарата в 1-м триместре беременности.
Действующее вещество: Миконазол
Микозон (крем) (Аджио Фармасьютикалз)	70–226,6	Применяется в основном при кандидозах и микозах, вызванных чувствительными к препарату грибами. Наружно можно использовать во время беременности и в период грудного вскармливания.
Действующее вещество: Эконазол
Экодакс (крем) (Юник Фармасьютикал)	67–137	Эффективный местный противогрибковый препарат. Применяется при микозах и смешанных грибково-бактериальных инфекциях кожных покровов, вызванных чувствительными к препарату микроорганизмами. При наружном применении проникает во все слои кожи и ногтевую пластину.
Действующее вещество: Изоконазол
Травоген (крем) (Интендис)	300,5–977,5	Применяется только местно. Эффективен при микозах стоп и гладкой кожи, в том числе при локализации процесса в складках кожи и области наружных половых органов. Разрешен к применению у детей с 1-го месяца.
Действующее вещество: Кетоконазол
Микозорал (мазь) (Акрихин) Низорал (таблетки, крем) (Янссен) Себозол (мазь) (Муромский приборостроительный завод)	115,2–248,5 234,2–573 88–139	Давно применяемый противогрибковый препарат. Может использоваться в форме таблеток и различных лекарственных форм для наружного использования. Таблетки достаточно токсичны, поэтому в последние годы используются ограниченно. Наружные формы применяются при различных микозах, в том числе себорее и отрубевидном лишае. Наружно можно использовать во время беременности и в период грудного вскармливания.
Действующее вещество: Бифоназол
Бифосин (крем, спрей) (Синтез) Микоспор (раствор, крем) (Байер)	23–63 272,3–548	Классический противогрибковый препарат для лечения различных микозов кожи. Хорошо проникает в кожные покровы и сохраняется там в течение 48–72 часов. Противопоказан кормящим женщинам, с осторожностью используется у детей в грудном возрасте и при беременности.
Действующее вещество: Бифоназол + мочевина
Микоспор Набор (Байер)	729– 1145	Предназначен для лечения грибковых заболеваний ногтей. В состав включены мазь с противогрибковым веществом бифоназолом и мочевиной, размягчающей ноготь, полоски специального пластыря и скребок. Благодаря комплексному воздействию на пораженный ноготь действующее вещество глубоко проникает в ногтевую пластину и накапливается в ней. При этом пораженная часть ногтя мягко и безболезненно удаляется. Лечение нужно проводить тщательно, меняя повязки каждый день. Применение препарата продолжают до тех пор, пока инфицированная грибком размягченная ногтевая пластина не перестанет удаляться скребком и ногтевое ложе не станет гладким. Не рекомендуется применение препарата в 1-м триместре беременности.
Действующее вещество: Сертаконазол
Залаин (крем) (Эгис)	161,4–515	Мощный современный противогрибковый препарат широкого спектра действия. Применяется при различных поверхностных микозах кожи.
Действующее вещество: Флуконазол
Дифлазон (капсулы) (КРКА) Дифлюкан (капсулы) (Пфайзер) Микомакс (капсулы, сироп) (Зентива) Микосист (капсулы) (Гедеон Рихтер) Микофлюкан (таблетки) (Доктор Редди’с) Флуконазол (капсулы) (разные произв.) Флюкостат (капсулы) (Фармстандарт) Форкан (капсулы) (Ципла)	209–735 386,2–506,5 195– 254,6 249–338 167–227 7,54–69 145–200 140–188	Препарат для приема внутрь с системным противогрибковым действием. В дерматологии применяется для комплексного лечения микозов кожи, включая отрубевидный лишай, микозы ногтей и кожные кандидозные инфекции. Может вызывать головную боль, головокружение, тошноту, нарушения работы печени и ряд других побочных эффектов. Противопоказан при беременности и кормлении грудью. Может вступать в реакции лекарственного взаимодействия. Поэтому перед началом применения препарата важно тщательно изучить инструкцию и посоветоваться с врачом.
Действующее вещество: Ундециленовая кислота + цинк
Микосептин (мазь) (Зентива)	123,3–303	Обладает средней эффективностью, так как не уничтожает грибки, а лишь приостанавливает их размножение. Цинк, входящий в состав препарата, оказывает вяжущее действие, уменьшает раздражение кожных покровов и способствует более быстрому заживлению. Применяется для лечения и профилактики грибковых заболеваний кожи.
Действующее вещество: Циклопирокс
Батрафен (крем, лак для ногтей) (Санофи-Авентис)	194,8–351,5	Является противогрибковым средством широкого спектра действия с хорошей проникающей способностью. В виде мази используется при микозах кожи, в виде лака – для лечения грибковых поражений ногтей. Противопоказан при беременности, кормлении грудью. У детей применяется с 10 лет.
Действующее вещество: Амаролфин
Лоцерил (раствор, лак для ногтей) (Галдерма)	1115,5–2076,5	Давно применяемый препарат в удобной лекарственной форме – в виде лака для ногтей. Хорошо переносится и дает высокий процент излечения грибковых поражений ногтей после 6 месяцев использования. Не рекомендуется использовать во время беременности и кормления грудью.
Действующее вещество: Хлорнитрофенол
Нитрофунгин (раствор) (Айвакс)	47,1–187	Давно применяемый раствор, используемый в лечении грибковых поражений кожи. Окрашивает кожу в желтый цвет и может вызывать ее раздражение. После использования препарата рекомендуется избегать попадания на кожу ультрафиолетовых лучей.
Действующее вещество: Тербинафин
Фунготербин (таблетки, спрей, крем) (Штада) Атифин (таблетки, крем) (КРКА) Бинафин (таблетки, крем) (Шрея) Ламизил (таблетки, спрей, крем) (Новартис) Ламизил Уно (раствор) (Новартис) Ламизил Дермгель (гель) (Новартис) Тербизил (таблетки, крем) (Гедеон Рихтер) Тербинафин (таблетки, крем) (разные произв. ) Тербифин (таблетки, спрей, крем) (разные произв.) Термикон (таблетки, спрей, крем) (Фармстандарт) Экзифин (таблетки, крем) (Доктор Редди’с)	329,3–409,7 99–196 125–219,7 382–710,5 389,1–1055 312,7–697 205,3–377 39–99 101,7–236 107–247 139,4–344,5	Один из самых известных и широко применяемых препаратов для лечения микозов кожи и ногтей. Часто используется одновременно и в виде таблеток, и в виде крема. Таблетки нежелательно назначать людям с заболеваниями печени. Противопоказан при беременности и кормлении грудью. У детей используется с 2 лет.
Действующее вещество: Тербинафин + мочевина
Фунготербин Нео (крем, гель) (Штада)	235–436	Местный комбинированный препарат. Содержит противогрибковое вещество тербинафин и мочевину, которая обладает смягчающим, отшелушивающим и увлажняющим эффектом. Наличие мочевины позволяет повышать проникновение в кожу противогрибкового компонента. Противопоказан детям до 2 лет. У детей до 12 лет, беременных и кормящих женщин используется с осторожностью.

Запатентованный препарат перспективен как противогрибковое средство широкого спектра действия

Путем скрининга библиотеки незапатентованных лекарств ученые определили соединение с многообещающим противогрибковым действием широкого спектра действия. Согласно исследованию, опубликованному в журнале mSphere , соединение, дигидрохлорид алексидина, требует дальнейшего развития в качестве пангрибкового препарата против биопленки.

«В настоящее время в клинике используются только три основных класса противогрибковых препаратов, и несколько патогенных грибов устойчивы к ним, поэтому существует острая необходимость в выявлении соединений, которые имеют новые молекулярные мишени», — сказала главный исследователь исследования Прия Уппулури, доктор философии. .D., доцент Лос-Анджелесского института биомедицинских исследований в Харборе, Медицинский центр Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), Торранс, Калифорния. «Переназначение существующих библиотек лекарств, одобренных для других показаний, потенциально может быть использовано для новой цели в качестве противогрибкового средства. Это может значительно сократить процесс открытия лекарств».

Грибковые патогены являются основными факторами заболеваемости и смертности, вызывая более 2 миллионов инфекций и убивая 1,5 миллиона человек в год, несмотря на лечение противогрибковыми препаратами. Инвазивные грибковые инфекции, вызванные Candida albicans , Aspergillus fumigatus и Cryptococcus neoformans , представляют собой серьезную угрозу, особенно для госпитализированных пациентов с ослабленным иммунитетом и других лиц с ослабленными иммунными функциями.

Тяжесть инфекций, вызываемых этими патогенами, усиливается из-за их способности образовывать многоклеточное сообщество клеток, называемых «биопленками», на большом количестве постоянных медицинских устройств, включая центральные венозные катетеры (ЦВК).После образования биопленки служат резервуаром клеток, которые имеют прямой доступ к сосудистой сети, и не могут быть уничтожены из-за их полностью устойчивых к лекарствам свойств. По словам доктора Уппулури, беспокойство вызывает появление новых штаммов грибов с множественной лекарственной устойчивостью, способных образовывать биопленки, таких как Candida auris. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) объявили C. auris серьезной глобальной угрозой.

В новом исследовании исследователи из LA Biomed в Харборе, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе проверили New Prestwick Chemical Library, библиотеку малых молекул из 1200 одобренных FDA, не запатентованных молекул, чтобы определить соединения, способные одновременно ингибировать рост C.albicans , C. auris и A. fumigatus . Они также отдали приоритет ингибиторам по их эффективности против других грибковых патогенов, включая C. auris , и по их способности уничтожать предварительно сформированные биопленки.

Исследователи определили дигидрохлорид алексидина, препарат, одобренный как местное противомикробное средство и средство против зубного налета, как препарат с наибольшей противогрибковой и антибиотикопленочной активностью в отношении разнообразного ряда грибковых патогенов. Это соединение значительно усиливало эффективность клинически используемого препарата азола флуконазола против биопленок, проявляло низкую токсичность для клеток млекопитающих и уничтожало биопленки, растущие в центральных венозных катетерах у мышей, in vivo. Их результаты подчеркивают потенциал препарата для использования в качестве пан-противогрибкового препарата.

«Это одна из первых идентифицированных молекул, которая работает как пан-противогрибковое средство при очень низких концентрациях, в том числе против биопленок, полностью устойчивых ко всем лекарствам», — сказал д-р Уппулури. В настоящее время исследователи работают над аспектом медицинской химии, синтезируя аналоги дигидрохлорида алексидина, чтобы улучшить его физико-химические характеристики и снизить его токсичность для клеток млекопитающих.Доктор Уппулури призвал других исследователей воспользоваться преимуществами различных библиотек лекарств, многие из которых доступны в Центре общих ресурсов молекулярного скрининга в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, для скрининга молекул на предмет желаемых признаков заболевания.

Обычный гербицид может спасти миллионы жизней

Предоставлено
Американское общество микробиологии

Ссылка :
Запатентованный препарат перспективен как противогрибковое средство широкого спектра действия (31 октября 2018 г. )
получено 14 января 2021 г.
из https: // medicalxpress.ru / news / 2018-10-off-patch-drug-wide-Spectrum-antifungal.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Frontiers | Таксономия и противогрибковая активность широкого спектра действия Streptomyces sp.SCA3-4, выделенный из ризосферной почвы Opuntia stricta

Введение

Вторичные метаболиты, выделенные из микробов, проявляют антимикробную или противовирусную активность, обычно называемые «классическими антибиотиками». Фактически, самое широкое определение антибиотиков должно включать биологически активные соединения, полученные от всех живых организмов (Bérdy, 2005). Такие антибиотики, как пенициллин и другие противомикробные средства, широко используются в сельском хозяйстве, фармацевтике и промышленности.Однако чрезмерное или неправильное использование антибиотиков привело к вспышкам тяжелых заболеваний, вызванных мультирезистентными патогенами в нескольких странах (Sharma et al., 2016). Таким образом, для исследователей срочно необходим поиск новых антимикробных метаболитов широкого спектра действия из различных источников, включая микробы (Hayakawa, 2008; Singh and Tripathi, 2011).

Актинобактерии представляют собой большую группу грамположительных бактерий с высоким содержанием G + C (Barka et al., 2016) и являются основными источниками биологически активных соединений, в частности коммерчески доступных антибиотиков (Barka et al., 2016; Rangseekaew и Pathom-aree, 2019). На данный момент из актинобактерий идентифицировано более 10000 различных биологически активных соединений (Martins et al. , 2019), например, ванкомицины из Amycolatopsis orientalis , рифамицин из Amycolatopsis mediterranei , тейкопланин из Actinoplanes teichomyceticus 00030003 Saccharopolyspora erythraea и гентамицин из Micromonospora purpurea (Lancini, Lorenzetti, 1993; Lazzarini et al., 2000). Кроме того, несколько представителей таксонов актинобактерий были идентифицированы как производящие широкий спектр химических соединений, включая алкалоид, полиеновый макролид, сахарид, пиразолоизохинолинон, бутенолид, нуклеозид и т. Д. Эти метаболиты продемонстрировали значительную биологическую активность, такую как противогрибковое, противоопухолевое, антибактериальное , противовоспалительное и ферментативное ингибирование (Lim et al., 2003; Bérdy, 2005; Feng et al., 2007).

В естественной почвенной среде обитания Streptomyces обычно составляют основную долю актинобактерий (Tanaka and Omura, 1990; Kekuda et al., 2014). Около 45% известных в настоящее время полезных биоактивных соединений выделено из рода Streptomyces (Azman et al. , 2015). Эти вторичные метаболиты потенциально могут использоваться в качестве противомикробных средств (Sacramento et al., 2004; Verma et al., 2009), антибактериальных средств (Manikkam et al., 2014), противовирусных препаратов (Sacramento et al., 2004), противораковых (Ser et al. , 2017), противогрибковые (Oskay, 2009; Chen et al., 2018), гербицидные (Nakajima et al., 1991; Miller-Wideman et al., 1992) и противопаразитарные (Pimentel-Elardo et al., 2010; Yao et al., 2014). Таким образом, новые вторичные метаболиты из рода Streptomyces , действующие в качестве кандидатов в лекарства, несравнимы и кажутся почти неисчерпаемыми (Bérdy, 2005). В последние десятилетия усилия по открытию множества биологически активных соединений были сосредоточены на Streptomyces из некоторых наземных источников. Однако новые соединения трудно обнаружить из обычных наземных Streptomyces , что побуждает искать новые метаболиты из экстремально экологических Streptomyces (Shivlata and Satyanarayana, 2015; Ser et al. , 2016; Law et al., 2017; Ли и др., 2018). По этой причине сухая жаркая долина округа Хуэйли (провинция Сычуань, Китай) станет потенциальным регионом для обнаружения функциональных микробов из-за примитивной экосистемы, характеризующейся высокой температурой и низкой влажностью. Таким образом, изоляция от экстремальных природных местообитаний представляет интерес, чтобы избежать повторного выделения Streptomyces , которые продуцируют известные биоактивные метаболиты.

Банан ( Musa, spp.) — один из самых важных фруктов в мире.Глобальной банановой индустрии серьезно угрожает увядание Fusarium (Wang et al., 2015). Возбудитель болезни — почвенные грибы Fusarium oxysporum f. sp. cubense ( Foc ). В частности, штамм Foc , названный Tropical Race 4 (TR4), преодолел более 80% мировых бананов и подорожников (Pérez-Vicente et al., 2014). До сих пор существует несколько эффективных физических и химических стратегий для предотвращения болезни. Использование микроорганизмов для борьбы с увяданием банана Fusarium считается перспективным методом (Wang et al., 2015). Наши предыдущие результаты показали, что актинобактерии являются важными микроорганизмами в ризосферной почве банана, и продемонстрировали антагонизм по отношению к фитопатогенным грибам, включая Foc TR4 (Chen et al., 2018). В настоящем исследовании мы выделили актинобактерии, биоактивные по отношению к Foc TR4 (ATCC 76255) из образцов ризосферной почвы Opuntia stricta . По морфологическим, биохимическим, физиологическим и молекулярным характеристикам штамм был обозначен как Streptomyces sp.SCA3-4. Мы оценили его чувствительность к 10 антибиотикам и противогрибковую активность широкого спектра действия против 13 фитопатогенных грибов. Были амплифицированы несколько генов биосинтеза микробных природных продуктов, кодирующих поликетидсинтазы ( PKS-I и PKS-II ) и нерибосомные пептидные синтетазы (NRPS). Далее противогрибковые соединения анализировали методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Нашей целью было обнаружение микробных ресурсов в экстремальных экосистемах и оценка их ценности для защиты растений в будущем сельском хозяйстве.

Материалы и методы

Отбор проб почвы

Штамм SCA3-4 был выделен из двух образцов почвы (от 101 ° 50 ′ 49 ″ E до 26 ° 3 ′ 18 ″ N и от 101 ° 50 ′ 48 ″ E до 26 ° 3 ′ 17 ″) в сухом и жарком помещении. долина округа Хуэйли, провинция Сычуань, Китай, в январе 2014 г. Образцы почвы O. stricta из верхней 20-сантиметровой ризосферы были собраны в стерильные пластиковые пакеты и доставлены в лабораторию.

Выделение актинобактерий

Актинобактерии были выделены с использованием метода серийных разведений (Williams and Davies, 1965) на среде крахмально-казеинового агара (SCA), включая 10 г растворимого крахмала, 0.3 г казеина, 2,0 г KNO ₃, 2,0 г NaCl, 2,0 г K ₂ HPO ₄, 0,05 г MgSO ₄ ⋅ 7H ₂ O, 0,02 г CaCO ₃, 0,01 г FeSO ₄ ⋅ H ₂ O и 18 г агара в 1 л стерильной воды (pH 7,0–7,4). Дихромат калия (50 мг / л) и нистатин (50 мг / л) добавляли для подавления роста других бактерий и грибов, соответственно. Вкратце, образцы почвы сушили при комнатной температуре и просеивали через сито 0,425 мм.Один грамм образца почвы и 9 мл стерильной воды в пробирке объемом 10 мл смешивали и нагревали 20 мин на водяной бане при 55 ° C. Затем было произведено серийное разведение 10 ^–2, 10 ^–3 и 10 ^–4. Сто микролитров каждого разведения наносили на среду SCA и инкубировали при 28 ° C в течение 5-7 дней. Отбирали репрезентативные колонии и наносили штрихами на среду агара YE (10 г дрожжевого экстракта, 10 г солодового экстракта и 4 г глюкозы в 1 л дистиллированной воды, pH 7.3). Эти колонии поддерживали на агаре Гаузе № 1 при 4 ° C и сохраняли в 20% глицериновом бульоне при -80 ¹ ° C для будущего использования.

Фитопатогенные грибы

Антимикробная активность была исследована против 13 целевых фитопатогенных грибов, включая Foc TR4 (ATCC 76255), F. oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 1 ( Foc TR1; ACCC 31271), F. oxysporum f. sp. cucumerinum (ATCC 204378), Colletotrichum fragariae (ATCC 58718), Colletotrichum musae (ATCC 96726), Colletotrichum gloeosporioides (ATCC 96000300030008), CCC (ATCC MYA-456), CCI (ATCC 34598), Pyricularia oryzae (ATCC 52352), Fusarium graminearum (ATCC MYA-4620), Rhizoctonia solani (ATCC 76144), C.gloeosporioides (ACCC 36351) и Colletotrichum Higginsianum (ACCC 37053). Эти грибы были любезно предоставлены Институтом окружающей среды и защиты растений Китайской академии тропических сельскохозяйственных наук, Хайкоу, Китай.

Скрининг актинобактерий

актинобактерий подвергали скринингу в соответствии с ингибирующей способностью против Foc TR4 на пластинах с картофельным агаром с декстрозой (PDA) с использованием обычного метода точечной инокуляции (Sadeghian et al. , 2016; Chen et al., 2018). Пробку мицелия (диаметром 5 мм) патогенов-мишеней помещали в центр пластин КПК. Четыре блока мицелия (диаметром 5 мм) каждой актинобактерии инокулировали в четырех симметричных точках. Расстояние от центра пластины 26 мм. Для каждой актинобактерии готовили по три повтора. Планшет с каждым патогеном-мишенью использовали в качестве контроля. Диаметр колоний целевых патогенов измеряли перекрестным методом через 5–7 дней при 28 ° C (Yun et al., 2018). Зона подавления и процент подавления роста грибов (GI) рассчитывали отдельно по следующей формуле:

Зона запрета = C-T

Процент ингибирования роста = [(C-T) / C] × 100%

, где C и T были диаметрами роста мицелия грибов в контрольной и обработанной чашках соответственно (Aghighi et al., 2004). Наконец, штамм SCA3-4 был выбран в качестве штамма-мишени в соответствии с его противогрибковой активностью против Foc TR4.

Морфологические и культурные характеристики штамма SCA3-4

Микроморфологию штамма SCA3-4 исследовали с использованием метода вставки покровного стекла (Williams et al. , 1989). Морфологию спороносных гиф, поверхность спор и цепочку спор наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (ZEISS, Германия), как описано Kumar et al. (2014). Культурные характеристики штамма SCA3-4 исследовали на КПК, Gause No.1 и различные среды Международного проекта Streptomyces (ISP), включая агар дрожжевой экстракт-солодовый экстракт (ISP ₂ или YE), овсяный агар (ISP ₃), агар с неорганическими солями и крахмалом (ISP ₄), глицерин-аспарагиновый агар (ISP ₅), пептонно-дрожжевой агар с железом (ISP ₆) и тирозиновый агар (ISP ₇). Производство меланоидных пигментов было протестировано на средах ISP ₆ и ISP ₇ (Shirling and Gottlieb, 1966). Способность к росту, производство пигмента и цвет как воздушного, так и субстратного мицелия регистрировали после инкубации при 28 ° C в течение 20 дней.Цвета колоний измеряли в соответствии с Руководством по гармонии цвета (Jacobson et al. , 1958). Чтобы отнести соответствующий род к штамму SCA3-4, мы обратились к Bergey ’ s Manual of Systematic Bacteriology (Williams et al., 1989).

Физиологические и биохимические характеристики штамма SCA3-4

Условия роста оценивали по изменениям только источников углерода и азота, температуры (16–46 ° C), pH (4–10) и концентраций соли (1–9% NaCl, вес / объем), как описано Shirling и Готтлиб (1966).Источники углерода включают D-ксилозу, D-маннит, мелецитозу, L-рамнозу, L-арабинозу, D-раффинозу, мальтозу, сахарозу, растворимый крахмал, D-глюкозу, мелибиозу, D-рибозу, инозитол, салицин, D-целлобиозу, D-галактоза, трегалоза, D-фруктоза и ксилан. Источники азота включают L-фенилаланин, сульфат аммония, L-гидроксипролин, L (+) — цистеин, гистидин, глицин, валин, оксалат аммония, ацетат аммония, нитрат аммония, молибдат аммония, тетрагидрат, L-аргинин и глутамат. Показатели гидролиза целлюлозы, крахмала, казеина, Tween 20, Tween 80, разжижения желатина, восстановления нитратов и других биохимических тестов оценивали согласно описанию Sharma et al. (2016). Продукция меланоидных пигментов определялась на средах ISP6 и ISP7 (Shirling and Gottlieb, 1966). Способность штамма SCA3-4 к росту в присутствии 10 стандартных антибиотиков оценивали методом дисковой диффузии (Williams et al., 1983; Kumar et al., 2014).

Экстракция геномной ДНК из штамма SCA3-4

Геномную ДНК экстрагировали по методу Ahmad et al. (2017) с небольшой модификацией. Вкратце, штамм SCA3-4 культивировали в жидкой среде YE (pH 7.4) на роторном шейкере (150 об / мин) при 28 ° C в течение 3 суток. Культуральный раствор (1,0 мл) центрифугировали при 9000 об / мин в течение 30 с. Осадки ресуспендировали в 480 мкл этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA). Добавляли лизоцим (120 мкл) и инкубировали при 37 ° C в течение 50 минут. После центрифугирования при 12000 об / мин в течение 2 минут осадки ресуспендировали в 600 мкл лизирующего буфера и инкубировали при 80 ° C в течение 5 минут. Добавляли охлажденный образец 1,8 мкл РНКазы A и инкубировали при 37 ° C в течение 15 мин. Затем добавляли 200 мкл смеси фенол / хлороформ (1: 1) и инкубировали на льду в течение 5 минут.После центрифугирования при 13000 об / мин при 4 ° C в течение 5 минут супернатант (приблизительно 600 мкл) переносили в чистую микроцентрифужную пробирку объемом 1,5 мл и смешивали с равным объемом изопропанола. К очищенному супернатанту добавляли 70% этанола (0,5 мл) и центрифугировали при 12000 об / мин в течение 1 мин. Наконец, осадки сушили на воздухе и ресуспендировали в 100 мкл буфера ТЕ (трис-гидрохлоридный буфер, pH 7,7, содержащий 1,0 мМ EDTA). Геномную ДНК оценивали электрофорезом в 1% агарозном геле и хранили при -20 ° C.

ПЦР-амплификация

Фрагмент гена 16 рРНК S из штамма SCA3-4 амплифицировали с использованием пары праймеров 27F (5′-AGAGTTTGATC CTGGCTCAG-3 ‘) и 1492R (5′-GGTTACCTTGTTACGAC TT-3’) (Wang et al. , 2015). 50-мл реакционный буфер содержал 1 мкл праймера 27F (10 ммоль / л), 1 мкл праймера 1492R (10 ммоль / л), 25 мкл 2 × Taq Master Mix и 2 мкл геномной ДНК. ПЦР выполняли в системе TProfessional Trio PCR System (Biometra, Goettingen, Germany). Дистиллированная вода использовалась в качестве контрольного шаблона.Программа работы включала начальную денатурацию при 94 ° C в течение 3 минут, затем 31 цикл (94 ° C в течение 1 минуты, 56 ° C в течение 1 минуты и 72 ° C в течение 2 минут) и окончательное удлинение при 72 ° C. на 10 мин. Продукт ПЦР анализировали с помощью электрофореза в 1% (мас. / Об.) Агарозном геле и секвенировали в Beijing Liuhe Huada Gene Technology Co., Ltd. (Шэньчжэнь, Китай).

Филогенетический анализ

Сходство последовательности рРНК 16 S сравнивали с доступными последовательностями бактерий, полученными из базы данных сервера EzTaxon (Yoon et al., 2017) и базу данных GenBank. Множественное выравнивание последовательностей проводили с использованием CLUSTAL-W в программе BioEdit 7.0.5.3 (Thompson et al., 1994; Hall, 1999). Филогенетическое дерево было построено методом объединения соседей с использованием MEGA 5. 0 (Tamura et al., 2007). Достоверность каждой клады оценивалась с помощью бутстрэп-анализов на основе 1000 повторений (Felsenstein, 1985). Последовательность наконец была депонирована в базе данных GenBank.

Амплификация последовательностей PKS-I , PKS-II и NRPS

Для получения поликетидных и пептидных генов биосинтеза Streptomyces sp.SCA3-4, вырожденные праймеры K1F (5′-TSAA GTCSAACATCGGBCA-3 ‘) и M6R (5′-CGCAGGTTSCSG TACCAGTA-3’) использовали для амплификации гена PKS-I с ожидаемым размером продукта 1,200–1400. bp (Ayuso-Sacido and Genilloud, 2005). Праймеры KS _α (5′-TSGCSTGCTTCGAYGCSATC-3 ‘) и KS (5′-TGGAANCCGCCGAABCCGCT-3’) использовали для амплификации гена PKS-II с ожидаемым размером продукта 600 п.н. (Metsä-Ketelä et al. др., 1999). Праймеры A3F (5′-GCST ACSYSATSTACACSTCSGG-3 ‘) и A7R (5′-SASGTCVCCSG TSCGGTAS-3’) использовали для амплификации гена NRPS с ожидаемым размером продукта 700 п. н. (Ayuso-Sacido and Genilloud, 2005 ).Всего 25 мкл реакционной смеси содержало 50 нг матричной ДНК, 12,5 мкл 2 × PCR Master Mix, 0,5 мкл прямого праймера, 0,5 мкл обратного праймера и 10,5 мкл ddH ₂ O. Процедуры амплификации включали один этап денатурации в течение 5 минут при 95 ° C, затем 35 циклов [94 ° C в течение 30 с, 55 ° C (для K1F-M6R и A3F-A7R) или 58 ° C (для KS _α -KS) для 2 мин, 72 ° C в течение 4 минут] и окончательное удлинение при 72 ° C в течение 10 минут (Passari et al., 2015).

Экстракция противогрибковых соединений

Для экстракции противогрибковых соединений штамм SCA3-4 инокулировали в 5-литровую колбу Эрленмейера, содержащую 1 л ферментационного бульона (15 г кукурузной муки, 10 г глюкозы, 0.5 г K ₂ HPO ₄, 0,5 г NaCl, 0,5 г MgSO ₄, 3 г экстракта говядины, 10 г экстракта дрожжей, 10 г растворимого крахмала, 2 г CaCO ₃ , pH 7,2–7,4). Колбу культивировали на роторном шейкере (150 об / мин) при 28 ° C в течение 7 дней. Ферментационный бульон экстрагировали равным объемом этилацетата. Смесь фильтровали через фильтр Whatman № 1 и энергично встряхивали в делительной воронке. Затем собранный экстракт органического растворителя упаривали с использованием роторного вакуумного испарителя (EYELA, N-1300, Япония).Неочищенный экстракт растворяли в 10% диметилсульфоксиде (ДМСО) с конечной концентрацией 20,0 мг / мл. После фильтрации через стерильный фильтр 0,22 мкм (Millipore, Бедфорд, Массачусетс, США) неочищенный раствор экстракта хранили в холодильнике при 4 ° C для противогрибкового биоанализа и анализа GC-MS.

Противогрибковая активность в отношении радиального роста мицелия

Неочищенные экстракты Streptomyces sp. SCA3-4 использовали для анализа ингибирующей способности мицелиального роста 13 фитопатогенных грибов с использованием метода диффузии в лунках агара, как описано Tepe et al.(2005), Fontenelle et al. (2007) с незначительной модификацией. Твердую среду PDA готовили в чашках Петри (диаметр 90 мм). Четыре симметричные лунки на расстоянии 26 мм от центра пробивались стерильной пробкой в планшете. В каждую симметричную лунку вводили сто микролитров сырых экстрактов. Эквивалент 10% ДМСО использовали в качестве контроля. Блок грибов (диаметром 5 мм) асептически инокулировали в центр каждой чашки Петри. Эти чашки культивировали при 28–30 ° C до тех пор, пока контрольный мицелий не покрывал всю чашку.Диаметр колоний патогенов измеряли перекрестным методом (Yun et al., 2018). Зону ингибирования и процент роста мицелия рассчитывали отдельно по следующей формуле:

Зона запрета = C-T

Процент ингибирования роста = [(C-T) / C] × 100

, где C — средний диаметр колонии патогена в контрольной чашке, а T — средний диаметр тестируемой колонии патогена в обработанной чашке (Pandey et al., 1982; Nimaichand et al., 2015). Все эксперименты проводили в трех экземплярах.

Определение минимальной ингибирующей концентрации Streptomyces* sp. SCA3-4*

Минимальные ингибирующие концентрации (МПК) сырых экстрактов Streptomyces sp. SCA3-4 против 13 фитопатогенных грибов измеряли с использованием 96-луночного планшета (Nunc MicroWell, необработанный; Роскилле, Дания) в соответствии с описанием Wang X.N. и другие. (2013). Для тестов MIC были приготовлены двукратные серийные разведения сырых экстрактов (50–0.391 мкг / мл). Каждая лунка содержала 80 мкл микологической среды Roswell Park Memorial Institute (RPMI), 100 мкл суспензии грибов при 1,0 × 10 ⁵ КОЕ (колониеобразующие единицы) / мл и 20 мкл раствора неочищенного экстракта. Равный объем 10% ДМСО использовали в качестве отрицательного контроля. Стандартные антибиотики, такие как циклогексимид и нистатин, служили положительным контролем. 96-луночные планшеты закрывали пластиковой крышкой и инкубировали при 28 ° C в течение 24 часов. Оптическую плотность реакционного раствора измеряли при 620 нм на фотометре для микропланшетов (Packard Spectra Count, Packard Instrument Co., Даунерс-Гроув, Иллинойс, США). Регистрировали самые низкие значения MIC при полном подавлении роста.

Влияние сырых экстрактов на прорастание спор Foc* TR4*

Foc TR4 культивировали на среде PDA при 28 ° C в течение 7 дней. Споры грибов собирали добавлением 5 мл стерильной воды в каждую чашку Петри и растиранием поверхности стерильным L-образным распределителем (три раза). Суспензию фильтровали через стерильный муслин для удаления мицелия. Концентрацию спор определяли с помощью гемоцитометра (Neubauer, Superior Ltd., Мариенфилд, Германия) и доведена до конечной концентрации 10 ⁵ КОЕ / мл. Раствор экстракта (100 мкг / мл) и суспензия спор смешивали в соотношении 1: 1 (об. / Об.). Смесь (100 мкл) по каплям помещали на предметное стекло с полостью и инкубировали во влажной камере при 28 ° C в течение 20 часов. Эксперимент был повторен три раза. Смесь 10% ДМСО и суспензии спор использовали в качестве контроля. Прорастание ста спор на каждом слайде наблюдали с помощью оптического микроскопа (Axio Scope A1, Carl ZEISS, Германия).Процент прорастания спор (PSG) рассчитывали по формуле: PSG = ( A — B ) / A × 10, где A и B представляют собой скорость прорастания спор в контрольной группе и группа лечения соответственно (Chen et al., 2018).

Влияние сырых экстрактов на клеточную структуру Foc* TR4*

Агаризованная среда с картофельной декстрозой, содержащая 100 мкг / мл неочищенного экстракта, была приготовлена путем переливания в стерилизованные чашки Петри (диаметр 90 мм).Равный объем 10% ДМСО использовали в качестве контроля. Диск (диаметр 5 мм) с Foc TR4 асептически инокулировали в центр каждой чашки Петри. Эти чашки культивировали при 28 ° C в течение 7 дней. Влияние сырых экстрактов на Foc TR4 было обнаружено с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) в соответствии с ранее опубликованным методом (Lou et al., 2011). Вкратце, в мицелий, собранный зубочисткой, добавляли 2,5% (об. / Об.) Глутарового альдегида в растворе фосфатного буфера (PBS, 0.1 моль / л, pH 7,3) и вакуумируйте до тех пор, пока образец не опустится на дно бутылки. Образцы фиксировали свежим глутаральдегидом (2,5%, об. / Об.) В течение 3 ч и трижды промывали PBS (0,1 моль / л, pH 7,0). Затем образцы постфиксировали 1% (масс. / Об.) Тетроксидом осмия в PBS (0,1 моль / л, pH 7,3) в течение 3 часов при комнатной температуре в вытяжном шкафу и трижды промывали буфером PBS. После постепенного обезвоживания с использованием различных концентраций растворов этанола (50, 70, 80, 90, 95 и 100% в течение 10 минут соответственно) образцы заливали смолой Epon 812 при 37 ° C в течение 12 часов, 45 ° C. в течение 12 часов и 60 ° C в течение 24 часов соответственно.Заливные материалы были разделены на ультрамикротоме (EM UC6, Leica, Германия) при комнатной температуре. После этого срезы дважды окрашивали насыщенным уранилацетатом и цитратом свинца и наблюдали с помощью ТЕМ (HT7700, Hitachi, Япония) при рабочем напряжении 80 кВ.

Анализ сырых экстрактов ГХ-МС

ГХ-МС анализ сырых экстрактов выполняли, как ранее описано Ser et al. (2015) и Supriady et al. (2015). Неочищенные экстракты растворяли в метаноле для спектроскопии и фильтровали через фильтр 0.2-мкм фильтр для анализа ГХ-МС. Оборудование содержит следы Thermo Fisher Scientific (GC), оборудованные DSQ II (MS) и капиллярной колонкой DB-5MS (30,0 м × 0,25 мм × 0,25 мкм). Образец вводили при 250 ° C с использованием гелия в качестве газа-носителя со скоростью 1 мл / мин. Первоначально температура колонки была запрограммирована на 60 ° C в течение 1 мин с последующим увеличением на 5 ° C / мин до 100 ° C. Затем его выдерживали изотермически в течение 5 минут, увеличивали со скоростью 10 ° C / мин до 250 ° C, выдерживали в течение 35 минут, повышали до 280 ° C со скоростью 8 ° C / мин и, наконец, выдерживали в течение 25 минут.Масс-спектрометр работал в режиме электронной ионизации при 70 эВ с непрерывной разверткой от 50 до 650 атомных единиц массы. Компоненты были идентифицированы путем сопоставления масс-спектров с библиотекой Национального института стандартов и технологий (NIST, США).

Результаты

Выделение актинобактерий и анализ противогрибковой активности против Foc* TR4*

Всего 65 штаммов актинобактерий было выделено из двух образцов почвы из сухой жаркой долины.Все штаммы были проверены на их антагонистическую активность против Foc TR4 с использованием обычного метода точечной инокуляции. Среди них 17 актинобактерий проявили противогрибковую активность против Foc TR4. По сравнению с диаметром роста (90,00 мм ± 0,00) Foc TR4 в контроле зона ингибирования штамма SCA3-4 составляла 60,83 мм ± 1,26 (рис. 1). Процент ингибирования мицелия составил 67,59%. Итак, для дальнейшей идентификации был выбран штамм SCA3-4.

Рисунок 1. Ингибирование штаммом SCA3-4 роста мицелия Foc TR4. Контроль, планшет засеян только Foc TR4; Обработка, планшет инокулирован Foc TR4 и штаммом SCA3-4.

Характеристики роста и морфология штамма SCA3-4

После того, как штамм SCA3-4 культивировали на различных средах в течение 1 недели при 28 ° C, мы оценили его вегетативный и воздушный мицелий, а также растворимые пигменты. Штамм может хорошо расти на восьми питательных средах (дополнительный рисунок 1) и продуцировать растворимые пигменты на YE / ISP ₂, ISP ₃, ISP ₆ и PDA (таблица 1).Анализ SEM показал, что штамм SCA3-4 продуцирует хорошо развитый субстрат ответвлений и воздушный мицелий. Эти двустворчатые мицелии образовывали примерно шесть коротких ветвей через промежутки времени. На верхних концах коротких ветвей образовывалось около четырех цепочек спор прямой или крючковой формы. Каждая цепочка состояла из 3-10 гладких и цилиндрических спор (рис. 2).

Таблица 1. Культуральная характеристика штамма SCA3-4.

Рис. 2. Морфологические характеристики мицелия (A) , а также цепи спор и споры (B) штамма SCA3-4.

Физиолого-биохимические характеристики

Штамм SCA3-4 относится к аэробным грамположительным бактериям. Он мог расти на среде с pH 5,0–8,0 (оптимум pH 7,0) при 21–44 ° C (оптимум 28–43 ° C). Его толерантность к NaCl была менее 5% (мас. / Об.). Штамм SCA3-4 может восстанавливать нитраты, продуцировать тирозиназу, разжижать желатин и разлагать Tween 20 и 80. Однако этот штамм был неспособен производить уреазу, меланин и H ₂ S, а также гидролизовать крахмал и разлагать целлюлозу (Таблица 2) .Он может полностью использовать L-рамнозу, L-арабинозу, D-раффинозу, мальтозу, сахарозу, растворимый крахмал, D-глюкозу, мелибиозу, D-рибозу, инозитол, салицин, D-целлобиозу и ксилан в качестве единственного источника углерода соответственно. . Более того, штамм SCA3-4 может полностью использовать L-фенилаланин, сульфат аммония, L-гидроксипролин, L (+) — цистеин, гистидин, глицин, валин и оксалат аммония в качестве единственного источника азота соответственно. Кроме того, мы также обнаружили, что штамм SCA3-4 показал устойчивость к семи антибиотикам, включая хлорамфеникол, стрептомицин, пенициллин-G, гентамицин, эритромицин, нистатин и неомицин сульфат, но показал чувствительность к ампициллину, тетрациклину и сульфату канамицина (Таблица 3 ).

Таблица 2. Морфологические, физиологические и биохимические характеристики штамма SCA3-4.

Таблица 3. Пищевая ценность и характеристики антибиотиков штамма SCA3-4.

Идентификация и филогенетический анализ штамма SCA3-4

1362 п.н. частичной последовательности 16 S рРНК из штамма SCA3-4 амплифицировали и секвенировали. После выравнивания последовательность рРНК S имела наибольшее сходство с Streptomyces lilacinus NRRL B-1968T (99.54%). Это было подтверждено результатом филогенетического дерева, построенного методом объединения соседей (рис. 3). Геномные данные показали, что штамм SCA3-4 принадлежит к роду Streptomyces и обозначается как Streptomyces sp. SCA3-4. Впоследствии последовательность рРНК штамма 16 S была представлена в базу данных GenBank NCBI с регистрационным номером MG592747.

Рисунок 3. Построение филогенетического дерева на основе 16 последовательностей рРНК S из штамма SCA3-4 и других выбранных штаммов.Филогенетическое дерево было построено с использованием метода объединения соседей. Числа на ветвях — это значения начальной загрузки, рассчитанные на основе 1000 реплик. Бар, 0,002 замены на нуклеотидное положение.

Усиление последовательностей PKS-I и PKS-II

Многие биоактивные метаболиты актинобактерий относятся к поликетидам, которые синтезируются поликетидсинтазами ( PKS-I и PKS-II ) у микробов (Novakova et al., 2004).Идентификация генов PKS-I и PKS-II помогает оценить способность актинобактерий продуцировать биоактивные вещества (Nimaichand et al., 2015). В нашем настоящем исследовании генов PKS-I и PKS-II были амплифицированы с использованием двух пар праймеров K1F / M6R и KS _α / KS соответственно. Результаты секвенирования показали, что последовательность PKS-I (номер доступа MK205361) длиной 1249 пар оснований и последовательность PKS-II (номер доступа MK205362) длиной 614 пар оснований были получены из Streptomyces sp.SCA3-4. Последовательность PKS-I при выравнивании показала самое высокое сходство (81%) с геном гомологии (номер доступа WP 106676120.1) штамма Streptosporangium nondiastaticum . Последовательность PKS-II имела 99% сходство с геном PKS-II из Streptomyces cinnamoneus subsp. sparsus (инвентарный номер BAF43372.1). Потенциальный ген NRPS у Streptomyces sp. SCA3-4 не удалось успешно амплифицировать с использованием выбранных вырожденных праймеров в нашем исследовании.

Анализ противогрибковой активности Streptomyces* sp. SCA3-4*

Фитопатогенные грибы могут вызывать серьезные заболевания и серьезные потери урожая сельскохозяйственных культур. Чтобы оценить, является ли Streptomyces sp. SCA3-4 обладает противогрибковой активностью широкого спектра, 13 фитопатогенных грибов были отобраны и проверены против этого штамма. Наши результаты показали, что неочищенные экстракты Streptomyces sp. SCA3-4 может значительно ингибировать рост мицелия 13 фитопатогенных грибов (таблица 4 и дополнительная фигура 2).Противогрибковая активность, выраженная в зонах ингибирования, была следующей: C. fragariae (ATCC 58718) (84,67 ± 0,58), C. gloeosporioides (ACCC 36351) (63,33 ± 1,15), P. oryzae (ATCC). 52352) (62,67 ± 2,08), C. musae (ATCC 96726) (54,00 ± 1,73), F. oxysporum cucumerinum (ATCC 204378) (50,00 ± 2,65), C. Higginsianum (ACCC 37053) (46,33 ± 3,51), Foc TR4 (46,00 ± 1,00), C. fallax (ATCC 34598) (42.33 ± 1,53), C. gloeosporioides (ATCC MYA-456) (41,67 ± 2,89), R. solani (ATCC 76144) (41,67 ± 0,58), C. capsici (ATCC 96158) (40,33 ± 0,58 ), Foc TR1 (39,67 ± 0,58) и F. graminearum (ATCC MYA-4620) (36,67 ± 5,77). Максимальные и минимальные зоны ингибирования среди 13 протестированных патогенов наблюдались у C. fragariae (ATCC 58718) и F. graminearum Schwabe (ATCC MYA-4620) соответственно. Таким образом, сырые экстракты Streptomyces sp.SCA3-4 проявлял противогрибковую активность широкого спектра.

Таблица 4. Ингибирующая активность Streptomyces sp. SCA3-4 против патогенных грибов растений.

МИК Streptomyces* sp. SCA3-4*

Минимальные значения ингибирующей концентрации сырых экстрактов из Streptomyces sp. SCA3-4 против 13 фитопатогенных грибов определяли с использованием 96-луночного микротитровального анализа. Наименьшая МИК составила 0,781 мкг / мл против C. fragariae (ATCC 58718), что позволяет предположить, что неочищенные экстракты обладают сильной ингибирующей активностью против этого штамма.Кроме того, мы также обнаружили, что неочищенные экстракты также проявляют лучшую противогрибковую активность против F. oxysporum cucumerinum (ATCC 204378), F. oxysporum Tropical Race 4 (ATCC 76255), C. capsici (ATCC 96158) и F. oxysporum Tropical Race 1 (ATCC 76244) с 1,563 мкг / мл МИК. Самый высокий MIC (25 мкг / мл) наблюдался против P. oryzae (ATCC 52352) и R. solani (ATCC 76144). Обработка 10% ДМСО в контроле не оказывала ингибирующей эффективности на фитопатогенные грибы (таблица 5).

Таблица 5. Минимальные значения ингибирующей концентрации сырых экстрактов Streptomyces sp. SCA3-4 против 13 патогенных грибов.

Эффективность ингибирования сырых экстрактов для прорастания спор Foc* TR4*

Эффект сырых экстрактов Streptomyces sp. SCA3-4 о прорастании спор Foc TR4 показан на фиг. 4. Скорость прорастания в контрольной и экспериментальной группах составляла 90,00 ± 2,00% и 5.33 ± 0,58% соответственно. Ингибирование PSG против Foc TR4 составило 94,08%.

Рис. 4. Эффекты сырых экстрактов Streptomyces sp. SCA3-4 на прорастание спор Foc TR4. Контроль, обработка 10% ДМСО; Лечение, обработка неочищенными экстрактами (100 мкг / мл) Streptomyces sp. SCA3-4.

Влияние сырых экстрактов на клеточную структуру Foc* TR4*

Для дальнейшего подтверждения антибактериальной активности Streptomyces sp.SCA3-4, изменения морфологии Foc TR4 были обнаружены с помощью ПЭМ (рис. 5). В контрольной группе клеточная стенка и мембрана были неповрежденными и хорошо выраженными. Органеллы, такие как митохондрии и эндоплазматический ретикулум, были структурно хорошо определены (Рисунки 5A – C). Напротив, клетки, обработанные неочищенными экстрактами Streptomyces sp. SCA3-4 показал, что количество органелл в цитоплазме разрушилось, а клеточная мембрана растворилась (Фигуры 5D-F).

Рисунок 5. Микрофотографии с помощью просвечивающей электронной микроскопии Foc TR4, обработанного неочищенными экстрактами (100 мкг / мл) Streptomyces sp. SCA3-4. (A – C) Обработка 10% ДМСО. (D – F) Обработка неочищенными экстрактами.

Анализ сырых экстрактов ГХ-МС

Химический состав неочищенного экстракта SCA3-4 был проанализирован с помощью ГХ-МС (дополнительный рисунок 3). Двадцать одно химическое соединение было идентифицировано путем сравнения их масс-спектров с библиотекой NIST на основании времени удерживания, молекулярной массы и молекулярной формулы (дополнительная таблица 1).Их химические структуры показаны на рисунке 6. В отличие от них, эти соединения были идентифицированы как 2,4-бис (1,1-диметилэтил) фенол (1), 1-гексадецен (2), тетрадекановая кислота (3), (). E ) -9-эйкозен (4), пентадекановая кислота (5), изопропил-12-метилтетрадеканоат (6), N -гексадекановая кислота (7), (10 Z ) -4,9,13- триацетокси-3,6,6,10,14-пентаметил-2-оксо-16-оксатетрацикло [10.3.1.01,12.05,7] гексадек-10-ен-8-илникотинат (8), 2- (3-ацетокси -4,4,14-триметиландрост-8-ен-17-ил) пропановая кислота (9), гептадекановая кислота (10), метиловый эфир 3-гидрокси-2-тетрадецилоктадекановой кислоты (11), олеиновая кислота (12 ), октадекановая кислота (13), октадекановая кислота, 2-гидрокси-1,3-пропандииловый эфир (14), гексагидро-3- (фенилметил) пирроло [1,2-a] пиразин-1,4-дион (15) , гексадекановая кислота, сложный 2,3-дигидроксипропиловый эфир (16), бис (2-этилгексил) фталат (17), транс -11-эйкозенамид (18), ( Z ) -13-докозенамид (19), олеан -13 (18) ен (20) и пентацикло [19.3.1.1 (3,7) .1 (9,13) .1 (15,19)] октакоза-1 (25), 3,5,7 (28), 9,11,13 (27), 15, 17,19 (26), 21,23-додекаен-25,26,27,28-тетрол, 5, 11,17,23-тетракис (1,1-диметилэтил) (21). Площади пиков соединений представляли количественные пропорции в неочищенных экстрактах Streptomyces sp. SCA3-4 (дополнительный рисунок 3).

Рис. 6. Химическая структура идентифицированных соединений из сырых экстрактов Streptomyces sp. SCA3-4.

Обсуждение

Из-за чрезмерного использования антибиотиков, загрязнения окружающей среды и повышения устойчивости бактерий и грибов к этим соединениям нам необходимо открытие новых биологических функций биоактивных соединений.Актинобактерии — важные продуценты антибиотиков и других важных биологически активных веществ. Накопленные данные показали, что экстремальные экосистемы могут вызывать эволюцию новых вторичных метаболических путей актинобактерий и увеличивать возможность открытия новых микробных продуктов (Cai et al., 2009; Bull, 2010; Shivlata and Satyanarayana, 2015). В нашем исследовании мы выделили штамм актинобактерий SCA3-4 из ризосферной почвы O. stricta , собранной в сухой жаркой долине округа Хуэйли в провинции Сычуань, Китай.Это экстремальная среда с высокой температурой и низкой влажностью, а также менее изученная экосистема. На основании анализа последовательности 16 S рРНК, а также морфологических, культуральных, физиологических и биохимических характеристик штамм SCA3-4 был идентифицирован как принадлежащий к роду Streptomyces . Streptomyces вида привлекли к себе большое внимание благодаря огромному успеху их натуральных продуктов в практическом применении. Род Streptomyces широко изучался в последние десятилетия, и ранее сообщалось, что он производит противомикробные и противораковые соединения (Suzuki et al., 1982; Ли и др., 2006; Ван С.Л. и др., 2013). Посредством выравнивания секвенированных 16 рРНК S было обнаружено, что Streptomyces sp. SCA3-4 имеет наибольшее сходство с S. lilacinus NRRL B-1968T. До настоящего времени проведено несколько исследований, связанных с антимикробной активностью штамма S. lilacinus NRRL B-1968T (Nakazawa et al., 1956). Мы обнаружили, что Streptomyces sp. SCA3-4 может быть потенциальным штаммом для разработки противогрибковых препаратов против широкого спектра патогенных грибов, включая Foc TR4 (таблица 4 и дополнительный рисунок 2).

Накопленные данные указывают на то, что синтез биологически активных соединений тесно связан с генами PKS и NRPS (Ginolhac et al., 2004; Albright et al., 2014). Путь PKS отвечает за биосинтез жирных кислот у некоторых бактерий (Takeyama et al., 1997; Donadio et al., 2007). Амплификация биосинтетических генов на основе ПЦР — мощный инструмент для прогнозирования актинобактерий с потенциальной способностью продуцировать биоактивные вторичные метаболиты (Hornung et al., 2007). В нашем исследовании два гена PKS из Streptomyces sp. SCA3-4 были амплифицированы с использованием вырожденных праймеров и классифицированы на тип PKS-I и тип PKS-II , соответственно (Novakova et al., 2004). Гены типа PKS-I кодируют многофункциональные белки с несколькими активными доменами. Они несут ответственность за сборку и модификацию углеродной цепи поликетида, а также за образование сложных макролидных поликетидов (Ginolhac et al., 2004). Гены типа PKS-II кодируют несколько монофункциональных белков со сходной функцией в синтезе циклических ароматических поликетидов (Hopwood, 1997). Аналогичным образом два типа PKS были идентифицированы и у других актинобактерий (Metsä-Ketelä et al., 1999; Qin et al., 2009; Albright et al., 2014). Однако мы не амплифицировали ген NRPS . Вероятно, это связано с тем, что вырожденные праймеры могут не подходить для амплификации гена NRPS . Другая причина — отсутствие NRPS у Streptomyces sp.SCA3-4. Это подтверждается тем, что генов NRPS не могут быть обнаружены в 34 штаммах 46 протестированных актинобактерий в предыдущем исследовании (Qin et al., 2009).

Для дальнейшей идентификации противогрибковых продуктов Streptomyces sp. SCA3-4, метод ГХ-МС был использован для анализа сырых экстрактов. Было обнаружено 21 химическое соединение, включая фенол, пирролизидин, углеводороды, сложные эфиры и кислоты (рис. 6 и дополнительная таблица 1). Тетрадекановая кислота (миристиновая кислота), пентадекановая кислота, N -гексадекановая кислота (пальмитиновая кислота), гептадекановая кислота, олеиновая кислота и октадекановая кислота (стеариновая кислота) содержат типичные характеристики жирных кислот с карбоксильной группой (-COOH) и метильная группа (-Ch4) на двух концах алифатической углеводородной цепи (Desbois and Smith, 2010).Фактически, жирные кислоты были идентифицированы как активные ингредиенты с противомалярийными, антимикобактериальными и противогрибковыми свойствами в этнических и растительных лекарствах (Carballeira, 2008; Desbois and Smith, 2010; Pohl et al., 2011). Кроме того, тетрадекановая кислота (миристиновая кислота), N -гексадекановая кислота (пальмитиновая кислота) и октадекановая кислота (стеариновая кислота) также обладают антимикробной активностью в отношении различных патогенов растений (Altieri et al., 2007; Liu et al., 2008 ; Лю и Хуанг, 2012; Йоханнес и др., 2016). Кроме того, N -гексадекановая кислота также действует как противовоспалительное средство (Aparna et al., 2012). Олеиновая кислота значительно подавляет рост мицелия Pyrenophora ultimum и Crinipellis perniciosa (Walters et al., 2004). Следует отметить, что ( Z ) -13-докозенамид занимает 44,34% от общего количества компонентов в Streptomyces sp. SCA3-4. Метаболит проявлял значительные противогрибковые и противоопухолевые свойства в эфирных экстрактах эндофитного гриба Paecilomyces sp.(Донио и др., 2013). ( Z ) -13-докозенамид также участвует в регуляции центральной нервной системы в борьбе с депрессией и тревогой (Li et al., 2017). Поэтому мы предположили, что эти химические соединения, выделенные из Streptomyces sp. SCA3-4 может принимать участие в противогрибковой активности. Об этом также свидетельствуют изменения клеточной структуры Foc TR4, обработанные неочищенными экстрактами штамма (Фигуры 5D – F). Противогрибковый механизм химических соединений может разрушать структуру клетки и подавлять прорастание и рост спор грибов (Макарьева и др., 2002). Интересно, что различная длина и насыщаемость жирных кислот также была обнаружена во фракциях GC-MS Streptomyces sp. SCA3-4. Выявлено, что насыщенные жирные кислоты с 10–12 атомами углерода обладают наиболее сильным антимикробным действием (Desbois, Smith, 2010). Антимикробная способность насыщенных жирных кислот с более длинной или более короткой углеродной цепью имеет тенденцию к снижению (Sun et al., 2003; Wille and Kydonieus, 2003). При одинаковой длине углеродной цепи ненасыщенные жирные кислоты обладают большей антимикробной активностью, чем насыщенные жирные кислоты (Zheng et al., 2005; Desbois et al., 2008). Однако связаны ли они с противомикробной способностью — вопрос открытый.

Кроме того, 1-гексадецен, 2- (3-ацетокси-4,4,14-триметиландрост-8-ен-17-ил) пропановая кислота и 2,4-бис (1,1-диметилэти) фенол были также обнаружены в сырых экстрактах Streptomyces sp. SCA3-4. Сообщалось, что 1-гексадецен обладает антибактериальной активностью (Beevi et al., 2014). 2- (3-Ацетокси-4,4,14-триметиландрост-8-ен-17-ил) -пропановая кислота была идентифицирована как фактор ингибирования активности протеинтирозинфосфатазы 1B, которая является негативным регулятором инсулино- сигнальный путь (Venkatachalam et al., 2013). Также было обнаружено, что соединение обладает противомикробным и противоопухолевым действием (Venkatachalam et al., 2013). 2,4-Бис (1,1-диметилэти) фенол обладал противогрибковым (Rangel-Sánchez et al., 2014) и противоопухолевым действием (Rajaram et al., 2013). Высокая концентрация пирроло [1,2-a] пиразин-1,4-диона также наблюдалась в сырых экстрактах. Предыдущие исследования показали, что он обладает сильной антиоксидантной и антимикробной активностью против Escherichia coli , Pseudomonas aeruginosa , P.oryzae и Enterococcus faecalis (Melo et al., 2014; Awla et al., 2016). Стоит отметить, что соединения без функциональной аннотации во фракциях ГХ-МС могут также вносить вклад в противогрибковую активность и требуют выяснения в дальнейших исследованиях.

Заключение

В данном исследовании штамм SCA3-4 был выделен из ризосферной почвы O. stricta в сухой жаркой долине методом серийных разведений. На основании выравнивания гомологии 16 S рРНК и морфологических, культуральных, физиологических и биохимических характеристик штамм был идентифицирован как Streptomyces sp. Streptomyces sp. SCA3-4 проявлял сильную антагонистическую способность против Foc TR4 и устойчивость к семи антибиотикам, включая хлорамфеникол, стрептомицин, пенициллин-G, гентамицин, эритромицин, нистатин и неомицин сульфат. Были амплифицированы два гена, PKS-I и PKS-II , связанные с синтезом противогрибковых соединений. Экстракты этилацетата проявляли противогрибковую активность широкого спектра против 13 патогенных грибов растений и демонстрировали самый низкий МПК (0.781 мкг / мл) против C. fragariae (ATCC 58718) и наивысший МИК (25 мкг / мл) против P. oryzae (ATCC 52352) и R. solani (ATCC 76144). В частности, обработка сырых экстрактов ингибировала прорастание спор, разрушала структуры клеточной мембраны и уменьшала количество органелл в цитоплазме Foc TR4. Анализ ГХ-МС показал, что 21 соединение было идентифицировано из Streptomyces sp. SCA3-4. Эти соединения, состоящие из фенольного соединения, пирролизидина, углеводородов, сложных эфиров и кислот (рис. 6 и дополнительная таблица 1), могут способствовать антимикробной или другой биологической активности.

Доступность данных

Для этого исследования не было создано или проанализировано никаких наборов данных.

Авторские взносы

DQ разработал исследование и провел эксперименты. JX и WW руководили исследовательской работой и разработкой эксперимента. LZ и DZ предоставили предложения по исследовательской работе. LZ, YC, RF, MZ, ZG и KL принимали участие в некоторых экспериментах, таких как отбор проб почвы, выделение и идентификация штаммов. DQ и YC проанализировали данные. DQ и WW подготовили окончательную версию рукописи.

Финансирование

Это исследование финансировалось Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2017YFD0202105), целевым фондом для системы исследований современных агропромышленных технологий (CARS-31) и Фондом базальных исследований Центрального общественного научного учреждения при Китайской академии. тропических сельскохозяйственных наук (грант № 1630052016005).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Сиянь Чжана, Фэй Вана, Тяньянь Юня, Чжицзе Чена и Чжояна Ли за их помощь. Мы также благодарим директора Института тропической биологии и биотехнологии Китайской академии тропических сельскохозяйственных наук, Хайкоу, Китай, за предоставление условий для этой работы.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.01390/full#supplementary-material

Сноски

Список литературы

Агиги, С., Шахиди Бонжар, Г. Х., Саадун, И., Равашдех, Р., и Батайнех, С. (2004). Первое сообщение о противогрибковых спектрах активности штаммов иранских актиномицетов против Alternaria solani , Alternaria alternata , Fusarium solani , Phytophthora megasperma , Verticillium dahliae и cerevisia. Asian J. Plant Sci. 3, 463–471. DOI: 10.3923 / ajps.2004.463.471

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ахмад, М.С., Эльгенды А.О., Ахмед Р.Р., Хассан Х.М., Элькаббани Х.М. и Мердаш А.Г. (2017). Изучение антимикробного и противоопухолевого потенциала Streptomyces sp. AGM12-1 выделен из почвы Египта. Фронт. Microbiol. 8: 438. DOI: 10.3389 / fmicb.2017.00438