Ministerstvo zemědělství ČR - Vědecký výbor pro výživu zvířat Výzkumný ústav pro výživu zvířat Praha-Uhříněves
ANTIINVAZNÍ LÁTKY PŘÍRODNÍHO PŮVODU JAKO ADITIVA DO KRMIV
Lubomír Opletal Bohumír Šimerda
Hradec Králové, Šumperk – listopad 2005
OBSAH 1
ÚVOD
3
2
6
2.1
Současnost antiinvazních látek v neterapeutickém režimu (výzkum i aplikace) Problém v oblasti aplikací antibiotických stimulátorů růstu
6
2.2
Možnosti ovlivnění negativního působení invazních agens
7
2.3
Současné alternativy antibiotik sensu stricto
8
2.4
Vysokomolekulární antiinvazní látky
9
2.4.1
Peptidy bakterií
9
2.4.2
Živočišné peptidy (proteiny)
14
2.4.3
Peptidy (proteiny) vyšších rostlin
17
2.5
Nízkomolekulární antiinvazní látky
18
2.5.1
Metabolity rostlin a hub obecně
18
2.5.2.
Primární metabolity
19
2.5.2.1
Aminokyseliny
19
2.5.2.2
Sacharidy
19
2.5.2.3
Lipidy
20
2.5.3
Sekundární metabolity
21
2.5.3.1
Organické kyseliny různé struktury
21
2.5.3.2
Flavonoidy
23
2.5.3.3
Procyanidiny
24
2.5.3.4.
Taniny
27
2.5.3.5
Kurkuminoidy
28
2.5.3.6
Silice
29
2.5.3.6.1
Allium sp.
30
2.5.3.6.2
Cinnamomum sp.
31
2.5.3.6.3
Eucalyptus sp.
32
2.5.3.6.4
Foeniculum vulgare
33
2.5.3.6.5
Melaleuca sp., Leptospermum sp.
33
2.5.3.6.6
Ocimum sp.
35
2.5.3.6.7
Origanum sp.
35
2.5.3.6.8
Pelargonium sp.
37
2.5.3.6.9
Rosmarinus officinalis
37
2.5.3.6.10
Salvia sp.
38
1
2.5.3.6.11
Různé rostlinné taxony
39
2.5.3.6.12
Různé rostlinné metabolity
41
2.5.4
Ovlivnění imunity
42
2.5.5
Přístup kombinatorní chemie
44
3
ZÁVÉR
45
4
SOUHRN
46
5
LITERATURA
47
2
1. ÚVOD
Zcela na začátek je nutné, abychom objasnili formální hledisko této studie, totiž výraz antiinvazní: klasická chemie léčiv rozlišuje v tomto ohledu dva pojmy z hlediska nežádoucích agens: infekční a invazní. Infekcí se rozumí proniknutí choroboplodných zárodků (od virů až po plísně) do organizmu různými způsoby (kapénková nebo alimentární nákaza, poranění, pohlavní styk, přenos z matky na plod, přenos kousnutím hmyzem atd.). Infekční agens se v organizmu pomnoží a po určité inkubační době nutné k vývoji onemocnění se objevují příznaky více či méně typické pro danou infekci, související rovněž s poškozením orgánů, které patogen napadá. Nakažený jedinec může choroboplodné zárodky vylučovat (někdy bez zjevného procesu choroby) a nakazit jiné jedince v průběhu epidemického procesu. Imunitní systém jeho organizmu se snaží infekci potlačit pomocí specifických i nespecifických mechanizmů; následkem úspěšného zvládnutí infekce organizmem může být doživotní imunita vůči danému patogenu, avšak v tomto procesu může dojít i k imunodeficientním procesům, které končívají smrtí. Za invazní proces je pokládáno vniknutí strukturovaných organizmů do lidského těla, tzn. především prvoků (např. Eimeria aj.) a červů (např. Ancylostoma duodenale aj.), ale také rozvoj neoplastických procesů. Toto hledisko klasické chemie léčiv pokládáme z našeho pohledu za problémové, protože z pohledu průběhu onemocnění mohou být napadení živočišného organizmu oběma formami invaze ekvivalentní: mikrobiální infekce může mít ve svých důsledcích u hospodářských zvířat stejně generalizovaný průběh jako proces invaze prvoky – částečný úhyn, zbylá zvířata ataku přežijí, je však otázka, v jakém metabolickém stavu. Výše uvedený pohled chemie léčiv je vázán především na oblast humánní: člověk dovede popsat své pocity a získat výsledky objektivních vyšetření je podstatně rychlejší než v případě zvířat. U zvířat se v řadě případů nemusí projevit infekce bezprostředním úhynem, dochází však k diseminaci choroboplodného agens (a tady nemůžeme už rozlišovat viry a mikroby od prvoků nebo organizovaných červů) v prostředí velkochovů, důsledkem však je snížení užitkovosti. Proto jsme z důvodu inkoherence mezi humánním a veterinárním hlediskem formálně zvolili výraz „antiinvazní“ za pojem, kterým definujeme vstup jakéhokoli infekčního agens do organizmu (tedy nejenom virů a bakterií, ale také organizovanějších forem parazitů), protože to 3
pokládáme v oblasti živočišné produkce za logické z důvodů, které jsme objasnili a budeme tak o přírodních látkách, působících v širším kontextu také referovat. O tomto hledisku jsme hovořili už v předešlé studii (Opletal, L., Šimerda, M.: Nové a potenciální doplňkové látky v krmivech přírodního původu, VVVZ 2005). Obecně je nutné konstatovat, že jakákoliv infekce, která se objeví v chovech hospodářských zvířat, má velmi nepříznivý dopad na ekonomiku produkce. Je to významně pozorovatelné při zásahu do vývoje kokcidióz: samotné onemocnění nemá většinou (v současnosti) negativní vliv ve smyslu úhynu v chovech, významně však ovlivní konverzi krmiva, užitkovost zvířat a tím i ekonomickou stránku chovu. Kokcidiózy jsou velmi úporné: pokud se rozšíří v chovu, je nutné použít kokciostatika se všemi zákonnými konsekvencemi týkajícími se použití takových přípravků. Antikokcidika nepřicházejí v úvahu; prvok je velmi rezistentní a tak je nutné zvolit každoročně určitou rotaci látek, aby nevznikla rezistence. Znamená to jednorázový zásah se zvýšenými nároky. V humánní terapii se za posledních padesát let ukázalo (a je to logické), že mnohem efektivnější než terapie infekčních onemocnění (obrna, pravé neštovice ad.) je jejich prevence (v tomto případě vakcinace). Je to postup vyžadující vynaložení určitých finančních prostředků, za to však velmi účinný a zejména dobře kontrolovatelný s predikovatelnými výsledky. Podobný postup se začíná aplikovat i v živočišné výrobě (např. u kokcidióz). V živočišné výrobě však tyto procesy nejsou tak jednoduše proveditelné jako u lidí a tak – snažíme-li se o prevenci – nezbývá než používat přísady do krmiv, které do určité míry mohou zabránit vývoji infekčních chorob. Je to proces permanentní, který sice žádá určité finanční prostředky, ale v konečném důsledku jsou tyto preventivní prostředky nižší než samotná terapie a asance chovů. V případě živočišné výroby má tento postup význam širší než v případě humánní terpaie: doplňkové látky nám plní zpravidla kromě antiinvazního účinku další roli: mohou zvyšovat využitelnost krmné dávky, příznivě ovlivňovat imunitu, působit synergicky s některými běžnými fyziologickými látkami (zvyšování antioxidačního potenicálu) atd. Je nepochybné, že intervenčnímu přísunu těchto látek v krmivech (a přiznejme, že se jedná o látky velmi různé chemické struktury a de facto odlišného biologického účinku) se v blízké budoucnosti nevyhneme, pokud se budeme chtít ochránit před nežádoucím vývojem inekčních atak, zbývá jen uvážlivost v této oblasti, abychom zvolili účinné látky s minimálními nežádoucími vedlejšími účinky (zde především z hlediska jakosti konečného produktu), s maximálními pozitivními doplňkovými účinky, dodrželi proces welfare a
4
přiblížili se představě minimálního rizika nežádoucí kontaminace krmivového a potravního řetězce. Předložená studie má charakter overview; pokládali jsme za potřebné zahrnout do ní i výsledky prací, které se týkají sousedících oblastí (farmacie, potravinářství), nejen vlastní živočišné výroby, protože jsme byli nuceni vzít v úvahu zaměření tohoto typu studií v rámci Vědeckého výboru pro výživu zvířat: má nejenom deklarovat pokrok v určité oblasti, ale přinést i určité inspirativní prvky a diskusi, která by měla směřovat do širších oblastí zemědělského výzkumu v České republice. Protože jsou antimikrobiální, resp. antiinvazní látky v současnosti citlivou záležitostí, snažili jsme se k řešení tohoto problému (které bude relativně obtížné) přispět svým hlediskem.
Hradec Králové, Šumperk, listopad 2005
Autoři
5
2.
Současnost antiinvazních látek v neterapeutickém režimu (výzkum i aplikace)
2.1
Problém v oblasti aplikací antibiotických stimulátorů růstu
Plošné použití antibiotik (tj. antibiotických stimulátorů růstu, nikoli antibiotik použitých v omezených případech v lokálních chovech ke zvládnutí infekčních procesů) se začátkem roku 2006 stává v Evropě vyřešeným problémem. Ačkoliv je tato záležitost prakticky definitivně legislativně uzavřena, stále vznikají diskuse, snažící se o revizi rozhodnutí tvrzením, že rezistence na humánní a veterinární antibiotika není tak významná. Mechanizmus účinku řady těchto látek je sice znám, nicméně je aktivita je podstatně širší než to, co se o nich ví. Tento mechanizmus je podstatně širší než jen antimikrobiální působení na určitou frakci střevní flóry (i když tato část účinku je určitě zcela zásadní). Je nepochybné, že se látky podílejí také na fermentaci sacharidů a ovlivňují rozklad žlučových kyselin; tím se zvyšuje využitelnost krmné dávky a dostupnost energie a zároveň se sníží účinek toxických metabolitů (amoniaku, aminů) v zažívacím ústrojí o kterých je známo, že za normálních podmínek nepříznivě ovlivňují metabolizmus střevní mukózy1,2. Problém zkřížené rezistence je však příliš reálný, jak už bylo ukázáno3. V současnosti existuje už poměrně mnoho přehledných prací, které které detailně probírají použití antibiotických stimulátorů růstu ve výživě zvířat s ohledem na možnost mikrobiální rezistence a ve vztahu k použití antibiotik v humánní praxi4,5,6,7,8,9; Nejběžnější bakterie rezistentní na antibiotika z krmiva (Escherichia coli, Salmonella sp., Campylobacter sp., někteří zástupci rodu Enterococcus) mohou snadno kolonizovat zažívací ústrojí člověka většinou alimentární expozicí; rezistence může být genově přenášena z mikroorganizmů zvířat na humánní patogeny intestinální flóry. Vliv antibiotik přidaných do krmiva byl na vývoj rezistence (pro člověka) prokázán u zástupců Campylobacter a Escherichia coli: tyto zoonoidní bakterie jsou významně rezistentní vůči antimikrobiálním látkám používaným v humánní terapii10, a proto je hledání alternativ velmi živou záležitostí. Ačkoliv už před několika lety bylo zřejmé, že použití antibiotik v chovech bude zrušeno (a nehrozí tedy vývoj nepříznivých procesů z hlediska rezistence vůči mikroorganizmům), je tomu problému věnována za posledních pět let stále velká pozornost; jedná se do jisté míry o časovanou bombu. Existují studie např. o použití antibiotik u zvířat, resp. impaktu bakteriální rezistence a možném vlivu na veřejné zdraví11, rizika pro veřejné zdraví vycházející z chemických a antibiotických reziduí12 pocházejících z jatečních zvířat13, nebezpečí použití těchto antibiotik pro humánní komenzální bakterie14, mechanizmus bakteriálních biocidů a antibiotické rezistence15, použití ionoforů jako promotoru růstu ruminantů a jejich impakt na bezpečnost potravního řetězce16, dlouhodobém posunu v modelu antibiotické rezistence u enterálních 6
bakterií17, použití antibiotických stimulátorů růstu, jejich efekt na bakteriální populaci a optimalizace režimu dávky18, antibiotické rezistenci u normální mikroflóry zvířat19, vývoji antibiotické rezistence a podmínkách náhrady antimikribních chemoterapeutik ve výživě zvířat20, o antibioticích v krmivovém řetězci a jejich role ve vývoji rezistence21 a další. Současně se začínají objevovat studie deklarující různé výživové režimy bez antibiotik: byly např. sumarizovány evropské zkušenosti s výkrmem prasat bez antibiotik (změny výkrmových strategií, alternující doplňkové látky, ekonomické parametry výkrmu ad.); ve výkrmu odstavených prasat se ukázalo jako příznivé snížení surového proteinu v krmivu, zahrnutí brambor s nízkým obsahem glykoalkaloidů a změny v použití některých cereálií (více ječmene a ovsa, méně pšenice a kukuřice)22. 2.2
Možnosti ovlivnění negativního působení invazních agens
Z hlediska preventivního zásahu proti rozvoji invazních agens je nutné uvážit: •
typ hospodářských zvířat, který je potřebné chránit: každý typ zvířete má svoje metabolická specifika. Odlišně probíhá metabolizmus u ryb a savců; u svaců je nutno vzít navíc v úvahu, zda se jedná o monogastrické živočichy nebo přežvýkavce. Obzvláště u přežvýkavců je situace složitější, protože v systému jejich žaludků dochází zpravidla k metabolické destrukci řady biologicky aktivních látek a to i takových, které jsou jako xenobiotika relativně stabilní (např. kyselina 3-nitropropionová, obsažená v píci kontaminované čičorkou pestrou (Coronilla varia) je přežvýkaci dokonale rozložena, takže se na rozdíl např. od hlodavců neprojeví její toxicita formou příznaků Huntingtonovy choroby). Z toho plyne, že např. většina antimikrobiálně působících monoterpenů (siličných složek), přítomných v reaktivní formě (aldehydy, ketony, alkoholy, estery) je u přežvýkavců poměrně rychle metabolizována, aniž by vykonala účel, k němuž byla podána,
•
invazní agens, které má být ovlivňováno: choroby, kterými jsou např. napadány ryby, se nevyskytují u savců, u monogastrických živočichů jsou závažné především bakteriální infekce a invaze červů, pro hrabavé jsou charakteristické protozoální infekce. Z těchto dvou oblastí problémů plyne logické poznání, že doplňkové látky (resp. jejich
směsi) by měly disponovat kromě antiinvazního účinku, který se uplatňuje na samotných invazních agens, poměrně výrazně dalšími účinky, které antiinvazní účinky synergizují a zlepšují zdraví zvířete, zejména by měly mít:
7
a) Antioxidační účinek - likvidace nadměrného množství reaktivních forem kyslíku (ROS) je velmi efektivní, protože se tím sníží negativní ovlivňování metabolizmu ve tkáních, které jsou napadány. Velmi často je zvýšená hladina ROS indikátorem probíhajícího nespecifického zánětu, b) Protizánětlivý účinek – byl naznačen v předchozím bodu, c) Imunostimulační účinek – má zvyšovat tkáňovou imunitu především v oblasti mukózy gastroinstestinálního traktu, který je hlavní vstupní branou pro invazní agens přicházející s krmivem, někdy jen transistorní (priony, viry), většinou však terminální (bakterie, kokcidie, červi), d) Probiotický účinek – může v sobě zahrnovat někdy až všechny tři předcházející účinky: povzbuzení tvorby vhodného spektra střevních mikroorganizmů (suplementací krmiva některými průmyslovými kmeny probiotických bakterií) má často za následek tvorbu látek, které těmito účinky alespoň zčásti disponují. 2.3
Současné alternativy antibiotik sensu stricto
V posledních dvou dekádách probíhá velmi intenzívní výzkum v oblasti především antimikrobiálních peptidů – metabolických produktů řady známých bakterií (Lactobacillus, Enterococcus, Pediococcus aj.), které jsou antimikrobiálně účinné a bylo by možné je použít jako alternativu vůči antibiotikům, protože se u nich neobjevuje rezistence. Tyto látky byly izolovány nejen z mikroorganizmů, ale také z vyšších rostlin a živočichů a je velká naděje že budou (a zčásti už jsou) používány jako chemoterapeutické prostředky, ale rýsuje se také možnost jejich použití jako doplňkových látek při výživě hospodářských zvířat. Tato nová generace peptidů, označovaných jako AMPs (Anti Microbial Peptides) je nazývána také jako „přírodní antibiotika“, protože jsou aktivní vůči širokému spektru mikroorganizmů zahrnujících baktérie a vláknité houby23,24; kromě toho tyto látky efektorem vrozené imunity25. Mohou být vysoce účinné na široké spektrum infekčních organizmů26. Tyto antimikrobiální peptidy byly klasifikovány na základě jejich biochemických a strukturních vlastností do několika skupin27,28; hlavní roli však hrají: kationické peptidy, které se dělí do tří základních skupin na: •
lineární peptidy vytvářející helikální strukturu,
•
cysteinem bohaté, koncově otevřené peptidy, obsahující jeden nebo několik disulfidických můstků,
•
molekuly bohaté na specifické aminokyseliny jako prolin, glycin, histidin a tryptofan
Látky mají různá označení např. baktolysiny29, sakaciny30, defensiny31 ad. 8
Toto základní dělení zahrnuje řadu podskupin v závislosti na tom, z jakého zdroje jsou získávány32,
jsou
probírány
jejich
fyzikálně-chemické
vlastnosti
a
předpokládaný
mechanizmus účinku33,34,35 a možný terapeutický potenciál (uvádí se, že mohou být účinné nejen proti Gram-pozitivním, Gram-negativním bakteriím, houbám, ale také vůči některým prvokům)36. Jsou použitelné nejen pro inhibici mikrobiálních infekcí a růstu, ale také pro snížení projevů endotoxémie, působí synergicky s terapeuticky podanými antibiotiky, případně s lysozymem. Tyto baktolysiny jsou použitelné rovněž jako antivirové, antifungální a antitumorózní agens37, kromě svého základního antimikrobiálního účinku významně snižují hladinu lipopolysacharidem (LPS) indukovaného TNF a působí proti LPS indukované endotoxemii; jsou využitelné dohromady s antibiotiky nebo lysozymem29. Látky izolované z Gram-pozitivních bakterií jsou nazývány jako lantibiotika a je sledována jejich biologická aktivita o které se zdá, že by mohla být využitelná38. Některé z těchto látek jsou v klinickém stadiu výzkumu (fáze III) pro humánní39 i veterinární40 použití, uvažuje se však o nich jako o antimikrobiální přísadě do potravin41, ale také jako prostředku pro přípravu krmiva a siláže (s využitím např. Lactobacillus buchneri)42. Jsou vypracovány metody jejich laboratorní produkce, umožňující produkci průmyslovou43. Zásadní význam v této oblasti mají peptidy připravitelné z bakterií, dále peptidy živočišné a nakonec peptidy získané z rostlin. 2.4
Vysokomolekulární antiinvazní látky
2.4.1 Peptidy bakterií Bakteriální peptidy jsou velmi široce studovány a je zřejmé, že mají velkou perspektivu (některé jsou už prakticky před registrací): mohou být použity jako bezpečné antimikrobiální látky pro ochranu potravin44 (např. bakteriociny třídy IIa jsou aktivní vůči některým kmenům Listeria45), jako synbiotika ve směsi s prebiotiky, enzymy, s různými formami minerálních látek s vysokou biologickou dostupností a obsahovými látkami rostlin jsou alternativou modifikátorů metabolizmu a antibiotik ve formě krmiva pro hospodářská zvířata46. Výzkum současné doby a blízkost praktické aplikace jeho výsledků ukazuje, že prakticky největší význam budou mít klasické probiotické bakterie rodu Lactobacillus; za posledních 10 let o tom významně svědčí počet pracovišť, které se studiem těchto organizmů zabývají počet publikací a citací. Pro živočišnou výrobu je to velmi příznivé, rod Lactobacillus je zde používán a je naděje, že přinese další významný pokrok v produkci zvířat. Těžko lze předpokládat, že by byly metabolity tohoto typu používány v izolované formě jako doplňková látka do krmiv, lze si však představit reálně koncipovaná synbiotika 9
s obsahem optimálních kmenů, která by byla zdrojem těchto látek. Snad výsledky výzkumu, které jsou velice povzbudivé, povedou ze stagnace současný výzkum a použití probiotik, ve kterém se v současnosti (aslepoň v ČR) nachází. Při studiu těchto peptidů je však nutné dobře oddělit biolgocký účinek jednotlivých složek, které se nacházejí v kultivačním médiu: antimikrobiální účinek totiž může jít na vrub zcela jiných látek než peptidů, jak bylo prokázáno v případě Lactobacillus plantarum VTT E78076: totální inhibici růstu Gram-negativních testovaných mikroorganizmů a Enterobacter agglomerans VTT E-90396 způsobila směs nízkomolekulárních sloučenin, konkrétně benzoové
kyseliny,
methylhydantoinu,
mevalonolaktonu
a
3-(2-methylpropyl)-2,5-
piperazindionu47, které jsou metabolickými produkty těchto mikroorganizmů. Při použití uvedených mikroorganizmů je však třeba postupovat velmi uvážlivě a nelze se nezmínit o jistém nebezpečí, které může pramenit z nedostatečně prověřených kmenů a které se týká možného transferu genů rezistence na významná antibiotika. U některých kmenů Lactobacillus sp. bylo zjištěno, že mohou být hostitely pro přenos těchto genů resistence, které potom (v průběhu střevního metabolizmu) přenášejí do jiných patogenních bakterií. Proto musí být každý kmen dobře testován konsekventní řadou antibiotik ve validovaném testu, aby se zabránilo použití nevhodných kmenů, které by potom mohly (např. jako startovací kultury v jogurtech) přinést nežádoucí potíže48. Na druhé straně – rod Lactobacillus je stále nejběžnější a nejrozšířenější a to i z hlediska probiotického použití (do jeho výzkumu byly věnovány dosud velké finanční prostředky u kterých se předpokládá návratnost), a proto se věnuje velká pozornost efektivním metodám, které sledují antimikrobiální aktivtu jeho metabolitů49,50. Tabulka 1 uvádí výsledky výzkumu a použití metabolitů významných kmenů bakterií z průmyslových sbírek, případně z přirozeného prostředí. Tab. 1. Antiinvazní aktivita metabolitů některých kmenů bakterií Mikroorg. Bacillus cereus
Látka Nisin
Biologická aktivita
Lit.
V kombinaci se palmitátem sacharosy P-1670 působí
51
proti
Gram-pozitivním
bakteriím
a
Listeria
monocytogenes; synergismus nisinu byl pozorován při použití palmitátů sacharosy (P-1570, P-1670) a stearátů sacharosy (S-1570 a S-1670) proti některým kmenům L. monocytogenes, B. cereus, Lactobacillus plantarum, S. aureus
10
Tab. 1
pokračování
Zdroj neuveden
Nisin
Látka potenciálně využitelná v potravinářském průmyslu
52
Zdroj neuveden
Nisin
Přehled biologického účinku v kombinaci s karvakrolem a
53
thymolem na viabilitu buněk (Bacillus cereus); zjištěno, že tato kombinace je vhodným antimikrobiálním agens pro minimálně tepelně ošetřované potraviny Zdroj neuveden
Nisin
Biologická aktivita vzhledem k ochraně potravin
Enterococcus
Nespecifikovaný
Izolace
faecium Enterococcus
54
jeho
55
bakteriocin
antimikrobiální aktivity
Enterocin ON-157
Izolace a čištění bakteriocinu, stanovení fyzikálně-
56
faecium NIAI 157
bakteriocinu
z kultury
a
stanovení
chemických charakteristik, stanovení biologické aktivity (inhibice Enterococcus sp., Lactobacillus sake, Listeria monocytogenes)
Enterococcus
Enterocin A
Izolace
faecium P21
Enterocin B
antimikrobiální aktivita vůči blízkým mléčným baktériím, Listeria
z produktu
suché
monocytogenes,
fermentace, Staphylococcus
výrazná
57
aureus,
Clostridium perfringens, C. botulinum Enterococcus
Enterocin 012
galinarum 012
Izolace z duodena pštrosa, antimikrobiálně účinný vůči
58
Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophillus, L. sake, Listeria
innocua,
Propionibacterium
Propionibacterium sp.,
Clostridium
acidipropionici, perfringens,
Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium (a 1 kmen Escherichia coli) Lactobacillus
Acidofilin 801
Izolace, čištění, stanovení fyz.-chemických charakteristik,
acidophillus
antimikrobiální spektrum úzké (jen na podobné druhy
IBB 801
rodu Lactobacillus), Gram-negativní bakterie Escherichia
59
coli Row, Salmonella Panama 1467 Lactobacillus
Laktobin A
Izolace, určení přibližné struktury, stanovení inhibičního
amylovorus
spektra vůči proteinázám, sekvence řetězce. Zjištěna
LMG P-13139
příslušnost bakteriocinu ke třídě IIb (Klaenhammer)
Lactobacillus
Nespecifikovaný
brevis OG1
bakteriocin
Lactobacillus
Laktocin 705
casei CRL705
60
Viz Lactobacillus plantarum F1 Bakteriocin IIb typu, složený ze dvou proteinových komponent;
diskutován
vliv
obou
jednotek
61
na
antimikrobiální aktivitu Lactobacillus gasseri KT7
Gassericin KT7
Izolován z feces kojenců, aktivní vůči mléčným bakteriím a potravním patogenům (Clostridium sp., Listeria sp., Enterococcus sp.)
11
62
Tab. 1
pokračování
Lactobacillus
Helveticin 51
helveticus G51
Izolován z kultury sýra Grana, částečná
fyz.-chem.
63
charakterizace; silná aktivita vůči některým termofilním druhů r. Lactobacillus
Lactobacillus
Nespecifikovaný
Produkován při fermentaci mléka L. helveticus 2700,
helveticus 2700
bakteriocin
inhibuje růst 7 kmenů L. delbrueckii ssp. bulgaricus,
64
produkční L. helveticus 2700, 14 kmenů L. acidophilus, 1 kmen L. plantarum 2903 a L. jugurti 2819 Lactobacillus
Laktocin M3
Produkován v kultuře Bulgarian yellow cheese po
paracasei
inokulaci Lactobacillus paracasei paracasei M3, částečně
paracasei M3
určena struktura; inhibuje růst Saccharomyces cerevisiae
65
NBIMCC 1812, Candida blankii NBIMCC 85, C. pseudointermedia NBIMCC 1532 Lactobacillus
Plantaricin F
plantarum BF001 Lactobacillus
Detailní stanovení kultivačních podmínek pro produkci a
66
vyřešení rámcové struktury Plantaricin 1.25
Izolace
z
produktu
suché
fermentace,
stanovení
plantarum
základních fyz.-chem. charakteristik, citlivosti vůči
TMW 1.25
běžným proteázám; inhibice různých kmenů Lactobacillus
67
a Staphylococcus aureus Lactobacillus
Nespecifikovaný
Probiotický kmen používaný jako startér při fermentaci
plantarum L4
bakteriocin
zeleniny, konzervaci plodů oliv v humánní i živočišné sféře.
Produkce
bakteriocinu
aktivního
68
vůči
enteropatogenní flóře, sporulujícím mikroorganizmům a fungálním organizmům, dosud neizolován Lactobacillus
Plantaricin LP84
Termostabilní, působí proti široké skupině Gram-
plantarum
pozitivních
NCIM 2084
mikroorganizmy přenášené potravou a další patogeny
Lactobacillus
Nespecifikovaný
plantarum
bakteriocin
Lactobacillus
Plantaricin ST31
plantarum ST31
i
Gram-negativních
mikroorganizmů, 70
Antimikrobiální aktivita Inhibice
některých
69
kmenů
rodu
Lactobacillus,
71
Leuconostoc sp., Pediococcus sp., Streptococcus sp., Bacillus sp., potravních patogenů vč. Staphylococcus aureus
Lactobacillus
Plantaricin 35d
plantarum
Antibakteriálně účinný vůči Staphylococcus aureus,
72
Listeria monocytogenes
Lactobacillus
Nespecifikovaný
Produkován uvedeným kmenem v prostředí solného
plantarum C10
bakteriocin
stresu; inhibice bakteriálních patogenů přenášených potravou vč. Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, kmeny Clostridium. Velmi nízká aktivita vůči mléčným bakteriím
12
73
Tab. 1
pokračování
Lactobacillus
Plantaricin W
plantarum
Směs
dvou
peptidů
působících
antimikrobiálně
74
synergicky, inhibice široké skupiny Gram-pozitivních bakterií
Lactobacillus
Plantaricin F
Antibakteriální působení
75
Plantaricin 423
Malý termostabilní protein, antimikrobiálně účinný vůči
76
plantarum BF001 Lactobacillus plantarum 423
široké skupině Gram-pozitivních patogenů přenášených potravou,
dále
Staphylococcus
sp.,
Listeria
sp.,
Pediococcus sp., Lactobacillus sp. ad. Lactobacillus
Nespecifikovaný
Bakteriocin(y)
plantarum Zn 42,
bakteriocin (y)
portugalských
Zn 50, Zn 52
izolovaný oliv,
ze
inhibice
solného
roztoku
z
některých
kmenů
r.
77
Lactobacillus, některých patogenů přenášených potravou vč. Listeria monocytogenes, Staphylococcus viridans, Escherichia coli, Salmonella sp.
Lactobacillus
pediocin
plantarum ALC01
Kombinace živé kultury Lactobacillus plantarum ALC01
78
a pediocinu (produkovaného bakterií) pro inhibici růstu Listeria v sýru a lososím mase
Lactobacillus
Nespecifikovaný
Izolace z produktu suché fermentace, antimikrobiálně
plantarum Lp31
bakteriocin(y)
účinný
vůči
Gram-pozitivním
i
79
Gram-negativním
mikroorganizmům Lactobacillus
Nespecifikovaný
Inhibice růstu E. coli NCTC10418, Enterococcus faecalis
plantarum F1
bakteriocin(y)
EF1,
neinhibuje
Candida
albicans
80
ATCC10231,
Klebsiella sp. UCH15; bakteriociny jsou podobné, ne však identické, liší se tepelnou stabilitou (bakteriocin z L. brevis je stabilnější). Lactobacillus
Nespecifikovaný
reuteri
bakteriocin
Lactobacillus
Reuterocyklin
reuteri LTH2584
Chemická charakteristika antimikrobiálního bakteriocinu
81
Široké inhibiční spektrum zahrnující Lactobacillus sp.,
82
Bacillus subtilis, B. cereus, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Listeria innocua
Lactrobacillus
Reuterin
reuteri
Kmen
izolován
z neupravovaného
mléka
z farmy
83
v blízkosti Ankary; inhibice Listeria monocytogenes, nikoli Salmonella sp.
Lactobacillus
Reuterin
Studium biologických vlastností a možnost fixace tkání
84, 85
ABP-118
Malý termostabilní dvou-peptidový bakteriocin tř. IIb,
86
reuteri Lactobacillus salivarius ssp.
z ileálně-cekální oblasti lidského GIT; poprvé izolován ze
salivarius
známé lidské probiotické bakterie a charakterizován na
UCC118
genetické úrovni
13
Tab. 1
pokračování Inhibice Listeria monocytogenes
87
Pediocin F
Účinný proti řadě patogenů přenášených potravou
88
Pediococcus
Pediocin L
Izolace, vyčištění, stanovení základních fyz.-chem.
89
pentosaceus L
Pediocin S
charakteristik, termostabilní, antimikrobiálně účinný proti
Lactobacillus
Nespecifikovaný
sanfrancisco C57
bakteriocin
Pediococcus acidilactici F
Pediococcus
patogenům
pentosaceus S
sporulujících
přenášeným
potravou,
Gram-pozitivních
a
inhibuje
růst
Gram-negativních
kmenů bakterií, klíčení spor Bacillus subtilis ATCC 10225, ATCC 10254, Bacillus cereus 11778
Je nutné také zajistit, aby kmeny probiotických bakterií, které mají být použity v potravinářství a živočišné výrobě, neprodukovaly bakteriociny, které ničí pozitivní střevní mikroflóru. Existuje skupina malých, v kyselém prostředí rozpustných spórových proteinů, které mohou být použity k inhibici stěny bakteriálních buněk. Je známa také možnost tvorby bakteriofágového vektoru zahrnujících sspC geny pro tvorbu těchto malých proteinů90. 2.4.2
Živočišné peptidy (proteiny)
Živočišná surovina je dostupná v relativně velkém množství a může sloužit jako skutečně reálný zdroj látek použitelných jako antiinvazní prostředky. Na tomto poli probíhá velmi intenzívní výzkum, zahrnující nejen buňky, ale i jejich subtilní části a to nejen v oblasti humánní, ale i v oblasti živočichů, kteří nejsou savci (mořští živočichové, ptáci); existují údaje o tom, že výzkum avidních cytokinů může být prospěšný z hlediska antimikrobiálního a imunitního i pro člověka, např.91. Je však nutno zapomenout na to, že by se výsledky tohoto výzkumu mohly uplatnit v běžné potravinářské praxi nebo živočišné výrobě. Zcela určitě se však malé, anfifilní antimikrobiální peptidy z různého materiálu (také rostlinného, jak bude ukázáno dále) mohou uplatnit jako antifungální prostředek92. Nesporně velký význam budou mít peptidy vzniklé proteolýzou potravinářské suroviny, resp. masa různých živočichů (teplokrevných i ryb) nebo mléčných produktů – tyto produkty vykazují vůči invazním agens zvýšení přirozené odolnosti (imunity). Jsou neškodné (za předpokladu čistoty výchozí suroviny). Z mléka přichází v úvahu výroba laktoferrinu a lysozymu, ale také ovotransferrin, α-laktalbumin a β-laktoglobulin93. Produkty z masa živočichů, ryb a krve mohou mít široké použití, nejen v potravinářství a živočišné výrobě, ale také ve farmacii a kosmetice94. 14
Produkty připravované ze savčí červené krevní složky: Hemocidiny jsou antimikrobiální látky (směsi), připravované z peptidů obsahujících hem; částečně štěpený hemoglobin, myoglobin a cytochrom c mají mikrobicidní aktivitu vůči poměrně širokému spektru mikroorganizmů. Nejaktivnějším fragmentem je apomyoglobin (zásah do membrány Escherichia coli)95. Porfyriny přírodní i polosyntetické vykazují antimikrobiální a antivirovou aktivitu založenou na schopnosti katalyzovat peroxidázové a oxidázové reakce, absorbovat fotony a generovat ROS a ovlivňovat tak lipidy membrán mikroorganizmů. Fotodynamicky aktivní porfyriny a ftalocyaniny závislé na světle působí destrukci řady Gram-pozitivních a Gram-negativních bakterií. Tyto látky mají relativně nízkou toxicitu96 a představují jeden z nově se rozvíjejících oborů chemie léčiv. Produkty připravované z bovinního mléka Kolostrum (mlezivo) je získáváno z kravských prsních žláz prvních 24-48 hodin po otelení. Tekutina je po homogenizaci fluidně vysušena a zároveň pasterizována max. 15 min. při 140 °C. Výrobci tvrdí, že přítomné tkáňové faktory jsou ve směsi natolik stabilní, že se rozkládají při tomto postupu jen omezeně. Takto sušený materiál obsahuje: immunoglobuliny a růstové faktory, proteiny 63-65 % (vč. laktoglobulinu, albuminu, laktalbuminu, prealbuminu), vlhkost 4,26 %, popel 4,85-4,97 %, tuk 0.8-3 %, laktózu 2-3 %, elementy: Ca 0,26 % P 0,24 %, Mg 0,04 %, Na 0,07 %, K 0,14 %, Fe 0,0002 %, Cu 0,00006 %, Co 0,00006 %, Mn 0,000016 %, I 0,00003 %. Z vitamínů a vitagenů jsou přítomny: cholin 0,12 %, kalciferol 4 IU/100 ml, v čerstvém materiálu: tokoferol 2-3 mg/100 ml, thiamin 500 mg/100 ml, niacin 100 mg/100 ml, pantothenová kyselina 220 mcg/100 ml, niacin 70-80 mcg/100 ml, pyridoxin 50-70 mcg/100 ml, kyanokobalamin 1 mcg/100 ml, biotin 3-4 mcg/100 ml, listová kyselina 5-9 mcg/100 ml, askorbová kyselina 2,5 mg/100 g, riboflavin 500 mcg/100 ml. Jako imunitní faktory jsou zastoupeny: immunoglobuliny - ve vysoké koncentraci jsou přítomny IgG, dále IgM, IgA, IgE, dále byly identifikovány Secretory IgA, IgA Specific Helper Factor (sIgA) (indukuje syntézu IgA), α-1-antitrypsin, α-1-fetoprotein, α-2-makroglobulin, hemopexin, haptoglobin, β-2-mikroglobulin C3, C4, orosomukoid, IL-1, IL-6, IL-10, TNF, interferon-γ, laktoperoxidáza, xanthinoxidáza, laktoferrin, lymfokiny a lysozym, Proline-Rich Polypeptide (PRP), α-2-glykoproteiny, AP-glykoprotein, široká skupina specifických antibakteriálních, virových, -kvasinkových a -protozoálních protilátek a významná hladina sloučenin
15
neprotilátkového charakteru zahrnující glykokonjugáty. Z růstových faktorů jsou přítomny: Insulin-like Growth Factor 1 (IgF-1, vysoká koncentrace), Transforming Growth Factors A and B (TgF A & B), Epithelial Growth Factor (EgF), Fibroblast Growth Factor (FgF), prolaktin, Gonadatropin Releasing Hormone s doprovodnými peptidy (GnRH a GAP), insulin. Růstové faktory, které jsou v něm obsaženy, mají antimikrobiální aktivitu97; je však nesporné, že se na této aktivitě podílejí také imunoglobuliny, laktoferrin a lysozym. Laktoferrin (glykoprotein obsahující 703 aminokyselin s molekulovou hmotností 80 kDa) je pokládán (stejně jako lysozym) za antibiotikum savců.
Chrání organizmus před
mikrobiálními infekcemi, má imunomodulační efekt98, vykázal však také antioxidační a protizánětlivou aktivitu. Aktivovaný laktoferrin má silný deterenční účinek na patogenní bakterie, zejména může-li být dislokován ve formě biofilmu; v současnosti už existují technologické postupy, které umožní komercionalizaci takových přípravků a jejich použití proti invazním agens99. Tento aktivovaný laktoferrin, který je z hlediska funkčnosti zlepšenou formou přírodního, izolovaného laktoferrinu, je velmi silným blokátorem patogenní mikroflóry na povrchu produktu (např. potraviny): brání např. adherenci Escherichia coli O157:H7 na povrchu hovězího masa, silně váže Salmonella typhimurium nebo Campylobacter jejuni na kůži brojlerových kuřat a brání proliferaci Listeria monocytogenes na hotových potravinách určených k bezprostřední konzumaci100. Aktivovaný laktoferrin je pokládán za látku velmi použitelnou zejména v potravinářství, které je věnována řada přehledných prací, např.101,102. Není třeba zdůrazňovat, že stejně, jako se o této látce uvažuje (a začíná se používat) v potravinářství, lze ji aplikovat také v určitých případech v živočišné výrobě. Protože disponuje také imunomodulačními vlastnostmi (snižuje uvolňování IL-1, IL-2 a TNF-α), uvažuje se o něm jako o léčivu103; de facto „zametá“ neproteinově vázané železo v tělesných tekutinách a zánětlivých ložiscích, tlumí poškození tkání ROS a snižuje dostupnost kovu invazními bakteriemi, houbami a neoplastickými buňkami; lze jej použít v chovech ryb, přípravcích pro orální hygienu a dětské mléčné výživě104. Dalším vhodným místem pro aplikaci je střevní mukóza a jeho účinky v tomto kompartmentu jsou více než zřejmé. Lysozym je u obratlovců poměrně široce rozšířený enzym charakteru hydrolázy (E.C.3.2.17) složený ze 129 aminokyselin, s hmotností 14,5 kDa. Přirozený lysozym má bazický charakter s isoelektrickým bodem při pH 10,5-11,0; optimální účinek vykazuje při pH 4,5. Už před zhruba deseti lety byl doporučen jako antimikrobiální látka pro ochranu potravin105. U Grampozitivních bakterií poškozuje vnější peptidoglykanovou vrstvu, Gram-negativní bakterie a buňky kvasinek jsou odolné. Byla vypracována metoda jeho izolace z vaječného bílku, který 16
je jeho bohatým zdrojem; u vyčištěného preparátu se ukázalo, že je účinný vůči Escherichia coli a zástupcům r. Enterococcus, významnou aktivitu vykazuje na Listeria monocytogenes, ovšem zástupci rodu Salmonella jsou vůči němu rezistentní106. U látky však byla popsána také neenzymová mikrobicidní aktivita107; lze ji produkovat transgenními rostlinami po vnesení bovinní cDNA za pomoci virových vektorů (Tobamovirus)108. Laktoglobuliny (především β-laktoglobulin o hmotnosti 18 kDa, složený ze 162 aminokyselin) jsou účinné vůči širokému spektru patogenních mikroorganizmů a mají schopnost neutralizovat mikrobiální faktory virulence (toxiny). Je diskutována jejich antimikrobiální aktivita a možnosti jejich aplikace zahrnujících také prevenci a léčbu invazními agens109. 2.4.3 Peptidy (proteiny) vyšších rostlin Peptidy vyšších rostlin s antimikrobiální aktivitou nejsou dosud záležitostí tak široce známou, jako je to u jiných druhů antiinvazních látek. Bylo však zjištěno, že se vyskytují ve většině (ne-li ve všech) rostlinných druhů; všechny tyto peptidy obsahují sudý počet cysteinových jednotek (4, 6, 8), které jsou párově spojeny disulfidickými můstky, zajišťujícími vysokou stabilitu peptidu. Obecně se dělí na: •
Thioniny,
•
Rostlinné defensiny,
•
Proteiny přenášející lipidy,
•
Peptidy heveinového,
•
Peptidy knotttinového typu,
•
Ostatní látky
Z hlediska dislokace jsou prakticky ve všech rostlinných orgánech, v těch, které nejsou zatíženy stresem, se vyskytují v zevní vrstvě buněk orgánu; thioniny jsou predominantně lokalizovány intracelulárně110. V celkové antimikrobiální ochraně rostlin hrají tyto látky významnou roli; protože je rostlinný materiál produkčně velmi dobře dostupný, izolační metody k získání peptidových koncentrátů jsou stále zdokonalovány a snižuje se jejich finanční náročnost, jsou nadějným invenčním fenoménem i pro použití v živočišné (a možná i humánní praxi); významné je to, že u nich nebyla prozatím nalezena resistence na antibiotika. Jako ukázka může sloužit nález fabatinů, patřících do skupiny thioninů, které byly izolovány z bobu obecného (Vicia faba). Obsahují 47 aminokyselin (8 cysteinových zbytků, tj. 4 disulfidické můstky), jsou aktivní jak vůči Gram-pozitivním, tak Gram-negativním
17
mikroorganizmům, na kvasinky jsou však neúčinné (Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans)111. Byly nalezeny nové rostlinné glykoproteiny (izolovány z Chelidonium majus), použitelné na kmeny rodů Staphylococcus a Enterococcus rezistentní vůči methicilinu; mohou být
podstatou
nových
antimikrobiálních
látek
použitelných
v případě
stafylokoků
rezistentních vůči methicilinu a vankomycinu a stejně tak dobře na multirezistentní enterokoky112.
Tato práce ukazuje otvírající se prostor v možnostech studia rostlinných
proteinů, které by se mohly uplatnit v budoucnu i vůči bakteriím rezistentním vůči veterinárním antibiotikům, resp. jiným chemoterapeutikům. Pro reálnou produkci antimikrobiálně působích proteinů různého druhu je velmi perspektivní použít transgenní rostliny; současné manipulace genotypu různými vektory jsou už natolik propracované a jednoznačné, že těmito rostlinami lze dosáhnout komerční produkce terapeutických peptidů113, která se už skutečně využívá (např. pro produkci superoxiddismutázy aj. enzymů) a je bezesporu proveditelná manipulace s cílem produkovat vlastné rostlinné peptidy s výraznou antimikrobiální aktivitou, využitelné v živočišné výrobě. 2.5
Nízkomolekulární antiinvazní látky
2.5.1 Metabolity rostlin a hub obecně Nízkomolekulární metabolity rostlin a hub, „small molecules“ (tj. látky do mol. hmotnosti 1000) – zde s výjimkou některých oligo- a polysacharidů, hrají v poslední dekádě významnou roli jak z hlediska základního, tak i z hlediska aplikovaného výzkumu. Současný trend ve vývoji nových léčiv se totiž posunul do jiné oblasti: klesl počet nově syntetizovaných látek oproti stavu před 15 lety (látky jsou nově připravovány na základě výsledků predikčních matematických modelů, nikoli „naslepo“, jako dříve podle hesla „čím více, tím lépe“) a stále větší pozornost se začíná věnovat látkám starým, známým, které jsou historicky prověřeny, zejména z hlediska toxicity a vedlejších účinků s cílem nalézt u nich účinky nové. Tento trend se začíná objevovat i v oblasti přírodních látek. Sekundární metabolity rostlin jsou významným, historicky využívaným prostředkem kromě terapie v potravinářském průmyslu a teprve před zhruba 10 lety jim začala být věnována pozornost z hlediska živočišné výroby. Tyto důvody nejsou primární, ale sekundární související s eliminací antibiotických stimulátorů růstu ze zemědělské praxe. Současný výzkum zahrnuje široký pohled na rostlinné metabolity jako antimikrobiální agens114,115,116,117,118,119. Obsahovým látkám rostlin je věnována širší pozornost než pouze z hlediska antiinvazního (resp. je vhodné, aby obsahové látky studovaných taxonů vykazovaly nejen např. antimikrobiální účinky, ale i další jiné, jako 18
antioxidační, protizánětlivé ad.), ale je možné je využít i z hlediska potravinářského (nutraceutického)120,121,122. Studiu jsou podrobovány i silně účinné látky, jako jsou alkaloidy: řada isochinolinových alkaloidů vykazuje antiplasmodiální a cytotoxickou aktivitu123, některé chinolizidinové alkaloidy mají antiinvazní aktivitu124, jsou známy antimikrobiální účinky berberinu (Berberis sp.), jeho synergizmus a interakce125,126. Je tedy zřejmé, že pole výzkumu těchto látek i v zemědělské oblasti může přinést prakticky dobře využitelné výsledky127,128,129. 2.5.2 Primární metabolity 2.5.2.1 Aminokyseliny Použití aminokyselin jako synergizátorů antimikrobiální aktivity není dosud běžné, ačkoliv jsou tyto studie kryty patenty: u protozoálních infekcí se ukázal účinný D-karnitin a jeho acylderiváty130, některé baktericidní látky ve směsi s povrchově aktivními látkami obsahují ve směsi arginin131 nebo lysin132. 2.5.2.2 Sacharidy Významnou roli v této skupině látek hraje D-glukosamin a jeho polymery, chitin a chitosan. Glukosamin je bazický monosacharid, který má schopnost snižovat rozvoj infekce způsobené mikroorganizmy, kontaminujícími potravu; je velmi účinný zejména ve směsi se šťávou z Eleocharis
dulcis133.
K prevenci
infekcí
bylo
také
navrženo
použití
některých
monosacharidů (glukosy, galaktosy), rozvětvených oligosacharidů a galaktooligosacharidů inhibujících intestinální absorpci mannosy (slepice)134; aplikace těchto látek je v současnosti dosti rozšířena (zejména v USA) a bylo o ní hovořeno v předešlých studiích. Druhou skupinu látek tvoří polysacharidy různé struktury. Velmi povzbudivé výsledky byly nalezeny u kombinace vlákniny, antimikrobiálních agens a extraktů některých dřevokazných hub, dostatečně dobře pěstovatelných, jako např. Ganoderma lucidum; přípravek je aktivní vůči Klebsiella pneumoniae ATCC 4352135. V tomto případě jsou použity určité antimikrobní látky, je však nepochybné, že v menší koncentraci než obvykle, protože významný synergizující efekt má polysacharidová matrix v kombinaci s houbovým extraktem. O některých polysacharidech, resp. β-glukanech např. z čeledi Poaceae, zejména polysacharidech ovsa (Avena sativa), je dostatečně dlouho dobu známa řada účinků. Literatura uvádí poměrně velké množství prací, týkajících se imunostimulační aktivity těchto glukanů: u ovesného glukanu [β-(1→3, 1→4)] byla u myší s navozenou imunosupresí zjištěna zvýšená rezistence vůči infekci Eimeria vermiformis136. 19
Polysacharidy vzniklé na bázi D-glukosaminu jsou, podobně jako polosyntetické fosfolipidy, jednou ze samostatných součástí farmaceutické chemie: kromě toho, že jsou běžnou komponentou živočišných těl mají různé farmakologické účinky, disponují také funkčními schopnosti, které umožňují jejich použití ve farmaceutické technologii jako pomocné látky, ale také v potravinářství. Hlavní „látkou“ této skupiny je chitosan (1) – deacetylovaný chitin (deacetylace chitinu má být z cca 90-92 %), připravovaný z odpadních hmot při zpracování garnátů. Látka má široké možnosti uplatnění137: z našeho pohledu lze využít určité vlastnosti antifungální138 a antimikrobiální139,140,141 (je uváděna dokonce antimikrobiální aktivita vůči některým vodním patogenům142). Chitosan potencuje antimikrobiální aktivitu některých antimikrobiálních látek, jako např. benzoanu sodného (na některé kvasinky)143 a sumárního polárního extraktu z listů blahovičníku (Eucalyptus sp.); tato bezpečná mikrobicidní směs je údajně účinná na methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes, Salmonella enteritidis, ale také na některé mikromycety (Aspergillus niger, Penicillium citrinum) a Trichophyton mentagrophytes144. Určitého
pokroku
bylo
dosaženo
v parciální
syntéze
chitinových
derivátů:
hydrolyzovaném chitosanu a upraveném do vodorozpustné formy, resp. polymerních látek, které nemají přírodní předlohu145. Tyto látky vykazují antiseptickou aktivitu vůči některým kmenům Escherichia coli, Bacillus subtilis, B. megatherium, B. thuringiensis, Penicillium sp., Mucor sp., Aspergillus sp., Rhizopus sp., Saccharomyces cerevisiae146. Hydrolyzované formy chitosanu jsou prozatím doporučovány proti kvasinkám přenášeným potravou a některým bakteriím na fermentované zelenině147 a k ochraně ovoce a zeleniny148.
CH2OH O
CH2OH O OH
OH
O
O NHCOCH3
O NHCOCH3
n
1 2.5.2.3 Lipidy Z lipidních látek přírodního původu byl antimikrobiální účinek nalezen především u mastných kyselin; byly nalezeny vztahy struktura-účinek zahrnující efekt délky uhlíkového řetězce, počet dvojných vazeb a přítomnost dvojných skupin149. Byly sledovány kyseliny C6-C22 a to
20
jak volné, tak ve formě monoglyceridů150; u některých z nich byly zjištěny zajímavé antivirotické účinky (Herpes simplex virus), aktivita vůči řadě patogenních Gram-pozitivních i Gram-negativních bakterií, Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Streptococcus skupin A a B a Staphylococcus aureus. Velmi významnou aktivitu v tomto směru vykázal monokaprin (1-monoglycerid kapronové kyseliny)151. Za pozornost stojí zmínka o antimikrobiální aktivitě kyselin se středně dlouhým řetězcem (MCFAs), resp. o kyselině laurové. MCFAs
mohou fungovat v krmivu pro zvířata nejen jako jeho antimikrobiální
složka, ale mají také určité růstově-promoční vlastnosti152. Kyselina laurová se jako antimikrobiální agens může prozitivně uplatnit při výkrmu slepičích brojlerů153; může také zvyšovat antimikrobiální působení nisinu154. 2.5.3 Sekundární metabolity Struktury přírodních látek pocházejících z rostlin nebo z činnosti hmyzu (propolis aj.), které disponují využitelným antiinvazním účinkem, jsou poměrně různorodé. Existuje řada látek, které mají skvělé antimikrobiální vlastnosti, ale jsou prozatím nepoužitelné zpravidla proto, že jejich pořizovací cena je příliš vysoká, nebo nesplňují požadavky EU na látky použitelné jako doplňkové látky do krmiv (relativní toxicita, dosud neobjasněný účinek metabolických reziduí apod.), ačkoliv jsou to látky používané v terapii (fytoteraputických preparátech), anebo o ně není z důvodu konzervativnosti výrazný zájem. Z hlediska reálně použitelných struktur tvoří převažující část této skupiny látky fenolické a jednoduché terpeny; ostatní sloučeniny (saponiny, diterpeny, tritrepeny, atd.) jsou v úzkém zastoupení. Při výběru látek, resp. studiu rostlinných surovin se ukázalo jako velmi efektivní vycházet ze zdrojů běžně dostupných, které jsou prověřeny historickou zkušeností, tj. ovoce, případně zeleniny; např. finská studie sledovala účinek fenolického komplexu (kyselin, flavonoidů atd.) v plodech běžných ovocných druhů rostoucích (pěstovaných) na teritoriu z hlediska antimikrobiální aktivity. Extrakty z plodů morušky, maliníku, jahodníku silně inhibovaly růst zástupců rodu Salmonella, izolovaný myricetin tlumil růst všech mléčných bakterií, izolovaných z lidského zažívacího ústrojí155. Studie tohoto typu bývají velmi často zdrojem využitelných výsledků. 2.5.3.1 Organické kyseliny různé struktury Aromatické hydroxykyseliny jsou kromě antimikrobiálního účinku také nositely antioxidační aktivity: taková skutečnost je velmi přínosná pro praktické použití, jak o tom bylo diskutováno už dříve. Směs gallové kyseliny (2) a oxidu hořečnatého tlumí růst Escherichia 21
coli156. Některé hydroxyskořicové kyseliny (kyselina chlorogenová; 3) vykazují antilisteriální aktivitu157. COOH
HO
COOH
HO COOH
HO
OH
OOC OH
OH
OH OH
OH
OH
2
3
4
Estery kávové kyseliny (4) vykázaly in vitro inhibiční aktivitu vůči rostlinným patogenním bakteriím a houbám158; prakticky lze k tomuto účelu využít extrakty ze zástupců rodu Echinacea: v orgánech této rostliny jsou alkamidy, deriváty kyseliny kávové – především echinakosid (5), cynarin (6) a dále kyselinu cichorovou. Sumární extrakt z kořenů má antibakteriální a virustatický účinek, stijmuluje fagocytózu (podporuje imunitu). Byla navržena metoda standardizace těchto surovin (extraktů)159.
O
OCH2CH2
COOH
HO
OH GlcOH2C
OH
HO
O COO OH
HO
OOC COOH
OH
OH O
COO
CH3 HO
CH3O
OH OH
HO OH OH
HO
5
6
7
Patrně nejdostupnější kyselinou (a má z tohoto typu kyselin největší praktický význam) je kyselina ferulová (7); odhaduje se, že je obsažena zhruba v jedné třetině všech dosud fytochemicky studovaných dvouděložných rostlin a ve dvou třetinách rostlin jednoděložných. Je běžnou součástí buněčné stěny obilovin a vhodným technologickým postupem ji lze z této suroviny získat (např. ovesné slámy). Její biologické účinky jsou široce známy a je poměrně běžné její používání ve formě nutraceutik160. Přírodní estery této kyseliny mají antimikrobiální vlastnosti161, stejně jako feruloyloligosacharidový ester izolovaný
22
z odpadů při zpracování ananasu. Vůči bakteriím je mnohem účinnější než samotná kyselina ferulová: zasahuje do růstu řady Gram-pozitivních i Gram-negativních bakterií mimo Lactobacillus delbrueckii, Streptococcus mutans, S. salivarius, Enterococcus faecalis a E. casseliflavus162. OH H 3C
H 3C
OH
OH
COCH3 O
HO
HO
O
OH
O Orutinosa
COCH3 OH
8
O
9
Usninová kyselina (8) (existující ve dvou izomerech), která byla izolována z lišejníků (Usnea sp., Ramalina sp., Evernia sp., Parmelia sp., Lecanora sp., Nephroma sp. a Cladonia sp.) je efektivní vůči široké skupině Gram-pozitivních bakteriálních kmenů včetnů kmenů z klinických izolátů, rezistentních fenotypů (oba enantiomery); bylo také zjištěno, že každý z obou enantiomerů zasahuje jinou část mikrobního spektra163. Na konci této skupiny je nutné zmínit se o ligninové frakci ze dřeva zástupců rodu Pinus sp.; ve směsi s vitaminy K2, K3, epigallokatechin-gallátem, chlorogenovou kyselinou, gallovou kyselinou a extraktem z listů čajovníku je tato směs vhodná jako antimikrobiální ochrana domácích zvířat a drůbeže164. 2.5.3.2 Flavonoidy Flavonoidy představují jednu z nejsledovanějších skupin přírodních látek; za posledních dvacet let o nich bylo publikováno více než 10 tisíc prací a nebylo by efektivní vypočítávat na tomto místě detailně antimikrobiální aktivitu, uvedeme pouze několik příkladů, např. sledování aktivity těchto látek na bakterie rezistentní vůči některým běžným antibiotikům165, antimikrobiální aktivitu extraktů finských rostlin s obsahem flavonoidů a fenolických látek166 ad. Nejznámější a nejdostupnějším flavonoidním glykosidem této skupiny je rutin (9); v dilučním testu byl nejaktivnější vůči Mycobacterium smegmatis167. Je to látka netoxická, široce používaná (vyskytuje se v některém ovoci a řadě zelenin) a je nepochybné, že v zažívacím ústrojí hraje určitou antimikrobiální roli.
23
Z dalších potravinářských surovin byly sledovány antimikrobiální látky z Psidium guajava: jednalo se o dva glykosidy morinu (10) a kvercetinu (11): vykázaly určitou aktivitu vůči Salmonella enteritidis a Bacillus cereus168. Významným zdrojem fenolických látek – jak organických kyselin, tak flavonoidů - je také propolis: na toto téma bylo publikováno velké množství prací, některé z nich jsou instruktivními přehledy169. Byl sledován účinek 40 sloučenin z propolisu na růst Streptococcus mutans a glukosyltranferasovou aktivtu vyvolanou mikrobem: nejúčinnější látkou této skupiny se jevil apigenin170 (10). Je ovšem nutné přiznat, že propolis je surovinou poměrně problémovou: je tendence používat jej spíše jen zevně, protože je prakticky nemožné tuto drogu standardizovat. Přitom je nutné věnovat velkou pozornost emergentním látkám. Ukázalo se např., že některé vzorky propolisu obsahují polycyklické aromatické uhlovodíky, resp. látky ze živičných povrchů vozovek – dosud není zjištěno, proč včely právě tento materiál sbírají, v každém případě je to však surovina velmi nehodnotná. Z tohoto důvodu je věnována v poslední době pozornost „propolisu“ ze zimních lepkavých pupenů Populus nigra sbíraných na jaře; z těchto pupenů byla izolována řada flavonoidů a fenolických látek a sledována jejich antimikrobiální aktivita171. OH
OH O
HO
O
HO OH OH
OH
OH OH
O
OH
10
O
11 OH O
HO
OH
O
12 2.5.3.3 Procyanidiny Procyanidiny jsou fenolické kondenzační produkty, které vycházejí z monomerních pentahydroxyflavanů, resp. většinou (+)-katechinu (13) a (-)-epikatechinu (14) kondenzací
24
mezi polohou C4 pyranového kruhu a polohou C8 aromatického kruhu další molekuly flavanu. Počet kondenzovaných jednotek bývá 2 až několik. OH
OH O
HO
O
HO
OH
OH OH
OH OH
OH
(14)
(13)
OH
OH HO
HO
O
O
OH
OH OH
OH OH
OH
OH
HO
O
HO
OH O
OH
OH OH
OH
OH
OH
(15)
(16)
Japonskými autory byla sledována antifungální a fungicidní aktivita katechinu (a rostlinných drog s jeho obsahem) vůči Trichophyton172; při studiu této látky byla zjištěna skutečnost, kterou bylo možné předpokládat: rozdílný účinek izomerů. Pentahydroxyflavan má v pyronové části své molekuly dvě chirální centra z toho vyplývá, že mohou existovat 4 izomery: (+)- a (-)-katechin (jsou enentiomerní) a (+)- a (-)-epikatechin. Tyto látky v přírodě skutečně existují, zcela běžné jsou pouze (+)-katechin a (-)-epikatechin. Při studiu enantiomerů katechinu se ukázalo, že (-)-katechin je allelochemické agens, vylučované kořeny chrpiny (která je plevelná), plní roli fytotoxinu, má širokou herbicidní aktivitu (postrádá antimikrobiální účinky) a hraje patrně významnou roli v chemické ekologii při ontogenezi této rostliny. Rostlina exkretuje také z určité části (+)-katechin, který není fytotoxický, má však antibakteriální aktivitu vůči agens, napadajícím kořeny173. Z výsledků studií jasně vyplývá, že optická aktivita je významným faktorem určujícím antimikrobiální (antiinvazní) aktivitu těchto polyfenolů. Z hlediska antimikrobiální aktivity byl sledován také (-)-epikatechin izolovaný z kůry taxonu Ulmus davidiana var. japonica, který vykázal inhibiční aktivitu vůči Staphylococcus aureus a Listeria monocytogenes174.
25
V poslední době jsou monomerní katechiny používány už poměrně široce, především v humánní aplikaci (nutraceutika, kosmetika), především pro svůj antialergický a antioxidační účinek. V nemalém počtu případů bývají používány spolu se svými kondenzačními produkty – procyanidiny ve formě čištěných fenolických frakcí extraktů. Je také běžné, že tento komplex obsahuje strukturálně blízké flavonoidy. Směs procyanidinů a flavonoidů izolovaná z plodů klikvy (Oxycoccus palustris) výrazně snižuje bakteriální adherenci na povrch tkání175. Geraniny A a B z nati Geranium niveum byly účinné vůči Giardia lamblia a Entamoeba histolytica176. Velmi dobře využitelným zdrojem těchto biologicky aktivních látek mohou být některé snadno pěstovatelné rostliny, v jejichž tkáních je vysoký obsah uvedených látek (nejlépe s dalšími sloučeninami, které antimikrobiální účinek podporují) a také odpad při zpracování některých průmyslových surovin. V první skupině rostlin lze uvést řepík sibiřský, Agrimonia pilosa: fytochemický výzkum nati prokázal antimikrobiálně účinné látky177. Při pozdějším studiu se ukázalo, že zajímavou antimikrobiální aktivitu mají také izolované katechinové deriváty178. Už samotný extrakt z nati této rostliny měl zajímavé antimikrobiální účinky: působil ve vysokém zředění proti Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Shigella boydii, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Staphylococcus albus a Staphylococcus aureus179 a měl určité tenicidní účinky180. Na tomto účinku se kromě zmíněných katechinových procyanidinů podílejí
kumariny
(agrimonolid),
flavonoly
(taxifolin),
třísloviny
(ellagotaniny),
floroglucinové deirváty (agrimofol), triterpeny (1-hydroxytormentilová kyselina, 28-glukosid tormentilové kyseliny) a fenolické kyseliny (vanilová kyselina)180. V ČR je pěstován podobný druh – řepík lékařský, Agrimonia eupatoria s vyšším obsahem flavonoidů a tříslovin. V humánní praxi se po určitou dobu udržel jako doplněk stravy přípravek, obsahující dekontaminované, velejemně mleté listy tohoto druhu k regulaci mikrobiální aktivity ve střevech a zlepšení trávení. Použití rostlinné části se vak neukázalo jako efektivní, protože celulózová matrix brání biologické dostupnosti obsahových látek. Optimální je použití ve formě suchého extraktu. Do druhé skupiny zdrojů lze zařadit extrakt z vláken slupek plodu kokosovníku (Cocos nucifera); polyfenolové sloučeniny byly aktivní vůči Staphylococcus aureus a surová frakce bohatá na katechin byla aktivní vůči kmenu viru Herpes simplex typu 1 (HSV-1ACVr), rezistentnímu na acyklovir. V polyfenolové frakci byl nalezen (+)-katechin, (-)epikatechin a kondenzované třísloviny (typově viz procyanidiny B-1 (15) a B-2 (16))181.
26
V tomto výčtu procyanidinových zdrojů se nelze nezmínit o obsahových látkách semen grapefruitu (Citrus paradisi): polyfenolové sloučeniny mají antimikrobiální aktivitu182, je vypracována frakcionovaná extrakce sloučeniny ze semen pomocí superkritické fluidní extrakce183, v ČR jsou dokonce tyto přípravky používány (Citrogrep kapky, Citri Plus-Štíhlá linie tobolky, Emusol-Q10 Plus kapky ad.), v poslední době však bylo zjištěno, že nemalá část antimikrobiální
aktivity
je
způsobena
nepovolenou
přísadou
konzervačních
látek
(methylparaben, triklosan)182, které tuto příznivě působící surovinu v očích veřejně zbytečně zdiskreditovaly. 2.5.3.4 Taniny Tanin je souhrnný název pro skupinu přírodních polyfenolů s poměrně široce různorodým složením, jejichž vlastností je srážení živočišné pokožky, tj. produkce úsně. Lze je rozdělit v zásadě na dvě velké skupiny: •
gallotaniny a ellagotaniny (hydrolyzovatelné třísloviny – po kyselé hydrolýze lze dokázat glukosu a fenolické složky), jejichž základ tvoří gallová (digallová) nebo ellagová kyselina (17) esterifikující glukózu za tvorby pentadigalloyglukosy. Sloučenina označovaná jako tanin (gallotanová kyselina, tříslová kyselina) vytváří koloidní roztok kyselé reakce,
•
katechinové
třísloviny
(kondenzované),
které
vznikají
na
základě
kondenzace
pentahydroxyflavanu. Vyskytují se velkém množství taxonů vyšších rostlin (dvouděložných) a mají praktický význam. Jejich srážecí efekt na bílkoviny tkání je podstatně výraznější než u látek předchozí kapitoly (oligomerních procyanidinů), a proto zde byly vyčleněny jako samostatná kapitola. Tyto látky mají dobré antimikrobiální a antiinvazní účinky (roztok taninu byl používán americkou armádou za 2. světové války k ošetřování ran), bohužel, řada těchto rasantně působících látek má zároveň z pochopitelných důvodů určité antinutriční účinky. Problematičnosti v použití těchto látek jsou věnovány přehledné studie, např.184; jedním z hlavních účinků v případě rostlinných patogenů je vazba železa do komplexu185. Celá problematika účinku tříslovin je však širší, jak se ukázalo v řadě studií, např. jejich vlivu na likvidaci amastigotů Leishmania donovani, uvolňování oxidu dusnatého a TNF v makrofágu (in vitro)186. Tak jako i v případě jiných skupin látek, jsou třísloviny (a jim podobné polyfenoly) obsaženy v potravinářských (krmivářských) surovinách a lze je využít, např. ze semen manga (Mangifera indica) byly získány polyfenoly (ve formě etanolového extraktu), dále podrobené 27
studiu
na
antimikrobiální
aktivitu
(43
kmenů
mikroorganizmů
–
patogenních
mikroorganozmů, přenášených potravou); látky měly poměrně široké antimikrobní spektrum187. Dalším zajímavým objektem je hlávkový salát (Lactuca sativa subsp. capitata). Polyfenoly, které jsou v nadzemní části obsaženy, mohou být použity jako dezinfekční a antiseptický prostředek; šťáva z tkáňového homogenátu vykazuje významný antifungální účinek188. O O
OH
HO
O CH3
CH3 O
OH HO
O
O
HO
OH
O O
17
18
O
O R1
R2
HO
OH 19 R1 = R2 = OCH3 20 R1 = OCH3, R2 = H 21 R1 = R2 = H
2.5.3.5 Kurkuminoidy Tento
pojem
zahrnuje
skupinu
substituovaných
bis(hydroxycinnamoyl)methanových
pigmentů, vyskytujících se v oddeních různých druhů rodu kurkuma (Curcuma domestica, C. zedoaria, C. xanthorrhiza, ad.). O látkách bylo pojednáno v dřívějších studiích: vykazují zhášecí aktivitu pro superoxidový anion, peroxid vodíku, inhibují lipidovou peroxidaci v různých tkáních, inhibují oxidaci LDL, mají protizánětlivý, antikancerogenní a antiHIV efekt (velmi úspěšný je tetrahydrokurkumin 18). Z těchto důvodů se začaly významně uplatňovat v humánní oblasti (nutraceutika), jsou však součástí běžné potravy jako curry koření. U kurkuminu (19) byla zjištěna jak in vitro, tak in vivo určitá aktivita vůči Herpes simplex viru typu 2
189
. Neméně účinná je však také antimikrobiální aktivita těchto látek:
např. ethanolový extrakt z oddenků Curcuma longa je signifikantně efektivní vůči 28
mikromycetám Fusarium oxysporum, Aspergillus niger, A. nidulans, Alternaria solani a bakteriím, jako např. Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas pyocyanea. V některých případech jsou údajně na hranici srovnatelnosti s antibiotiky190. Je však potřebné vzít v úvahu, že se jednalo o studie in vitro a také skutečnost, že zmíněné látky jsou vysoce lipofilní (v hydrofilním prostředí organizmu velmi málo rozpustné), obtížně přecházejí do tělních tekutin a mohou fungovat pouze extracelulárně. Nicméně jedná se o látky velmi aktivní a atraktivní, jak o tom svědčí počet publikací emitovaných za posledních 10 let na toto téma a v případě potřeby nebude jistě významným problémem zabývat se jimi a vyřešit záležitost vhodných transportních forem těchto látek (prodrugs). U obsahových látek kurkumy, resp. analogů kurkuminu (20, 21) byl prokázán inhibiční efekt na biotransformaci aflatoxinu B1, což je velmi významné pro zvýšení bezpečnosti ne zcela čistých surovin přijímaných lidským i živočišným organizmem191. 2.5.3.6 Silice Většinou komplikované směsi monoterpenických uhlovídků a jejich derivátů (alkoholů, ketonů, esterů), případně seskviterpenů (a seskviterpenových laktonů) s převahou jedné nebo několika málo složek, jsou nositeli různých farmakologických účinků. Jedním z těchto efektů je také antimikrobiální a antivazní aktivita. Silice jsou z hlediska významnosti svého obsahu v morfologických částech rostlin významné jen pro malou část rostlinné říše, především pro třídu Pinopsida (jehličnany), z třídy Magnoliopsida (dvouděložných rostlin) pak pro řády Myrtales, Polygalales, Lamiales a Asterales. Antibakteriální a antifungální aktivita silic a jejich obsahových látek je studována stále192,193,194,195,196,197,198,199,200. Některé studie jsou věnovány konkrétním čeledím – těm, u nichž se předpokládá účinek z hlediska obsahu určitých loučenin na základě dřívějších historických zkušeností, jako jsou čeledi Asteraceae, Lamiaceae a Poaceae201. Z těchto studií vyšla určitá skupina rostlin (cca 50), u kterých lze hovořit o velmi využitelných až zajímavých účincích. Jedná se prakticky o zástupce rodů Allium, Arnica, Carum, Cinnamomum, Coriandrum, Curcuma, Eucalyptus, Chamomilla, Laurus, Mentha, Myrtus, Ocimum, Origanum, Rosmarinus, Satureja, Salvia, Syzygium, Thymus a některé další. Současně s antimikrobiální aktivitou je sledována aktivita antioxidační a to zejména u kořenin193,202,203; některé silice mají také anthelmintickou aktivitu202, určité složky silic mají aktivitu antiherpetickou (Herpes simplex virus typ 2)189. Existují návrhy složení směsí s obsahem silic, které lze použít k desinfekci povrchů204, směsi silic (skořice, nové koření,
29
saturejka zahradní, tymián) se solemi chitosanu (propionat, sorbat) proti patogenům přenášeným potravinami (Escherichia coli, Listeria monocytogenes) a posklizňovém patogenu Botrytis cinerea; kombinace silic se solemi chitosanu se projevila jako velmi účinná205. Velmi využitelné se ukázaly také kombinace antimikrobiálních látek (peniciliny, cefalosporiny, makrolidová antibiotika), terpeny (silice z Leptospermum, Melaleuca) ve veterinární medicíně: kombinace mají synergický efekt a mohou být použity při léčbě metritis a mastitis u hospodářských a domácích zvířat206. Dá se předpokládat, že v takovém případě je spotřeba antibiotik nižší a bylo by zároveň velmi vhodné sledovat případný vývoj rezistence na použité kmeny. Synergický antibakteriální účinek prokázala směs obsahující siličné složky a vykazující také regenerační a dekontaminační efekt: jedná se o směs anisalkoholu, borneolu a rhodinolu207. Antimikrobiální účinek mají také některé polosynteticky připravené komplexy monoterpenů s aminy použitelné ve veterinární medicíně proti bakteriálním, fungálním a protozoálním onemocněním; např. Procarvol jse komplexem karvakrolu a prokainu, jeho antimikrobiální účinek byl demonstrován na kravách, prasatech a ovcích208. V následujícím přehledu jsou uvedeny rostlinné taxony s obsahem látek, jejichž antimikrobiální (antiinvazní) účinky jsou markantní a prakticky využitelné, další budou jen stručně diskutovány. 2.5.3.6.1 Allium sp. Česnek setý (Allium sativum) je dlouhou dobu pokládán za léčivou potravinu, u níž byla provedena řada klinických studií209. Je doporučován jako potenciální antikancerogenní prostředek vykazující zhášecí aktivitu na volné radikály, kterou disponují především dvě hlavní komponenty zralých hlíz: allicin (22), diallyldisulfid (23) (Z)-ajoen (24) a (E)-ajoen (25), a. Další obsahové látky (strukturně blízké), jako jsou S-allylcystein a S-allylmerkapto-Lcystein, vykazují také významnou biologickou aktivitu. S-allylcystein vykazuje retardaci růstu transplantovaných nádorů a je zřejmé, že přípravky z této rostliny mohou chránit před vývojem určitého typu zhoubného bujení. Kromě chemoprotektivního efektu má česnek řadu dalších, velmi využitelných účinků: antitrombotický, antihyperlipidemický, antiartritický a hypoglykemický210. Stejně jako cibule kuchyňská (Allium cepa) ovlivňuje metabolismus eikosanodiů a umožňuje tak použití při ovlivňování kardiovaskulárních onemocnění211. Velmi významný je také antiinvazní účinek: obsahové látky působí antibakteriálně, antivirově, antifungálně a antiprotozoálně212; přípravky s antimikrobiálním účinkem byly v 90. letech dokonce patentovány213. Organosirná sloučenina izolované z olejového macerátu byly identifikovány jako E-4,5,9-trithiadeka-1,7-dien-9-oxid (iso-E-10-devinylajoen); tato 30
látka působí proti Gram-pozitivním bakteriím (Bacillus cereus, B. subtilis, Staphylococcus aureus a kvasinkám), méně účinná je na Gram-pozitivní bakterie. Tato látka je ve svých účincích slabší než E-ajoen, Z-ajoen (vznikají při zpracování cibulí) a Z-4,5,9-trithiadeka-1,7dien-9-oxid (iso-Z-10-devinylajoen). Z těchto výsledků bylo vyvozeno, že trans-izomerie (E) a poloha dvojné vazby u iso-E-10-devinylajoenu snižují antimikrobiální aktivitu214. Celkový (surový) extrakt z česneku je však účinnější na potlačení růstu Gram-negativních bakterií než bakterií Gram-pozitivních: tento extrakt také tlumí růst kvasinek, spektrum těkavých sirných sloučenin je poměrně široké (13 látek)215. Sirné sloučeniny vycházející z S-alk(en)yl-Lcysteinsulfoxidů jsou podobné jako v případě brukve (Brassica) – zahrnují poměrně širokou skupinu
Gram-pozitivních,
Gram-negativních
bakterií
a
hub;
vzhledem
k jejich
organoleptickým vlastnostem je však problematické jejich použití k ochraně potravin216. Celkově lze konstatovat, že antimikrobiální aktivita sumárních extraktů z hlíz česneku vůči patogenním organizmům je poměrně vysoká.
H2C
S
S
H2 C
CH2
S
S
CH2
O 22
23
O H2C
O
S
S
S
CH2
H2C
24
S
S
S
CH2
25
2.5.3.6.2 Cinnamomum sp. Hlavní obsahovou látkou skořicovníku, které byla věnována pozornost, je cinnamylaldehyd (26), který je součástí silice různých skořicovníků, především však taxonu Cinnamomum aromaticum (skořicovníku čínského; Etheroleum cinnamommi cassiae). Tento aromatický aledehyd má údajně stejnou desinfekční aktivitu jako fenol. Silice (s obsahem ca 90 % aldehydu) působí proti zástupcům rodu Streptococcus, Staphylococcus a Gonococcus ve zředěních 1:40 000, 1:1 600, 1:24 000. Je účinný také vůči Vibrio v koncentraci 1:8 000 až 1:16 000, tlumí dále růst Elberthella thyphosa, Neisseria sp., Escherichia coli, Odium albicans180. Silice může být použita jako přírodní antimikrobiální aditivum do některých potravinářských výrobků217. Cinnamylaldehyd nad rozdíl od karvonu (Etheroleum carvi) navozuje depleci zásob ATP v buňkách Saccharomyces cerevisiae, způsobuje ireverzibilní
31
únik metabolitů a enzymů přes cytoplazmatickou membránu. To vysvětluje, proč cinnamaldehyd působí fungicidně na rozdíl od karvonu (27), který má pouze fungistatický efekt218. Ukázalo se také, že umělá přísada dimethylsulfoxidu k silici skořicovníku (resp. cinnamyladehydu) v dáve 10-150 mg/ml zvyšuje až 50krát jeho antimikrobiální aktivitu219. 2.5.3.6.3 Eucalyptus sp. Silice blahovičníku je připravována z různých zástupců rodu Eucalyptus, které jsou bohaté na 1,8-cineol (Eucalyptus globulus LABILL., Eucalyptus fruticetorum F. V. MUELLER (syn. Eucalyptus polybractea R. T. BAKER), Eucalyptus smithii R. T. BAKER, ad.). Hlavními obsahovými látkami jsou 1,8-cineol (28) ( 86,8%, p-cymen 2,7%, α-pinen 2,6%, limonen 0,5%, geraniol a kamfen. CH3 O
H3C CH3 O
COOH
H3C H3 C
26
CH2
27
28
Silice má in vitro výrazný antimikrobiální účinek vůči Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa a zvláště vůči Mycobacterium avium, tlumí růst některých mikromycet (Aspergillus aegypticus, Penicillium cyclopium, Trichoderma viride), působí fungicidně vůči Candida tropicalis, Rhizopus nigricans, Penicillium digitatum, Candida albicans, Aspergillus niger, Cryptococcus rhodobenhani, Saccharomyces cerevesiae, Cryptococcus neoformans, Mucor mucedo, Helminthosporium sativum, Alternaria solani, Nigrospora panici, Aspergillus fumigatus a Streptomyces venezuelae. Fenolový koeficient silice je 3,55. Kromě antimikrobiálních efektů tlumí syntézu prostaglandinů, má lokálně hyperemizující efekt, působí expektoračně, sekretomotoricky, antitussicky, má povrchově smáčecí účinek a zlepšuje komplianci plic180. Siličným složkám blahovičníku je věnována řada přehledných studií, např.220
32
2.5.3.6.4 Foeniculum vulgare MILL. Nažky fenyklu jsou běžnou léčivou drogou, používanou v humánní terapeutické praxi; silice fenyklu hořkého (Foeniculum vulgare ssp. vulgare var. vulgare) obsahuje 12-25 % fenchonu (29) a 55-75 % E-anetholu (30). Jak droze tak silici byla věnována pozornost z hlediska antimikrobiálního (a v případě silice také antioxidačního) účinku221,222. Silice je in vitro účinná
vůči
Escherichia
coli,
Streptococcus
pyogenes,
Staphylococcus
aureus,
Mycobacterium avium, Bacillus cereus, Salmonella enteritids, působí fungicidně proti Alternaria solani, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Cryptococcus rhodobenhani, Helminthosporium sativum, Mucor mucedo, Nigrospora panici, Penicillium digitatum, Rhizopus nigricans a Saccharomyces cerevesiae180. Fenchon se ukázal baktericidní a fungicidní v koncentracích 1:128 a 1:512 vůči Escherichia coli, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Microspora audounii, Trichophyton sp. a Trichospora cutaneum180. CH3 O
CH3
CH3 CH3
CH3 O
29
30
2.5.3.6.5 Melaleuca sp., Leptospermum sp. Oba dva rody rostlin z čeledi Myrtaceae jsou domácí pro oblast Austrálie a Nového Zélandu; zatímco rod Melaleuca je obecně ve světě znám jako „tea tree“, Leptospermum („manuka“) není tak široce rozšířen, ačkoliv spektrum obsahových látek v silici je kvalitativně podobné. Rod Melaleuca poskytuje několik významných drog, především ve formě silice: Melaleuca alternifolia (Melaleucae aetheroleum), Melaleuca cajuputi (Cajuputi etheroleum rectificatum), Melaleuca dissitiflora (Melaleucae aetheroleum), Melaleuca leucadendra (Melaleuceae leucadendrae etheroleum), Melaleuca linariifolia (Melaleuceae etheroleum), Melaleuca quinquenervia (Melaleuceae quinquenerviae etheroleum), Melaleuca viridiflora (Niaouli etheroleum). Pro terapeutické účely je nejdůležitější Melaleuceae etheroleum, pocházející z Melaleuca alternifolia (vlastní „tea tree oil“). Silice obsahuje zhruba 100 terpenických látek a podle hlavních sloučenin vytváří typy, např. typ terpinen-4-olový (který je běžný) obsahuje ca 40,1 % terpenen-4-olu, γ-terpinen 23 %, α-terpinen 10,4 %, 1,8-cineol 33
5,1 %, terpinolen 3,1 %, p-cymen 2,9 %, α-pinen 2,6 %, α-terpineol 2,4 %, δ-kadinen 1,3 %, limonen 1 %, viridifloren 1 %.180. Tyto silice mají výbornou penetrační schopnost, lipidní rozpustnost, baktericidní a fungicidní účinek. Jsou účinné proti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Klebsiella pneumoniae, Propionibacterius acnes, Acinetobacter baumannii, Serratia marcescens, Candida albicans, Branhamella catarrhalis, Mycobacterium smegmatis, Clostridium perfringens, Bacteroides fragilis, Bacillus subtilis a Enterococcus faecalis.180 Klasické silici (tea tree oil) byla věnována nejen experimentální, ale také klinická pozornost; ukázalo se, že i když nepatří mezi nejaktivnější silice (sledované in vitro), má velmi široký radius zásahu mikroorganizmů. Zasahuje některé antibioticky rezistentní kmeny bakterií a flukonazol-rezistentní zástupce Candida, méně však zasahuje komenzální organizmu typu Lactobacillus (což je velmi výhodné). Bylo pozorováno, že olejová vehikula, organická rozpouštědla a povrchově aktivní látky, velmi často používaná pro solubilizaci silice jsou nevýhodné, protože snižují její aktivitu223. Z hlediska chemického (a následně antiinvazního) jsou sledovány také další druhy rodu Mellaleuca, zjišťován profil jejich hlavních látek a tyto výsledky porovnávány s biologickou aktivitou silic224,225. Ačkoliv je tea tree oil surovinou na trhu běžnou, je sledováno složení silice dalších zástupců čeledi Myrtaceae a to zejména Leptospermum scoparium (Manuka) a Kunzea ericoides (Kanuka), rostoucích na podobných místech jako Melaleuca sp. Je sledován monoterpenový profil těchto silic pocházejících z různých chemovarů. Přitom bylo zjištěno, že nejvyšší antimikrobiální aktivitu má silice, pocházející z chemovaru z East Cape226. Kromě antimikrobiální aktivity silic těchto druhů byla věnována pozornost na skeletární a hladkou svalovinu a další efekty. Byly nalezeny rozdíly v účinku: Manuka vykazuje na hladké svalovině spasmolytickou aktivitu, Kanuka a Melaleuca má určitou aktivitu spasmogenní. Kanuka má nízkou antifungální aktivitu, vysokou aktivitu antimikrobiální, Manuka je silně antifungální, ne však do té míry, jako Melaleuca. Vzorky silice Manuka byly ve své antioxidační aktivitě mnohem konzistentnější než vzorky Kanuka, Melaleuca je bez antioxidační aktivity. Tyto výsledky ukazují, že uvedené silice mají rozdílné indikační oblasti227.
34
2.5.3.6.6 Ocimum sp. Listy (případně silice) z bazalky pravé (Ocimum basilicum) jsou používány v léčitelské praxi kromě jiných indikací jako karminativum, spasmolytikum a mírné antiseptikum. Silice z pěti různých klasifikovaných chemovarů (s charakteristickou vůní připomínající koření) byla podrobena studiu na antimikrobiální aktivitu vůči běžným Gram-pozitivním, G-negativním bakteriím, kvasnikám a houbám, které jsou běžnými patogeny, přenášenými potravou. Všech 5 vzorků silice bylo antimikrobiálně aktivních vůči všem testovaným organizmům s výjimkou Flavimonas oryzihabitans a Pseudomonas sp. Bylo také zjištěno, že silice anýzové odrůdy má inhibiční efekt na Lactobacillus curvatus a Saccharomyces cerevisiae228. Pozornost je věnována také jiným druhům bazalky (O. gratissimum, O. canum, O. kilimandscharicum), které jsou používány při různých onemocněních, jako je malárie, kašel, bronchitidy, urogenitální potíže, parazitická onemocnění kůže, aj. Tyto taxony by mohly být zdrojem antimikrobiálních surovin, protože obsahují nejen thymol, ale řadu dalších aktivních látek229. 2.5.3.6.7 Origanum sp. Za hlavní antiinvazní látky těchto rostlinných druhů jsou pokládány dva polohové izomery fenolických mototerpenů – thymol (31) a karvakrol (32). Obě látky jsou synteticky dostupné v potřebných monožstvích, většinou jsou však využívány silice s jejich obsahem, protože další terpeny amplifikují jejich účinek. CH3
CH3 OH
COOH
OH H 3C
CH3
31
H3 C
CH3
32
33
Při studiu antimikrobiální aktivity listů Lippia multiflora se ukázalo, že nepolární hexanový extrakt je antimikrobiálně nejúčinnější a později z něho byl izolován jako účinná složka karvakrol230. Jako antimikrobiální látka byl účinný v kombinaci se skořicovou kyselinou (33) na čerstvých řezech melounu a plodů kiwi (v koncentracích 1 mM (0,015 % roztok karvakrolu)231. Potravou přenášené mikrobní agens Bacillus cereus (v tomto případě na rýži)
35
bylo ve svém růstu tlumeno karvakrolem; protože má terpen ve vyšších koncentracích výraznou chuť a vůni, byl použit v nižší dávce a s úspěchem přidán cymen jako synergizační látka pro dosažení potřebné antimikrobiální aktivity232. Karvakrol má také vliv na růst a produkci toxinu Bacillus cereus; je-li látka přidána v nižší než MIC dávce, snižuje se riziko tvorby toxinu a zvyšuje bezpečnost produktu (potravního)233. Bylo však zároveň zjištěno, že u tohoto druhu mikroorganizmu se může vyvinout adaptace na karvakrol a to tehdy, je-li v přítomem v médiu v nižších dávkách než letálních234. Zabránění tomuto procesu může být v synergizmu s jinými látkami (použití nikoli čisté látky, ale např. silice, anebo kombinací dvou či několika antimikrobiálních sloučenin). Prakticky využitelného účinku se dosuhuje kombinací karvakrolu a thymolu: obě sloučeniny jsou přítomny v řadě silic, především získaných z nadzemní částí rostlin rodů Thymus, Origanum a Ocimum: při studiu vlivu těchto sloučenin (a Etheroleum origani) na Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus bylo prokázáno, že náležitá (tedy nikoli podprahová) koncentrace obou látek ve směsi může totálně inhibovat oba mikroorganizmy235. Směs obou látek snižuje zápach sanitární vody z chovu hospodářských zvířat inhibicí růstu mikroorganizmů v nich obsažených236. Tento efekt se projevil také u pevného organického odpadu z chovu prasat. Látky nejsou metabolizovány v anoxickém prostředí zvířecích exkrementů a mohou tak být použity k tlumení nepříjemného zápachu a růstu patogenů v organickém materiálu237. Zkušeností s nimi bylo využito při návrhu doplňkové směsi pro zvířata s obsahem karvakrolu a thymolu jako baktericidních agens. Obsah každé z látek se pohybuje kolem několika ppm (v závislosti na vlhkosti materiálu) a jejich hmotnostní poměr ve směsi od 1:5 až k 10:1 (karvakrol:thymol). Směs je určena do krmiva, pitné vody nebo k omývání238. Studiu antimikrobiální aktivity byly podrobeny také výchozí rostlinné suroviny: byla sledována např. silice z Thymus herba-barona LOISEL rostoucí na území Sardinie (obsahuje kromě jiných terpenů především 73-75,4 % karvakrolu a 1 % thymolu). Příznivý účinek na Gram-pozitivní bakterie in vitro (MIC 0,125-0,500 mg/ml) a houby (MIC 0,125-0,500 mg/ml) ukázal, že je to vhodný mateirál s antiseptickými a konzervačními vlatnostmi, využitelný v různých sférách239. V současné době je v zemědělské praxi kupodivu dávána větší přednost produktům z některých zástupců rodu Origanum. Je to patrně z praktického hlediska: produkčně je snazší vypěstovat z jednotky plochy větší množství Origanum vulgare ssp. hirtum než Thymus vulgaris. Stejně tak jako v předešlých případech je věnována pozornost různým taxonům rodu Origanum, např. O. multiflorum rostoucím v Anatolii; obsah karvakrolu v silici se u toho 36
druhu pohybuje až na hranici 92,95 % a je tedy logické, že vykázal příznivý antimikrobiální účinek na 4 nejběžnější testované bakterie a 4 houby240. Silice z Origanum majorana (linalool 32,68 %, terpinen-4-ol 32,30 %) a Origanum compactum (karvakrol 49,52 %, p-cymen 21,22 %, γ-terpinen 14.21 %) pocházející z Maroka, byly podrobeny studiu účinků na plísně, kvasinky a bakterie. Úplné inhibice bylo dosaženo při použití koncentrace 4 ppm silice Origanum compactum (všechny patogeny), zatímco silice z Origanum majorana inhibovala pouze kvasinky a bakterie mléčného kvašení v koncentraci 5 ppm241. Z toho plyne, že O. compactum může být taxonem vhodným pro další studium. Silice z Origanum vulgare byla podrobena studiu na Candida albicans; silice zcela inhibovala růst tohoto patogena v kultuře in vitro při koncentraci 0,25 mg/ml. V této studii byla použita také zvířata) systémový kandidózový model) a pro srovnání byl použit také karvakrol. Bylo zjištěno, že po perorální aplikaci obou látek (v olivovém oleji) byl vzhled myší z kosmetického hlediska lepší v případě silice než karvakrolu. Použití této silice by mohlo přinést perpektivní výsledky242. 2.5.3.6.8 Pelargonium sp. Rod Pelargonium se v poslední době stal rovněž zajímavým z hlediska antimikrobiální aktivity. Je v blízkosti rodu Geranium, který poskytuje několik léčivých drog (G. macrorrhizum, G. maculatum, G. robertianum, G. sanguineum) – většinou natí nebo kořenů, převahou s obsahem různých typů tříslovin nebo jednoduchých fenolických látek (flavonoidů)180. V literatuře je diskutován rozdíl mezi druhy obou rodů z hlediska antimikrobiální, antifungální a antioxidační aktivity243. Zdá se, že některé druhy (a odrůdy) Pelargonium by mohly být využity jako antimikrobiální prostředek při výrobě potravin244; účinek silice a hydrodestilátu z několika pěstovaných odrůd byl sledován v médiu z brokolicového homogenátu (koncentrace silice 1000 ppm) proti Enterobacter aerogenes a Staphylococcus aureus. Kompletní inhibice Staphylococcus aureus nastala v případě použití silice z odrůd Sweet Mimosa, Mabel Gray, At. Snowflake, Royal Oak, Attar of Roses, Chocholate Peppermint, Clorinda a P. graveolens; antibakteriální aktivita vůči E. aerogenes snížena, pouze v případě silice z ´Mabel Gray´ byla významná. Bylo zjištěno, že odpovídající hydrosoly (voda nasycená silicí) jsou prakticky bez účinku245. 2.5.3.6.9 Rosmarinus officinalis Nať rozmarýnu lékařského je běžným kořením; v současné době nabývá její farmaceutické a potravinářské použití zejména ve Střední Evropě stále více na významu. Silice, které je 37
v listech 1,0-2,5 % obsahuje jako hlavní komponenty kafr, 1,8-cineol a α-pinen. Kromě monoterpenů obsahuje nať (listy) diterpenové fenolické látky karnosolovou kyselinu (34), karnosol (35), rosmanol a řadu jejich derivátů (artefaktů). Z derivátů skořicové kyseliny jsou klasicky přítomny depsidy kávové kyseliny (až 8,4 % v sušině listů) a triterpeny odvozené od oleanu a ursanu180. OH
CH3
HO
CH3
CH2OH
OH HO
CH3
OH
CH3
O
OH COOH
O
H
H H3C CH3
H H3C CH3
34
C
OH
OOC
CH2
35
OH
36
Silice je poměrně silně účinná proti řadě různých mikroorganizmů (bakterie, kvasinky, mikromycety). Celkový biologický účinek však není založen jen na účinku silice, ale na všech obsahových látkách, tzn., že nejaktivnější bude alkoholový extrakt. Bylo to demonstrována na izolaci rosmové kyseliny a rosmanolových derivátech, které jsou účinné proti Streptomyces scabies246. Sumární alkoholový extrtakt z listů rozmarýnu (Oxy´less, používaný jako potravní antioxidant do tuků), byl účinný proti Leuconostoc mesenteroides, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Bacillus cereus. Zdá se, že celkový antibakteriální účinek je z větší části způsoben diterpeny247. 2.5.3.6.10 Salvia sp. Obsahové látky zástupců rodu Salvia (šalvěj) jsou nositeli významných farmakologických účinků; kromě těch, jejichž zájem leží mimo rámec této studie je to antimikrobiální a antivirová aktivita, antioxidační, protizánětlivý a antimutagenní účinek248. Nejběžnějším a nejpoužívanějším taxonem v naší oblasti je šalvěj lékařská, Salvia officinalis. Složky silice tohoto taxonu pěstovaného na Balkáně jsou dobře známy, stejně tak jako profil antimikrobiální aktivity silice249; byly také sledovány polární extrakty z květů, listů a nati250. Listy tohoto taxonu patří mezi staré léčivé rostliny, byla jí věnována velká pozornost, a to nejnom z hlediska terapeutického, ale i toxického180. Silice (v dalmatské droze 1,2-3,6 %) obsahuje kromě jiných terpenů α- a β-thujon, které jsou toxické na centrální nervový systém a 38
rostlina je v současnosti jako léčivá droga problematická. Hlavní složky uvedené silice se pohybují v následujícím obsahu: kafr 8,4-24 %, 1,8-cineol 8,4-24 %, α-thujon 22,2-36,8 %, β-thujon 4,0-27,5%; minoritními složkami jsou borneol 2,1 %, b 1,6 %, kamfen 4,4 %, βkaryofyllen 3 %, α-humulen 4,4 %, α-pinen 3,5 %, β -pinen 2,2 % a viridiflorol 6 %. V nati jsou však obsaženy také polární deriváty hydroxyskořicové kyseliny (depsidy) – např. rosmarinová kyselina (36) (0,8-1,7 % v obchodní droze), dále flavonoidy (ca 19 glykosidů, jejichž aglykony jsou apigenin, luteolin a kemferol). Nelze zapomenout na výskyt diterpenů – kyseliny karnosolové (salvin) a jejího hořce chutnajícího laktonu karnosolu (pikrosalvin). Kromě toho jsou v listech pentacyklické triterpeny lupanového, oleanového a ursanového typu. Látky mají řadu biologických účinků: významné jsou účinky antioxidační a především antimikrobiální vůči Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Bacillus cereus, Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli. Antivirotický účinek byl prokázán na Herpes homis (typ 2) HVP 75, Influenza A2 Mannheim 57, Newcastle virus (kmen 11914 Ei), Herpes simplex virus180. Obsah thujonů ve velkou překážkou při praktickém využívání této rostliny, v současné době jsou však prováděny pokusy s parciálním odstraněním těchto terpenů a také se šlechtěním na co nejnižší obsah. Výsledky, které by bylo možné využít v průmyslovém měřítku však ještě nejsou k dispozici. Za zajímavé je nutno pokládat abietanové diterpeny z kořenů Salvia lanigera rostoucí v Egyptě (mikrostegiol, ferruginol a 7α-ethoxyroyleanon); tyto látky vykazují významnou antimikrobiální aktivitu251. 2.5.3.6.11 Různé rostlinné taxony Perspektivní rostliny, které vykázaly in vitro antimikrobiální aktivitu jsou uvedeny v tab. 2; byly vybrány rostliny, které jsou dostupné (reálně pěstovatelné nebo získatelné) a kterým je věnována fytochemicko-farmakologická pozornost. Tab. 2
Antibakteriální účinek běžných léčivých rostlin (silic) Taxon
Aframomum danieli
Účinná látka Silice: monoterpeny
Curcuma longa
Účinek Účinek proti Gram-pozit. i Gram-negat.
Lit. 252
bakteriím, kvasinkám, mikromycetám
Zingiber officinale (oddenky s kořeny) Boswellia carteri (pryskyřice)
Olibanum
Účinná proti S. aureus, Sarcina lutea, Mycobacterium phlei, B. subtilis, E. coli, Neisseria catarrhalis, P. aeruginosa, C. albicans
39
180
Tab. 2
pokračování
Calamintha nepeta
Silice: pulegon, menthon,
Vůči silici citlivé: A. niger, E. coli, S.
ssp. glandulosa
piperitenon, piperiton
aureus, S. enteritidis, B. subtilis, P.
(listy) Carum carvi
253
aeruginosa Silice: (+)-karvon
(plody)
Účinná proti P. aeruginosa, C. albicans, A.
180
niger, Epidermophyton floccosum, T. mentagrophytes var. interdigitale, T. rubrum
Coriandrum sativum
Silice
(plody)
Účinná proti B. cereus, E. coli, P.
180
aeruginosa, A. aegypticus, Penicillium cyclopium, B. subtilis, Salmonella typhosa, M. avium
Dracocephalum
Silice
moldavica
Kávová a rosmarinová
(nadzemní část)
kyselina
Glechoma sardoa
Silice
Antimikrobiální aktivita
254
Účinný proti S. aureus (0,5 mg/ml),
255
(Sardinie, Korsika)
S. epidermidis (1 mg/ml),
(nať)
Neúčinná (MIC 2 mg/ml): C. albicans, E. coli, Pseudomonas aeruginosa
Hyssopus officinalis
Silice
(nať)
Účinná proti M. tuberculosis (H37RV),
180
Ascaris sp.
Mentha suaveolens
Silice: monoterpeny
Účinek proti 19 kmenům Gram-pozit. a
(Maroko) (nať)
(pulegon aj.)
Gram-negat. Bakterií, 3 houby
Nepeta cataria
Etherový extrakt:
Účinek proti houbám a Gram-pozit. bakter.
(nať)
Monoterpeny, iridoidy
Sledováno 44 kmenů Staphylococcus
256
257
aureus; u někt. kmenů snížení adherence Nigella sativa
Silice
Protizánětlivá, antimikrobiální aktivita
258,259
Silice
Účinek proti S. aureus, E. coli, B. subtilis,
260
(semena) Phlomis fruticosa (nať)
K. pneumoniae, Micrococcus luteus, A. niger, A. ochraceus, Cl. cladosporioides, F. tricinctum, Phomopsis heliathi Ethanol. extrakt
S. aureus, B. subtilis, A. niger, A. ochraceus, Cl. cladosporioides, F. tricinctum, Phomopsis helianthi
Satureja cuneifolia
Silice
Účinná proti S. aureus (silice získaná po
(Hercegovina)
odkvětu), C. albicans (silice získaná v době
(nať)
květu)
Tagetes erecta
Silice: piperiton
Aktivní proti Bacillus subtilis ATCC 6633
(nať)
Silice: neznámá látka
Aktivní vůči Escherichia coli ATCC 25922
40
261
262
2.5.3.6.12 Různé rostlinné metabolity V přehledu jsou uvedeny metabolity, které nejsou monoterpenového charakteru (u některých zdrojů není dosud dostatečně známo, jaké povahy jsou účinné látky), vykazují smysluponou aktivitu a jejich zdroje jsou dostatečně dobře dostupné. Tab. 3
Antimikrobiálně účinné především nesiličné rostliny Taxon
Arctium sp.
Účinná látka Lignany, flavonoid
(plody)
Účinek Účinný proti Candida monosa (citlivá na
Lit. 263
nystatin), E. coli ATCC 10536, S. aureus ATCC 6538-P, S. epidermidis ATCC 12228, K. pneumoniae ATCC 10031, P. aeruginosa ATCC 23382, B. subtilis ATCC 6633
Zanthoxylum piperitum
Různé alifatické a
Chloroformový extrakt inhibuje: E. coli, B.
(plody)
alicyklické sloučeniny
subtilis, S. aureus, Lactobacillus plantarum
264
(1 mg/ml) Magnolia sp.
Neolignany, terpeny,
(kůra, květy)
fenylpropanoidy,
Antimikrobiální a antioxidační aktivita
265
266
alkaloidy Morinda citrifolia
Iridoidy, karotenoidy,
Střední inhibiční aktivita vůči běžným
(nať)
triterpeny, fytosteroly
patogenním mikroorganizmům (bakterie, houby)
Lycopus europeus
Pimaranové deriváty
(nať)
Samotné neúčinné; kombinace
267
s tetracyklinem nebo erythromycinem navozuje dvojnásobnou aktivitu než u samotných antibiotik vůči rezistentnímu S. aureus.
Impatiens balsamina
Metanolový a vodný extr.
(nať)
Aktivní proti S. aureus KCTC 1928, K.
268
pneumoniae KCTC 2690, T. mentagrophyt. KCTC 6316, neaktivní proti E. coli KCTC 1116
Bellis perennis
Saponiny
(květenství)
Aktivní proti K. pneumoniae ATCC 10031,
269
S. aureus ATCC 6538-P, B. subtilis ATCC 6633, C. albicans ATCC 10231, C. monosa (citlivá na nystatin)
Brassica sp.
allyisothiokyanát
(nať)
Fungicidní aktivita
270
Studium mechanizmu antibakteriální akt.
271 272
Capsicum annuum
5-hydroxymethyl-2-=
Antibakteriálně účinné proti B. subtilis, E.
(plody)
formylpyrroly
coli a S. cerevisiae
41
2.5.4 Ovlivnění imunity Je nepochybné, že úroveň adaptivní imunity hraje významnou roli v reakci organizmu na případný kontakt s patogenem. Je také nepopiratelné, že dochází k interakci přirozená imunita – imunita adaptivní; o této souvislosti bylo napsáno mnoho prací, které jsou dostatečně dobře známy273. Při posuzování vlivu přirozené imunity ve vztahu k průběhu různých infekcí je nutné zjistit všechny souvislosti týkající se konkrétního živočišného druhu, jen obtížně lze přenášet výsledky z různých druhů274, i když patří do blízkých taxonomických jednotek. Jak už bylo zmíněno v kapitole 2.4.1, hraje řada mikroorganizmů významnou roli v uplatňování přirozené
imunity275.
Produkce
antimikrobiálních
(resp.
antiinvazních
peptidů)
–
potenciálních substituentů antibiotik (a látek ovlivňujících přirozenou imunitu) – je věnována stále větší pozornost276. V tomto ohledu je z pochopitelných důvodů věnována pozornost vztahu některých xenobiotik a intestinální flóry na ovlivnění přirozené gastrointestinální imunity; uvedený příklad277 je sice směřován do humánní oblasti, nicméně přináší řadu inspirativních nápadů. Zcela nakonec není možno opomenout zmínku o roli oxidu dusnatého v přirozené imunitní reakci a po napadení patogenem: tento mediátor hraje významnou roli v antimikrobiální/antitumorózní
rezistenci
a
patobiochemických
mechanizmech
278
autoimunitních reakcí . V poslední době se stále intenzívněji rozvíjí výzkum v oblasti přírodních látek, která zasahují do exprese genů zasahujících do metabolizmu kaspáz, resp. apoptózy a blízkých oblastí, které s tímto procesem souvisí, tj. i metabolizmu oxidu dusnatého. Skupina látek přírodního původu, které podporují imunitní reakci organizmu, je poměrně široká. Bylo by neúčelné ji systematicky rozebírat: těchto látek je poměrně mnoho, ovšem většina z nich pochází ze studií in vitro a není tedy jisté, že se prakticky vůbec uplatní. Některé z těchto studií ukazují, že se sice jedná o látky vysoce perpektivní (byly zahrnuty už do experimentálních studií nových léčiv), ale těžko budou uplatnitelné v živočišné výrobě z důvodů nákladů. V oblasti produkce zvířat je nutné přiklonit se k látkám, které jsou relativně běžně dostupné, je přijatelný poměr cena/účinek a v organizmu jsou metabolizovány a nakonec exkretovány (ukázalo se např., že některé typy zcela netoxických polysacharidů mají tendenci se v organizmu hromadit v oblasti jater a obtížně se degradují). Z tohoto důvodu byly vybrány zmínky jen o dvou skupinách látek: karotenoidech a některých polysacharidech. Po infekci kuřat kokcidií Eimera acervulina se ukázalo, že v průběhu pale-bird syndromu dochází k alteraci metabolizmu karotenoidů279; humánní praxe ukázala, že aplikace těchto látek přináší velmi příznivé výsledky v mnoha sférách (ochrana gastrointestinálního 42
traktu, antikancerogenní působení, ochrana oční sítnice a prevence degenerace proteinových struktur čočky ad.). Dva významné efekty karotenoidů spolu souvisí: antixidační a zvýšení imunitní odpovědi. Jsou spolu úzce propojeny, protože likvidace reaktivních forem kyslíku je esenciálně důležitá pro správnou mezibuněčnou komunikaci a udržení mezibuněčné imunitní integrity280. Stojí proto za úvahu aplikovat tyto látky v širším spektru než je tomu dosud; v současnosti je už na trhu dostatečné množství biotechnologicky připraveného materiálu s obsahem karotenoidů (řasy), ekonomicky přijatelného, který se může velmi příznivě uplatnit např. v ovlivnění kokcidióz drůbeže nebo histomoniáz krůt. Polysacharidy různého typu, především glukany typu β(1→3 a 1→4) jsou už řadu let známy jako látky modifikující imunitní odpověď. Jsou získávány z různých zdrojů, výhodné jsou však z dostupných surovin, jako jsou pivovarské kvasnice, oves a některé řasy nebo lišejníky. Pivovarské kvasnice jsou v živočišné výrobě používány spíše jako aditivní zdroj vitaminů B-komplexu; dostupnost glukanů z této suroviny však není taková, jak by bylo potřeba: buňky kvasinek je nutné nejprve desintegrovat a potom z nich vhodnými fyzikálními procesy glukany získat. Při trávení však desintegrace buněk neprobíhá dokonale (po lýze buněk se sice uvolní většina vitaminů B, protože mají malou molekulu a jsou ve vodě rozpustné, glukany jsou však vázány v komplexu s proteiny v blízkosti buněčné stěny) a tak je vhodné podávat je ve formě koncentrátu. Polysacharidy řas a lišejníků jsou také delší dobu známy a používány, např. polysacharidy z řasy Laminaria (laminarin) mohou být použity při humánní léčbě karcinomů prsu, plic, jícnu, žaludku, intestinálních nádorů, při léčbě virových, bakteriálních a fungálních onemocnění a pro zvýšení imunitní odezvy jak lidí, tak teplokrevných živočichů281. Desetiletí používaná léčivá droga Lichen islandicus, tvořená stélkami pukléřky islandské (Cetraria islandica), obsahuje kromě polysacharidu lichenanu (ze 70 % tvořen β(1→ 4)- a z 30 % β-(1→ 3)-vazbami; n=60-200) alifatické kyseliny depsidonového typu (protocetrarovou, fumarprotocetrarovou, cetrarovou kyselinu), usninovou kyselinu ad. Tato droga má slabě antimikrobiální účinky, zklidňuje tkáň při zánětu a má antitumorózní efekt: ten je navozen především účinkem polysacharidů, které zvyšují také imunitu180,282. Imonomodulační aktivitu vykazují ve významné míře glukany z vyšších rostlin; v poslední době patrně nejrozšířenějším glukanem tohoto typu je glukan ovesný (Avena sativa), který se může uplatnit jako ochranný prostředek při kokcidióze drůbeže283,284.
43
2.5.5 Přístup kombinatorní chemie Tak jako ve všech jiných oblastech studia biologické aktivity látek (ať už syntetických nepbo přírodních), nelze ponechat existeci příznivých účinků náhodě. Výzkum antiinvazních látek v širším slova smyslu je často komplikovanjší než výzkum jiných skupin léčiv, protože tento problém nmá více stupňů volnosti: v organizmu hostitele se pohybují další živé organizmy, které navzájem interagují, v závislosti na čase se různě mění, vyvíjejí a často významněji než v jiných případech ovlivňují biochemické a fyziologické procesy hostitele. V prvé fázi je nutné znát mechanismus účinku používaných látek285, aby bylo možno vhodně zasáhnout do životního cyklu patogenního agens. Ačkoliv se zabýváme látkami rostlinnými, je velmi perspektivní na základě izolovaných struktur použít metodologii kombinatoriální a mnohočetné paralelní syntézy pro nalezení optimální látky286; tyto metody nejsou nijak nové, s rozvojem biotechnologických metod se začalo uvažovat o jejich aplikaci nejen na poli humánní terpaie, ale také v ze mědělství a potravinářství287.
44
3
ZÁVĚR
1) výzkum antimikrobiálně-antiinvazně působících látek, využitelných pro oblast mimo terapie je široký, prakticky použitelných surovin (sumárních standardizovaných látek, frakcí nebo čistých sloučenin) je však maximálně 10 %, 2) v oblasti farmaceutické mikrobiologie se rozšiřuje výzkum využitelných baktérií (Lactobacillus, Enterococcus, aj.) s hlediska produkce peptidů, schopných nahradit „fyziologickým způsobem“ do určité míry klasická antibiotika, 3) velký význam budou mít živočišné proteiny mléka a některé jejich degradační produkty, 4) zdá se, že rostliny budou fungovat spíše jako zdroj pro genovou manipulaci (vnesení genů a jejich exprese vedoucí ke vzniku především živočišných peptidů), 5) významný antimikrobiální-antiinvazní účinek vykazují monoterpeny, případně ve směsi se seskviterpeny (seskviterpenovými laktony); s výjimkou fenolických monoterpenů – polohových izomerů – karvakrolu a thymolu je výhodnější používání komplexních silic než čistých izolovaných látek; silice mají větší spektrum účinku a jejich obsahové látky se navzájem v účinku synergizují, 6) protože nelze do krmivového řetězce aplikovat terapeutické množství nízkomolekulárních antiinvazních látek (small molecules), je nutné využít metody snyergizace, tj. ovovlivnění více fenomenů, které se podílejí na antiinvazním projevu organizmu a to především antioxidantů a látek ovlivňujících imunitu, 7) při volbě přírodních prostředků je potřebné vzít v úvahu druh species z hlediska jeho metabolizmu a tím umožnění aplikovat určité látky v určitých dávkách; velmi závažnou skutečností v tomto ohledu je přesné zjištění ve vztahu k využitelnosti krmné dávky: ačkoliv u některých z těchto látek nebyl prokázán antinutriční účinek (taniny, katechiny, procyanidiny), je nutné tento fakt detailně zjistit, 8) je potřebné důkladně zjistit také farmakokinetiku doplňkových látek, aby nebyl negativně ovlivněn potravní řetězec (vzhled, cuť a vůně konečných produktů), 9) bylo by velmi přínosné, aby profil zájmu zemědělských grantových agentur a zemědělských sekcí jiných grantových agentur poskytl větší prostor pro výzkum a využití těchto látek než je tomu dosud.
45
4
SOUHRN
ANTIINVAZNÍ LÁTKY PŘÍRODNÍHO PŮVODU JAKO ADITIVA DO KRMIV Lubomír Opletal, Bohumír Šimera Práce shrnuje výsledky za posledních deset let v oblasti výzkumu a praktické aplikace přírodních látek (metabolitů mikroorganizmů, nižších a vyšších rostlin a živočichů) jako antiinvazních agens; ve vztahu k chemii léčiv definuje odlišně pojem „antiinvazní“ a vychází z této změněné definice při rozdělení všech dosud významných látek. Má charakter overview, ve kterém jsou uvedeny jen nosné studie, resp. literární údaje, které mohou zájemce navést k hlubšímu studiu. Ze všech látek, které mohou být v této oblasti uplatněny je věnována poměrně široká pozornost peptidům některých mikroorganizmů (Bacillus sp., Lactobacillus sp., Pediococcus sp. ad.), které mají invazní účinky a mohly by se stát náhradou antibiotik, resp. jejich produkční organizmy by mohly hrát určitou roli jako náhrada antibiotických stimulátorů růstu. V této oblasti však existují i určité problémy. Další významnou oblastí je možnost využití některých přírodních fenolických látek (organické kyseliny, taniny, katechiny, procyanidiny), které mají také antiinvazní účinek, musí však být zjištěno, zda nedisponují antinutričním účinkem (zejména klasické fenolické látky, jako jsou taniny). Významný antiinvazní (konkrétně antimikrobiální) vliv mají monoterpeny obsažené v silicích běžných (i méně běžných) léčivých rostlin z čeledi Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae, aj.). Tyto látky jsou upž prakticky používány jako roborační a bakteriostatický prostředek řadou výrobců v celém světě. Tento typ doplňkových látek nelze použít do krmiva v množstvích, které jsou na hranicích terapeutických dávek, protože by takový postup mohl mít nepříznivý vliv na fyziologii zvířat, resp. na kvalitu uživatelského produktu z organoleptického hlediska. Lze však využít synergizačního efektu s jinými látkami nebo postupy: součané použití přírodních antioxidantů a látek modifikujících imunitu (zejména střevní mukózy) umožňuje snížit množství těchto látek v aplikaci a dosáhnout kladných výsledků. Klíčová slova: doplňkové látky – krmivo – produkce hospodářských zvířat – přírodní látky – léčivé rostliny – živočišné produkty - bakterie – viry – primární a sekundární metabolity rostlin – potravinářství.
46
5
LITERATURA
1
Corpet, D. E.: Mechanism of antimicrobial growth promoters used in animal feed. C. R. Acad. Agric. Fr. 85, 197-205 (1999); Chem. Abstr. 133, 251575.
2
Corpet, D. E.: Mechanism of antimicrobial growth promoters used in animal feed. Rev. Med. Vet. (Toulouse) 151, 99-104 (2000); Chem. Abstr. 133, 119062.
3
Opletal, L.: Možnosti náhrady antibiotických stimulátorů růstu ve výživě zvířat. Expertní studie Výboru pro výživu zvířat MZV, Výzkumný ústav živočišné výroby, PrahaUhříněves 2003, 120 s.
4
Andremont, A.: Impact of the use of antibiotics in animals on bacteria potentially pathogenic for humans. C. R. Acad. Agric. Fr. 85, 207-213 (1999); Chem. Abstr. 133, 249337.
5
Hillman, K.: Bacteriological aspects of the use of antibiotics and their alternatives in the feed of non-ruminant animals. Recent Advances in Animal Nutrition, Nottingham University Press, Nottingham 2001, 107-134; Chem. Abstr. 136, 278560.
6
Kamphues, J.: Antibiotic growth promoters in animal nutrition. Berl. Muench. Tieraerztl. Wochenschr. 112, 370-379 (1999).
7
Freitag, M.; Hensche, H.-U.; Schulte-Sienbeck, H.; Reichelt, B.: Negative aspects in the use of antibiotic performance enhancers. Kraftfutter, 1999(3), 92,94-98.
8
Witte, W.; Klare, I.; Werner, G.: The use of antibiotics as growth promoters in animal husbandry and antibiotic resistance in bacterial pathogens of humans. Fleischwirtschaft, 79(4), 90-94 (1999).
9
Schwarz, S.; Kehrenberg, C.; Walsh, T. R.: Use of antimicrobial agents in veterinary medicine and food animal production. Int. J. Antimicrob. Agents, 17, 431-437 (2001).
10
Aarestrup, F. M., Weneger, H. C.: The effects of antibiotic usage in food animals in food animals on the development of antimicrobial restiance of importace for humans in Campylobacter and Escherichia coli. Microbes Infect. 1(8), 639-644 (1999).
11
Van den Bogaard, A. E., Stobberingh, E. E.: Antibiotic usage in animals. Impact on bacterial resistance and public health. Drugs 58(4), 589-607 (1999).
12
Lee, M. H., Lee, H. J., Ryu, P. D.: Public health risks: Chemical and antibiotic residues: Review. Asian-Australasian J. Anim. Sci. 14(3), 402-413 (2001).
13
Berends, B. R., Van Den Bogaard, A. E. J. M., Van Knapen, F., Snijders, J. M. A.: Human health hazards associated with the administration of antimicrobials to slaughter animals. Part II. An assessement of the risks of resistant bacteria in pigs and pork. Vet. Quart. 23(1), 10-21 (2001).
14
Smith, D. L., Harris, A. D., Johnson, J. A., Silbergeld, E. K., Morris, J. G., Jr.: Animal antibiotics use has an early but important impact on the emergence of antibiotic reistance in human commensal bacteria. Proc. Natl Acad. Sci. of U.S.A. 99(9), 6434-6439 (2002).
15
Poole, K.: Mechanisms of bacterial biocide and antibiotic resistance. Soc. Appl. Microbiol. Symposium Ser. 31(Antibiotic and Biocide Resistance in Bacteria), 55S-64S (2002); Chem. Abstr. 137, 106137.
47
16
Callaway, T. R., Edrington, T. S., Rychlik, J. L., Genovese, K. J., Poole, T. L., Jung, Y. S., Bischoff, K. M., Anderson, R. C., Nisbet, D. J.: Curr. Issues Intestin. Microbiol. 4(2), 43-51 (2003).
17
Houndt, T., Ochman, H.: Long-term shifts in patterns of antibiotic resistance in enteric bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 66(12), 5406-5409 (2000).
18
Ali Abadi, F. S., Lees, P.: Antibiotic treatment for animals: effect on bacterial population and dosage regimen optimization. Int. J. Antimicrob. Agents 14(4), 307-313 (2000).
19
Sorum, H., Sunde, M.: Resistance to antibiotics in the normal flora of animals. Vet. Res. 32(3/4), 227-241 (2001).
20
Knudsen, K. E. B: Development of antibiotic resistance and options to replace antimicrobials in animal diets. Proc. Nutr. Soc. 60(3), 291-299 (2001).
21
Wegener, H. C.: Antibiotics in animal feed and their role in resistance development. Curr. Opin. Micribiol. 6(5), 439-445 (2003).
22
Stein, H. H.: Experinece of feeding pigs without antibiotics: a European perspective. Anim. Biotechnol. 13(1), 85-95 (2002).
23
Liu, Y.; Luo, J.; Xu C.; Ren, F.; Peng, C.; Wu, G., Zhao, J. Purification, characterization, and molecular cloning of the gene of a seed-specific antimicrobial protein from pokeweed. Plant Physiol. 122(4), 1015-1024 (2000).
24
Vizioli, J., Salzet, M.: Antimicrobial peptides from animals: focus on invertebrates. Trends in Pharmacol. Sci. 23(11), 494-496 (2002).
25
Hancock, R. E. W.: Cationic peptides: effectos in innate immunity and novel antimicrobials. Lancet Infect. Dis. 1(3), 156-164 (2001); Chem. Abstr. 137, 277325.
26
Hoffmann, J. A., Reichhart, J. M.: Drosophila innate immunity: an evolutionary perspective. Nat. Immunol. 3(2),121-126 (2002).
27
Tossi, A., Sandri, L.: Molecular diversity in gene-encoded, cationic antimicrobials polypeptides. Curr. Pharm. Design 8(9), 743-761 (2002).
28
Zasloff, M.: Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature 415(6870), 389395 (2002).
29
Hancock, R. E. W., Karunaratne, N.: Polynucleotides encoding antimicrobial cationic peptides, bactolysins. U.S. US 6040435 (2000); Chem. Abstr. 132, 232737.
30
Leroy, F., De Vuyst, L.: Natural Food Antimicrobial Systems, (Naidu, A. S. ed.), CRC LLC Press, Boca Raton 2000, 589-610.
31
Ganz, T.: Defensis: antimicrobial peptides of innate immunity. Nature Rev. Immunol. 3(9), 710-720 (2003).
32
Jack, R. W., Jung, G.: Natural peptides with antimicrobial activity. Chimia 52(1-2), 48-55 (1998).
33
Dathe, M., Wieprecht, T.: Structural features of helical antimicrobial peptides: their potential to modulate activity on model membranes and biological cells. Biochem. Biophys. Acta 1462(1-2), 71-87 (1999).
34
Mickowsak, B.: Antimicrobial peptides – structure and function. Postepy Biol. Komorki 28(Suppl. 16), 245-259 (2001); Chem. Abstr. 136, 165482.
48
35
Schroder, J.-M.: Antimicrobial peptides. Antibiotics of the future? Med. Monatsschr. Pharm. 22(9), 270-276 (1999).
36
Sass, P. M.: Antimicrobial peptides: structure, function and therapeutic potential. Curr. Opin. Drug Discovery & Development 3(5), 646-654 (2000).
37
Hancock, R. E. W., Karunartne, N.: Antimicrobial cationic paptides. PCT Int. Appl. WO 9638473 (1996); Chem. Abstr. 126:72511.
38
Sahl, H.-G., Bierbaum, G.: Lantibiotics: biosynthesis and biological activities of uniquely modified peptides from gram-positive bacteria. Annu. Rev. Microbiol. 52, 41-79 (1998).
39
Hancock, R. E. W.: Cationic antimicrobial peptides: towards clinical applications. Expert Opin. Invest. Drugs 9(8), 1723-1729 (2000).
40
Barra, D., Simmaco, M.: Antimicrobially active polypeptides. PCT Int. Appl. WO 9825961 (1998); Chem. Abstr. 129, 76482.
41
Liu, Yi; Ning, Zhengxiang: Natural food preservative-antimicrobial peptide. Shipin Kexue (Beijing) 20(11), 18-21 (1999); Chem. Abstr. 132, 321025.
42
Mann, S. P., Spoelstra, S. F.: Microorganisms and their use in treating animal feed and silage. PCT Int. Appl. WO 9729644 (1997); Chem. Abstr. 127, 204805.
43
Valore, E. V., Ganz, T.: Laboratory production of antimicrobial peptides in native conformation. Methods Mol. Biol. (Totowa, N. J., ed.), 78(Antibacterial Peptide Protocols), 115-131 (1997); Chem. Abstr. 127, 200720.
44
Cleveland, J., Montville, T. J.: Bacteriocins: safe, natural antimicrobials for food preservation. Int. J. Food Microbiol. 71(1), 1-20 (2001).
45
Ennahar, S., Deschamps, N., Richard. J.: Natural variation in susceptibility of Listeria strains to class IIa bacteriocins. Curr. Microbiol. 41(1), 1-4 (2000).
46
Wenk, C.: Recent advances in animal feed additives such as metabolic modifiers, antimicrobial agents, probiotics, enzymes and highly available minerals. AsianAustralasian J. Anim. Sci. 13(1), 86-95 (2000).
47
Niku-Paavola, M.-L., Laitila, A., Mattil-Sandholm, T., Haikara, A.: New types of antimicrobial compounds produced by Lactobacillus plantarum. J. Appl. Microbiol. 86(1), 29-35 (1999); 130:335068.
48
Danielsen, M., Wind, A.: Susceptibility of Lactobacillus spp. to antimicrobial agents. Int. J. Food Microbiol. 82(1), 1-11 (2003).
49
Messens, W., De Vuyst, L.: Inhibitory substances produced by Lactobacilli isolated from sourdhoughs – a review. Int. J. Food Microbiol. 72(1-2), 31-43 (2002).
50
Lash, B. W., Gourama, H., Mysliwiec, T. H.: Microscale assay for screening inhibitory activity of Lactobacillus. BioTechniques 33(6), 1224, 1226, 1228 (2002).
51
Thomas, L. V., Davies, E. A., Delves-Broughton, J., Wimpenny, J. W. T.: Synergist effect of sucrose fatty acid esters on nisin inhibition of Gram-positive bacteria. J. Appl. Microbiol. 85(6), 1013-10022 (1998).
52
Zhu, Xiaoqiao; Liu, Tongxun: Nisin as a natural preservative. Yhipin Yu Fajiao Gongye 27(4), 66-69 (2001); Chem. Abstr. 136, 133719.
49
53
Periago, P. M., Palop, A., Fernadnez, P. S.: Combined effect of nisin, carvacrol and thymol on the viability of Bacillus cereus heat-treated vegetive cells. Food Sci. Technol. Int. 7(6), 487-492 (2001).
54
Sakai, Shigeo: Development of natural antimicrobial substances (2). Gekkan Fudo Kemikaru 16(5), 70-74 (2000); Chem. Abstr. 133, 3808.
55
Kato, T., Matsuda, T., Yoneyama, Y., Kato, H., Nakamura, R.: Isolation of Enterococcus faecium with antibacterial activity and characterisation of its bacteriocin. Biosci., Biotechnol., Biochem. 57(4), 551-556 (1993).
56
Ohmomo, S., Murata, S., Katayama, N., Nitisinprasart, N., Kobayashi, M., Nakajima, T., Yajima, M., Nakanishi, K.: Purification and some characteristics of enterocin ON-157, a bactericin produced by Enterococcus faecium NIAI 157. J. Appl. Microbiol. 88(1), 81-89 (2000).
57
Herranz, C., Casaus, P., Mukhopadhyay, S., Martinez, J. M., Rodriguez, J. M., Nes, I. F., Hernandez, P. E., Cintas, L. M.: Enterococcus faecium P21: a strain occuring naturally in dry-fermented sausages producing the class II bacteriocins enterocin A and enterocin B. Food Microbiol. 18(2), 115-131 (2001).
58
Jennes, W., Dicks, L. M. T., Verwoerd, D. J.: Enterocin 012, a bacteriocin produced by Enteroccus gallinarum isolated from the intestinal tract of ostrich. J. Appl. Microbiol. 88(2), 349-357 (2000).
59
Zamfir, M., Callewaert, R., Cornea, P. C., Savu, L., Vatafu, I., De Vuyst, L.: Purification and characterization of a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophyllus IBB 801. J. Appl. Microbiol. 87(6), 923-931 (1999).
60
Contreras, B. G. L., De Vuyst, L., Devreese, B., Busanyova, K., Raymaeckers, J., Bosman, F., Sablon, E., Vandamme, E. J.: Isolation, purification, and amino acid sequence of lactobin A, one of the two bacteriocins produced by Lactobacillus amylovorus LMG P13139. Appl. Environ. Microbiol. 63(1), 13-20 (1997).
61
Cuozzo, S. A., Castellano, P., Sesma, F. J. M., Vignolo, G. M., Graciela, M., Raya, R. R.: Differentical roles on the two-component peptides of lactocin 705 in antimicrobial activity. Curr. Microbiol. 46(3), 180-183 (2003); Chem. Abstr. 138, 398593.
62
Zhu, W. M., Liu, W., Wu, D. Q.: Isolation and characterisation of a new bacteriocin from Lactobacillus gasseri KT7. J. Appl. Microbiol. 88(5), 877-886 (2000).
63
Bonade, A., Murelli, F., Vescovo, M., Scolari, G.: Partial characterization of a bacteriocin produced by Lactobacillus helveticus. Lett. Appl. Microbiol. 33(2), 153-158 (2001).
64
Dave, R. I., Shah, N. P.: Antimicrobial substance produced by Lactobacillus helveticus 2700. Australian J. Dairy Technol. 54(1), 9-13 (1999).
65
Atanassova, M., Ivanova, I., Haertle, T.: Study of the growth of some yeast strains related to the spectrum of activity of lactocin M3 – a proteinaceous antimicrobial produced by Bulgarian yellow cheese starter Lactobacillus paracasei M3. Biotechnology Biotechnol. Equipment 16(2), 113-120 (2002).
66
Paynter, M. J. B., Brown, K. A., Hayasaka, S. L.: Factors affecting the production of an antimicrobial agent, plantaricin F, by Lactobacillus plantarum BF001. Lett. Appl. Microbiol. 24(3), 159-165 (1997).
50
67
Ehrmann, M. A., Heidenreich, B., Remiger, A., Klostermaier, P., Vogel, R. F.: Identification and characterization of Plantaricin 1.25, a bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum TMW 1.25. Adv. Food Sci. 18(3/4), 96-102 (1996).
68
Suskovic, J., Kos, B., Matosic, S., Maric, V.: Probiotic properties of Lactobacillus plantarum L4. Food Technol. Biotechnol. 35(2), 107-112 (1997).
69
Suma, K., Misra, M. C., Varadaraj, M. C.: Plantaricin LP84, a broad spectrum heat-stable bacteriocin of Lactobacillus plantarum NCIM 2084 produced in a simple glucose broth medium. Int. J. Food. Microbiol. 40(1/2), 17-25 (1998).
70
Carrasco, M. S., Garcia, C. C., Scarinci, H. E., Simonetta, A. C.: Characterization of bacteriocin-like substances produced by Lactobacillus plantarum strains. Microbiol., Aliments, Nutr. 17(1), 49-57 (1999).
71
Todorov, S., Onno, B., Sorokine, O., Chobert, J. M., Ivanova, I., Dousset X.: Detection and characterization of a novel antibacterial substance produced by Lactobacillus plantarum ST31 isolated from sourdough. Int. J. Food. Microbiol. 48(3), 167-177 (1999).
72
Messi, P., Bondi, M., Sabia, C., Battini, R., Manicardi, G.: Detection and preliminary characterization of a bacteriocin (plantaricin 35d) produced by a Lactobacillus plantarum strain. Int. J. Food Microbiol. 64(1/2), 193-198 (2001).
73
Imam, M. M.: Characterization of a bacteriocin from Lactobacillus plantarum C10. AlAzhar J. Microbiol. 45, 112-124 (1999); Chem. Abstr. 134, 234068.
74
Holo, H., Jeknic, Z., Daeschel, M., Stevanovic, S., Nes, I. F.: Plantaricin W from Lactobacillus plantarum to a new family of two-peptides lantibiotics. Microbiology 147(3), 643-651 (2001).
75
Harley, W. M.: Growth of Lactobacillus plantarum BF001 and production of plantaricin F, an antimicrobial substance, in batch and continuous culture. Diss. Abstr. Int. B 2000, 61(6), 2885.
76
Van Reenen, C. A., Chikindas, M. L., Van Zyl, W. H., Dicks, L. M. T.: Characterization and heterologous expression of a class IIa bacteriocin, plantaricin 423 from Lactobacillus plantarum 423, in Saccharomyces plantarum 423. Int. J. Food Microbiol. 81(1), 29-40 (2002).
77
Cordeiro, J., da Silva, T. B., Delgado, A., Pereira, S., Brito, D., Peres, C.: Antimicrobial activity of Lactobacillus plantarum strains isolated from traditional lactic acid fermentation of Portuguese table olives. Acta Hort. 586(Vol. 2, Proc. 4th Int. Symp. On Olive Growing, 2000, Vol. 2), 633-636; Chem. Abstr. 138, 350982.
78
Elsser, D., Petersen, L. W., Hansen, C. B., Schwarz, G.: Microorganism and antimicrobial agent for control of Listeria and other organisms in food. PCT Int. Appl. WO 2003001930 (2003); Chem. Abstr. 138, 54980.
79
Muller, D. M., Carrasco, M. S., Simonetta, A., Tonarelli, G. G.: Bioactive peptides produced by a strain Lactobacillus plantarum: Characterization and partial purification. Peptides: The Wave of the Future, Proceedings of the Second International and the seventeenth American Peptide Symposium, San Diego, CA, United States, June 9-14, 2001 (772-773); Chem. Abstr. 138, 381930.
80
Ogunbanwo, S. T., Sanni, A. I., Onilude, A. A.: Characterization of bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum F1 and Lactobacillus brevis OG1. Afr. J. Biotechnol. –
51
ONLINE, 2(8), 219-227 (2003); http://www.academicjournals.org/AJB/PDF/Pdf2003/ AugustPdfs2003. 81
Talarico, T. L., Dobrogosz, W. J.: Chemical characterization of an antimicrobial substance produced by Lactobacillus reuteri. Antimicrob. Agents Chemother. 33(5), 674-679 (1989).
82
Ganzle, M. G., Holtzel, A., Walter, J., Jung, G., Hammes, W. P.: Characterization of reuterocyclin produced by Lactobacillus reuteri LTH2584. Appl. Environ. Microbiol. 66(10), 4325-4333 (2000).
83
Kuleasan, H., Cakmakci, M. L.: Effect of reuterin produced by Lactobacillus reuteri on the surface of sausages to inhibit the growth of Listeria monocytogenes and Salmonella spp. Nahrung 46(6), 408-410 (2002).
84
Sung, H.-W., Chen, Ch.-N., Chang, Y., Liang, H.-F.: Biocompatibility study of biological tissues fixed by a natural compound (reuterin) produced by Lactobacillus reuteri. Biomaterials 23(15), 3203-3214 (2002).
85
Sung, H.-W., Cheng, Ch.-N., Liang, H.-F., Hong, M.-H.: A natural compound (reuterin) produced by Lactobacillus reuteri for biological-tissue fixation. Biomaterials 24(8), 13351347 (2003). Microbiol. 148(4), 973-984 (2002).
86
Flynn, S., van Sinderen, D., Thornton, G. M., Holo, H., Nes, In. F., Collins, J. K.: Characterization of the genetic locus responsible for ther production of ABP-118, a novel bacteriocin produced by the probiotic bacterium Lactobacillus salivarius subsp. salivarius UCC118
87
Corsetti, A., Gobbetti, M., Smacchi, E.: Antibacterial activity of sourdough lactic acid bacteria: Isolation of a bacteriocin-like inhibitory substance from Lactobacillus sanfrancisco C57. Food Microbiol. 13(6), 447-456 (1996).
88
Osmanagaoglu, O., Gunduz, U., Beyatli, Y., Cokmus, C.: Purification and characterization of pediocin F, a bacteriocin produced by Pediococcus acidilactici F. Turk. J. Biol. 22(2), 217-228 (1998); Chem. Abstr. 130, 107322.
89
Yin, Y.-J., Wu, Ch.-W., Jiang, S.-T.: Bacteriocins from Pediococcus pentosaceus L and S from Pork Meat. J. Agric. Food Chem. 51(4), 1071-1076 (2003).
90
Fairhead, H. M.: Small acid-soluble spore protein and uses in inhibiting bacterial cell growth. PCT Int. Appl. WO 20022040678 (2002); Chem. Abstr. 136, 398461.
91
Lowenthal, J. W., Lambrecht, B., van den Berb, T. P., Andrew, M. E., Strom, A. D. G., Bean, A. G. D.: Avian cytokines – the natural approach to therapeutics. Dev. Comp. Immunol. 24(2-3), 355-365 (2000).
92
Muller, F.-M., C., Lyman, C. A., Walsh, T. J.: Antimicrobial peptides as potential new antifungals. Mycoses, 42(Suppl. 2), 77-82, (1999).
93
Pellegrini, A.: Antimicrobial peptides from food proteins. Curr. Pharm. Design 9(16), 1225-1238 (2003).
94
Makarov, N. V., Novikov, V. I.: Protein hydrolyzate containing biologically active substances with application in food, feed, pharmaceuticals, fertilizers, and cosmetics. Russ. RU 2221456 (2004); Chem. Abstr. 141, 22606.
95
Mak, P., Wojcik, K., Silberring, J., Dubin, A.: Antimicrobial peptides derived from hemecontaining proteins: hemocidins. Antoine van Leeuvenhoek 77(3), 197-207 (2000); Chem. Abstr. 133, 278568. 52
96
Stojiljkovic, I., Evavold, B. D., Kumar, V.: Antimicrobial properties of pyrphyrins. Expert Opin. Investigat. Drugs 10(2), 309-320 (2001).
97
Pakkanen, R., Aalto, J.: Growth factors and antimicrobial factors of bovine colostrum. Int. Dairy J. 7(5), 285-297 (1997).
98
Seyfert, H.-M.: Lactoferrin and Lysozyme – two mammalian antibiotics. Arch. Tierz. 42(Sondernheft), 22-27 (1997).
99
Naidu, A. S., Nimmagudda, R.: Activated lactoferrin. Part 1: A novel antimicrobial formulation. Agro Food Industry Hi-Tech 14(2), 47-50 (2003); Chem. Abstr. 139, 97840.
100
Naidu, A. S., Tulpinski, J., Gustilo, K., Nimmagudda, R., Morgan J. B.: Activated lactoferrin. Part 2: natural antimicrobial for food safety. Agro Food Industry Hi-Tech 14(3), 27-31 (2003); Chem. Abstr. 139, 380178.
101
Naidu, A. S., Bidlack, W. R.: Milk lactoferrin – natural microbial blocking agent (MBA) for food safety. Environ. Nutr. Interact. 2(1-2), 35-50 (1998).
102
Naidu, A. S.: Activated lactoferrin – a new approach to meat safety. Food Technol. (Chicago) 56(3), 40-45 (2002).
103
Caccavo, D., Pellegrino, N. M., Altamura, M., Rigon, A., Amati, L., Amoroso, A., Jirillo, E.: Antimicrobial and immunoregulatory functions of lactoferrin and its potential therapeutic application. J. Endotoxin Res. 8(6), 403-417 (2002).
104
Weinberg, E. D.: The therapeutic potential of lactoferrin. Expert Opin. Investig. Drugs. 12(5), 841-851 (2003).
105
Tranter, H. S.: Lysozyme, ovotransferin and avidin. Nat. Antimicrob. Syst. Food Preserv. 65-97 (Dillon, V. M., Board, R. B., eds), CAB International: Wallingford 1994; Chem. Abstr. 124, 143800.
106
Kijowski, J., Lesnierowski, G.: Separation, polymer formation and antibacterial activity of lysozyme. Pol. J. Food Nutr. Sci. 8(3), 3-16 (1999).
107
During, K., Porsch, P., Mahn, A., Brinkmann, O., Gieffers, W.: The non-enzymic microbicidal activity of lysozymes. FEBS Lett. 449(2-3), 93-100 (1999).
108
Pogue, G., Velichko, S.: Production of bovine lysozyme by plant viral vectors and its application as antimicrobial agent. PCT Int. Appl. WO 20022033041 (2002); Chem. Abstr. 136, 337036.
109
Bostwick, E. F., Steijns, J., Braun, S.: Lactoglobulins. Natural Food Antimicrobial Systems, 133-158, (Naidu, A. S., ed.), CRC Press LLC, Boca Raton 2000.
110
Broekaert, W. F., Cammue, B. P. A., De Bolle, M. F. C., Thevissen, K., De Samblanx, T. W., Osborn, R. W.: Antimicrobial peptides from plants. Crit. Rev. Plant Sci. 16(3), 297323 (1997).
111
Zhang, Y., Levis, K.: Fabatins: new antimicrobial plant peptides. FEMS Microbiol. Lett. 149(1), 59-64 (1997).
112
Fik, E., Godzdzicka-Jozefiak, A., Haertle, T., Mirska, I., Kedzia, W.: New plant glycoprotein against methicilin resistant staphyllococci and enterococci. Acta Microbiol. Pol. 46(3), 325-327 (1997).
113
Erickson, L., Yu, W.-L., Zhang, J., de Lange, C. F. M., McBride, B., Du, S.: The production and delivery of therapeutic peptides in plants. Molecular Farming of Plants and 53
Animals for Human and Veterinary Medicine, 197-222 (Erickson, L., ed.), Kluwer Academic Publ., Dordrecht 2002; Chem. Abstr. 139, 312050. 114
Cowan, M. M.: Plant products as antimicrobial agents. Clin. Microbial. Rev. 1(4), 564582 (1999).
115
Sakai, S.: Development of natural antimicrobial substances. 1. Gekkan Fudo Kemikaru 16(4), 75-81 (2000); Chem. Abstr. 132, 292845.
116
Srivastava, A., Shukla, Y. N., Kumar, S.: Recent development in plant-derived antimicrobial constituents: A review. J. Med. Arom. Plant Sci. 22(2-3), 349-405 (2000).
117
Ahmad, I., Mehmood, Z., Mohammad, F., Ahmad, S.: Antimicrobial potency and synergic activity of five traditionally used indian medicinal plants. J. Med. Arom. Plant Sci. 22/4A23/1A, 173-176 (2001).
118
Sandhu, M. K., Arora, S.: Plants as a source of antimicrobial agents: A review. Proc. Nat. Acad. Sci. India, Sect. B: Biol. Sci. 70(3-4), 197-210 (2000); Chem. Abstr. 137, 244630.
119
Ueda, Y., Sakai, H.: Antimicrobial agents extracted from plants. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 2003113013 (2003); Chem. Abstr. 138, 299219.
120
Shanbrom, E.: Natural color concentrates and antimicrobial nutraceutical from plants. PCT Int. Appl. WO 9913889 (1999); Chem. Abstr. 130, 242301.
121
Andlauer, W., Fuerst, P.: Nutritional relevance of secondary plant product. Getreide, Mehl Brot 52(3), 178-181 (1998).
122
Naidu, A. S.: Phytoantimicrobial (PAM) agents as multifunctional food addtives. Phytochem. Bioact. Agents, 105-129 (Bidlack, W. R., ed.), Technomic Publ. Co., Lancaster 2000; Chem. Abstr. 133, 321076.
123
Angerhofer, C. K., Guinaudeau, H., Wongpanich, V., Pezzuto, J. M., Cordell, G. A.: Antiplasmodial and cytotoxic activity of natural bisbenzylisoquinoline alkaloids. J. Nat. Prod. 62(1), 59-66 (1999).
124
Sakajeva, V. I., Sakajan, E. I., Lesijovskaja, E. E., Blinova, K. f.: Chimičeskij sostav i farmakologičeskije svojstva korněj Sophora flavescens. Rastit. Resursy 37(1), 111-123 (2001).
125
Stermitz, F. R., Lorenz, P., Tawara, J. N., Lauren, A., Lewis, K.: Synergy in a medicinal plant: antimicrobial action of berberine potentiated by 5´-methoxyhydnocarpin, a multidrug pump inhibitor. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97(4), 14433-1437 (2000).
126
Musumeci, R., Speciale, A., Constanzo, R., Annino, A., Ragusa, S., Rapisarda, A., Pappalardo, M. A., Iauk, L.: Berberis aetnensis C. Presl extracts: antimicrobial properties and interaction with ciprofloxacin. Int. J. Antimicrob. Agents. 22(1), 48-53 (2003).
127
Kamel, Ch.: A novel look at a classic approach of plant extracts. Feed Mix 8(3), 16-18 (2000).
128
Turner, J. L.: Effects of natural alternatives to conventional antimicrobials on growth performance and immune function of nursery pigs during an acute enteric disease challenge with Salmonella typhimurium. Diss. Abstr. Int. B 2002, 62(7), 3001 (2001).
129
Frame, A.: Antibacterial plant composition. PCT Int. Appl. WO 2003059371 (2003); Chem. Abstr. 139, 122783.
54
130
Manganaro, M.: D-carnitine or an acyl derivatives for the treatment of protozoal disease. Brit. UK Pat. Appl. GB 2230953 (1990); Chem. Abstr. 115, 22209.
131
Tsunemitsu, A., Suido, H.: Antimicrobial compositions containing arginine, bactericides and surfactants. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 08151324 (1996); Chem. Abstr. 125, 150820.
132
Tsunemitsu, A., Suido, H.: Antimicrobial compositions containing lysine, bactericides and surfactants. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 08151325 (1996); Chem. Abstr. 125, 150821.
133
Chen, X.: Antimicrobial effects of D-glucosamine hydrochloride. Jingxi Huagong 18(2), 78-79, 93 (2001); Chem. Abstr. 135, 106512.
134
Nishihara, R., Okamoto, K., Miyoshi, S.: Feeds containing mannose absorption-inhibiting sugars for the prevention of infections. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 2001213781 (2001); Chem. Abstr. 135, 121658
135
Mimaki, Y.: Antimicrobial agents and fibers containing Ganoderma lucidum. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 11060423 (1999); Chem. Abstr. 130, 238755.
136
Yun, Ch.-H., Estrada, A., Van Kessel, A., Gajadhar, A. A., Redmond, M. J., Laarveld, B.: b-(1 3, 1 4) Oat glucan enhances reistence to Eimeria vermiformis infection in immunosuppressed mice. Int. J. Parasitol. 27(3), 329-337 (1997).
137
Singla, A. K., Chawla, M.: Chitosan: some pharmaceutical and biological aspects – an update. J. Pharm. Pharmacol. 53(8), 1047-1067 (2001).
138
Roller, S., Covill, N.: The antifungal properties of chitosan in laboratory media and apple juice. Int. J. Food Microbiol. 47(1-2), 67-77 (1999)
139
Roller, S.: The antimicrobial action of chitosan: laboratory curiosity of novel food preservative? Advances in Chitin Science 6, 43-48 (2002), Universitaet Potsdam, Universitaetsbibliothek; Chem. Abstr. 139, 380154.
140
Rabea, E. I., Badawy, M. E. T., Stevens, C. V., Smagghe, G., Steurbaut, W.: Chitosan as Antimicrobial Agent: Application and Mode of Action. Biomacromolecules 4(6), 14571465 (2003).
141
Cuero, R. G.: Antimicrobial action of exogenous chitosan. EX, 87(Chitin and Chitinases), 315-333, Birkhauser Verlag 1999; Chem. Abstr. 132, 61305.
142
Chen, Y.-M., Chung, Y.-C., Wang, L.-W., Chen, K.-T., Li, S-Y.: Antibacterial properties of chitosan in waterborne pathogen. J. Environ. Sci Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering A37(7), 1379-1390 (2002); Chem. Abstr. 137, 374857.
143
Sagoo, S. K., Board, R., Roller, S.: Chitosan potentiate the antimicrobial action of sodium benzoate on spoilage yeasts. Lett. Appl. Microbiol. 34(3), 168-172 (2002).
144
Takahashi, T.: Antimicrobial agents containing Eucalyptus leaf extracts and chitosan. PCT Int. Appl. WO 9945784 (1999); Chem. Abstr. 131, 224863.
145
Kurita, K., Kojima, T., Nishiyama, Y., Shimojoh, M.: Synthesis and Some Properties of Non-natural Amino Polysaccharides: Branched Chitin and Chitosan. Macromolecules 33(13), 4711-4716 (2000); 133:193375.
55
146
Zhang, W., Zhang, Z., Ma, W., Yuan, Y., Zhang, T., Zhang, X.: Natural antiseptic – water soluble chitosan derivative. Shipin Gongye Keji 1998(6), 19-20; Chem. Abstr. 130, 342846.
147
Savard, T., Beaulieu, C., Boucher, I., Champagne, C. P.: Antimicrobial action of hydrolyzed chitosan against spoilage yeasts and lactic acid bacteria of fermented vegetables. J. Food Protect. 65(5), 828-833 (2002).
148
Savard, T., Boucher, I., Champagne C. P.: Hydrolyzed chitosan as antimicrobial compound for fruit and vegetable preservation. PCT Int. Appl. WO 2003070008 (2003); Chem. Abstr. 139, 196626.
149
McGaw, L. J., Jager, A. K., van Staden, J.: Antibacterial effects of fatty acids and related compounds from plants. South Afr. J. Bot. 68(4), 417-423 (2002); Chem. Abstr. 139, 130573.
150
Isaacs, C. E.: Method for treating foodstuffs to reduce or prevent microbial activity. U.S. US 6033705 (2000); Chem. Abstr. 132, 179840.
151
Thormar, H., Bergsson, G.: Antimicrobial effects of lipids. Rec. Development Antiviral Res. 1, 157-173 (2001); Chem. Abstr. 138, 86186.
152
Molly, K., Bruggeman, G.: Antimicrobial composition containing medium-chain fatty acids and animal growth promoter(s) for animal feeding. Eur. Pat. Appl. EP 1314358 (2003); Chem. Abstr. 138, 401042.
153
Teter, B. B.: Use of oils having a high lauric acid content in feed. PCT Int. Appl. WO 9966804 (1999); Chem. Abstr. 132, 35055.
154
Padgett, T., Han, I. Y., Dawson, P. L.: Effect of lauric acid addition on the antimicrobial efficacy and water permeability of corn zein films containing nisin. J. Food Process. Preserv. 24(5), 423-432 (2000).
155
Puupponen-Pimia, R., Nohynek, L., Meier, C., Kahkonen, M., Heinone, M., Hopia, A., Oksman-Caldentey, K.-M.: Antimicrobial properties of phenolic compounds from berries. J. Appl. Microbiol. 90(4), 494-507 (2001).
156
Miyamoto, Y., Noda, H.: Antimicrobial agents containing phenolic and basic compounds. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 2000169307; Chem. Abstr. 133, 27659.
157
Wen, A., Delaquis, P., Stanich, K., Toivonen, P.: Antilisterial activity of selected phenolic acids. Food Microbiol. 20(3), 305-311 (2003).
158
Ravn, H., Andary, C., Kovacs, G., Moelgaard, P.: Caffeic acid esters as in vitro inhibitors of plant pathogenic bacteria and fungi. Biochem. Syst. Ecol. 17(3), 175-184 (1989).
159
Khwaja, T. A., Friedman, E. P.: Pharmaceutical grade Echinacea. PCT Int. Appl. WO9921007 (1999); Chem. Abstr. 130, 316594.
160
Ou, S., Kwok, K.-C.: Ferulic acid: Pharmaceutical functions, preparation and application in foods. J. Sci. Food Agric. 84(11), 12161-1269 (2004).
161
Taniguchi, H., Nomura, E., Hosoda, A., Nakauchi, M., Ikemoto, S., Yamanishi, H., Ozaki, Y., Chikuno, T., Chikuno, T., Maruta, Y.: Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 2002161004 (2002); Chem. Abstr. 132, 120025.
56
162
Ishihara, M., Hasegawa, M., Taira, T., Toyama, S.: Isolation and antimicrobial activity of feruloyl oligosaccharide ester from pineapple stem residues. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi 47(1), 23-29 (2000); Chem. Abstr. 132, 120025.
163
Cocchietto, M., Skert, N., Nimis, P. L., Sava, G.: A review on usnic acid, an interesting natural compound. Naturwissenschaften 89(4), 137-146 (2002).
164
Sakagami, H., Ochiai, K., Sato, K., Chiang, G., Kang, S.: New use of lignins from Pinus plants as antitumor and antimicrobial agents and helath foods. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 2003040792 (2003); Chem. Abstr. 138, 131179.
165
Xu, H.-X., Lee, S. F.: Activity of plant flavonoids against antibiotic-resistant bacteria. Phytother. Res. 15(1), 39-43 (2001).
166
Rauha, J.-P., Remes, S., Heinonen, M., Hopia, A., Kahkonen, M., Kujala, T., Pihlaja, K., Vuorela, H., Vuorela, P.: Int. J. Food Microbiol. 56(1), 3-12 (2000).
167
Rym, K. H., Eo, S. K., Kim, Y. S., Lee, C. K., Han, S.: Antimicrobial activity and acute toxicity to natural rutin. Saengyak Hakhoechi 27(4), 309-315 (1996); Chem. Abstr. 126, 235809.
168
Arima, H., Danno, G.-I.: Isolation of antimicrobial compounds from guava (Psidium guajava L.) and their structural elucidation. Biosci., Biotechnol., Biochem. 66(8), 17271730 (2002); Chem. Abstr. 137, 366398.
169
De Castro, S. L.: Propolis: Biological and pharmacological activities. Therapeutic uses of this bee-product. Ann. Rev. Biomed. Sci. 3, 49-83 (2001); 138:242953
170
Koo, H., Rosalen, P. L., Cury, J. A., Park, Y. K., Bowen, W. H.: Effects of compounds found in propolis on Streptococcus mutans growth and on glucosyltrasferase activity. Antimicrobiol. Agents Chemother. 46(5), 1302-1309 (2002).
171
Popova, M., Bankova, V., Butovska D., Petkov, V., Damyanova, B., Sabatini, A. G., Marcazzan, G. L., Bogdanov, S.: Poplar type propolis and analysis of its biologically active components. Mitibachi Kagaku 24(2), 61-66 (2003); Chem. Abstr. 139, 386517.
172
Kubo, Y.: Antimicrobial activity in natural resources. I. Antifungal and fungicidal activities of catechin and crude drugs against Trichophyton. Toyama-ken Yakuji Kenkyusho Nenpo 1991(19, 82-7; Chem. Abstr. 118, 187664.
173
Bais, H. P., Walker, T. S., Stermitz, F. R., Hufbauer, R. A., Vivanco, J. M.: Enantiomericdependent phytotoxic and antimicrobial activity of (±)-catechin. A rhizosecreted racemic mixture from spotted knapweed. Plant Physiol. 128(4), 1173-1179 (2002).
174
Lee, G.-H., Shim, Ch.-J., Chang, Y.-I., Choi, S.-H., Oh, H.-R., Oh, M.-J.: Antimicrobial activities of (-)-epicatechin from Ulmus davidiana var. japonica cortex. J. Food Sci. Nutr. 6(4), 230-234 (2001).
175
Walker, E. B., Mickelsen, R. A., Jr., Mickelsen, J. N.: Method of treating or preventing nonviral microbial infection with proanthocyanidin and flavonoid compounds, and isolation thereof. U.S. US 5650432 (1997); Chem. Abstr. 127, 117374.
176
Calzada, F., Cerda-Garcia-Rojas, C. M., Meckes, M., Cedillo-Rivera, R., Bye, R., Mata, R.: Geranins A and B, New Antiprotozoal A-Type Proanthocyanidins from Geranium niveum. J. Nat. Prod. 62(5), 705-709 (1999).
177
Yamaki, M., Kashihara, Ml., Ishiguro, K., Takagi, S.: Antimicrobial principles of Xianhecao (Agrimonia pilosa). Planta Med. 55(2), 169-170 (1989). 57
178
Kasai, S., Watanabe, S., Kawabata, J., Tahara, S., Mizutani, J.: Antimicrobial catechin derivatives of Agrimonia pilosa. Phytochemistry 31(3), 787-789 (1992).
179
Dey, P. M., Harborne, J. B.: Methods in Plant Biochemistry, Academic Press Ltd, London New York San Francisco, 1989.
180
Blaschek, W., Ebel, S., Hackenthal, E., Holzgrabe U., Keller, K., Reichling, J., Schnez, V.: Hagers Handbuch der Drogen und Arzneistoffe, Hager ROM 2004, Springer, Würzburg 2005.
181
Esquenazi, D., Wigg, M. D., Miranda, M. M. F. S., Rodrigues, H. M., Tostes, J. B. F., Rozental, S., da Silva, A. J. R., Alviano, C. S.: Antimicrobial and antiviral activities of polyphenolic from Cocos nucifera Linn. (Palmae) husk fiber extract. Res. Microbiol. 153(10), 647-652 (2002).
182
Von Woedtke, T., Schluter, B., Pflegel, P., Lindequist, U., Julich, W.-D.: Aspects of the antimicrobial efficacy of grapefruit seed extract and its relation to preservative substances contained. Pharmazie 54(6), 452-456 (1999).
183
Palma, M., Taylor, L. R., Varela, R. M., Cutler, S. J., Cutler, H. G.: Fractional Extraction of Compounds from Grape Seeds by Supercritical Fluid Extraction and Analysis for Antimicrobial and Agrochemical Activities. J. Agric. Food Chem. 47(12), 5044-5048 (1999).
184
Chung, K.-T., Cheng, I., Johnson, M. G.: Are tannins a double-edged sword in biology and health? Trends Food Sci. Technol. 9(4), 168-175 (1998).
185
Scalbert, A., Mila, I., Expert, D., Marmolle, F., Albrecht, A.-M., Hurrell, R., Huneau, J.F., Tome, D.: Polyphenols, metal ion complexation and biological consequences. Basic Life Sciences, 66(Plant Polyphenols 2), 545-554, Kluwer Academic/Plenum Publ., 1999; Chem. Abstr. 134, 115098.
186
Kiderlen, A. F., Kayser, O., Ferreira, D., Kolodziej, H.: Tannins and related compounds: killing of amastigotes of Leishmania donovani and release of nitric oxide and tumor necorsis factor-a in macrophages in vitro. Z. Naturfosch., C: J. Biosci., 56(5/6), 444-454 (2001).
187
Kabuki, T., Nakajima, H., Arai, M., Ueda, S., Kuwabara, Y., Dosako, S.: Characterization of novel antimicrobial compounds from mango (Mangifera indica L.) kernel seeds. Food Chem. 71(1), 61-66 (2000).
188
Kishigami, K.: Utilization of polyphenols from lettuce as antimicrobial agent. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 10194907 (1998); Chem. Abstr. 129, 185455.
189
Bourne, K. Z., Bourne, N., Reising, S. F., Stanberry, L. R.: Plant products as topical microbicide candidates: assessment of in vitro and in vivo activity against herpes simplex viru type 2. Antiviral Res. 42(3), 219-226 (1999).
190
Chauhan, U. K., Soni, P., Shrivastava, R., Mathur, K. C., Khadikar, P. V.: Antimicrobial activities of the rhizome of Curcuma longa Linn. Oxidation Communications 26(2), 266270 (2003); Chem. Abstr. 139, 242827.
191
Lee, S.-E., Campbell, B. C., Molyneux, R. J., Hasegawa, S., Lee, H.-S.: Inhbitory Effects of naturally occuring compounds on aflatoxin B1 biotransformation. J. Agric. Food Chem. 49(11), 5171-5177 (2001).
58
192
Sidduqui, R. R., Ahmad, H.., Sultan S., Ehteshamuddin, A. F. M., Shireen, S.: Antimicrobial activity of essential oils. Part II. Pak. J. Sci. Ind. Res. 39(1-4), 43-47 (1996); Chem. Abstr. 127, 343893.
193
Baratta, M. T., Dorman, H. J. D., Deans, S. G., Figueiredo, A. C., Barroso, J. G., Ruberto, G.: Antimicrobial and antioxidant properties of some commercial essential oils. Flavour Fragrance J. 13(4), 235-244 (1998).
194
Hulin, V., Mathot, A.-G., Mafart, P., Dufosse, L.: Antimicrobial properties of essential oils and flavor compounds. Sci. Aliments 18(6), 563-582 (1999).
195
Hammer, K. A., Carson, C. F., Riley, T. V.: Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts. J. Appl. Microbiol. 86(6), 985-990 (1999).
196
Kalemba, D.: Antibacterial and antifungal properties of essential oils. Postepy Mikrobiol. 38(2), 185-203 (1999).
197
Nakatsu, T., Lupo, A. T., Jr., Chinn, J. W., Jr., Kang, R. K. L.: Biological activity of essential oils and their constituents. Stud. Nat. Prod. Chem. 21(Bioactive Natural Products (Part B)), 571-631, Elsevier 2000; Chem. Abstr. 133, 139963.
198
Dorman, H. J. D., Deans, S. G.: Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils. J. Appl. Microbiol. 88(2), 308-316 (2000).
199
Elgayyar, M., Draughon, F. A., Golden, D. A., Mount, J. R.: Antimicrobial activity of essential oils from plants against selected pathogenic and saprophytic microorganisms. J. Food Protect. 64(7), 1019-1024 (2001).
200
Kalemba, D., Kunicka, A.: Antimicrobial and antifungal properties of essential oils. Curr. Med. Chem. 10(10), 813-829 (2003).
201
Hifnawy, M. S., Rashwan, O. A., Rabeh, M. A.: Comparative chemical and biological investigations of certain essential oils belonging to families Asteraceae, Lamiaceae and Graminae. Bull. Fac. Pharm. (Cairo University) 39(2), 35-53 (2001); Chem. Abstr. 138, 316185.
202
---: Antimicrobial and antioxidant properties of spices. Food Sci. Technol. (N.Y.) 89, 163200 (1998).
203
Baratta, M. T., Dorman, H. J. D., Deans, S. G., Biondi, D. M., Ruberto, G.: Chemical composition, antimicrobial and antioxidative activity of laurel, sage, rosemary, oregano and coriander essential oils. J. Essent. Oil Res. 10(6), 618-627 (1998).
204
Death, S. S., Death, J.: Antimicrobial compositions for disinfecting surfaces formulated with essential oils. PCT Int. Appl. WO 2001084936 (2001); Chem. Abstr. 135, 354167.
205
Wilson, C. L., El, G. A., Wisniewski, M. E.: Natural, antibacterial composition for produce. PCT Int. Appl. WO 2003009694 (2002); Chem. Abstr. 138, 136169.
206
Schleicher, W., Salamon, E.: The use of combinations of active agents consisting of antimicrobially active substances and plant extracts containing terpenes in veterinary medicine. PCT Int. Appl. WO 9938521 (1999); Chem. Abstr. 131, 134658.
207
Schuer, J. P.: Synergic antimicrobial agents containing aromatic agents and having antagonistic, regenerative and/or protagonist decontamination effect. PCT Int. Appl. WO 20020381181 (2002); Chem. Abstr. 136, 374859.
59
208
Ninkov, D.: Antimicrobial phenolic monoterpene-amine complexes. PCT Int. Appl. WO 2003069993 (2003; Chem. Abstr. 139, 207744.
209
Nagourney, R. A.: Garlic: medicinal food or nutitious medicine? J. Med. Food. 1(1), 1328 (1998).
210
Thomson, M., Ali, M.: Garlic (Allium sativum): a review of its potential use as an anticancer agent. Curr. Cancer Drug Targets 3(1), 67-81 (2003).
211
Ali, M., Thomson, M., Afzal, M.: Garlic and onions: their effec on eicosanoid metabolism and its clinical relevance. Prostagl., Leukotr., Essent. Fatty Acids 62(2), 55-73 (2000).
212
Harris, J. C., Cottrell, S. L., Plummer S., Lloyd, D.: Antimicrobial properties of Allium sativum (garlic). Appl. Microbiol. Biotechnol. 57(3), 282-286 (2001).
213
Plummer, N.: Antimicrobial composition from Allium family. PCT Int. Appl. WO 9207575 (1992)
214
Yoshida, H., Katsuzaki, H., Ohta, R., Ishikawa, K., Fukuda, H., Fujino, T., Suzuki, A.: An organosulphur compound isolated from oil-macerated garlic extract, and its antimicrobial effect. Biosci. Biotechnol. Biochem. 63(3), 588-590 (1999).
215
Ji, W.-D., Jeong, M.-S., Chung, H.-Ch., Lee, S.-J., Chung, Y.-G.: Antimicrobial activity and distilled components of garlic (Allium sativu L.) and ginger (Zingiber officinale Roscoe). Han´guk Nonghwa Hakhoechi 40(6), 514-518 (1997); Chem. Abstr. 128, 139892.
216
Kyung, K. H., Lee, Y. C.: Antimicrobial activities of sulfur compounds derived from Salk(en)yl-L-cysteine sulfoxides in Allium and Brassica. Food Rev. Int. 17(2), 183-198 (2001).
217
Mau, J.-L., Chen, Ch.-P., Hsieh, P.-Ch.: Antimicrobial effect of extracts from Chinese chive, cinnamon, and Corni fructus. J. Agric. Food. Chem. 49(1), 183-188 (2001).
218
Smid, E. J., Koeken, J. G. P., Gorris, L. G. M.: Fungicidal and gungistatic action of the secondary plant metabolites cinnamaldehyde and carvone. Mod. Fungic. Antifungal Compd., Int. Symp., 11th, Meeting Date 1995, 173-180 (Lyr, H., Tussell, P. E., Sisler, H. D., eds), Intercept, Andover 1996; Chem. Abstr. 126, 57185.
219
Hili, P., Evans, C. S., Veness, R. G.: Antimicrobial action of essential oils: the effect of dimethylsulfoxide on the activity of cinnamon oil. Lett. Appl. Microbiol. 24(4), 269-275 (1997).
220
Deans, S.: Antimicrobial activity of eucalyptus oils. Medicinal and Aromatic Plants – Industrial Profiles, 22(Eucalyptus), 291-303, Taylor and Francis Ltd., 2002; Chem. Abstr. 138, 69545.
221
Kwon, Y. S., Choi, W. G., Kim, W. J., Kim, W. K., Kim, M. J., Kang, W. H., Kim, Ch. M.: Antimicrobial constituents of Foeniculum vulgare. Arch. Pharmacal Res. 25(2), 154157 (2002); 137:106390.
222
Ruberto, G., Barrata, M. T., Deans, S. G., Dorman, H. J. D.: Antioxidant and antimicrobial activity of Foeniculum vulgare and Crithmum maritimum essential oils. Planta Med. 66(8), 687-693 (2000).
223
Inouye, S.: Recent progress in tea tree oil from its production to clinical application (Part 1). Aroma Res. 3(3), 222-232 (2002); Chem. Abbstr. 138, 406650.
60
224
Farag, R. S., Daw, Z. Y., Mahassen, M. A., Sidky, S. H. M.: Biochemical and biological studies on some tea trees (Melaleuca spp.) essential oils. Adv. Food Sci. 20(5/6), 153-162 (1998).
225
Trilles, B., Bouraima-Madjebi, S., Valet, G.: Melaleuca quinquenervia (Cavanilles) S. T. Blake, Niaouli. Med. Aromat. Plants-Ind. Profiles, 9(Tea Tree), 237-245, 1999; Chem. Abstr. 131, 92395.
226
Perry, N. B., Brennan, N. J., Van Klink, J. W., Harris, W., Douglas, M. H., McGimpsey, J. A., Smallfield, B. M., Anderson, R. E.: Essential oils from New Zealand manuka nad kanuka: chemotaxonomy of Leptospermum. Phytochemistry 44(8), 1485-1494 (1997).
227
Lis-Balchin, M., Hart, S. L., Deans, S. G.: Pharmacological and antimicrobial studies on different Tea-tree oils (Melaleuca alternifolia, Leptospermum scoparium or Manuka and Kunzea ericoides or Kanuka), originating in Australia and New Zealand. Phytotherapy Res. 14(8), 623-629 (2000).
228
Lachowicz, K. J., Jones, G. P., Griggs, D. R., Bienvenu, F. E., Wan, J., Wilcock, A., Coventry M. J.: The synergic preservative effects of the essential oils of sweet basil (Ocimum basilicum L.) against acid-tolerant food microflora. Lett. Appl. Microbiol. 26(3), 209-214 (1998).
229
Naithani, V., Kakkar, P.: Ocimum gratissimum, Ocimum canum and Ocimum kilimandscharicum: A review. J. Med. Arom. Plant Sci. 24(2), 441-455 (2002).
230
Kunle, O., Okogun, J., Egamana, E., Emojevwe, E., Shok, M.: Antimicrobial activity of various extracts and carvacrol from Lippia multiflora leaf extract. Phytomedicine 10(1), 59-61 (2003).
231
Roller, S., Seedhar, P.: Carvacrol and cinnamic acid inhibit microbial growth in fresh-cut melon and kiwifruit at 4°and 8 °C. Lett. Appl. Microbiol. 35(5), 390-394 (2002).
232
Ultee, A., Slump, R. A., Steging, G., Smid, E. J.: Antimicrobial activity of carvacrol toward Bacillus cereus on rice. J. Food Protect. 63(5), 620-624 (2000).
233
Ultee, A., Smid, E. J.: Influence of carvacrol on growth and toxin production by Bacillus cereus. Int. J. Food Microbiol. 64(3), 373-378 (2001).
234
Ultee, A., Kets, E. P. W., Alberda, M., Hoekstra, F. A., Smid, E. J.: Adaptation of the food-borne pathogen Bacillus cereus to carvacrol. Arch. Microbiol. 174(4), 233-238 (2000).
235
Lambert, R. J. W., Skandarmis, P. N., Coote, P. J., Nychas, G.-J. E.: A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil, thymol and carvacrol. J. Appl. Microbiol. 91(3), 453-462 (2001).
236
Varel, V. H., Miller, D. N.: Effect of carvacrol and thymol on odor emissions from livestock wastes. Water Sci. Technol. 44(9), 143-148 (2001); Chem. Abstr. 136, 267231.
237
Varel, V. H.: Carvacrol and Thymol reduce swine waste odor and pathogens: stability of oils. Curr. Microbiol. 44(1), 38-43 (2002).
238
Losa, R.: A composition containing carvacrol and thymol as bactericides in animal diets. PCT Int. Appl. WO 2000069277 (2000); Chem. Abstr. 133, 366449.
239
Juliano, C., Mattana, A., Usai, M.: Composition and in vitro antimicrobial activity of the essential oil of Thymus herba-barona Loisel growing wild in Sardinia. J. Essent. Oil Res. 12(4), 516-522 (2000). 61
240
Sarer, E., Pancali, S., Yildiz, S.: Chemical composition and antimicrobial properties of the essential oil of Origanum minutiflorum O. Schwarz et P. H. Davis. Ankara Univ. Eczacilik Fak. Derg. 25(1), 29-38 (1996); Chem. Abstr. 126, 334185.
241
Charai, M., Mosaddak, M., Faid, M.: Chemical composition and antimicrobial activities of two aromatic plants: Origanum majorana L. and O. compactum Benth. J. Essent. Oil Res. 8(6), 657-664 (1996).
242
Manohar, V., Ingram, C., Gray, J., Talpur, N. A., Echard, B. W., Bagchi, D., Preuss, H. G.: Antifungal activities of origanum oil against Candida albicans. Mol. Cell. Biochem. 228(1-2), 111-117 (2001); 136: 244277.
243
Deans, S. G.: Antimicrobial properties of Pelargonium extracts contrasted with that of Geranium, Medicinal and Aromatic Plants-Industrial Profiles 27(Geranium and Pelargonium), 132-146, Taylor and Francis Ltd., (2002); Chem. Abstr. 139, 81980.
244
Lis-Balchin, M.: New research: possible use of various Pelargonium leaf oils and extracts as food preservatives. Medicinal and Aromatic Plants – Industrial Profiles, 27(Geranium and Pelargonium), 251-261, Taylor and Francis Ltd., 2002; Chem. Abstr. 139, 148579.
245
Lis-Balchin, M., Steyrl, H., Krenn, E.: The comparative effect of novel Pelargonium essential oils and their corresponding hydrosols as antimicrobial agents in a model food system. Phytother. Res. 17(1), 60-65 (2003).
246
Tanaka, M., Watanabe, T., Sugahara, K., Harada,, Y., Yoshida, S., Sugawara, F.: New antimicrobial substances against Streptomyces scabies from rosemary (Rosmarinus officinalis L.). Biosci., Biotechnol., Biochem. 61(9), 1440-1444 (1997); Chem. Abstr. 127, 316806.
247
Del Campo, J., Amiot, J.-J.: Antimicrobial effect of rosemary extracts. J. Food Prot. 63(10), 1359-1368 (2000).
248
Baricevic, D., Bartol, T.: The biological/pharmacological activity of the Salvia genus. Medicinal and Aromatic Plants–Industrial Profiles 14(Sage), 143-184, Harwood Academic Publ., 2000; Chem. Abstr. 135, 251170.
249
Velickovic, D. T., Ristic, M. S., Randjelovic, N. V., Smelcerovic, A. A.: Chemical composition and antimicrobial chracteristic of the essential oils obtained from flower, leaf and stem of Salvia officinalis originatin from southeast Serbia. J. Essent. Oil Res. 14(6), 453-458 (2002).
250
Velickovic, D. T., Randjelovic, N. V., Ristic, M. S., Velickovic, A. S., Smelcerovic, A. A.: Chemical constituents and antimicrobial activity of the ethanol extracts obtained from the flower, leaf and stem of Salvia officinalis L. J. Serb. Chem. Soc. 68(1), 17-24 (2003); Chem. Abstr. 138, 351080.
251
Aboul-Ela, M. A., El-Lakany, A. M.: Abietane diterpens from the roots of Salvia lanigera. Alexandria J. Pharm. Sci. 14(1), 57-61 (2000); Chem. Abstr. 133, 147491.
252
Martins, A. P., Salqueiro, L., Goncalves, M. S., Proença da Cunha, A., Vila, R., Canigueral, S., Mazzoni, V., Tomi, F., Casanova, J.: Essential oil composition and antimicrobial activity of three zingiberaceae from S. Tome e Principe. Planta Med. 67(6), 580-584 (2001).
253
Kitic, D., Jovanovic, D., Ristic, M., Palic, R., Stojanovic, G.: Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oil of Calamintha nepeta (L.) Savi ssp. glandulosa (Req.) P. W. Ball. From Montenegro. J. Essent. Oil Res. 14(2), 150-152 (2002). 62
254
Kakasy, A. Z., Lemberkovicz, E., Kursinszki, L., Janicsak, G., Szoke, E.: Data to the phytochemical evaluation of Moldavian dragonhead (Dracocephalum moldavica L., Lamiaceae). Herba Pol. 48(3), 112-119 (2002).
255
Usai, M., Juliano, C., Pintore, G., Chessa, M.: Preliminary study of composition and antimicrobial activity of essential oil of Glechoma sardoa beg. Acta Hort. 597(Proceedings of the International Conference on Medicinal and Aromatic Plants, Part II, 2001), 125-128 (2003); Chem. Abstr. 139, 162044.
256
Oumzil, H., Ghoulami, S., Rhajaoui, M., Ilidrissi, A., Fkih-Tetouani, S., Faid, M., Benjouad, A.: Antibacterial and antifungal activity of essential oils of Mentha suaveolens. Phytother. Res. 16(8), 727-731 (2002).
257
Nostro, A., Angela Cannatelli, M., Crisafi, G., Alonzo, V.: The effect of Nepeta cataria extract on adherence and enzyme production of Staphyloccus aureus. Int. J. Antimicrob. Agents 18(6), 583-585 (2001).
258
Schweig, T.: Nigella sativa seeds of current interest again. Pharm. Ztg. 144(33), 25822587 (1999).
259
Ali, B. H., Blunden, G.: Pharmacological and toxicological properties of Nigella sativa. Phytother. Res. 17(4), 299-305 (2003).
260
Ristic, M. D., Duletic-Lausevic, S., Knezevic-Vukcevic, J., Marin, P. D., Simic, D., Vukojevic, J., Janackovic, P., Vajs, V.: Antimicrobial activity of essential oils and ethanol extract of Phlomis fruticosa L. (Lamiaceae). Phytother. Res. 14(4), 267-271 (2000).
261
Bezic, N., Skocibusic, M., Dunkic, V.: Antimicrobial effect of Satureja cuneifolia Ten. Essential oil. Acta Bot. Croat. 58, 99-104 (1999).
262
Mae Sri Hartati, W., Wahyuono, W., Khasanah, N.: Identification of antimicrobial compound in volatile oil of leaves of Tagetes erecta L. (Compositae). Maj. Farm. Indones. 10(1), 40-47 (1999); Chem. Abstr. 131, 219052.
263
Tarle, D., Kosi-Culibrk, E.: Fructus Bardanae – Chemistry and antimicrobial effect. Farm. Glas. 55(2), 53-58 (1999).
264
Han, Y. S., Byoun, K. E.: Inhibitory effect of Sancho (Zanthoxylum piperitum) on the growth of food spoilage microorganisms and identification of antimicrobial compounds. Adv. Food Sci. 18(1/2), 7-12 (1996).
265
Kelm, M. A., Nair, M. G.: A brief summary of biologically active compounds from Magnolia spp. Studies in Natural Products Chemistry, 24(Bioactive Natural Products (Part E), 845-873, (2000); Chem. Abstr. 134, 263452.
266
Gerson, S., Palu, A. K., Zhou, B.-N., Su, Ch., Jensen, C. J., Story, S. P., Ogden, R. V.: Antifungal effects of Morinda citrifolia. U.S. Pat. Appl. Publ. US2003225005 (2003); Chem. Abstr. 139, 391333.
267
Gibbons, S., Oluwatuyi, M., Veitch, N. C., Gray, A. I.: Bacterial resistance modifying agents from Lycopus europeus. Phytochemistry 62(1), 83-87 (2003).
268
Choi, S. Ch., Jung, J. S.: Studies of antimicrobial component of extracts of Impatiens balsamina (I). Han´guk Somyu Konghakhoechi 34(6), 393-399 (1997); Chem. Abstr. 127, 302955.
269
Tarle, D., Kosi-Culibrk, E.: Saponins and flavonoids – antimicrobial agents in Flores bellidis. Farm. Gals. 56(3), 81-87 (2000). 63
270
Olivier C., Vaughn, S. F., Mizubuti, E. s. G., Loria, R.: Variation in allyl isothiocyanate production within Brassica species and correlation with fungicidal activity. J. Chem. Ecol. 25(12), 2687-2701 (1999).
271
Lin, Ch.-M., Preston, J. F., Wei, Ch.-I.: Antibacterial mechnism of allyl isothiocyanate. J. Food Prot. 63(6), 727-734 (2000).
272
Chikuyama, R., Shiotani, I., Murata, T.: 5-Hydroxymethyl-2-formylpyrroles from Capsicum and their uses as food additives. Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 20032031676 (2003); Chem. Abstr. 139, 163906.
273
Berczi, I., Chow, D. A., Sabbadini, E. R.: Neuroimmunoregulation and natural immunity. Domest. Anim. Endocrinol. 15(5), 273-281 (1998); Chem. Abstr. 130, 79954.
274
Bonan, H. G.: Innate immunity and the normal microflora. Immunol. Rev. 173, 5-16 (2000).
275
Morein, B., Hu, K. F.: Microorganisms exert bioactive and protective effects through the innate immune systém. Gut Environment of Pigs, [Papers presented at the Workshops „Feed Additives and Probiotics as an Alternative to Antibiotcs as Growth Promotors“ and „Gut Environment: Influence of Luminar Factors“], Uppsala, June 18-19, 2000, 105-111; Chem. Abstr. 137, 183948.
276
Ganz, T., Lehrer, R. I.: Antimicrobial peptides in innate immunity. Development of Novel Antimicrobial Agents: Emerging Strategies, 139-147. (Lohner, K., ed.), Horizon Scientific Press, Wymondham 2001; Chem. Abstr. 135, 209395.
277
Axelsson, L.-G.: Xenobiotics, intestinal microflora and innate gastrointestinal immunity: what can clinical observations and experimental animal models tell us about environmentally related diseases? Mikrooekol. Ther. 28, 327-335 (1999).
278
Zdzisinska, B., Kandefer-Szerszen, M.: The role of nitric oxide in natural and pathogenic immune reactions. Postepy Hig. Med. Dosw. 52(6), 621-636 (1998).
279
Tyczkowski, J. K., Hamilton, R. B., Ruff, M. D.: Altered metabolism of carotenoids during pale-bird syndrome in chicken infected with Eimeria acervulina. Poult. Sci. 70(10), 2074-2081 (1991).
280
Krinsky, N. I., Mayne, S. T., Sies, H. (eds): Carotenoids in health and disease. Marcel Dekker, New York 2004, 568 s.
281
Yvin, J.-C., Vetvicka, V.: Laminaria polysaccharides for therapeutical treatment. PCT Int. Appl. WO 2003045414 (2003); Chem. Abstr. 139, 12302.
282
Safonova, M. J., Sakanjan, E. I., Lesijovskaja, E. E.: Cetraria islandica (L.) Ac.: chimičeskij sostav i perspektivy ispol´zovanija v medicině. Rastit. Resur. 35(2), 106-115 (1999); 132:119827.
283
Yun, Chen.-H.: Immunomodulating effect of (1→3, 1→4) beta glucan, derived from oats, in mice infected with Eimeria vermiformis. Diss. Abstr. Int. B 58(12), 6480 (1998).
284
Yun, Ch.-H., Estrada, A., Van Kessel, A., Gajadhar, A., Redmond, M., Laarveld, B.: Immunomodulatory effects of oat b-glucan administered intragastrically or parenterally on mice infected with Eimeria vermiformis. Microbiol. Immunol. 42(6), 457-465 (1998).
285
Spiridonov, N. A., Goigel, A. G., Fomkina, M. G., Archipov, V. V., Šipulina, L. D.: Mechnizmus dějstvija někotorych antimikrobialnych sredstv iz rastěnij. Chim.-Farm. Ž., 30(6), 44-46 (1996). 64
286
Fecik, R. A., Kristine, E., Gentry, E. J., Mitscher, L. A., Shibata, M.: Use of combinatorial and multiple parallel synthesis methodologies for the development of anti-infective natural products? Pure Appl. Chem. 71(4), 559-564 (1999).
287
Wong, D. W. S., Robertson, G. H.: Combinatorial chemistry and its applications in agriculture and food. Adv. Exp. Med. Biol. 464(Chemicals via Higher Plant Bioengineering), 91-105), Kluwer Academic/Plenum Publ., 1999; Chem. Abstr. 132, 20125.
65
