Новые композиции эфирных масел для подавления в лабораторных условиях биоплёнок Escherichia coli, продуцирующей β-лактамазы расширенного спектра и выделенной при инфекционной диарее у собак

Введение: Распространение бактерий, продуцирующих β-лактамазы расширенного спектра (БЛРС), представляет серьёзную проблему для ветеринарной и гуманной медицины. Escherichia coli, продуцирующая БЛРС, способна образовывать биоплёнки, что повышает её устойчивость к элиминации у домашних животных, способствует хроническому течению инфекционной диареи и увеличивает риск неудачи лечения. В этом исследовании изучали E. coli, продуцирующую БЛРС, у собак и оценивали антимикробную и антибиоплёночную активность NHK-EO — новой композиции эфирных масел Coleus amboinicus (N), Ocimum basilicum (H) и Ocimum tenuiflorum (K).

Методы: Химический состав NHK-EO анализировали методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией (GC-MS). Случайным образом отобрали 56 образцов мазков из прямой кишки собак обоих полов в возрасте от 3 месяцев до 10 лет: 30 клинически здоровых животных и 26 животных с диареей. Бактерии выделяли и идентифицировали с помощью стандартных биохимических тестов и автоматизированной системы VITEK. Продукцию БЛРС подтверждали выявлением гена blaCTX-M методом полимеразной цепной реакции; также оценивали чувствительность к антимикробным препаратам, чтобы определить профили множественной лекарственной устойчивости. Для дальнейшего анализа отобрали 20 изолятов: по 10 от здоровых собак и собак с диареей. Антимикробную активность NHK-EO оценивали методом микроразведений в бульоне, а образование и подавление биоплёнки — с помощью окрашивания кристаллическим фиолетовым. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение по результатам трёх независимых экспериментов.

Результаты: По данным GC-MS, основными компонентами NHK-EO были карвакрол (16,37%), эвгенол (15,04%) и линалоол (13,97%). Всего выделили 78 грамотрицательных бактерий; преобладала E. coli (56 изолятов, 71,79%). Среди них четыре изолята E. coli, положительные по blaCTX-M (три от здоровых собак и один от собаки с диареей), обладали высокой способностью к образованию биоплёнки. Минимальная подавляющая концентрация (МПК) NHK-EO для исследованных изолятов составляла 1024–2048 мкг/мл; для четырёх изолятов E. coli, положительных по blaCTX-M, она равнялась 1024 мкг/мл. NHK-EO в концентрации 1/4 МПК (256 мкг/мл) значительно подавляла как образование биоплёнки на ранней стадии, так и уже сформированную биоплёнку; это подтвердили с помощью сканирующей электронной микроскопии. По сравнению с необработанными контрольными образцами в обработанных образцах заметно уменьшились биомасса биоплёнки и плотность бактериальной популяции.

Выводы: NHK-EO обладает выраженной антимикробной и антибиоплёночной активностью в отношении E. coli, в том числе штаммов, продуцирующих БЛРС, что указывает на потенциал этой композиции как альтернативного средства для борьбы с устойчивостью к антимикробным препаратам. Для оценки возможностей её клинического применения в ветеринарной и гуманной медицине необходимы дальнейшие исследования.