Томатный сок убил возбудителя брюшного тифа

Помидоры — популярные и доступные практически всем овощи, приносящие пользу здоровью за счет антиоксидантов и противомикробных веществ. В то время как антиоксидантный эффект, то есть способность нейтрализовать реакцию окисления, плодов томата изучен хорошо, их антимикробным свойствам ученые уделяли недостаточно внимания. Этот пробел восполнило новое исследование команды микробиологов из Корнеллского университета в Итаке (штат Нью-Йорк, США), статья которых опубликована в рецензируемом научном журнале Microbiology Spectrum.

Авторы изучали эффективность томатного сока и антимикробных пептидов, полученных из помидоров, против бактерии Salmonella Typhi — возбудителя брюшного тифа. По данным Всемирной организации здравоохранения, эта смертельная инфекция каждый год поражает примерно девять миллионов человек (по другим подсчетам, до 21 миллиона), распространяясь через загрязненные продукты и воду. В список симптомов входят головная боль, тошнота, стойкая повышенная температура, боли в животе, запор или, напротив, диарея, в некоторых случаях встречается сыпь.

Вакцины от брюшного тифа есть: к примеру, полисахаридная ViCPS, вводимая внутримышечно, и пероральная ослабленная (аттенуированная) Ty21a. Оба препарата вызывают иммунный ответ у 50-80% привитых. Профилактика брюшного тифа положена детям, путешествующим на Индийский субконтинент, в страны Центральной и Южной Америки, Карибского бассейна, Африки и Азии.

Кроме того, брюшной тиф можно лечить антибиотиками. Однако устойчивость к противомикробным препаратам помогает инфекции распространяться, особенно в районах, жители которых не имеют доступа к чистой питьевой воде.

«Проблема антибиотикорезистентности несет риск, особенно для детей, страдающих от недоедания. В одном из предыдущих исследований авторы обнаружили: значительная часть детей (в возрасте 6-23 месяцев), проживающих в 64 развивающихся странах, не включают овощи или фрукты в свой рацион, что указывает на проблему неполноценного питания в этой группе населения. В Пакистане произошло распространение S. Typhi с сильной лекарственной устойчивостью, особенно в последние годы. Причем в 2018 году примерно 65% детей в этой стране не потребляли достаточного количества овощей или фруктов — самый высокий показатель среди азиатских стран (следом идет Индия). Это можно объяснить связью между потреблением фруктов и овощей, повышением иммунитета и антибактериальной активности», — уточнили микробиологи.

Поскольку плоды томата люди едят достаточно часто, ученые решили оценить, будут ли сок из помидоров и антимикробные пептиды «томатного происхождения» (tdAMPs) эффективны против патогенов пищевого происхождения, в частности нетифоидной сальмонеллы Salmonella Typhi, Salmonella Typhimurium и уропатогенной Escherichia coli (кишечная палочка).

Для эксперимента взяли помидоры сорта Campari и «реликтовые». Плоды измельчили с помощью гомогенизатора, затем получившуюся смесь процедили через два слоя нейлоновой сетки. Потом ученые провели инкубационный эксперимент в лаборатории, во время которого образцы Salmonella Typhi подвергли воздействию томатного сока. Через два часа после инкубации было заметно снижение КОЕ (колониеобразующая единица, оценивает количество микробных клеток) по сравнению с контрольной группой, обработанной раствором солей.

Помимо этого, бактерии Salmonella Typhi эффективно уничтожались в течение 24 часов, что, по мнению исследователей, подтвердило антимикробные свойства томатного сока. Чтобы исключить вероятность того, что роль в этом сыграла кислая среда (уровень pH сока составил примерно 4,5), ученые решились на сравнительные тесты. Так выяснилось, что воздействие на образцы Salmonella Typhi оставалось тем же при pH 4,5 и 7,4.

Чтобы определить кандидатов на роль антимикробных пептидов, микробиологи провели секвенирование полного генома томата (Solanum lycopersicum), в сумме проанализировав 37 658 генов. После тщательной оценки в топ вышли tdAMP-1, tdAMP-2, tdAMP-3 и tdAMP-4. Но лишь первые два показали максимальную эффективность против S. Typhi, а пептиды tdAMP-3 и tdAMP-4 вовсе усилили рост бактерий. К тому же tdAMP-1 и tdAMP-2 оказались успешны против штаммов S. Typhi, устойчивых к ципрофлоксацину — главному антибиотику для лечения брюшного тифа. И tdAMPs, и сам томатный сок проявили бактерицидное действие благодаря разрушению бактериальных мембран.

На этом исследователи не остановились. Чтобы оценить пригодность сока из помидоров и его пептидов для борьбы с другими кишечными патогенами, ученые провели испытания на S. Typhimurium и E. coli. Тут их снова поджидала удача: спустя 24 часов после воздействия ни один из штаммов не получилось выделить.

«Так как мы проверили только четыре кандидата в tdAMP, разумно предположить, что в плодах томатов может содержаться гораздо больше таких антимикробных пептидов. Дополнительные исследования позволят добиться всестороннего понимания антимикробных свойств помидоров, тем самым внеся ценный вклад в укрепление здоровья населения», — подытожили авторы работы.