Спосіб обробки рослини для захисту від бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену із використанням вісмут-тіолів та спосіб обробки рослини для подолання стійкості до антибіотика у бактері

Реферат: Винахід належить до способів лікування мікробних інфекцій у сільськогосподарській, промисловій, виробничій та клінічній галузях. Заявлено спосіб обробки рослини для захисту від UA 113616 C2 (12) UA 113616 C2 бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену із використанням вісмуттіолів та спосіб обробки рослини для подолання стійкості до антибіотика у бактеріального патогену, що включає етапи, на яких: приводять у контакт рослину з ефективною кількістю вісмут-тіольної (ВТ) композиції при умовах і протягом часу, достатніх для одного або декількох з: і) попередження інфікування рослини бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном, іі) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, ііі) інгібування формування біоплівки бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном та iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично всіх формуючих біоплівку клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, де ВТ композиція містить монодисперсну суспензію мікрочастинок, що містять ВТ сполуку, причому зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від 0,4 мкм до 10 мкм. UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перехресні посилання на родинні заявки Дана заявка заявляє пріоритет за PCT заявкою № PCT/US2011/023549, поданою 3 лютого 2011, та попередньою заявкою на патент США № 61/373188, поданою 12 серпня 2010, кожна з яких включена в даний документ за допомоги посилання в повному обсязі. Передумови Галузь техніки Розкриті в даному документі варіанти здійснення винаходу відносяться до композицій та способів лікування мікробних інфекцій. Зокрема, дані варіанти здійснення відносяться до поліпшення обробок для управління бактеріальними інфекціями у сільськогосподарській, промисловій, виробничій, клінічній, індивідуальній охороні здоров'я та інших контекстах, включаючи обробку бактеріальних біоплівок та інших станів. Опис рівня техніки На комплексний ряд узгоджених клітинних та молекулярних взаємодій, що сприяють реагуванню на та опору мікробним інфекціям та/або загоєнню або у цілому збереженню тканин тіла рослини та тварини (включаючи людину), можуть негативно впливати різні зовнішні фактори, такі як опортуністичні та нозокоміальні інфекції (наприклад, способи ходу захворювань, що можуть збільшувати ризик інфекції), місцеве або системне введення антибіотиків (які можуть впливати на ріст клітин, міграцію або інші функції, і також можуть бути вибрані для стійких до антибіотика мікроорганізмів) та/або інші фактори. На жаль, антибіотики, що вводяться системно або місцево, звичайно неефективні для лікування багатьох хронічних інфекцій та звичайно не застосовуються, якщо тільки не є присутньою гостра бактеріальна інфекція. Сучасні підходи включають уведення або нанесення антибіотиків, однак, такі засоби можуть сприяти появі стійких до антибіотика бактеріальних штамів та/або можуть бути неефективними проти бактеріальних біоплівок. Таким чином, це може стати особливо важливим для застосування антисептиків при виявленні стійких до лікарських засобів бактерій (наприклад, стійкого до метициліну Staphylococcus aureus або MRSA). Існує багато широко застосовуваних антисептиків, однак бактеріальні популяції або субпопуляції, що утворилися, можуть не реагувати на ці засоби або на будь-які інші доступні у даний час способи обробок. Крім того, певна кількість антисептиків може бути токсичною для клітин-хазяїнів при концентраціях, що можуть бути необхідні, щоб бути ефективними проти бактеріальної інфекції, що утворилася, та, отже, такі антисептики є непридатними. Ця проблема може бути особливо гострою у випадку спроб очищення природних поверхонь від інфекцій, включаючи особливості поверхні на комерційно важливих рослинах та/або важливих рослинах сільського господарства, таких як багато сільськогосподарських культур, а також включаючи внутрішні епітеліальні поверхні, такі як респіраторні (наприклад, дихальний, назофарінгеальний та ларінгеальний шляхи, трахеальний, легеневий, бронхіальний, бронхіольний, альвеольний і т. п.) або шлунково-кишкові (наприклад, внутрішньоротовий, стравохідний, шлунковий, кишковий, ректальний, анальний і т. п.) тракти або інші епітеліальні поверхні. Особливо проблематичними є інфекції, що складаються з бактеріальних біоплівок, відносно нещодавно встановленої організації бактерій, за допомоги якої вільні одноклітинні ("планктонні") бактерії об'єднуються шляхом внутрішньоклітинної адгезії в організовані багатоклітинні об'єднання (біоплівки), що мають дуже різні моделі поводження, експресію генів та чутливість до засобів навколишнього середовища, включаючи антибіотики. Біоплівки можуть використовувати механізми біологічного захисту, що не виявлені у планктонних бактерій, механізми яких можуть захищати об'єднання біоплівок проти антибіотиків та імунних відповідей хазяїна. Біоплівки, що утворилися, можуть гальмувати процес загоєння тканин. Загальні мікробіологічні контамінанти, що лежать в основі стійких та потенціально шкідливих інфекцій, включають S. aureus, включаючи MRSA (стійкий до метициліну Staphylococcus aureus), Enterococcі, E. coli, P. aeruginosa, Streptococci та Acinetobacter baumannii. Деякі з цих організмів виявляють здатність виживати на клінічних поверхнях, які не мають харчових якостей, протягом декількох місяців. S. aureus, як було показано, є життєздатним протягом чотирьох тижнів на сухому склі та від трьох до шести місяців на висушеній крові та бавовняних волокнах (Domenico et al., 1999 Infect. Immun. 67:664-669). Як E. Coli, так і P. aeruginosa, як було показано, можуть виживати навіть довше, ніж S. aureus на висушеній крові та бавовняних волокнах (з того ж джерела). Мікробні біоплівки пов'язані зі значно збільшеною стійкістю як до дезінфектантів, так і до антибіотиків. Морфологія біоплівок виникає, якщо бактерії та/або гриби прикріплюються до поверхонь. Це прикріплення викликає змінену транскрипцію генів, приводячи до секреції незвичайно пружного та важкого для проникання полісахаридного матриксу, що захищає мікроорганізми. Біоплівки дуже стійкі до імунної системи ссавців на додаток до їх дуже значної 1 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стійкості до антибіотиків. Біоплівки дуже складно усунути, якщо вони вже почали утворюватися, тому попередження формування біоплівки є дуже важливою клінічною пріоритетною задачею. Останні дослідження показали, що відкриті рани можуть швидко стати зараженими біоплівками. Як вважається, ці мікробні біоплівки сповільнюють загоєння ран та імовірно пов'язані з утворенням серйозних ранових інфекцій. Збереження неушкодженої, функціонуючої шкіри та інших епітеліальних тканин (наприклад, як правило, аваскулярних епітеліальних поверхонь, що формують бар'єри між організмом та його зовнішнім навколишнім середовищем, такі як ті, виявлені в шкірі, а також виявлені у вистілках респіраторного та шлунково-кишкового трактів, залозистих тканин та т. п.) є важливим для здоров'я та виживання людей та інших тварин. Антисептики на основі вісмут-тіолу (ВТ) Певна кількість природних продуктів (наприклад, антибіотиків) та синтетичних хімічних речовин із протимікробними, та, зокрема, антибактеріальними властивостями, відома в рівні техніки, була щонайменше частково охарактеризована за хімічними структурами та за протимікробними ефектами, такими як здатність знищувати мікроорганізми ("бактерицидні" ефекти, такі як бактерицидні властивості), здатність зупиняти або погіршувати ріст мікроорганізмів ("статичні" ефекти, такі як бактеріостатичні властивості) або здатність перешкоджати функціям мікроорганізмів, таким як колонізування або інфікування ділянки, секреція бактеріями екзополісахаридів та/або перетворення з планктонних у біоплівкові популяції або поширення формування біоплівки. Антибіотики, дезінфектанти, антисептики та подібне (включаючи вісмут-тіольні або ВТ сполуки) обговорюються, наприклад, у патенті США № 6582719, включаючи фактори, що впливають на вибір та застосування таких композицій, включаючи, наприклад, бактерицидні або бактеріостатичні дієвості, ефективні концентрації та ризики токсичності для тканин хазяїна. Вісмут, метал V групи, являє собою елемент, що (подібно сріблу) має протимікробні властивості. Вісмут сам по собі може не бути терапевтично придатним та може виявляти деякі неналежні властивості, і таким чином замість цього може бути нерідко введений за допомоги доставки з комплексоутворювачем, носієм та/або іншим середовищем, найбільш загальним прикладом якого є Pepto Bismol®, у якому вісмут скомбінований (у хелатній формі) з субсаліцилатом. Попереднє дослідження визначило, що комбінація визначених сполук, які містять тіол-(-SH, сульфгідрил), таких як етандитіол, з вісмутом для забезпечення зразкової вісмут-тіольної (ВТ) сполуки поліпшує протимікробну дієвість вісмуту, у порівнянні з іншими доступними у даний час препаратами на основі вісмуту. Існує багато тіольних сполук, які можуть бути застосовуваними для отриманняя BT (розкриті, наприклад, у Domenico et al., 2001 Antimicrob. Agent. Chemotherap. 45(5):1417-1421, Domenico et al., 1997 Antimicrob. Agent. Chemother. 41 (8):1697-1703 та в патентному документі США RE37793, патентах США № 6248371, № 6086921 та № 6380248; дивись також, наприклад, патент США № 6582719) і деякі з цих препаратів здатні інгібувати формування біоплівки. ВТ сполуки мають доведену активність проти MRSA (стійкого до метициліну S. aureus), MRSE (стійкого до метициліну S. epidermidis), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, стійкого до лікарських засобів P. aeruginosa, ентеротоксигенної E. coli, ентерогеморагічної E. coli, Klebsiella pneumoniae, Clostridium difficile, Heliobacter pylori, Legionella pneumophila, Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae та Shigella Flexneri (Domenico et al., 1997 Antimicrob. Agents Chemother. 41:1697-1703). Існує також свідчення активності проти цитомегаловірусу, вірусу простого герпесу типу 1 (HSV-1) та HSV-2 та дріжджів, та грибів, таких як Candida albicans. Ролі ВТ також були продемонстровані в зниженні бактеріальної патогенності, інгібуванні або знищенні широкого спектра стійких до антибіотиків мікроорганізмів (грампозитивних та грамнегативних), попередженні формування біоплівки, попередженні септичного шоку, лікуванні сепсису та збільшенні чутливості бактерій до антибіотиків, до яких вони раніше виявляли стійкість (дивись, наприклад, Domenico et al., 2001 Agents Chemother. 45:1417-1421; Domenico et al., 2000 Infect. Med. 17:123-127; Domenico et al., 2003 Res. Adv. In Antimicrob. Agents & Chemother. 3:79-85; Domenico et al., 1997 Antimicrob. Agents Chemother. 41 (8):1697-1703; Domenico et al., 1999 Infect. Immun. 67:664-669: Huang et al. 1999 J Antimicrob. Chemother. 44:601-605; Veloira et al., 2003 J Antimicrob. Chemother. 52:915-919; Wu et al., 2002 Am J Respir Cell Mol Biol. 26:731-738). Незважаючи на доступність ВТ сполук протягом більше десяти років, ефективний вибір придатних ВТ сполук для конкретних симптомів для інфекційних захворювань залишався важко досяжною задачею, оскільки поводження конкретного ВТ проти конкретного мікроорганізму не може бути спрогнозованим, оскільки синергічну активність конкретного ВТ та конкретного 2 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 антибіотика проти конкретного мікроорганізму не можна передбачити, оскільки ефекти ВТ in vitro не завжди припускають ефекти ВТ in vivo, та оскільки ефекти ВТ проти планктонних (одноклітинних) мікробних популяцій можуть не бути неприпустимими ефектами ВТ проти мікробних об'єднань, таких як бактерії, що збираються у біоплівки. Крім того, обмеження по розчинності, проникності через тканини, біодоступності, біорозподіленню та подібному можуть у випадках деяких ВТ сполук перешкоджати здатності давати клінічну користь безпечно та ефективно. Розкриті в даному документі варіанти здійснення винаходу спрямовані на ці потреби та пропонують інші пов'язані переваги. Захист рослин та сільськогосподарських продуктів: опис рівня техніки В галузях сільського господарства та рослинної сировини існує визнана потреба в складах для зменшення біоплівок і захворювань рослин та в способах застосування таких складів на, наприклад, насінні, рослинах, плодах та квітах, ґрунті та на зрізаних квітах, деревах, плодах листі, стеблах та інших частинах рослин. У сільському господарстві щороку мільярди доларів від вирощування сільськогосподарських культур втрачаються внаслідок формування біоплівок. Проблема антракнозу та пов'язаних з біоплівками захворювань у рослин є добре відомою, незважаючи на численні незадовільні підходи, якими намагалися її вирішити. Захворювання рослин також впливають на галузі промисловостей, що залучені до транспортування та консервування фруктів, овочів, зрізаних квітів і дерев та інших рослинних продуктів, оскільки нормальні захисні механізми, що використовуються неушкодженими живими рослинами, є вже не діючими для зібраних продуктів. Таким чином, для сільськогосподарських цілей необхідно знизити величину росту мікроорганізмів на поверхнях листя, стебел, плодів та квітів in situ, під час перевезення або на комерційних площах, у той же час зберігаючи дотримання природоохоронного законодавства. У той же час, необхідно дозволити робити можливим течію воді серед зрізаних квітів, рослин та дерев для підтримки пружності, цілісності та якості тканин рослин для поліпшення необхідних характеристик цих продуктів. Організми, що викликають інфекційне захворювання у рослин, включають гриби, бактерії, віруси, найпростіші, нематоди та рослини-паразити. Комахи та інші шкідники також впливають на здоров'я рослин шляхом споживання тканин рослин та шляхом оголення тканин рослин для мікроорганізмів. Біоплівки виникають, коли бактерії зв'язуються з поверхнею, зазвичай у водному середовищі, як наприклад у водних умовах або у краплях води, або інших умовах з високою вологістю, та після зв'язування формувачі біоплівки починають виділяти клейку речовину, яка може потім зв'язуватися з безліччю матеріалів, включаючи метали, пластмаси, медичні імпланти та тканини. Ці біоплівки можуть викликати велику кількість проблем, включаючи розкладання матеріалів та забивання труб у промисловому та сільськогосподарському навколишніх середовищах та інфікування навколишньої тканини при виникненні в медикобіологічних середовищах. Медична галузь є особливо сприйнятливою до проблем, викликаних формуванням біоплівок; імплантовані медичні пристрої, катетери (сечові, венозні, діалізні, кардіальні) та рани, що повільно загоюються, легко пропускають бактерії, присутні у біоплівках. У сільському господарстві біоплівки можуть викликати мастити, хворобу Пірса, кільцеву гниль у картоплі, різні захворювання рослин сільськогосподарських культур, що характеризуються зів'яненням, гниттям або припиненням росту, та антракнози у багатьох типів рослин. Біоплівки також знижують якість та термін існування зрізаних квітів та дерев. Велика кількість захворювань рослин викликана утворюючими біоплівки бактеріями, властивими ґрунту. Більшість мікроорганізмів у природних умовах існують у багатоклітинних агрегатах, звичайно описуваних як біоплівки. Клітини приклеюються до поверхонь та одна до одної через комплексний матрикс, що містить багато позаклітинних полімерних речовин (EPS), включаючи екзополісахариди, білки та ДНК. Зв'язані з рослинами бактерії взаємодіють з поверхнями тканин хазяїна при патогенезі та симбіозі, та при симбіотичних взаємозв'язках. Спостереження бактерій, зв'язаних з рослинами, все більше виявляють структури типу біоплівок, що варіюють від невеликих кластерів клітин до великих біоплівок. Властивості поверхонь рослинної тканини, доступність поживних речовин та води та схильності бактерій до колонізування сильно впливають на структуру отриманої біоплівки (Ramey et al., 2004 Curr Opinion Microbiol. 7:602-9). Земне навколишнє середовище містить численні та різноманітні мікробні популяції, які можуть конкурувати за та змінювати запас ресурсів. У цьому комплексному та конкурентному навколишньому середовищі рослини пропонують захисні притулки багатих поживними речовинами тканин. Рослини колонізуються бактеріями на їх листі, коренях, насінні та 3 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 внутрішній судинній сітці. Кожен тип тканини має унікальні хімічні та фізичні властивості, що становлять труднощі та можливості для мікроорганізмів-колоністів. Біоплівки можуть формуватися при об'єднанні або на більш пізніх стадіях зі значним потенціалом для спрямування або модулювання взаємодії рослина-мікроб. Виникає додаткова тимчасова та просторова складність, оскільки багато мікроорганізмів активно змінюють середовище колонізованої рослини. Зв'язані з поверхнею бактерії мають значний вплив на сільське господарство. У розвинутих країнах втрати, викликані захворюваннями рослин, досягають до 25 % виходу сільськогосподарських культур, ця відсоткова частка є набагато більшою в країнах, що розвиваються. Епіфітні популяції складають резервуар та майбутнє джерело інфекції та можуть знаходитися на рослині-хазяїні та на рослині, що не є хазяїном. Xylophylus ampelinus, бактеріальний патоген виноградних лоз, формує товсті біоплівки у судинній сітці цих рослин (Grail & Manceau 2003). Xylella fastidiosa являє собою збудник хвороби Пірса виноградних лоз. X. fastidiosa здатний формувати біоплівки в судинах ксилеми багатьох економічно важливих сільськогосподарських культур. Механізми патогенності є широкими внаслідок закупорювання судин ксилеми агрегацією X. fastidiosa та формуванням біоплівок. Блокування судин вважається основним фактором розвитку захворювання, причому ксилемний сік забезпечує природне живильне середовище, що сприяє вірулентності хвороби Пірса виноградних лоз та строкатого хлорозу цитрусових (Zaini et al., 2009 FEMS Microbiol LETT. 295:129-34). Один з найбільш істотних патогенів рослин, Pseudomonas syringae, викликає захворювання бурої плямистості листя або плодів бобових. Він колонізує поверхню листка негусто поодинокими невеликими групами (менше десяти одиниць, у той час як більші популяції (більше 1000 одиниць) спершу розвиваються біля трихом або вен з більш високою доступністю поживних речовин. Великі агрегати краще переживають стрес зневоднення, ніж поодинокі клітини. P. syringae виживає як епіфіт (тобто колонізатор надземних частин рослин) у тих випадках, коли не викликає інфекції на тканинах рослини-хазяїна (Monier et al. PNAS 2003; 100:15977-82). Pseudomonas putida може швидко реагувати на присутність виділень коренів у ґрунті, зосереджуючись на колонізованих ділянках коренів та утворюючи стабільні біоплівки (EspinosaUrgel et al. Microbiol 2002;148:341-3). Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) викликає чорну гниль на хрестоцвітих рослинах, досягаючи судинної сітки крізь ділянки ран на коренях. Вірулентність включає деструктивні екзоферменти та екзополісахаридну ксантанову камедь, що необхідна для вірулентності (Dow et al. PNAS 2003;100:10995-1000). Xanthomonas smithii subsp. citri є відповідальним за захворювання, виразку цитрусових. Це захворювання було виявлено на більшості континентів Землі, крім Європи. Патоген був усунений у багатьох країнах. Xanthomonas smithii формує виразкові ушкодження на плодах, листі та гілках цитрусових рослин. Дощ, що захоплюється вітром, може розносити бактерії до 15 км від джерела для інфікування цитрусових дерев через устячка або рани (Sosnowski, et al. Plant Pathol 2009;58:621-35). Pantoea stewartii subsp. stewartii викликає бактеріальне в'янення (вілт) стовпчиків з рильцями кукурудзи та переноситься західним кукурудзяним земляним жуком. Бактерії розташовуються спочатку в ксилемі хазяїна та продукують великі кількості екзополісахариду (von Bodman et al. PNAS 1998;95:7687-92). Ralstonia solanacearum є патогеном, який передається через ґрунт та викликає летальний вілт у багатьох рослин. Вірулентність залежить від EPS та ферментів, що розкладають клітинні стінки та контролюються комплексом регуляторної мережі (Kang et al. Mol Microbiol 2002;46:42737). Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus являє собою грампозитивний фітопатоген, що викликає бактеріальну кільцеву гниль картоплі. Marques з колегами описали широкі бактеріальні, поміщені у матрикс агрегати, прикріплені до судин ксилеми (Marques et al. Phytopathol 2003;93:S57). Erwinia chrysanthemi, що утворює біоплівки, викликає захворювання м'якої гнилі за допомоги швидкої мацерації тканини рослини. Продукування пектинових ферментів може бути регульованим відчуттям кворуму (QS), і таким чином, неможливість формування бактеріальних агрегатів може запобігати секреції пектинази. Erwinia amylovora, споріднений патоген рослин, інфікує приблизно 75 різних видів рослин, усіх із родини трояндових. Хазяїни для цієї бактерії включають яблуню, грушу, ожину, кизильник, дику яблуню, піраканту (Pyracantha), глід, хеномеліс японський або айву квітучу, горобину, грушу, айву, малину, іргу та таволгу. Яблуня домашня, груша та айва є видами, що найбільш серйозно уражаються. Одна епідемія 4 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 американського бактеріального опіку зерняткових культур у Мічигані в 2000 році призвела до загибелі більше 220000 дерев із загальними збитками у 42 мільйона доларів. Щорічні збитки від американського бактеріального опіку зерняткових культур та вартість контролю в США оцінюються в більше 100 мільйонів доларів (Norelli et al. Plant Dis 2003;87:26-32). E. amylovora продукує два екзополісахариди, аміловоран та леван, що викликають характерний симптом в'янення від американського бактеріального опіку зерняткових культур у рослин-хазяїнів (Koczan et al. Phytopathol 2009;99:1237-44). Крім того, інші гени та їх закодовані білки були охарактеризовані як фактори вірулентності E. amylovora, що кодують ферменти, які сприяють метаболізму сорбіту, протеолітичній активності та запасанню заліза (Oh & Beer. FEMS Microbiology Left 2005;253:185-92). Незалежно від того, яка частина рослини уражена мікробним патогеном рослин, таким як формувач біоплівки, ефект зазвичай складається в ослабленні або знищенні рослини. При інфікуванні листя патоген піддає ризику здатність рослини продукувати його поживні речовини (наприклад, за допомоги фотосинтезу). Деякі патогени рослин блокують судини, які переносять рідину в стеблах, що забезпечують листя, і якщо такі патогени уражають корені, поглинання води та живильних речовин знижується або цілком зупиняється. Блокування судинної сітки рослини часто залучає бактерії, що утворюють біоплівку, які перешкоджають потоку води та поживних речовин, як у зростаючих рослинах у ґрунті, так і в зрізаних рослинах у воді у вазі. Коли рослина уражена одним з цих мікроорганізмів, отримане ушкодження забезпечує можливість для додаткового зараження тканини рослини мікробами і є комбінованим нападом, що остаточно ушкоджує та руйнує рослину. Рослини, що знаходяться під стресами навколишнього середовища, таким як посуха або недостатнє живлення, є особливо чуттєвими до ураження мікробами. Іноді мікробна "інфекція" є симбіотичною, при цьому обидва організми одержують користь. Добрим прикладом цього є добре відомі азотфіксуючі бактерії (Rhizobium), що розташовуються у вузликах на коренях стручкових (родина бобових) рослин – рослина забезпечує поживні речовини та захист, у той час як бактерії отримують азот з повітря і перетворюють його у форму, придатну для хазяїна. В якості іншого прикладу, Mycorrhizae є цілим порядком грибів, що мають симбіотичні взаємовідносини з коренями рослин. У зв'язку з такими взаємовигідними симбіозами у збереженні або захисті рослин проти шкідливих мікробних патогенів можуть доцільно використовуватися протимікробні засоби, які, при можливості, не руйнують ці симбіотичні взаємозв'язки. Сапрофітні гриби є обов'язковими при руйнуванні відмерлої органічної речовини для отримання гумусу, що необхідний для належної структури ґрунту. Вони не мають хлорофілу, і тому не можуть використовувати світло для поглинання енергії (наприклад, за допомоги фотосинтезу); замість цього вони одержують свою енергію шляхом руйнування рослинного та тваринного матеріалу – живого або відмерлого. Вони можуть також жити в симбіотичних взаємовідносинах з деякими видами рослин, наприклад, мікориза в дрібних коренях хвойних дерев, які не можуть вижити без неї, отримуючи життєво важливі поживні речовини. Широкорозповсюджене застосування хімічних засобів для контролю шкідливих патогенів рослин може порушувати баланс цих корисних грибів та суперечити принципам регулювання органічних речовин. Існують, однак, інші менш бажані гриби, які уражають живі рослини і послабляють або знищують їх. Інша категорія мікробних патогенів рослин, віруси, може постійно знаходитися в клітинах тканин рослин і, таким чином, зазвичай не може бути оброблена хімічними речовинами, які наносять поверхнево, таким чином уражені рослини повинні бути знищені. На даний момент не існує антибіотиків, спеціально розроблених для лікування рослин (хоча деякі антибіотики, розроблені для інших цілей, знаходять застосування для рослин), залишаючи ряд економічно важливих видів рослин уразливими для патогенних уражень бактеріями. Наприклад, зараження американським бактеріальним опіком зерняткових культур багатьох видів рослин з родини трояндових були визнані невиліковними. На відміну від цього, багато шкідливих грибів можуть бути знищені хімічними речовинами, що наносять місцево без ушкодження рослинихазяїна, оскільки середовище росту грибів є різним, тобто певна кількість небажаних патогенних грибів має тенденцію рости на поверхнях рослин, а не в тканинах рослин, використовуючи коренеподібні структури для витягнення речовин. Оскільки знищення багатьох патогенів рослин часто є складним або неможливим, певна кількість стратегій для захисту рослин проти шкідливих мікробних патогенів приймає в якості концепції те, що "попередження краще, ніж лікування". При дотриманні належної гігієни при розмноженні та рості рослин, багато мікробних захворювань рослин можуть бути попередженими блокуванням можливості утворення мікробної інфекції. Часто значно менші 5 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кількості пестицидів або бактерицидних речовин можуть бути ефективними, коли такі засоби застосовують профілактично, а не у відповідь на інфекцію, що утворилася. Рослини також більш чутливі до захворювання, якщо вони ростуть не при оптимальних або близьких до оптимальних умов, наприклад, при поганій якості ґрунту (наприклад, нестачі поживних речовин) самої по собі або в комбінації з посухою, або зливою, або затопленням. Надзвичайно вологі умови можуть, наприклад, стимулювати ріст патогенних грибів та/або бактерій. Бактеріальне відчуття кворуму у P. syringae, наприклад, обумовлене доступністю води на поверхні листка (Dulla & Lindow. PNAS 2008; 105:3-082-7). Зазвичай не всі захворювання рослин можуть бути попереджені належною сільськогосподарською гігієною у такій мірі, що деякі захворювання рослин переносяться комахами, а інші переносяться вітром. Попелиці та інші комахи, що смокчуть сік, наприклад, є головними переносниками вірусів. Спори грибкових захворювань містяться в повітрі та у дощових краплях і бризках. Біоплівки на насінні та проростках Прилипання бактерій до насіння є процесом, що сильно впливає на колонізацію різосфери. Постачальники насіння зазвичай навмисно покривають запаси насіння мікробними біоплівками для інокулювання ризосфери, що розвивається. Навпроти, біоплівки на насінні та проростках, що використовуються для споживання людиною, часто є загальними джерелами шлунковокишкової інфекції. P. putida ефективно прилипає до насіння і потім буде колонізувати ризосферу. Ендофітні популяції непатогенних актинобактерій, виявлені в тканинах пшениці, утворилися шляхом внутрішньої колонізації актинобактеріями насіння зі знезараженою поверхнею. Ендофітні популяції насіння корисних азотфіксуючих бактерій можуть допомогти забезпечити подальшу колонізацію різосфери. Інші дослідження колонізації насіння описали паличкоподібні та кокові бактерії, занурені в EPS на растрово-електронних мікрофотографіях насіння та проростків люцерни. Біоплівки, як відомо, стійкі до промивання та іншим загальновідомим антибактеріальним обробкам насіння та проростків. Fett та співавт. виявили, що популяції як Escherichia coli О157:H7, так і Salmonella на проростках люцерни вимагають обробки більш грубої, ніж просте промивання водою для зниження кількостей прилиплих мікроорганізмів, та при цьому повне усунення ніколи не досягалося. Бактерії, що вижили, імовірно розташовувалися у біоплівках (Ramey et al. Curr Opinion Microbiol 2004;7:602-9). Обрізані квіти та дерева Судинні патогени заселяють ксилему або флоему рослин-хазяїнів та зазвичай залежать від комах-переносників або поранення для дисемінації. Обрізані квіти або дерева мають подібний тип поранення, який є особливо схильним до судинної інфекції. Бактерії біоплівки проникають і закупорюють судинну систему на зрізаній поверхні та заважають току води, мінералів та поживних речовин. Консерванти для зрізаних квітів, розведені у воді у вазі, зазвичай містять саліцилат або аспірин для зниження формування біоплівки (Domenico et al., J Antimicrob Chemo 1991;28:801-10; Salo et al., Infection 1995;23:371-7) та забезпечують низький pН для попередження росту бактерій та руйнування біоплівок. Протимікробні засоби в сільському господарстві. Знищення нападів патогенів рослин є дуже важливим для захисту рослинництва, організації садів та природних середовищ в усьому світі. Наслідок того, що патоген стає ендемічним, може бути серйозним, у деяких випадках впливаючи на національну економіку. Сучасна стратегія знищення патогену заснована на способах лікування, усунення та ліквідації уражених рослин-хазяїнів. Існує багато прикладів, де такі способи були успішними, однак багато – там, де ні. Успіх заснований на правильному розумінні біології та епідеміології патогену та його взаємодії з хазяїном. У контрольних прикладах, присвяченим патогенам рослин та матеріалу хазяїнів, уражених хворобою, з усього світу, особливо Австралазії, були застосовані різні способи, включаючи спалювання, закапування, обрізку, компостування, окурювання ґрунтів та біофумігацію, опромінення сонячним світлом, стерилізацію парою та контроль біологічних переносників (Sosnowski, et al. Plant Pathol 2009; 58:621-35). З 1950-х для контролю деяких бактеріальних захворювань цінних фруктів, овочів та декоративних рослин, що мають більше значення, також застосовували антибіотики. На сьогоднішній день антибіотиками, що частіше застосовують на рослинах, є окситетрациклін та стрептоміцин. У США антибіотики, що використовують на рослинах, складають менше 0,5 % усіх застосовуваних антибіотиків. Стійкість патогенів рослин до окситетрацикліну є рідкою, однак поява стійких до стрептоміцину штамів Erwinia amylovora, Pseudomonas spp. та Xanthomonas campestris перешкоджало контролю декількох важливих захворювань. Таким чином, роль застосування антибіотиків на рослинах при кризі стійкості до антибіотиків у медицині є об'єктом обговорень (McManus et al. Annu Rev Phytopathol 2002;40:443-65). 6 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поява стійких до стрептоміцину (SmR) патогенів рослин ускладнювала контроль бактеріальних захворювань рослин. Наприклад, у Сполучених Штатах стрептоміцин дозволений до застосування на помідорах та перці для контролю X. campestris pv. vesicatoria, але він рідко застосовується для цієї мети, тому що зараз широко поширені стійкі штами. Стійкість у E. amylovora, патогену американського бактеріального опіку зерняткових культур, мала широкомасштабні економічні та політичні наслідки. Інші фітопатогенні бактерії, у яких була підтверджена SmR, включають Pectobacterium carotovora, Pseudomonas chichorii, Pseudomonas lachrymans, Pseudomonas syringae pv. papulans, Pseudomonas syringae pv. syringae та Xanthomonas dieffenbachiae (McManus et al. Annu Rev Phytopathol 2002;40:443-65). Поява SmR E. amylovora підсилила епідемії американського бактеріального опіку зерняткових культур у західній частині США та Мічигані. Стрептоміцин та окситетрациклін були включені в найнижчу категорію токсичності Агентством з охорони навколишнього середовища США (EPA), та канцерогенну або мутагенну активності не спостерігали ні для одного з антибіотиків. Альтернативи антибіотикам доступні і, щонайменше у якомусь ступені, практичні. Безумовно, управління бактеріальними захворюваннями у більшості систем для вирощування сільськогосподарських культур засноване на інтеграції генетичної стійкості хазяїна, санітарному контролі (запобіганні або усуненні інокуляту) та агротехніці практиці культивування, яка створює навколишнє середовище, несприятливе для розвитку захворювань. Існує зростаючий інтерес до біоконтролю рослин допомогою із застосуванням різних видів бактерій та грибів. Ризобактерії розглядаються в якості ефективних мікробних конкурентів у кореневій зоні. Типові представники багатьох різних родів бактерій були внесені у ґрунти, на насіння, корені, бульби або інші посадкові матеріали для поліпшення росту сільськогосподарських культур. Ці роди бактерій включають Acinetobacter, Agrobacterium, Arthrobacter, Azospirillum, Bacillus, Bradyrhizobium, Frankia, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Thiobacillus та багато інших. Деякі види, наприклад Bacillus, можуть індукувати системну стійкість у багатьох рослин (Choudhary &Johri. Microbiol Res 2009;164:493-513). Застосування сполук міді є ефективним для зменшення популяцій деяких бактеріальних патогенів рослин, хоча деякі види стали стійкими до міді (Cooksey Annu Rev Phytopathol 1990;28:201-14) та більшість плодових сільськогосподарських культур чутливі до руйнувань міддю. Певна кількість синтетичних та природних засобів існує для різних захворювань рослин. Природні засоби включають яблучний оцет від плямистості листя, пепелиці та парші; розпилення харчової соди проти антракнозу, бурої плямистості томатів, бактеріального опіку листя, справжньої борошнистої роси та, як загальний фунгіцид; олію насіння маргози; сірку; часник; перекис водню; компостні чаї та інше. Численні синтетичні хімічні речовини є застосовуваними для попередження або лікування захворювань рослин та надходять у вигляді водорозчинних або водонерозчинних складів. Бактерицидні речовини включають феноксазин або фенарсазин, малеїнімід, ізоіндолу дикарбоксимід, галогенований арилалканол, похідні 4тіоксопіримідину (патент США № 6384040), гетероциклічні органосилільні сполуки та ізотіазолінон. Багато бактерицидних речовин поєднують з піритіоновими похідними для отримання синергічних сполук (наприклад, патентний документ EP1468607). Деякі ізотіазолкарбоксаміди можуть бути застосовані для контролю шкідників рослин (наприклад, патент США № 6552056;патентна заявка WO 2001/064644). Досліджуючи проблему токсичності бактерицидних речовин у порошковій або кристалічній формі, у патенті США № Re. 29409 вивчають розчинення бактерицидних речовин у рідких розчинниках, які можуть бути додані до складу суміші, з якої виробляють композиції смол кінцевого застосування. Хоча рідкі дисперсії можна безпечно застосовувати на місці отримання композицій смол кінцевого застосування, недбале застосування або утилізація рідин може всетаки становити небезпеку для навколишнього середовища та здоров'я. Альтернативно, бактерицидні речовини можуть також бути введені у водорозчинні термопластичні смоли. Бактерицидні речовини можуть бути додані до композицій твердих термопластичних смол та надавати їм біоцидну активність, щоб інгібувати ріст мікроорганізмів на їх поверхнях (патент США № 5229124). Це твердий, змішаний у розплаві розчин, що містить, головним чином, бактерицидну речовину, розчинену у смолі-носії, що є сополімером вінілового спирту та (алкиленоксі)акрилату. Хоча бактерицидна речовина може бути високотоксичною хімічною речовиною, його низька концентрація в кінцевому продукті та його утримання композицією смоли забезпечує те, що бактерицидна речовина у кінцевому продукті не представляє небезпеки для людей або тварин. 7 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ізотіазолінони звичайно використовують у якості бактерицидних речовин у сільському господарстві, наприклад, похідні N-алкілбензолсульфонілкарбомоїл-5-хлорізотіазолу (наприклад, патент США № 5045555). Цю бактерицидну речовину широко застосовують у, наприклад, паперовій промисловості, текстильній промисловості, для виробництва покрить та адгезивів, у фарбуванні, обробці металів, у лісохімічній промисловості, деревообробній промисловості, будівельній промисловості, сільському господарстві, лісному господарстві, рибному господарстві, харчовій промисловості та нафтовій промисловості, а також у медицині. Він проявляє сильний бактерицидний ефект, та може бути доданий у придатній кількості до технологічної води, оборотної води, сировинного матеріалу або продукту. Крім того, він може бути застосований для дезінфекції або стерилізації устаткування, рослин, хлівів для худоби або інструментів, а також насіння, саджанців та сировинних матеріалів. Також відомі інші похідні ізотіазолону (патент США № 3523121 і J. Heterocyclic Chem., 8, 587 (1971)). Однак, кожна відома похідна сполука є високотоксичною для тварин і риб, що значно обмежує їх застосування. Було виявлено, що бікарбонат натрію має в цілому фунгіцидні властивості при нанесенні на рослини, однак звичайно вимагає частих повторних нанесень з метою отримання ефективності. Роль заліза у взаємозв'язках рослини-хазяїна та паразита була виявлена у таких різних захворюваннях, як м'яка гниль та американським бактеріальним опіком зерняткових культур, збуджених Erwinia chrysanthemi та E. amylovora відповідно (Expert. Annu Rev Phytopathol 1999;37:307-34). Через його унікальне положення в біологічних системах залізо контролює активності патогенів рослин. Продукування сидерофорів патогенуми не тільки представляє могутню стратегію для отримання заліза з тканин хазяїна, але може також діяти як захисний засіб проти токсичності заліза. Потреба хазяїна в зв'язуванні та можливого ізолювання металу під час патогенезу є іншою центральною задачею. Протимікробні речовини, що перешкоджають засвоєнню бактеріями заліза та клітинному диханню, можуть відігравати важливу роль у дезінфекції рослин. Багато природних продуктів (наприклад, антибіотики) та синтетичних хімічних речовин з протимікробними, антисептичними і, зокрема антибактеріальними, властивостями відомі та щонайменше частково були охарактеризовані хімічно та біологічно. Ілюстративні характеристики включають здатність знищувати мікроорганізми (бактерицидні дії), здатність зупиняти або погіршувати ріст мікроорганізмів (бактеріостатичні дії) або здатність перешкоджати функціям мікроорганізмів, таким як колонізування або інфікування ділянки, бактеріальна секреції метаболітів (деякі з яких мають неприємний запах) та/або перетворення з планктонних у біоплівкові популяції або розширення формування біоплівки (протибіоплівкові ефекти). Антибіотики, дезінфектанти, антисептики та подібне (включаючи вісмут-тіольні або ВТ сполуки) розглянуті у патенті США № 6582719, включаючи фактори, що впливають на вибір та застосування таких композицій, включаючи, наприклад, бактерицидні, бактеріостатичні дієвості або протибіоплівкові дієвості, ефективні концентрації та ризики токсичності для тканин хазяїна. Бактеріальні мікроколонії, захищені у біоплівці, як правило, стійкі до антисептиків або дезінфектантів. Дози антибіотиків, що знищують бактерії, які вільно переміщаються, наприклад, необхідно збільшувати до 1500 разів, щоб знищити бактерії біоплівки. При такій високій концентрації деякі протимікробні речовини можуть бути токсичними. Бромовані та хлоровані окислювачі, наприклад, є високотоксичними та корозійними. Пригнічення фази сірої гнилі є ключем до управління американським бактеріального опіком зерняткових культур. Для виникнення інфекції цвітіння Erwinia amylovora потребує проліферації на поверхнях приймочки у епіфітній фазі. Дощ є необхідним для інфікування, оскільки він розчиняє цукри на гіпантії для отримання осмотичних потенціалів, що не є інгібіруючими до E. amylovora. Дощ також є важливими як засіб перерозподілу бактерії від приймочок до гіпантія. Ці спостереження припускають, що оптимальним часом для застосування розпилень антибіотиків є час протягом цієї епіфітної фази та після сильного дощу (Johnson & Stockwell. Annu Rev Phytopathol 1998;36:227-48). Інші бактеріальні епіфіти також колонізують приймочки, де вони можуть взаємодіяти з та пригнічувати епіфітний ріст патогену. Комерційно доступні антагоністи бактерій E. amylovora (BlightBan, Pseudomonas fluorescens A506) можуть бути включені у плани робіт по розпиленню антибіотиків. Поєднання антагоністів бактерій з хімічними способами пригнічує популяції патогену та одночасно заповнює екологічну нішу, забезпечену приймочкою з непатогенним конкуруючим мікроорганізмом (Johnson & Stockwell. Annu Rev Phytopathol 1998;36:227-48). Піритіон являє собою спряжену основу, що є похідною від 2-меркаптопіридин-N-оксиду (№ CAS 1121-31-9), який є похідною від піридин-N-оксиду. Його протигрибковий ефект полягає в його здатності порушувати мембранний транспорт блокуванням протонного насоса, що активує механізм транспорту. Експерименти надали підставу припустити, що гриби здатні до 8 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 інактивування піритіону при низьких концентраціях (Chandler & Segel. Antimicrob. Agents Chemother 1978;14:60-8). Піритіон цинку являє собою координаційний комплекс цинку. Цю безбарвну тверду речовину застосовують у якості протигрибкового та антибактеріального засобу. Унаслідок його низької розчинності у воді (8 частин на мільйон при нейтральному pН), піритіон цинку підходить для застосування у фарбах для зовнішніх робіт, цементах та інших продуктах, що забезпечують захист проти пепелиці та водоростей. Він є ефективним альгіцидом. Однак, він хімічно несумісний з фарбами на основі металевокарбоксилатних стверджуючих засобів. При використанні в емульсійних фарбах, що включають воду, яка містить велику кількість заліза, є необхідною комплексоутворююча сполука, що буде переважно зв'язувати необхідні іони заліза. Особливо проблематичними в сільському господарстві є інфекції, що складаються з бактеріальних біоплівок, відносно недавно встановлена організація бактерій, за допомоги якої вільні, одноклітинні ("планктонні") бактерії поєднуються за допомоги внутрішньоклітинної адгезії в організовані, багатоклітинні об'єднання (біоплівки), що мають помітно різні моделі поведінки, експресію генів та чутливість до засобів навколишнього середовища, включаючи антибіотики. Біоплівки можуть задіяти механізми біологічного захисту, які не виявлені у планктонних бактерій, механізми яких можуть захищати об'єднання біоплівок від антибіотиків та імунних відповідей хазяїна. Біоплівки, що утворилися, можуть затримувати процеси росту, розвитку або загоєння ран у рослин. Мікробні біоплівки зв'язані зі значно збільшеною стійкістю як до дезінфектантів, так і до антибіотиків. Морфологія біоплівок виникає, якщо бактерії та/або гриби прикріплюються до поверхні. Це прикріплення викликає змінену транскрипцію генів, приводячи до секреції надзвичайно пружного та важкого для проникнення полісахаридного матриксу, що захищає мікроорганізми. Біоплівки дуже стійкі до механізмів імунного захисту рослин на додаток до їх дуже значної стійкості до антибіотиків, . Біоплівки дуже складно усунути, якщо вони вже почали утворюватися, тому попередження формування біоплівки є дуже важливою сільськогосподарською пріоритетною задачею. Останні дослідження показали, що відкриті рани можуть швидко стати зараженими біоплівками. Як вважається, ці мікробні біоплівки погіршують ріст, розвиток та/або загоєння ран та імовірно пов'язані з утворенням серйозних та часто неусувних інфекцій. Безсумнівно, існує необхідність в поліпшених композиціях та способах лікування та попередження мікробних інфекцій в і на рослинах, включаючи мікробні інфекції у вигляді біоплівок, що виникають. У деяких варіантах здійснення, описаних в даному документі, вирішують цю потребу і надають інші споріднені переваги. Короткий опис винаходу Як розкрито в даному документі та, не бажаючи обмежуватися теорією, відповідно до певних варіантів здійснення, описаних уперше в даному документі, вісмут-тіольні (ВТ) сполуки можуть бути застосовані в якості антисептичних засобів для застосування в широкій різноманітності сільськогосподарських, промислових, виробничих та інших контекстів, а також при лікуванні або попередженні інфекційних захворювань та споріднених станів та в індивідуальній охороні здоров'я, у той же час, також знижуючи понесені витрати для лікування таких інфекцій, включаючи збереження коштів, що досягається за допомоги попередження або профілактики, опосередкованого(ої) щонайменше частково за допомоги BT. Також у певних варіантах здійснення, описаних у даному документі, розглядаються склади для обробки рослин або тканин рослин (наприклад, кореня, цибулини, стебла, листка, гілки, лози, пагона, бруньки, квітки або її частини, незрілого верхівкового листа, плоду, насіння, сім'янки або подібного) та тканин тварин та/або природних та штучних поверхонь, що містять бактеріальні біоплівки або бактерії, пов'язані з формуванням біоплівки (наприклад, бактерії, що здатні формувати або інакше стимулювати біоплівки), склади яких містять одну або більшу кількість ВТ сполук та одну або більшу кількість антибіотичних сполук, як описано в даному документі, де відповідно до необмежувальної теорії, належним чином вибрані комбінації ВТ сполуки(к) та антибіотика(ків) на основі даного розкриття забезпечують раніше непередбачувану синергію антибактеріальних (включаючи протибіоплівкові) ефектів таких складів та/або непередбачувані підсилюючі ефекти для попередження, профілактики та/або терапевтично ефективного лікування від мікробних інфекцій, включаючи інфекції, що містять бактеріальні біоплівки. Також у даному документі забезпечуються для застосування в цих та споріднених варіантах здійснення вісмут-тіольні композиції, які переважно містять по суті монодисперсні суспензії мікрочастинок і способи їх синтезу та застосування. 9 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до певних варіантів здійснення винаходу, описаних у даному документі, таким чином забезпечується спосіб захисту рослини від бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, що включає етап на якому приводять у контакт рослину або її частину (наприклад, цілий або частину кореня, цибулини, стебла, листка, гілки, лози, пагона, бруньки, квітки або її частини, незрілого верхівкового листа, плоду, насіння, сім'янки або подібного) з ефективною кількістю вісмут-тіольної (ВТ) композиції при умовах та протягом часу, достатнього для одного або більшої кількості з: (i) попередження інфікування рослини бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном, (ii) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, (iii) інгібування формування біоплівки бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном та (iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично всіх утворюючих біоплівку клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, де ВТ композиція містить по суті монодисперсну суспензію мікрочастинок, що містять ВТ сполуку, причому зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 10 мкм. У додатковому варіанті здійснення бактеріальний патоген містить клітини Erwinia amylovora. В іншому варіанті здійснення бактеріальний патоген вибраний з Erwinia amylovora, Xanthomonas campestris pv dieffenbachiae, Pseudomonas syringae, Xylella fastidiosa; Xylophylus ampelinus; Monilinia fructicola, Pantoea stewartii subsp. Stewartii, Ralstonia solanacearum та Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген проявляє стійкість до антибіотика. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген проявляє стійкість до стрептоміцину. У певних варіантах здійснення рослина являє собою рослину продовольчої сільськогосподарської культури, що у певних додаткових варіантах здійснення являє собою плодове дерево. У ще одних певних додаткових варіантах здійснення плодове дерево вибране з дерева яблуні, дерева груші, дерева персика, дерева нектарина, дерева сливи, дерева абрикоса звичайного. В інших певних варіантах здійснення рослина продовольчої сільськогосподарської культури являє собою бананове дерево роду Musa. У деяких інших варіантах здійснення рослина продовольчої сільськогосподарської культури являє собою рослину, яку вибирають з бульбової рослини, бобової рослини та хлібної злакової рослини. В інших певних варіантах здійснення бульбова рослина вибрана з Solanum tuberosum (картопля) та Ipomoea batatas (батат). У певних варіантах здійснення описаного вище способу етап, на якому приводять у контакт, проводять один або безліч разів. У деяких додаткових варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає одне з обприскування, занурення, покриття та фарбування рослини. У деяких інших додаткових варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, проводять на квітці у період цвітіння, незрілому верхівковому листі або ділянці росту рослини. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, проводять протягом 24, 48 або 72 годин з моменту цвітіння першої квітки на рослині. У певних варіантах здійснення описаного вище способу ВТ композиція містить одну або кілька ВТ сполук, вибраних з BisBAL, BisEDT, біс-димеркапролу, Bis-DTT, біс-2меркаптоетанолу, Bis-DTE, Bis-Pyr, Bis-Ery, Bis-Tol, Bis-BDT, Bis-PDT, Bis-Pyr/Bal, Bis-Pyr/BDT, Bis-Pyr/EDT, Bis-Pyr/PDT, Bis-Pyr/Tol, Bis-Pyr/Ery, вісмут-1-меркапто-2-пропанолу та Bis-EDT/2гідроксі-1-пропантіолу. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика. У певних додаткових варіантах здійснення способів, описаних вище, спосіб включає етап, на якому приводять у контакт рослину із синергічним або підсилюючим антибіотиком одночасно або послідовно та у будь-якому порядку щодо етапу, на якому приводять у контакт рослину з ВТ композицією. У певних варіантах здійснення синергічний або підсилюючий антибіотик включає антибіотик, який вибирають з аміноглікозидного антибіотика, карбапенемного антибіотика, цефалоспоринового антибіотика, фторхінолонового антибіотика, стійкого до пеніцилінази пеніцилінового антибіотика та амінопеніцилінового антибіотика. У конкретних варіантах здійснення синергічний або підсилюючий антибіотик являє собою аміноглікозидний антибіотик, який вибирають з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. Відповідно до деяких певних варіантів здійснення забезпечується спосіб подолання стійкості до антибіотиків у рослини, у або на якій є присутнім стійкий до антибіотика бактеріальний патоген рослин, що включає етапи, на яких (a) приводять у контакт рослину з ефективною кількістю ВТ композиції при умовах і протягом часу, достатнього для одного або більшої кількості з: (i) попередження інфекції рослини стійкими до антибіотика бактеріальним патогеном, (ii) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин 10 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стійкого до антибіотика бактеріального патогену, (iii) інгібування формування біоплівки стійкими до антибіотика бактеріальним патогеном та (iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично усіх формуючих біоплівку клітин стійкого до антибіотика бактеріального патогену, де ВТ композиція містить практично монодисперсну суспензію мікрочастинок, що містять ВТ сполуку, причому зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,5 мкм до приблизно 10 мкм; та (b) приводять у контакт рослину з синергічним або підсилюючим антибіотиком одночасно або послідовно та у будь-якому порядку щодо етапу, на якому приводять у контакт рослину з ВТ композицією. У певних варіантах здійснення описаних вище способів вісмут-тіольна композиція містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм та їх формують за допомоги способу, що включає етапи, на яких: (a) змішують при умовах та протягом часу, достатнього для отримання розчину, який практично не містить твердий осад, (i) кислий водний розчин, що містить сіль вісмуту, яка містить вісмут у концентрації щонайменше 50 мМ, в якому відсутній гідрофільний, полярний або органічний розчинник, з (ii) етанолом у кількості, достатній для отримання суміші, яка містить приблизно 25 % етанолу за об'ємом; та (b) додають до суміші (a) етанольний розчин, який містить тіоловмісну сполуку для отримання реакційного розчину, де тіоловмісна сполука присутня в реакційному розчині в молярному співвідношенні від приблизно 1:3 до приблизно 3:1 відносно вісмуту, при умовах і протягом часу, достатнього для формування осаду, що містить мікрочастинки, які містять ВТ сполуку. У певних варіантах здійснення сіль вісмуту являє собою Вi(NO3)3. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 22 % або 22,5 % вісмуту за вагою. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 0,5 %, 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 %, 3,5 %, 4 %, 4,5 % або 5 % азотної кислоти за вагою. У певних варіантах здійснення тіоловмісна сполука містить один або більшу кількість засобів, вибраних з 1,2-етандитіолу, 2,3-димеркаптопропанолу, піритіону, дитіоеритрітолу, 3,4-димеркаптотолуолу, 2,3-бутандитіолу, 1,3-пропандитіолу, 2-гідроксипропантіолу, 1-меркапто-2-пропанолу, дитіоеритрітолу, альфа-липоєвої кислоти, дитіотреїтолу, метантіолу (CH3SH [m-меркаптан]), етантіолу (C2H5SH [e-меркаптан]), 1-пропантіолу (C3H7SH [n-P меркаптан]), 2-пропантіолу (CH3CH(SH)CH3 [2C3 меркаптан]), бутантіолу (C4H9SH ([n-бутилмеркаптан]), третбутилмеркаптану (C(CH3)3SH [t-бутилмеркаптан]), пентантіолу (C5H11SH [пентилмеркаптан]), коферменту A, ліпоаміду, глутатіону, цистеїну, цистину, 2-меркаптоетанолу, дитіотреїтолу, дитіоеритрітолу, 2-меркаптоіндолу, трансглутамінази, (11-меркаптоундецил)гекса(етиленгліколю), (11-меркаптоундецил)тетра(етиленгліколю), функціоналізованих (11-меркаптоундецил)тетра(етиленгликолем) наночастинок золота, 1,1',4',1"-терфеніл-4-тіолу, 1,11-ундекандитіолу, 1,16-гексадекандитіолу, 1,2-етандитіолу технічно чистий, 1,3-пропандитіолу, 1,4-бензолдиметантіолу, 1,4-бутандитіолу, 1,4-бутандитіолу діацетату, 1,5-пентандитіолу, 1,6-гександитіолу, 1,8-октандитіолу, 1,9-нонандитіолу, адамантантіолу, 1-бутантіолу, 1-декантіолу, 1-додекантіолу, 1-гептантіолу, 1-гептантіолу чистого, 1-гексадекантіолу, 1-гексантіолу, 1-меркапто-(триетиленгліколю), функціоналізованих метиловим ефіром 1-меркапто-(триетиленгліколю) наночастинок золота, 1-меркапто-2пропанолу, 1-нонантіолу, 1-октадекантіолу, 1-октантіолу, 1-октантіолу, 1-пентадекантіолу, 1пентантіолу, 1-пропантіолу, 1-тетрадекантіолу, 1-тетрадекантіолу чистого, 1-ундекантіолу, 11(1H-пірол-1-іл)ундекан-1-тіолу, 11-аміно-1-ундекантіолу гідрохлориду, 11-бром-1-ундекантіолу, 11-меркапто-1-ундеканолу, 11-меркапто-1-ундеканолу, 11-меркаптоундеканової кислоти, 11меркаптоундеканової кислоти, 11-меркаптоундецилу трифторацетату, 11меркаптоундецилфосфорної кислоти, 12-меркаптододеканової кислоти, 12меркаптододеканової кислоти, 15-меркаптопентадеканової кислоти, 16-меркаптогексадеканової кислоти, 16-меркаптогексадеканової кислоти, 1H, 1H, 2H, 2H-перфтордекантіолу, 2,2'-(етилендіокси)діетантіолу, 2,3-бутандитіолу, 2-бутантіолу, 2-етилгексантіолу, 2-метил-1пропантіолу, 2-метил-2-пропантіолу, 2-фенілетантіолу, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексантіолу чистого, 3-(диметоксиметилсиліл)-1-пропантіолу, 3-хлор-1-пропантіолу, 3-меркапто-1пропанолу, 3-меркапто-2-бутанолу, 3-меркапто-N-нонілпропіонаміду, 3-меркаптопропіонової кислоти, функціоналізованого 3-меркаптопропілом силікагелю, 3-метил-1-бутантіолу, 4,4'біс(меркаптометил)біфенілу, 4,4'-димеркаптостильбену, 4-(6-меркаптогексилокси)бензилового спирту, 4-ціано-1-бутантіолу, 4-меркапто-1-бутанолу, 6-(фероценіл)гексантіолу, 6-меркапто-1гексанолу, 6-меркаптокапронової кислоти, 8-меркапто-1-октанолу, 8-меркаптооктанової кислоти, 9-меркапто-1-нонанолу, біфеніл-4,4'-дитіолу, бутил 3-меркаптопропіонату, міді(I) 1-бутантіоляту, циклогексантіолу, циклопентантіолу, функціоналізованих декантіолом наночастинок срібла, функціоналізованих додекантіолом наночастинок золота, функціоналізованих додекантіолом 11 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наночастинок срібла, гекса(етиленгліколь)моно-11-(ацетилтіо)ундецилового ефіру, меркаптобурштинової кислоти, метил 3-меркаптопропіонату, nanoTether BPA-HH, NanoThinks™ 18, NanoThinks™ 8, NanoThinks™ ACID11, NanoThinks™ ACID16, NanoThinks™ ALCО11, NanoThinks™ THIО8, функціоналізованих октантіолом наночастинок золота, ПЕГ-дитіолу з середньою Mn 8000, ПЕГ-дитіолу із середньою молекулярною масою 1500, ПЕГ-дитіолу із середньою молекулярною масою3400, S-(11-бромундецил)тіоацетату, S-(4ціанобутил)тіоацетату, тіофенолу, триетиленгліколю моно-11-меркаптоундецилового ефіру, триметилолпропану трис(3-меркаптопропіонату), [11-(метилкарбонілтіо)ундецил]тетра(етиленгліколю), m-карборан-9-тіолу, p-терфеніл-4,4"дитіолу, трет-додецилмеркаптану та трет-нонілмеркаптану. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген містить щонайменше одне з: (i) однієї або більше грамнегативних бактерій; (ii) однієї або більше грампозитивних бактерій; (iii) однієї або більше чутливих до антибіотиків бактерій; (iv) однієї або більше стійких до антибіотиків бактерій; (v) бактеріального патогену, вибраного з Staphylococcus aureus (S. aureus), MRSA (стійкого до метициліну S. aureus), Staphylococcus epidermidis, MRSE (стійкого до метициліну S. epidermidis), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Pseudomonas aeruginosa, стійкого до лікарських засобів P. aeruginosa, Escherichia coli, ентеротоксигенної E. coli, ентерогеморагічної Е. coli, Klebsiella pneumoniae, Clostridium difficile, Heliobacter pylori, Legionella pneumophila, Enterococcus faecalis, чутливого до метициліну Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholera, Shigella flexneri, стійкого до ванкоміцину Enterococcus (VRE), комплексу Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumonia, стійкого до пеніциліну Streptococcus pneumonia, Escherichia coli, Burkholderia cepacia, Bukholderia multivorans, Mycobacterium smegmatis та Acinetobacter baumannii. У конкретних варіантах здійснення спосіб включає етап, на якому приводять у контакт рослину зі щонайменше одним із (i) синергічного антибіотика та (ii) антибіотика, що підсилює спільну протимікробну ефективність, одночасно або послідовно та у будь-якому порядку щодо етапу, на якому приводять у контакт поверхню з ВТ композицією. У певних додаткових варіантах здійснення синергічний антибіотик або антибіотик, що підсилює спільну протимікробну ефективність, містить антибіотик, вибраний з аміноглікозидного антибіотика, карбапенемного антибіотика, цефалоспоринового антибіотика, фторхінолонового антибіотика, глікопептидного антибіотика, лінкозамідного антибіотика, стійкого до пеніцилінази пеніцилінового антибіотика та амінопеніцилінового антибіотика. У деяких додаткових варіантах здійснення синергічний антибіотик або антибіотик, що підсилює спільну протимікробну ефективність, являють собою аміноглікозидний антибіотик, вибраний з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. У інших певних варіантах здійснення забезпечується спосіб для подолання стійкості до антибіотика в або на рослині, де є присутнім стійкий до антибіотика бактеріальний патоген, що включає етапи, на яких: приводять у контакт рослину одночасно або послідовно та у будь-якому порядку з ефективною кількістю (1) щонайменше однієї вісмут-тіольної (ВТ) композиції та (2) щонайменше одного антибіотика, що здатний підсилювати або діяти синергічно зі щонайменше однієї ВТ композицією при умовах та протягом часу, достатнього для одного або більше з: (i) попередження інфікування рослини бактеріальним патогеном, (ii) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин бактеріального патогену, (iii) інгібування формування біоплівки бактеріальним патогеном та (iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично усіх формуючих біоплівку клітин бактеріального патогену, де ВТ композиція містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм; і таким чином долають стійкість до антибіотиків на поверхні епітеліальної тканини. У певних додаткових варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика, вибираного з метициліну, ванкоміцину, нафіциліну, гентаміцину, ампіциліну, хлорамфеніколу, доксицикліну, тобраміцину, кліндаміцину та гатифлоксацину. У деяких інших варіантах здійснення ВТ композиція містить одну або кілька ВТ сполук, вибраних з BisBAL, BisEDT, біс-димеркапролу, Bis-DTT, біс-2-меркаптоетанолу, Bis-DTE, Bis-Pyr, Bis-Ery, Bis-Tol, Bis-BDT, Bis-PDT, Bis-Pyr/Bal, Bis-Pyr/BDT, Bis-Pyr/EDT, Bis-Pyr/PDT, BisPyr/Tol, Bis-Pyr/Ery, вісмут-1-меркапто-2-пропанолу та Bis-EDT/2-гідроксі-1-пропантіолу. У деяких варіантах здійснення синергічний або підсилюючий антибіотик містить антибіотик, вибраний із кліндаміцину, гатифлоксацину, аміноглікозидного антибіотика, карбапенемного антибіотика, цефалоспоринового антибіотика, фторхінолонового антибіотика, стійкого до 12 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пеніцилінази пеніцилінового антибіотика та амінопеніцилінового антибіотика. У певних додаткових варіантах здійснення синергічний або підсилюючий антибіотик являє собою аміноглікозидний антибіотик, вибраний з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. Відповідно до інших певних варіантів здійснення забезпечується вісмут-тіольна композиція, що містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм, де ВТ сполука містить вісмут або сіль вісмуту та тіоловмісну сполуку. В іншому варіанті здійснення забезпечується вісмут-тіольна композиція, що містить безліч мікрочастинок, які містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм, і їх формують способом, що включає етапи, на яких (a) змішують при умовах та протягом часу, достатнього для отримання розчину, який практично не містить твердого осаду, (i) кислий водний розчин, що містить сіль вісмуту, яка містить вісмут у концентрації щонайменше 50 мМ, в якому відсутній гідрофільний, полярний або органічний розчинник, з (ii) етанолом у кількості, достатній для отримання суміші, яка містить щонайменше приблизно 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % або 30 % етанолу за об'ємом; та (b) додають до суміші (a) етанольний розчин, що містить тіоловмісну сполуку, ,отримання реакційного розчину, де тіоловмісна сполука присутня в реакційному розчині в молярному співвідношенні від приблизно 1:3 до приблизно 3:1 відносно вісмуту, при умовах та протягом часу, достатнього для утворення осаду, що містить містить мікрочастинки, що містять ВТ сполуку. У певних варіантах здійснення сіль вісмуту являє собою Bi(NO3)3. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 22 % або 22,5 % вісмуту за вагою. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 0,5 %, 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 %, 3,5 %, 4 %, 4,5 % або 5 % азотної кислоти за вагою. У певних варіантах здійснення тіоловмісна сполука містить один або кілька засобів, вибраних з 1,2-етандитіолу, 2,3-димеркаптопропанолу, піритіону, дитіоеритрітолу, 3,4димеркаптотолуолу, 2,3-бутандитіолу, 1,3-пропандитіолу, 2-гідроксипропантіолу, 1-меркапто-2пропанолу, дитіоеритрітолу, альфа-ліпоєвої кислоти та дитіотреїтолу. В іншому варіанті здійснення забезпечується спосіб отримання вісмут-тіольної композиції, що містить безліч мікрочастинок, які містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм, причому зазначений спосіб включає етапи, на яких (a) змішують при умовах та протягом часу, достатнього для отримання розчину, що практично не містить твердий осад, (i) кислий водний розчин, що містить сіль вісмуту, яка містить вісмут у концентрації щонайменше 50 мМ, в якому відсутній гідрофільний, полярний або органічний розчинник, з (ii) етанолом у кількості, достатній для отримання суміші, яка містить щонайменше приблизно 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % або 30 % етанолу за об'ємом; та (b) додають до суміші (a) етанольний розчин, що містить тіоловмісну сполуку, для отримання реакційного розчину, де тіоловмісна сполука присутня в реакційному розчині в молярному співвідношенні від приблизно 1:3 до приблизно 3:1 відносно вісмуту при умовах та протягом часу, достатнього для утворення осаду, що містить мікрочастинки, які містять ВТ сполуку. У певних варіантах здійснення спосіб додатково включає етап, на якому відновлюють осад для видалення домішок. У певних варіантах здійснення сіль вісмуту являє собою Bi(NO3)3. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 22 % або 22,5 % вісмуту за вагою. У певних варіантах здійснення кислий водний розчин містить щонайменше 0,5 %, 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 %, 3,5 %, 4 %, 4,5 % або 5 % азотної кислоти за вагою. У певних варіантах здійснення тіоловмісна сполука містить один або більшу кількість засобів, вибраних із групи, що містить 1,2-етандитіол, 2,3-димеркаптопропанол, піритіон, дитіоеритритол, 3,4-димеркаптотолуол, 2,3-бутандитіол, 1,3-пропандитіол, 2-гидроксипропантіол, 1-меркапто-2-пропанол, дитіоеритритол, дитіотреїтол, альфа-ліпоєву кислоту, метантіол (CH3SH [m-меркаптан]), етантіол (C2H5SH [e-меркаптан]), 1пропантіол (C3H7SH [n-P меркаптан]), 2-пропантіол (CH3CH(SH)CH3 [2C3 меркаптан]), бутантіол (C4H9SH ([n-бутилмеркаптан]), трет-бутилмеркаптан (C(CH3)3SH [t-бутилмеркаптан]), пентантіоли (C5H11SH [пентилмеркаптан]), кофермент A, ліпоамід, глутатіон, цистеїн, цистин, 2-меркаптоетанол, дитіотреїтол, дитіоеритритол, 2-меркаптоіндол, трансглутаміназу, (11-меркаптоундецил)гекса(етиленгліколь), (11-меркаптоундецил)тетра(етиленгліколь), функціоналізовані (11-меркаптоундецил)тетра(етиленгликолем) наночастинки золота, 1,1',4',1"-терфеніл-4-тіол, 1,11-ундекандитіол, 1,16-гексадекандитіол, 1,2-етандитіол технічно чистий, 1,3-пропандитіол, 1,4-бензолдиметантіол, 1,4-бутандитіол, 1,4-бутандитіолу діацетат, 1,5-пентандитіол, 1,6-гександитіол, 1,8-октандитіол, 1,9-нонандитіол, адамантантіол, 1 13 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бутантіол, 1-декантіол, 1-додекантіол, 1-гептантіол, 1-гептантіол чистий, 1-гексадекантіол, 1гексантіол, 1-меркапто-(триетиленгліколь), функціоналізовані метиловим ефіром 1-меркапто(триетиленгліколю) наночастинки золота, 1-меркапто-2-пропанол, 1-нонантіол, 1-октадекантіол, 1-октантіол, 1-октантіол, 1-пентадекантіол, 1-пентантіол, 1-пропантіол, 1-тетрадекантіол, 1тетрадекантіол чистий, 1-ундекантіол, 11-(1H-пірол-1-іл)ундекан-1-тіол, 11-аміно-1-ундекантіолу гідрохлорид, 11-бром-1-ундекантіол, 11-меркапто-1-ундеканол, 11-меркапто-1-ундеканол, 11меркаптоундеканову кислоту, 11-меркаптоундеканову кислоту, 11-меркаптоундецилу трифторацетат, 11-меркаптоундецилфосфорну кислоту, 12-меркаптододеканову кислоту, 12меркаптододеканову кислоту, 15-меркаптопентадеканову кислоту, 16-меркаптогексадеканову кислоту, 16-меркаптогексадеканову кислоту, 1H, 1H, 2H, 2H-перфтордекантіол, 2,2'-(етилендіокси)диетантіол, 2,3-бутандитіол, 2-бутантіол, 2-етилгексантіол, 2-метил-1пропантіол, 2-метил-2-пропантіол, 2-фенілетантіол, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексантіол чистий, 3-(диметоксиметилсиліл)-1-пропантіол, 3-хлор-1-пропантіол, 3-меркапто-1-пропанол, 3меркапто-2-бутанол, 3-меркапто-N-нонілпропіонамід, 3-меркаптопропіонову кислоту, функціоналізований 3-меркаптопропілом силікагель, 3-метил-1-бутантіол, 4,4'-біс(меркаптометил)біфеніл, 4,4'-димеркаптостильбен, 4-(6-меркаптогексилокси)бензиловий спирт, 4-ціано-1-бутантіол, 4-меркапто-1бутанол, 6-(фероценіл)гексантіол, 6-меркапто-1гексанол, 6-меркаптогексанову кислоту, 8-меркапто-1-октанол, 8-меркаптооктанову кислоту, 9меркапто-1-нонанол, біфеніл-4,4'-дитіол, бутил 3-меркаптопропіонат, міді(I) 1-бутантіолат, циклогексантіол, циклопентантіол, функціоналізовані декантіолом наночастинки срібла, функціоналізовані додекантіолом наночастинки золота, функціоналізовані додекантіолом наночастинки срібла, гекса(етиленгліколь)моно-11-(ацетилтіо)ундециловий ефір, меркаптобурштинову кислоту, метил 3-меркаптопропіонат, nanoTether BPA-HH, NanoThinks™ 18, NanoThinks™ 8, NanoThinks™ ACID11, NanoThinks™ ACID16, NanoThinks™ ALCО11, NanoThinks™ THIО8, функціоналізовані октантіолом наночастинки золота, ПЕГ-дитіол із середньою Mn 8000, ПЕГ-дитіол із середньою молекулярною масою 1500, ПЕГ-дитіол із середньою молекулярною масою 3400, S-(11-бромундецил)тіоацетат, S-(4ціанобутил)тіоацетат, тіофенол, триетиленгліколю моно-11-меркаптоундециловий ефір, триметилoлпропан трис(3-меркаптопропіонат), [11-(метилкарбонілтіо)ундецил]тетра(етиленгліколь), m-карборан-9-тіол, p-терфеніл-4,4"-дитіол, трет-додецилмеркаптан, трет-нонілмеркаптан. В іншому варіанті здійснення забезпечується спосіб захисту природної або штучної поверхні, включаючи поверхню біологічної тканини, таку як поверхня рослини (наприклад, уся або частина поверхні кореня, цибулини, стебла, листка, гілки, виноградної лози, пагона, бруньки, квітки або її частини, незрілого верхнього кінця пагона, плоду, насіння, сім'янки або подібного) або поверхня епітеліальної тканини, проти одного або більше бактеріальних патогенів, патогенного гриба та вірусного патогену, що включає етап на якому приводять у контакт поверхню епітеліальної тканини з ефективною кількістю ВТ композиції при умовах та протягом часу, достатнього для одного або більшої кількості з (i) попередження інфікування поверхні бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном, (ii) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, (iii) інгібування формування біоплівки бактеріальним патогеном, патогенним грибом або вірусним патогеном та (iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично всіх формуючих біоплівку клітин бактеріального патогену, патогенного гриба або вірусного патогену, де ВТ композиція містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген включає щонайменше одне з (i) однієї або більшої кількості грамнегативних бактерій; (ii) однієї або більшої кількості грампозитивних бактерій; (iii) однієї або більшої кількості чутливих до антибіотиків бактерій; (iv) однієї або більшої кількості стійких до антибіотиків бактерій; (v) бактеріального патогену, вираного з Staphylococcus aureus (S. aureus), MRSA (стійкого до метициліну S. aureus), Staphylococcus epidermidis, MRSE (стійкого до метициліну S. epidermidis), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Pseudomonas aeruginosa, стійкого до лікарських засобів P. aeruginosa, Escherichia coli, ентеротоксигенної E. coli, ентерогеморагічної Е. coli, Klebsiella pneumoniae, Clostridium difficile, Heliobacter pylori, Legionella pneumophila, Enterococcus faecalis, чутливого до метициліну Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholera, Shigella flexneri, ванкоміцину Enterococcus (VRE), комплексу Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Pseudomonas aeruginosa, стійкого до ванкоміцину ентерококів, Streptococcus pneumonia, стійкого до пеніциліну 14 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Streptococcus pneumonia, Escherichia coli, Burkholderia cepacia, Bukholderia multivorans, Mycobacterium smegmatis та Acinetobacter baumannii. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика, вибраного з метициліну, ванкоміцину, нафіциліну, гентаміцину, ампіциліну, хлорамфеніколу, доксицикліну та тобраміцину. У певних варіантах здійснення природна або штучна поверхня включає поверхню ротової/букальної порожнини, протез, керамічний, пластмасовий, полімерний, гумовий, металевий готовий виріб, пофарбовану поверхню, морську споруду, включаючи корпус судна, кермо, гребний гвинт, якір, трюм, баластовий резервуар, док, сухий док, мол, палі, перебірку або іншу природну або штучну поверхню. У певних варіантах здійснення поверхня містить поверхню епітеліальної тканини, що містить тканину, вибрану з епідермісу, дерми, дихального шляху, шлунково-кишкового тракту та залозистих вистілок. У певних варіантах здійснення етап, на якому приводять у контакт, виконують один або безліч разів. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає одне з обприскування, зрошення, занурення та фарбування природної або штучної поверхні. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає одне з інгаляції, ковтання та перорального зрошення. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає введення шляхом, що вибирають з місцевого, внутрішньочеревного, перорального, парентерального, внутрішньовенного, інтраперитонеального, трансдермального, сублінгвального, підшкірного, внутрішньом'язового, трансбукального, інтраназального, за допомоги інгаляції, інтраокулярного, внутрішньосуглобного, інтравентрикулярного, підшкірного, усередину жирової тканини, внутрішньосуглобного та інтратекального. У певних варіантах здійснення ВТ композиція містить одну або більше ВТ сполук, вибраних із групи, що включає BisBAL, BisEDT, біс-димеркапрол, Bis-DTT, біс-2-меркаптоетанол, Bis-DTE, Bis-Pyr, Bis-Ery, Bis-Tol, Bis-BDT, Bis-PDT, Bis-Pyr/Bal, Bis-Pyr/BDT, Bis-Pyr/EDT, Bis-Pyr/PDT, Bis-Pyr/Tol, Bis-Pyr/Ery, вісмут-1-меркапто-2-пропанол та Bis-EDT/2-гідрокси-1-пропантіол. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика. У інших певних варіантах здійснення описаний вище спосіб додатково включає етап, на якому приводять у контакт природну або штучну поверхню із синергічним антибіотиком та/або з підсилюючим антибіотиком одночасно або послідовно та у будь-якому порядку щодо етапу, на якому приводять у контакт поверхню з ВТ композицією. У певних варіантах здійснення синергічний та/або підсилюючий антибіотик включає антибіотик, вибраний з аміноглікозидного антибіотика, карбапенемного антибіотика, цефалоспоринового антибіотика, фторхінолонового антибіотика, глікопептидного антибіотика, лінкозамідного антибіотика, стійкого до пеніцилінази пеніцилінового антибіотика та амінопеніцилінового антибіотика. У певних варіантах здійснення синергічний та/або підсилюючий антибіотик являє собою аміноглікозидний антибіотик, вибраний з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. В іншому варіанті здійснення винаходу, описаному в даному документі, забезпечується спосіб подолання стійкості до антибіотиків (наприклад, для бактеріального патогену, що стійкий щонайменше до одного антибактеріального ефекту щонайменше одного антибіотика, для якого відомо, що він має антибактеріальний ефект проти бактерій таких же видів бактерій, при цьому роблячи такий патоген чутливим до антибіотика) на природній або штучній поверхні, де є присутнім стійкий до антибіотика бактеріальний патоген, що включає етап, на якому приводять у контакт поверхню одночасно або послідовно та у будь-якому порядку з ефективною кількістю (1) щонайменше однієї вісмут-тіольної (ВТ) композиції та (2) щонайменше одним антибіотиком, що підсилює за допомоги та/або який здатний діяти синергічно зі щонайменше однією ВТ композицією, при умовах та протягом часу, достатнього для одного або більшої кількості з: (i) попередження інфікування поверхні бактеріальним патогеном, (ii) інгібування життєздатності клітин або клітинного росту практично всіх планктонних клітин бактеріального патогену, (iii) інгібування формування біоплівки бактеріальним патогеном та (iv) інгібування життєздатності біоплівки або росту біоплівки практично всіх утворюючих біоплівку клітин бактеріального патогену, де ВТ композиція містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм; і в такий спосіб долаючи стійкість до антибіотиків на поверхні епітеліальної тканини. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген містить щонайменше одне з: (i) однієї або більшої кількості грамнегативних бактерій; (ii) однієї або більшої кількості грампозитивних бактерій; (iii) однієї або більшої кількості чутливих до 15 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 антибіотиків бактерій; (iv) однієї або більше стійких до антибіотиків бактерій; (v) бактеріального патогену, вибраного з Staphylococcus aureus (S. aureus), MRSA (стійкого до метициліну S. aureus), Staphylococcus epidermidis, MRSE (стійкого до метициліну S. epidermidis), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Pseudomonas aeruginosa, стійкого до лікарських засобів P. aeruginosa, Escherichia coli, ентеротоксигенної E. coli, ентерогеморагічної Е. coli, Klebsiella pneumoniae, Clostridium difficile, Heliobacter pylori, Legionella pneumophila, Enterococcus faecalis, чутливого до метициліну Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholera, Shigella flexneri, стійкого до ванкоміцину Enterococcus (VRE), комплексу Burkholderia cepacia, Francisella tularensis, Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Pseudomonas aeruginosa, стійких до ванкоміцину ентерококів, Streptococcus pneumonia стійкого до пеніциліну Streptococcus pneumonia, Escherichia coli, Burkholderia cepacia, Bukholderia multivorans, Mycobacterium smegmatis та Acinetobacter baumannii. У певних варіантах здійснення бактеріальний патоген виявляє стійкість до антибіотика, вибраних з метициліну, ванкоміцину, нафіциліну, гентаміцину, ампіциліну, хлорамфеніколу, доксицикліну, тобраміцину, кліндаміцину та гатифлоксацину. У певних варіантах здійснення природна або штучна поверхня включає поверхню ротової/букальної порожнини, протез, керамічний, пластмасовий, полімерний, гумовий, металевий готовий виріб, пофарбовану поверхню, морську споруду, включаючи корпус судна, кермо, гребний гвинт, якір, трюм, баластовий резервуар, док, сухий док, мол, палі, перебірку або іншу природну або штучну поверхню. У певних варіантах здійснення поверхня містить тканину, вибрану із групи, що складається з епідермісу, дерми, дихального шляху, шлунково-кишкового тракту та залозистих вистілок. У певних варіантах здійснення етап, на якому приводять у контакт, виконують один або безліч разів. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає одне з обприскування, зрошення, занурення та фарбування поверхні. У певних варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає одне з інгаляції, ковтання та перорального зрошення. У деяких варіантах здійснення щонайменше один етап, на якому приводять у контакт, включає введення шляхом, що вибирають з місцевого, внутрішньочеревного, перорального, парентерального, внутрішньовенного, внутрішньоартеріального, трансдермального, сублінгвального, підшкірного, внутрішньом'язового, трансбукального, інтраназального, за допомоги інгаляції, інтраокулярного, внутрішньосуглобного, інтравентрикулярного, підшкірного, усередину жирової тканини, внутрішньосуглобного та інтратекального. У конкретних варіантах здійснення ВТ композиція містить одну або більше ВТ сполук, вибраних з BisBAL, BisEDT, біс-димеркапролу, Bis-DTT, біс2-меркаптоетанолу, Bis-DTE, Bis-Pyr, Bis-Ery, Bis-Tol, Bis-BDT, Bis-PDT, Bis-Pyr/Bal, Bis-Pyr/BDT, Bis-Pyr/EDT, Bis-Pyr/PDT, Bis-Pyr/Tol, Bis-Pyr/Ery, вісмут-1-меркапто-2-пропанолу та Bis-EDT/2гідроксі-1-пропантіолу. У певних варіантах здійснення синергічний та/або підсилюючий антибіотик включає антибіотик, вибраний із кліндаміцину, гатифлоксацину, аміноглікозидного антибіотика, карбапенемного антибіотика, цефалоспоринового антибіотика, фторхінолонового антибіотика, глікопептидного антибіотика, лінкозамідного антибіотика, стійкого до пеніцилінази пеніцилінового антибіотика та амінопеніцилінового антибіотика. У певних варіантах здійснення синергічний та/або підсилюючий антибіотик являє собою аміноглікозидний антибіотик, вибраний з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. Звертаючись до іншого варіанту здійснення, у ньому забезпечується антисептична композиція, що містить (a) щонайменше одну ВТ сполуку; (b) щонайменше одну антибіотичну сполуку, що підсилюється за допомоги та/або яка здатна діяти синергічно з ВТ сполукою; та (c) фармацевтично придатну допоміжну речовину або носій, включаючи носій для місцевого застосування. У певних варіантах здійснення ВТ сполука вибрана з BisBAL, BisEDT, бісдимеркапролу, Bis-DTT, біс-2-меркаптоетанолу, Bis-DTE, Bis-Pyr, Bis-Ery, Bis-Tol, Bis-BDT, BisPDT, Bis-Pyr/Bal, Bis-Pyr/BDT, Bis-Pyr/EDT, Bis-Pyr/PDT, Bis-Pyr/Tol, Bis-Pyr/Ery, вісмут-1меркапто-2-пропанолу та Bis-EDT/2-гідроксі-1-пропантіолу. У певних варіантах здійснення ВТ композиція містить безліч мікрочастинок, які містять вісмут-тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм. У певних варіантах здійснення ВТ сполука вибрана з BisEDT та BisBAL. У певних варіантах здійснення антибіотична сполука містить антибіотик, вибраний із метициліну, ванкоміцину, нафіциліну, гентаміцину, ампіциліну, хлорамфеніколу, доксицикліну, тобраміцину, кліндаміцину, гатифлоксацину та аміноглікозидного антибіотика. У певних варіантах здійснення аміноглікозидний антибіотик вибраний з амікацину, арбекацину, гентаміцину, канаміцину, 16 UA 113616 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 неоміцину, нетилміцину, паромоміцину, родострептоміцину, стрептоміцину, тобраміцину та апраміцину. У конкретних варіантах здійснення аміноглікозидний антибіотик являє собою амікацин. У інших певних варіантах здійснення забезпечується спосіб обробки природної або штучної поверхні, що підтримує або містить бактеріальну біоплівку, який включає етапи, на яких (a) ідентифікують бактеріальну інфекцію на або в поверхні як ту, що містить одне з (i) грампозитивних бактерій, (ii) грамнегативних бактерій та (iii) як (i), так і (ii); (b) вводять склад, що містить одну або більше вісмут-тіольних (ВТ) композицій на поверхню, де (i) якщо бактеріальна інфекція містить грампозитивні бактерії, тоді склад містить терапевтично ефективні кількості щонайменше однієї ВТ сполуки і щонайменше один антибіотик, що є рифаміцином, (ii) якщо бактеріальна інфекція містить грамнегативні бактерії, тоді склад містить терапевтично ефективні кількості щонайменше однієї ВТ сполуки та амікацину, (iii) якщо бактеріальна інфекція містить як грампозитивні, так і грамнегативні бактерії, тоді склад містить терапевтично ефективні кількості одної або безліч ВТ сполук, рифаміцину та амікацину, і таким чином обробляючи поверхні. У певних варіантах здійснення біоплівка містить одну або безліч стійких до антибіотиків бактерій. У певних варіантах здійснення етап обробки поверхні включає щонайменше один з етапів, на яких: (i) усувають бактеріальну біоплівку, (ii) знижують бактеріальну біоплівку та (iii) послаблюють ріст бактеріальної біоплівки. У конкретних варіантах здійснення ВТ композиція містить безліч мікрочастинок, що містять вісмут тіольну (ВТ) сполуку, причому практично всі зазначені мікрочастинки мають середній об'ємний діаметр від приблизно 0,4 мкм до приблизно 5 мкм. Ці та інші аспекти описаних у даному документі варіантів здійснення винаходу будуть очевидні при посиланні на наступний докладний опис та прикладені графічні матеріали. Усі патенти США, публікації заявок на патенти США, патентні заявки США, іноземні патенти, іноземні патентні заявки та непатентні публікації, на які посилаються в даному описі та/або які перераховані в списку даних по заявці, включаючи патентний документ США RE37793, патенти США № 6248371, № 6086921 та № 6380248, включені в даний документ посиланням у повному обсязі таким чином, якщо кожний був би включений окремо. Аспекти та варіанти здійснення даного винаходу можуть бути модифіковані, якщо необхідно для використання відомостей різних патентів, заявок та публікацій для забезпечення ще одних додаткових варіантів здійснення. Короткий опис деяких видів графічних матеріалів Фігура 1 показує кількості (log КУО; колонієутворюючі одиниці) колоніальних біоплівок Pseudomonas aeruginosa, що вижили, які виросли протягом 24 годин на 10 % триптичному соєвому агарі (TSA) при 37 °C з наступною зазначеною обробкою протягом 18 годин. Зазначені обробки антибіотиками являють собою обробки TOB, тобраміцином 10X MIC; AMK, амікацином 100X MIC; IPM, іміпенемом 10X MIC; CEF, цефепімом 10X MIC; CIP, ципрофлоксацином 100X MIC; Cpd 2B, сполукою 2B (Bis-BAL, 1:1,5). (MIC; мінімальна інгібуюча концентрація, наприклад, найнижча концентрація, що попереджає ріст бактерій). Фігура 2 показує кількості (log КУО) колоніальних біоплівок Staphylococcus aureus, що вижили, які виросли протягом 24 годин на 10 % триптичному соєвому агарі з наступною зазначеною обробкою. Зазначені обробки антибіотиками являють собою обробки рифампіцином, RIF 100X MIC; даптоміцином, DAP 320X MIC; міноцикліном, MIN 100X MIC; ампіциліном, AMС 10X MIC; ванкоміцином, VAN 10X MIC; Cpd 2B, сполукою 2B (Bis-BAL, 1:1,5), Cpd 8-2, сполукою 8-2 (Bis-Pyr/BDT (1:1/0,5). Фігура 3 показує закривання подряпини протягом часу, протягом якого кератиноцити піддані впливу біоплівок. (*) Значно відрізняється від контролю (P