Биологически активные соединения листьев и плодов сумаха пушистого (Rhus typhina L.) и их роль в проявлении антимикробной активности

Цель - изучение антибактериальной активности извлечений из листьев и плодов сумаха пушистого.

Материалы и методы. Извлечения листьев и плодов сумаха пушистого, заготовленных в ботаническом саду Пятигорского медико-фармацевтического института, листья - июнь 2023 г.; плоды - конец октября 2022 г. Определение основных групп биологически активных соединений проводили: по методу Фолина-Чокальтеу - дубильные вещества, методом спектрофотометрии - флавоноиды и антоцианы, методом титрования - органические кислоты и аскорбиновая кислота. Для установления антимикробной активности исследуемых извлечений использовали восемь клинических тест-штаммов. Антимикробную активность проводили методом диффузии в агар. Определение чувствительности микроорганизмов к исследуемым извлечениям, используя метод «колодцев».

Результаты. Для листьев сумаха пушистого доминирующими группами биологически активных соединений являются дубильные вещества и флавоноиды. В плодах содержание дубильных веществ меньше, однако отмечается высокое содержание органических кислот и антоцианов. Проведенные скрининговые исследования показали, что полученные извлечения из листьев и плодов сумаха пушистого обладают выраженной антибактериальной активностью. Зоны угнетения роста для всех исследуемых штаммов составили более 10 мм (от 13 мм до 30 мм), что характеризует их активность как высокую.

Заключение. Установлена антимикробная активность в отношении наиболее распространенных возбудителей инфекционных заболеваний: Escherichia coli, Salmonella enterica, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae, Shigella flexneri, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes. Полученные химико-аналитические и биологические данные позволяют рассматривать извлечения из листьев и плодов сумаха пушистого (Rhus typhina L.) как потенциальные антимикробные средства.

1. Фриго Н.В. Микробиология против инфекций. Медицинский Вестник. 2015;31(716):18

2. Radulovic N.S., Blagojevic P.D., Stojanovic-Radic Z.Z., Stojanovic N.M. Antimicrobial plant metabolites: structural diversity and mechanism of action. Current Medicinal Chemistry. 2013;20(7):932-952. DOI: 10.2174/092986713805219136.

3. Schilcher K, Horswill AR. Staphylococcal Biofilm Development: Structure, Regulation, and Treatment Strategies. Microbiol Mol Biol Rev. 2020;84(3):e00026-00019. DOI: 10.1128/MMBR.00026-19.

4. Borges A., Ferreira C, Saavedra M.J., Simoes M. Antibacterial activity and mode of action of ferulic and gallic acids against pathogenic bacteria. Microb Drug Resist. 2013; 19(4):256-265. DOI: 10.1089/mdr.2012.0244.

5. Fraga C.G., Croft K.D., Kennedy D.O., Tomas-Barberan F.A. The effects of polyphenols and other bioactives on human health. Food and Function. 2019;10:514-528. DOI: 10.1039/c8fo01997e.

6. Smejkal K., Rjasková V. Use of the plant extracts as an effect alternative therapy of respiratory tract infections. Ceska a Slovenska Farmacie. 2016;65: 139-160.

7. Bisht G., Singh A.K., Kumar A., Kumar P. A review of phytoconstituents as antibacterial agents. Natural Products Journal. 2023;13(5):39-56. DOI: 10.2174/2210315512666220804111049.

8. Mohamea Khalil M.K. Antimicrobial property of Rhus coriaria seeds [Sumach]. Journal of King Saud University. 2010;8:257-267.

9. Abu-Shanab B. et al. Antibacterial activity of Rhus coriaria L. Extract growing in Palestine. Journal of the Islamic University of Gaza (Natural Sciences Series). 2005;13:147-153.

10. Alsamri H., Athamneh K., Pintus G., Eid A.H., Iratni R. Pharmacological and Antioxidant Activities of Rhus coriaria L. (Sumac). Antioxidants (Basel). 2021;10(1):73. DOI: 10.3390/antiox10010073.

11. Зиявитдинов Ж.Ф., Ощепкова Ю.И., Абдулладжанова Н.Г., Салихов Ш.И. Структура полифенолов листьев сумаха дубильного Rhus coriaria L. Химия растительного сырья. 2020;(1):133-140. DOI: 10.14258/jcprm.2020016316. EDN: FREIIV.

12. Rutledge J., Oh H., Wyss-Coray T. Measuring biological age using omics data. Nature Reviews Genet. 2022;23(12):715-727. DOI: 10.1038/s41576-022-00511-7.

13. de la Iglesia R., Milagro F.I., Campion J., Boque N., Martinez J.A. Healthy properties of proanthocyanidins. Bio-Factors. 2010;36(3):159-168. DOI: 10.1002/biof.79.

14. Wei Z.P., Liu J.J. Rhus typhina, a good tree species for protection forest. Protection Forest Science and Technology. 2001;3:81.

15. Wang S., Zhu F. Chemical composition and biological activity of staghorn sumac (Rhus typhina). Food Chemistry. 2017;237:431-443. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.05.111.

16. Yuan Y., Guo W., Ding W., Luo Y., Wang R., Du N., Liu J., Xu F.Competitive interaction between the exotic plant Rhus typhina L. and the native three Quercus acutissima Carr. in Northern China under different soil N:P ratios. Plant and Soil. 2013;372(1-2): 389-400. DOI: 10.1007/s11104-013-1748-3.

17. Dzhygan O.Р., Mylnikova O.A., Zaitseva I.A. The effect of vehicle exhaust emissions on morphometric and physiological characteristics of Rhus typhina. Biosystems Diversity. 2018;26(3):250-254. DOI: 10.15421/011838.

18. Kossah R., Zhang H., Chen W. Antimicrobial and antioxidant activities of Chinese sumac (Rhus typhina L.) fruit extract. Food Control. 2011;22(1):128-132. DOI: 10.1016/j.foodcont.2010.06.002.

19. Olchowik E., Sciepuk A., Mavlyanov S., Abdullajanova N., Zamaraeva M. Antioxidant capacities of polyphenols from Sumac (Rhus typhina L.) leaves in protection of erythrocytes against oxidative damage. Biomedicine and Preventive Nutrition. 2012;2(2):99-105. DOI: 10.1016/j.bionut.2011.06.008.

20. Qiu D.R., Wang D.C., Yang S.X., Zhang Y.M., Zhang M.Z., Sun J.Z., Cong J., Guo J., et al. Chemical constituents from the fruits of Rhus typhina L. and their chemotaxonomic significance. Biochemical Systematics and Ecology. 2016;69:261-265. DOI: 10.1016/j.bse.2016.10.011.

21. Леонова В.Н., Попов И.В., Попова О.И., Зайцев В.П. Количественное определение суммы фенольных соединений в плодах Rhus typhina (L.). Химия растительного сырья. 2019;(1):225-232. DOI: 10.14258/jcprm.2019014038. EDN: ETAVHC.

22. Попов И.В., Леонова В.Н., Попова О.И. Органические кислоты плодов сумаха пушистого (Rhus typhina L.). Химия растительного сырья. 2023;(3):201-209. DOI: 10.14258/jcprm.20230311734. EDN: LMXYBH.

23. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Том I. Федеральная электронная медицинская библиотека. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php.

24. Попов И.В., Чумакова В.В., Попова О.И., Чумаков В.Ф. Биологически активные вещества, проявляющие антиоксидантную активность, некоторых представителей семейства Lamiaceae, культивируемых в Ставропольском крае. Химия растительного сырья. 2019;(4):163-172. DOI: 10.14258/jcprm.2019045200. EDN: ULYWBC.

25. Тохсырова З.М., Попов И.В., Попова О.И. Исследование фенольных соединений листьев и побегов розмарина лекарственного (Rosmarinus officinalis L.), интродуцированного в ботаническом саду Пятигорского медико-фармацевтического института. Химия растительного сырья. 2018;(3): 199-207. DOI: 10.14258/jcprm.2018033733. EDN: YABUXZ.

26. Zhang Y.M., Rock C.O. Evaluation of epigallocatechin gallate and related plant polyphenols as inhibitors of the FabG and FabI reductases of bacterial type II fatty-acid synthase. J Biol Chem. 2004;279(30): 30994-31001. DOI: 10.1074/jbc.M403697200.

27. Азнабаева Л.М., Михайлова Е.А., Жеребятьева О.О., Киргизова С.Б., Миронов А.Ю., Коваленко А.Л., Таликова Е.В. Новый подход к санации резидентных стафилококковых бактерионосителей с позиции фармакологической коррекции микросимбиоценоза. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2023;86(7):36-40. DOI: 10.30906/0869-2092-2023-86-7-36-40. EDN: FFENNN.