Исследование антимикробной активности зерна целозии серебристой celosia argentea

Целозия серебристая ( Celosia argentea ) — однолетнее травянистое растение, вид рода целозия ( Celosia ), семейства Амарантовые ( Amaranthaceae ). Первоначально распространённое в Южной и Юго-Восточной Азии, в настоящее время растение нередко встречается по сорным местам в Северной и Южной Америке, Вест-Индии, Вьетнама, а также Африки.

Представители рода — однолетние и многолетние травянистые растения с прямыми ветвистыми стеблями, а также кустарники. Листья очерёдные, линейно-ланцетные, яйцевидно-ланцетные, до яйцевидных. Цветки мелкие, обоеполые, собраны в колосообразные или метельчатые соцветия, располагающиеся как на верхушке стебля, так и в пазухах листьев.

Прицветники в числе трёх, ярко окрашенные, околоцветник пятичленный. Тычинки в числе пяти, внизу слитых в плёнчатую трубочку. Завязь одногнездная, со многими семяпочками.

Плод — многосемянная коробочка, диаметром 3–4 мм, открывающаяся поперек (крышечкой). Семена вертикальные, длиной 1,5–2 мм, металлически блестящие, по поверхности неясно многоугольно-сетчатые.

С древних времён целозию (в первую очередь целозию серебристую) использовали как пищевое растение — съедобны молодые листья и побеги растений. Как пищевое растение целозию использовали в Индонезии, Индии, Вьетнаме и странах Африки (особенно в Нигерии), в странах севера Южной Америки.

Из семян целозии добывают так называемое целозиевое масло. В традиционной медицине целозия используется как противоглистное средство, а также для лечения заболеваний крови, язв в полости рта, проблем со зрением.

Наиболее известный вид этого рода, целозию серебристую ( Celosia argentea ), активно культивируют как садовое декоративное растение (обычно как однолетник, используемый для организации бордюров), как растение для срезки, а также, иногда, и как горшечное растение.

Целозия серебристая, попав в Европу из Африки, была введена в культуру и уже в эпоху Возрождения стала обычным растением для европейских садов. Сорта целозии серебристой делятся на две группы, представители которых очень сильно отличаются друг от друга по внешнему виду. К группе Plumosa относятся сорта с соцветиями в виде плюмажа из мелких деформированных цветков различной окраски (растения именно из этой группы выращивают на срезку); к группе Cristata — сорта с соцветиями в виде волнистых гребней из сросшихся побегов (окраска цветков растений этой группы также может быть различна).

Как указано выше, растения целозии используются в народной медицине. Во Вьетнаме различные виды целозии выращивают в основном в северных и южных провинциях — в декоративных целях или в качестве пищевого продукта. Однако, несмотря на высокое распространение и потребление, химический состав и биологические активности растений целозии исследованы не были.

Нами ранее были изучены биохимический состав и биологическая активность несколько видов растений, которые принадлежат к семейству Амарантовые ( Amaranthaceae ): A. spinosus (Као Тхи Хуе и др., 2014, 2018), A. tricolor (Као, 2019). В данной работе представлены результаты исследования антимикробной активности различных экстрактов зерна целозии серебристой на основе сырья Вьетнама.

В качестве объекта исследования было выбрано растение целозии серебристой Celosia argentea , выращенное на территории провинции Хынг Йене, Вьетнам. Растения были собраны в июне 2020 года.

Рис. 1. Зерно целозии серебристой Celosia argentea

Научное название растения определена доктором Ву Хыонг Занг (Институт морской биохимии, Вьетнамская академия наук и технологий). Ваучерный образец зерна целозии серебристой Celosia argentea был депонирован в лаборатории биотехнологии Тхюйлойского университета (175 Тайшон, Донг Да, Ханой, Вьетнам). Зерна целозии серебристой Celosia argentea (300 г) измельчали, экстрагировали последовательно н -гексаном, этилацетатом и этанольном при 45 C. Экстракция с каждым растворителем была проведена трёхкратно под действием ультразвука (Elma, S120, Германия) последующим выпариванием экстракта под вакуумом (R-100, Buchi, Швейцария).

Антимикробную активность для трех экстрактов зерна целозии (гексановый, этилацетатный и этанольный экстракты) исследовали на различные штаммы микроорганизмов: грамотрицательные палочки факультативные анаэробы Escherichia coli (ATCC 16404) Pseudomonas aeruginosa ATCC27853, Salmonella enterica ATCC12228, грамоположительные палочки факультативные анаэробы Enterococcus faecalis ATCC13124, Stapphylococus aureus ATCC25923, Bacillus cereus ATCC 13245, а также дрожжевых грибов Candida albicans ATCC10231 производитель «Microbiologics» (США). Антибактериальную активность определяли с использованием метода диффузии в агар (Hadacek & Greger, 2000).

Результаты исследования и обсуждения

Получение различных экстрактов из зерна целозии серебристой Celosia argentea .

Из 300 г зерна целозии серебристой Celosia argente получили н -гексановый, этилацетатный и этанольный экстракты, масса которых представлена в рис. 2.

Согласно представленным на рис. 1 результатам, в зерне целозии серебристой Celosia argente содержатся в основном неполяризованные и малополяризованные вещества, которые находятся в н -гексановом и этилацетатном экстракте. Масса н -гексанового эктракта из 300 г зерна составила 26,3 г. Масса этилацетатного и этанольного экстракта была 6,8 г и 5,6 г, соответственно.

Рис. 2. Масса различных экстрактов (на 300 грам исходного сырья)

Антимикробная активность различных экстрактов зерна целозии серебристой Celosia argente

Результаты оценки антимикробной активности (табл. 1) показали, что только н -гексановый экстракт зерна целозии серебристой Celosia argente проявляет способность к удалению микроорганизмов и только для двух граммовых штаммов (+): E. faecalis ATCC299212, S. aureus ATCC259233.

Таблица 1

Антимикробная активность различных экстрактов зерна целозии серебристой Celosia argente

CA-H, CA-E, CA-Et — гексановый экстракт; этилацетатный экстракт и этанольный экстракт зерна целозии серебристой Celosia argente

Для штамма S. aureus ATCC 25923 н -гексановый экстракт CA-H показал лучшую активность со значением MIC 96 мкг/мл. Проявление антимикробной активности экстракта может быть связано с биохимическим составом зерна целозии серебристой Celosia argente , в том числе с жирнокислотным составом экстракта. Биологические жирные кислоты в основном находятся в н -гексановом экстракте.

Согласно представленным в табл. 1 данным экстракты CA-H, CA-E, CA-Et не проявляли активности на протестированных граммовых (-) штаммах: E. Coli ATCC25922, P. aeruginosa ATCC27853, S. enterica ATCC13076. Это можно объяснить различием клеточной структуры микроорганизмов грамм (+) и грамм (-). Данные экстракты также на обладают биологической активностью по отношению к штамму C. albicans ATCC 10231.

Таким образом, в данной работы были получены различные экстракты из зерна целозии серебристой Celosia argente на основе сырья Вьетнама. Установлено, что н -гексановые экстракты обладают антимикробной активностью. В дальнейшем будут изучены процессы выделения биологически активных веществ из зерна целозии серебристой Celosia argente , будет определена их химическая структура и биологическая активность.

1. Као Тхи Хуе, Нгуен Тхи Минь Ханг, Ле Нгуен Тхань, Нгуен Ван Хунг, Спиридович Е. В., Алексеева Е. И. Семена амаранта как источних биологически активных веществ // Труды БГУ . — 2014. — № 9, часть 1. — С. 62–66.
2. Као, Тхи Хуе. Зерно амаранта как источник биологически активных веществ // Молодой ученый . — 2018. — № 40 (226). — С. 98–101.
3. Као Тхи Хуе. Изучение биологической активности амаранта трехцветного Amaranthus tricolor (на основе сырья Вьетнама) // Молодой ученый . — 2019. — № 25 (263). — С. 46–48.
4. Hadacek F., Greger H. 2000. Test of antifungal natural products methodolagies, comparability of result and assay choise” // Phytochem. Anal ., 90, 137–147.