Влияние растворителя на эффективность и антимикробную активность растения Phyla nodiflora

Вьетнам расположен в тропической и субтропической климатических зонах, что способствует богатому разнообразию растительного мира, насчитывающего около 12 000 видов. Это создает обильный источник сырья для жизни человека и служит основой для научных исследований, направленных на создание ценных продуктов [1].

Растение Phyla nodiflora относится к семейству Verbenaceae. Семейство Вербеновых насчитывает около 100 родов и 2600 видов, преимущественно распространенных в тропических и субтропических регионах, реже в умеренных зонах. Во Вьетнаме насчитывается 26 родов и более 130 видов этого семейства. Phyla nodiflora — травянистое растение, произрастающее в дикой природе, быстро разрастающееся [2] и распространенное во многих регионах мира, таких как Азия, Австралия, Центральная и Южная Америка, Средиземноморье и Африка [3].

В мире существует ряд исследований, посвященных химическому составу, биологической активности растения Phyla nodiflora . В традиционной медицине это растение используется для лечения различных заболеваний, таких как астма, бронхит, боли в коленях, а также для стимуляции геморроя, сердечных заболеваний, гепатита и лихорадки [4]. Некоторые экстракты из Phyla nodiflora продемонстрировали цитотоксическую активность в отношении некоторых раковых клеток, противовоспалительные, антибактериальные и гепатопротекторные свойства. Наземная часть растения широко используется в качестве компонента травяных чаев для лечения воспалений, менструальных расстройств и инфекционных заболеваний [4, 5].

В некоторых странах Phyla nodiflora также используется в ландшафтном дизайне и в качестве корма для скота [6]. При проведении исследований химического состава растения Phyla nodiflora было обнаружено наличие алкалоидов, гликозидов, таннинов, флавоноидов, сапонинов и терпеноидов [7].

Phyla nodiflora является одним из растений, долгое время использовавшихся в народной медицине Вьетнама. Растение широко распространено по всей стране и применяется в свежем или сушеном виде. По данным [1], Phyla nodiflora обладает горьким вкусом и обладает множеством полезных свойств: очищает тепло, лечит острый тонзиллит, способствует мочегонению, снимает отечность, снимает воспаление, лечит гнойный гингивит, облегчает боль, лечит зубную боль, выводит токсины, охлаждает кровь и т. д. Phyla nodiflora также используется для лечения различных кожных заболеваний, таких как фурункулы, ожоги, опоясывающий лишай, хроническая экзема, гнойное воспаление кожи путем измельчения свежего растения и нанесения его на пораженные участки.

Несмотря на имеющиеся исследования, посвященные фармакологическим свойствам и химическому составу Phyla nodiflora , в Вьетнаме отсутствуют опубликованные работы, посвященные химическому составу и биологической активности данного вида. С целью углубления знаний о ценности Phyla nodiflora и научного обоснования ее лечебных свойств, исследовательская группа провела экстракцию, оценила выход экстрактов и изучила антимикробную активность листьев Phyla nodiflora.

Методы исследования сырья

Растение Phyla nodiflora было собрано на берегу реки Hong Ha в деревне Сам Хонг, коммуне Тханг Лыой, уезд Ван Giang, провинция Хынг Ень. Образец был собран в августе 2022 года. Идентификация растения была проведена к. б.н. Нгуен Тхе Кыонгом, Институт экологии и биоресурсов, Академия наук и технологий. Собранные образцы растений были предварительно очищены, промыты от грязи и песка, а затем высушены. Гербарий был обозначен как FN-HY-BioTLU2022 и хранится в Лаборатории биотехнологии, Тхюйлойский университет (175 Тхай Sơn, Донг Да, Ханой). Высушенные образцы были измельчены, упакованы в полиэтиленовые пакеты с застежкой-молнией и хранились в сухом месте, защищенном от прямых солнечных лучей до начала эксперимента.

Метод получения экстрактов

Была проведена экстракция с использованием различных растворителей по методу, описанному Као и соавт. (2022) [9]. 300 граммов измельченного растительного сырья филы нодифлоры последовательно экстрагировалось растворителями с возрастающей полярностью: н-гексан, этилацетат и метанол. Процесс экстракции с каждым растворителем повторялся дважды, при этом объем растворителя в каждом цикле экстракции составлял примерно в 3 раза больше массы образца (объем/масса). Остаток после экстракции н-гексаном использовался для последующей экстракции этилацетатом, а остаток после экстракции этилацетатом — для экстракции метанолом. Экстракция проводилась с использованием ультразвука в течение 45 минут при температуре 50°C. Затем экстракты фильтровались через бумажный фильтр. Экстракты трех экстракций объединялись и концентрировались путем испарения под вакуумом. В результате были получены три экстракта: н-гексановый, этилацетатный и метанольный, обозначенные соответственно как H-FN, E-FN и M-FN.

Была исследована антимикробная активность полученных экстрактов в отношении четырех штаммов патогенных бактерий ( Bacillus cereus ATCC 11778, Escherichia coli ATCC 11105, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Pseudomonas putida 3326K1) и одного штамма патогенных дрожжей ( Candida albicans ATCC 10231) согласно методу, описанному Чан Чи Линь и др. [14] с некоторыми модификациями, адаптированными к нашим экспериментальным условиям. 100 мкл суспензии бактерий/дрожжей (плотность клеток 10 ⁵ КОЕ/мл) наносили на поверхность агаровой среды LB (для бактерий) и Хансена (для дрожжей). Затем делали лунки в агаре и вносили в каждую лунку 100 мкл экстракта в различных концентрациях. Диаметр зон ингибирования роста бактерий/дрожжей измеряли в мм через 24 часа инкубации при температуре 37°C (для бактерий) и 30°C (для дрожжей).

Результаты исследования и обсуждение

Результаты получения фракционных экстрактов

Результаты исследования показали, что из 1500 г сухого образца листьев Phyla nodiflora было получено 25 г н-гексанового экстракта, 15,7 г экстракта этилацетата и 20,1 г метанольного экстракта. Таким образом, можно сделать вывод, что низкополярные, среднеполярные и высокополярные соединения в растении Phyla nodiflora содержатся в довольно равных пропорциях.

Антимикробная активность экстрактов растения Phyla nodiflora

Некоторые исследования показали, что эффективность экстракции растительного сырья и состав биологически активных соединений зависят от растворителя. Согласно исследованию Туркера и соавторов [19] (2009), растительные экстракты, полученные с использованием метанола и этанола, обладают более высокой антимикробной активностью по сравнению с экстрактами, полученными с использованием гексана или этилацетата [20, 21].

Таблица 1

Диаметры зон ингибирования роста трех типов экстрактов листьев Phyla nodiflora

Наше исследование также показало, что метанольный экстракт листьев Phyla nodiflora проявлял более высокую антибактериальную активность по сравнению с экстрактами этилацетата и н -гексана. Ни один из трех экстрактов не проявлял ингибирующей активности при концентрации ниже 1,5 мг/мл в отношении пяти штаммов патогенных микроорганизмов: Bacillus cereus ATCC 11778, Escherichia coli ATCC 11105, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Pseudomonas putida 3326K1 и Candida albicans ATCC 10231. При более высоких разведениях метанольный экстракт листьев филы нодифлоры проявлял активность против B. cereus ATCC 11778 в концентрациях 200 мг/мл с диаметром зон ингибирования 15,3 (± 0,6); 20,7 (± 1,1) и 6,3 (± 0,6) мм соответственно; экстракт этилацетата также проявлял активность против B. cereus ATCC 11778 в концентрациях 200 мг/мл с диаметром зон ингибиро вания 10,5 (± 0,7) мм; н-гексановый экстракт в концентрации 200 мг/мл проявлял активность против как B. cereus ATCC 11778, так и P. putida 3326K1, однако диаметр зон ингибирования был небольшим, составляя около 5,3 ± 0,6 мм и 7,3 ± 0,6 мм соответственно. Таким образом, все три исследованных экстракта проявляли активность против B. cereus ATCC 11778.

Литература:

1. Pham Hoang Ho, 1999. An Illustrate Flora of Vietnam, Young Publishing.
2. Flora: Phyla nodiflora (L.) Greene. https://www.nparks.gov.sg/florafaunaweb/flora/3/7/3716 (Truy cập ngày 6/7/2024).
3. Gross C. L., Fatemi M., Julien M., McPherson H., and Klinken R. V., 2017. The phylogeny and biogeography of Phyla nodiflora (Verbenaceae) reveals native and invasive lineages throughout the world. Diversity, 9 (2), 20.
4. Yang Y., Lu S., and Chen T., 1998. Verbenaceae. Flora of Taiwan, 127 (4), 421.
5. Parmar G. R., Baile S. B., Gohel K., Shah A., Patel S., Seth A. K., 2020. An ethnobotanical and pharmacological review on Phyla nodiflora. International Journal of Pharmaceutical Research, 12(4), 3667–3673.
6. Abbas T., Ahmad I., Khan Z. I., Okla M. K., Saleh I. A., and H. A. Elgawad, 2023. Comparative physiological adaptations to industrial pollution stress mediated by melatonin in riparian vegetation and Phyla nodiflora an ornamental plant. Scientia Horticulturae, 321, 112367.