pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2022-11-4-20-27pharmjournal-1355Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSАнтимикробная активность водно-спиртовых экстрактов представителей рода Potentilla L.Antimicrobial Activity of Water-alcoholic Extracts of Representatives of the Genus Potentilla L.https://orcid.org/0000-0002-6963-5851СавельеваЕ. Е.SavelyevaE. E.

660022, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1

1, Partizan Zheleznyak str., Krasnoyarsk, 660022

https://orcid.org/0000-0002-3512-6573БулгаковаН. А.BulgakovaN. A.

660022, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1

1, Partizan Zheleznyak str., Krasnoyarsk, 660022

bulgakovana@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7226-9565ЛапкинаЕ. З.LapkinaE. Z.

660022, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1

1, Partizan Zheleznyak str., Krasnoyarsk, 660022

https://orcid.org/0000-0002-1809-3773ЧернаяВ. В.ChernayaV. V.

660037, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Коломенская, д. 26

26, Kolomenskaya str., Krasnoyarsk, 660037

https://orcid.org/0000-0002-8303-2045КурбатскийВ. И.KurbatskyV. I.

634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 36

36 Lenin аv., Tomsk, 634050

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого» (КрасГМУ имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого)Prof. V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical UniversityФГБУ «Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства»Federal Siberian Research Clinical Centre under the Federal Medical Biological AgencyФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет» (ТГУ)The National Research Tomsk State University, TSU2022231120221142027Copyright © Савельева Е.Е., Булгакова Н.А., Лапкина Е.З., Черная В.В., Курбатский В.И., 20222022Савельева Е.Е., Булгакова Н.А., Лапкина Е.З., Черная В.В., Курбатский В.И.Savelyeva E.E., Bulgakova N.A., Lapkina E.Z., Chernaya V.V., Kurbatsky V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1355Введение

Введение. Формирующаяся резистентность бактерий к лекарственным препаратам является одной из серьезных проблем медицины, которая стимулирует постоянный поиск новых антимикробных препаратов, также и природного происхождения. Исследователи широко обращаются к представителям различных семейств и родов растительного мира, используя различные морфологические группы растительного сырья, изучая действие как суммы извлекаемых веществ, так и индивидуальных соединений.

Цель

Цель. Исследование антимикробной активности водно-спиртовых экстрактов некоторых представителей рода Potentilla в рамках поиска новых антимикробных лекарственных средств растительного происхождения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектами исследования являлись экстракты на 40%-м и 70%-м этиловом спирте из надземной части лапчатки гусиной Potentilla anserinа L., лапчатки прямостоячей P. erecta (L.) Raeusch, лапчатки серебристой P. argentea L, лапчатки странной P. paradoxa Nutt. ex Torr. et Gray, лапчатки Гольдбаха P. goldbachii Rupr., лапчатки сближенной P. approximate Bunge, лапчатки золотистоцветковой P. chrysantha Trevir. Антимикробную активность определяли методом диффузии в агар с использованием бумажных дисков. В качестве тест-культур применяли коллекционные штаммы бактерий Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, метициллинчувствительного Staphylococcus aureus (MSSA) и 29 штаммов MSSA, выделенных из биоматериала от пациентов. Чувствительность штаммов MSSA к антибиотикам характеризовали антибиотикограммой.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Штамм Escherichia coli оказался нечувствителен ко всем экстрактам лапчаток. Штамм Pseudomonas aeruginosa минимально чувствителен к экстрактам на 40%-м этиловом спирте P. anserinа и P. argentea, к 40%-м и 70%-м экстрактам P. approximata. Все штаммы Staphylococcus aureus (MSSA) чувствительны ко всем экстрактам лапчаток в разной степени. Среди 40%-х экстрактов наиболее активны экстракты P. anserinа, P. paradoxa и P. erecta, среди 70%-х экстрактов – экстракты P. paradoxa и P. argentea.

Заключение

Заключение. Исследуемые экстракты лапчаток проявили антимикробную активность в отношении как чувствительных, так и нечувствительных к антибиоткам штаммов Staphylococcus aureus (MSSA) в близкой или сравнимой степени, при этом экстракты на 40%-м этиловом спирте несколько более активны по сравнению с экстрактами на 70%-м этиловом спирте. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности изучаемых видов лапчаток для дальнейших исследований.

Introduction

Introduction. The emerging resistance of bacteria to drugs is one of the serious problems of medicine, which stimulates the constant search for new antimicrobial drugs, also of natural origin. Researchers widely address representatives of various families and genus of the plant world, using various morphological groups of plant raw materials, studying the effect of both the sum of extracted substances and individual compounds.

Aim

Aim. Investigation of antimicrobial activity of water-alcohol extracts of some representatives of the genus Potentilla in the search for new antimicrobial medicines of plant origin.

Materials and methods

Materials and methods. The objects of the study were extracts on 40 and 70 % ethyl alcohol from the aboveground part of Potentilla anserinа L., P. erecta (L.) Raeusch, P. argentea L., P. paradoxa Nutt. ex Torr. et Gray, P. goldbachii Rupr., P. approximate Bunge, P. chrysantha Trevir. Antimicrobial activity was determined by diffusion into agar using paper disks. Collection strains of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) and 29 strains of MSSA isolated from biomaterial from patients were used as test cultures. The sensitivity of MSSA strains to antibiotics was characterized by an antibioticogram.

Results and discussion

Results and discussion. The strain of Escherichia coli turned out to be insensitive to all extracts of the paws. The strain of Pseudomonas aeruginosa is minimally sensitive to extracts of 40 % ethyl alcohol of P. anserinа and P. argentea, to 40 and 70 % extracts of P. approximata. All strains of Staphylococcus aureus (MSSA) are sensitive to all extracts of the paws to varying degrees. Among 40 % of the extracts, the most active are P. anserinа, P. paradoxa and P. erecta extracts, among 70 % of the extracts are P. paradoxa and P. argentea extracts.

Conclusion

Conclusion. The studied extracts of seven Potentilla species showed antimicrobial activity against both sensitive and insensitive to antibiotic strains of Staphylococcus aureus (MSSA) to a close or comparable degree, while extracts on 40 % ethyl alcohol are slightly more active compared toextracts on 70 % ethyl alcohol. The results indicate that the studied Potentilla species are promising for further research.

Potentillaфенольные соединенияантимикробная активностьStaphylococcus aureusPotentillaphenolic compoundsantimicrobial activityStaphylococcus aureusReferencesVentola C. L. The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats. P&T. 2015;40(4):277–283.Ventola C. L. The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats. P&T. 2015;40(4):277–283.Barreca D., Gattuso G., Bellocco E., Calderaro A., Trombetta D., Smeriglio A., Lagana G., Daglia M., Meneghini S., Nabavi S. M. Flavanones: Citrus phytochemical with health-promoting properties. Biofactors. 2017;43(4):495–506. DOI: 10.1002/biof.1363.Barreca D., Gattuso G., Bellocco E., Calderaro A., Trombetta D., Smeriglio A., Lagana G., Daglia M., Meneghini S., Nabavi S. M. Flavanones: Citrus phytochemical with health-promoting properties. Biofactors. 2017;43(4):495–506. DOI: 10.1002/biof.1363.Alvarez-Martínez F. J., Barrajon-Catalan E. J., Encinar A., Rodriguez-Diaz J. C., Micol V. Antimicrobial Capacity of Plant Polyphenols against Gram-positive Bacteria: A Comprehensive Review. Curr. Med. Chem. 2020;27(15):2576–2606. DOI: 10.2174/0929867325666181008115650.Alvarez-Martínez F. J., Barrajon-Catalan E. J., Encinar A., Rodriguez-Diaz J. C., Micol V. Antimicrobial Capacity of Plant Polyphenols against Gram-positive Bacteria: A Comprehensive Review. Curr. Med. Chem. 2020;27(15):2576–2606. DOI: 10.2174/0929867325666181008115650.Nasir B., Fatima H., Ahmad M., Haq I. ui. Recent Trends and Methods in Antimicrobial Drug Discovery from Plant Sources. Austin J. Microbiol. 2015;1(1):1002.Nasir B., Fatima H., Ahmad M., Haq I. ui. Recent Trends and Methods in Antimicrobial Drug Discovery from Plant Sources. Austin J. Microbiol. 2015;1(1):1002.Chibane L. B., Degraeve P., Ferhout H., Bouajila J., Oulahal N. Plant antimicrobial polyphenols as potential natural food preservatives. J. Sci. Food. Agric. 2019;99:1457–1474. DOI: 10.1002/jsfa.9357.Chibane L. B., Degraeve P., Ferhout H., Bouajila J., Oulahal N. Plant antimicrobial polyphenols as potential natural food preservatives. J. Sci. Food. Agric. 2019;99:1457–1474. DOI: 10.1002/jsfa.9357.Khameneh B., Iranshahy M., Soheili V., Bazzaz B. S. F. Review on plant antimicrobials: a mechanistic viewpoint. Antimicrob. Resist. In. 2019;8(118). DOI: 10.1186/s13756-019-0559-6.Khameneh B., Iranshahy M., Soheili V., Bazzaz B. S. F. Review on plant antimicrobials: a mechanistic viewpoint. Antimicrob. Resist. In. 2019;8(118). DOI: 10.1186/s13756-019-0559-6.Буданова Е. В., Горленко К. Л., Киселев Г. Ю. Вторичные метаболиты растений: механизмы антибактериального действия и перспективы применения в фармакологии. Антибиотики и химиотерапия. 2019;64(5-6):69–76. DOI: 10.24411/0235-2990-2019-100034.Budanova E. V., Gorlenko K. L., Kiselev G. Yu. Secondary Plant Metabolites: Mechanisms of Antibacterial Action and Perspectives of Application in Pharmacology. Antibiotics and Chemotherapy. 2019;64(5-6):69–76. (In Russ.) DOI: 10.24411/0235-2990-2019-100034.Caturla N., Vera-Samper E., Villalain J., Mateo C. R., Micol V. The relationship between the antioxidant and the antibacterial properties of galloylatedcatechins and the structure of phospholipid model membranes. Free Radical Bio. Med. 2003;34(6):648–662. DOI: 10.1016/S0891-5849(02)01366-7.Caturla N., Vera-Samper E., Villalain J., Mateo C. R., Micol V. The relationship between the antioxidant and the antibacterial properties of galloylatedcatechins and the structure of phospholipid model membranes. Free Radical Bio. Med. 2003;34(6):648–662. DOI: 10.1016/S0891-5849(02)01366-7.Sato Y., Suzaki S., Nishikawa T., Kihara M., Shibata H., Higuti T. Phytochemical flavones isolated from Scutellaria barbata and antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J. Ethnopharmacol. 2000;72(3):483–488. DOI: 10.1016/S0378-8741(00)00265-8.Sato Y., Suzaki S., Nishikawa T., Kihara M., Shibata H., Higuti T. Phytochemical flavones isolated from Scutellaria barbata and antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J. Ethnopharmacol. 2000;72(3):483–488. DOI: 10.1016/S0378-8741(00)00265-8.Триль В. М. Сравнительный анализ фенольных веществ рода Potentilla L. Юго-Восточного Алтая. В кн.: Растительные ресурсы Южной Сибири и пути их освоения. Новосибирск: Наука; 1977. 33–45 с.Tril’ V. M. Comparative analysis of phenolic substances of the genus Potentilla L. of the Southeastern Altai. In: Plant resources of Southern Siberia and ways of their development. Novosibirsk: Nauka; 1977. 33–45 p. (In Russ.)Augustynowicz D., Latte K. P., Tomczyk M. Recent phytochemical and pharmacological advances in the genus Potentilla L. sensulato – An update covering the period from 2009 to 2020. J. Ethnopharmacol. 2021;122(2):184–204. DOI: 10.1016/j.jep.2020.113412.Augustynowicz D., Latte K. P., Tomczyk M. Recent phytochemical and pharmacological advances in the genus Potentilla L. sensulato – An update covering the period from 2009 to 2020. J. Ethnopharmacol. 2021;122(2):184–204. DOI: 10.1016/j.jep.2020.113412.Olennikov D. N., Kashchenko N. I., Chirikova N. K., Kuz’mina S. S. Phenolic Profile of Potentilla anserina L. (Rosaceae) Herb of Siberian Origin and Development of a Rapid Method for Simultaneous Determination of Major Phenolics in P. anserina Pharmaceutical Products by Microcolumn RP-HPLC-UV. Molecules. 2015;20(1):224–248. DOI: 10.3390/molecules20010224.Olennikov D. N., Kashchenko N. I., Chirikova N. K., Kuz’mina S. S. Phenolic Profile of Potentilla anserina L. (Rosaceae) Herb of Siberian Origin and Development of a Rapid Method for Simultaneous Determination of Major Phenolics in P. anserina Pharmaceutical Products by Microcolumn RP-HPLC-UV. Molecules. 2015;20(1):224–248. DOI: 10.3390/molecules20010224.Tomovic M., Popovic-Milenkovic M., Jankovic S. Antimicrobial Activity of Aqueous Extracts of Potentilla Reptans L. Rhizome and Aerial Part. Ser. J. Exp. Clin. Res. 2018;19(4):321–324. DOI: 10.1515/sjecr-2017-0041.Tomovic M., Popovic-Milenkovic M., Jankovic S. Antimicrobial Activity of Aqueous Extracts of Potentilla Reptans L. Rhizome and Aerial Part. Ser. J. Exp. Clin. Res. 2018;19(4):321–324. DOI: 10.1515/sjecr-2017-0041.Хисямова Д. М., Куркин В. А., Лямин А. В., Жестков А. В. Антимикробная активность водных извлечений из подземных органов некоторых видов лапчатки. Фармация. 2016.63(1):32–34.Khisyamova D. M., Kurkin V. A., Lyamin A. V., Zhestkov A. V. Antimicrobial activity of water extracts from underground organs of some types of Potentilla. Pharmacy. 2016;63(1):32–34. (In Russ.)Хисямова Д. М., Куркин В. А., Жестков А. В., Лямин А. В. Сравнение антимикробной активности настоек, полученных из подземных органов представителей рода Potentilla L. Медицинский альманах. 2016;4(44):151–153.Khisyamova D. M., Kurkin V. A., Zhestkov A. V., Lyamin A. V. Comparison of antimicrobial activity of spirit liqueurs obtained out of underground parts of species Potentilla L. Medical Almanac. 2016;4(44):151–153. (In Russ.)Tomczyk M., Leszczynska K., Jakoniuk P. Antimicrobial activity of Potentilla species. Fitoterapia. 2008;79(7–8):592–594. DOI: 10.1016/j.fitote.2008.06.006.Tomczyk M., Leszczynska K., Jakoniuk P. Antimicrobial activity of Potentilla species. Fitoterapia. 2008;79(7–8):592–594. DOI: 10.1016/j.fitote.2008.06.006.Mith H., Dure R., Delcenserie V., Zhiri A., Daube G., Clinquart A. Antimicrobial activities of commercial essential oils and their components against food-borne pathogens and food spoilage bacteria. Food Sci. Nutr. 2014;2(4):403–416. DOI: 10.1002/fsn3.116/.Mith H., Dure R., Delcenserie V., Zhiri A., Daube G., Clinquart A. Antimicrobial activities of commercial essential oils and their components against food-borne pathogens and food spoilage bacteria. Food Sci. Nutr. 2014;2(4):403–416. DOI: 10.1002/fsn3.116/.Kara M., Assouguem A., Kamaly O. M. A., Benmessaoud S., Imtara H., Mechchate H., Hano C., Zerhouni A. R., Bahhou J. The Impact of Apple Variety and the Production Methods on the Antibacterial Activity of Vinegar Samples. Molecules. 2021;26:5437. DOI: 10.3390/molecules26185437.Kara M., Assouguem A., Kamaly O. M. A., Benmessaoud S., Imtara H., Mechchate H., Hano C., Zerhouni A. R., Bahhou J. The Impact of Apple Variety and the Production Methods on the Antibacterial Activity of Vinegar Samples. Molecules. 2021;26:5437. DOI: 10.3390/molecules26185437.Parekh J., Jadeja D., Chanda S. Efficacy of Aqueous and Methanol Extracts of Some Medicinal Plants for Potential Antibacterial Activity. Turk. J. Biol. 2005;29:203–210.Parekh J., Jadeja D., Chanda S. Efficacy of Aqueous and Methanol Extracts of Some Medicinal Plants for Potential Antibacterial Activity. Turk. J. Biol. 2005;29:203–210.Lu Y., Joerger R., Wu C. Study of the Chemical Composition and Antimicrobial Activities of Ethanolic Extracts from Roots of Scutellaria baicalensis Georgi. J. Agric. Food Chem. 2011;59(20):10934–10942. DOI: 10.1021/jf202741x.Lu Y., Joerger R., Wu C. Study of the Chemical Composition and Antimicrobial Activities of Ethanolic Extracts from Roots of Scutellaria baicalensis Georgi. J. Agric. Food Chem. 2011;59(20):10934–10942. DOI: 10.1021/jf202741x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.