Изучение химического состава и биологического действия ароматных вод в сравнительном аспекте

Введение. Все большую популярность приобретают продукты переработки растительного сырья. Особую ценность представляют продукты эфиромасличного производства – ароматные воды, или гидролаты. Гидролаты широко используются в качестве косметических средств, поскольку содержат ряд биологически активных водорастворимых компонентов эфирного масла, но в отличие от последнего имеют более мягкое воздействие на кожу, что позволяет использовать их в чистом виде.

Цель. Изучить химический состав, антибактериальную и антиоксидантную активность гидролатов.

Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовались гидролаты производства АО «АЭМСЗ», полученные из растений Lavandula angusifolia, Hyssоpus officinаlis, Sаlvia officinаlis, Rosmarinus officinalis, Rosa damascеna × Rosa gallica. Анализ состава проводили методами ГЖХ. Антибактериальные свойства гидролатов изучали на морских биолюминесцентных тест-бактериях Aliivibrio fischeri F1 и рекомбинантных бактериях Escherichia coli (pXen7). Изучение антиоксидантного действия проводилось методом Fe³⁺-индуцированного перекисного окисления липидов суспензии яичных липопротеидов in vitro.

Результаты и обсуждение. Было выявлено, что гидролат шалфея содержит α- и β-туйон, β-кариофиллен, α-терпинеол; гидролат лаванды – камфен, линалоол, линалилацетат, гераниол, геранилацетат; гидролат розмарина – камфен, 1,8-цинеол, β-пинен; гидролат розы – фенилэтанол, гераниол, цитронелол, нерол; гидролат иссопа – пинокамфон, изопинокамфон, спатуленол, β-кариофиллен. Антибактериальные свойства исследуемых гидролатов проявлялись в ингибировании бактериальной люминесценции и роста тест-бактерий. Наибольшей активностью обладали гидролаты иссопа, лаванды и размарина, меньшим эффектом – розы и шалфея. Показано бактерицидное действие гидролатов иссопа и лаванды. При изучении антиоксидантного действия наблюдалась динамика накопления продуктов свободнорадикального окисления липидов, которая в присутствии гидролатов иссопа и розмарина снизилась на 40 и 36 % соответственно в сравнении с контролем.

Заключение. В результате исследований установлено, что изучаемые гидролаты обладают выраженными антибактериальными свойствами. Также были выявлены антиоксидантные свойства гидролатов Hyssopus officinalis и Rosmarinus officinalis. Перспективой дальнейших исследований является разработка лекарственных и косметических средств на основе гидролатов вышеуказанных эфиромасличных культур.

1. Nasiri Lari Z., Hajimonfarednejad M., Riasatian M., Abolhassanzadeh Z., Iraji A., Vojoud M., Heydari M., Shams M. Efficacy of inhaled Lavandula angustifolia Mill. essential oil on sleep quality, quality of life and metabolic control in patients with diabetes mellitus type II and insomnia. Ethnopharmacol. 2020;251:112560. DOI: 10.1016/j.jep.2020.112560.

2. Bogdan M. A., Bungau S., Tit D. M., Zaha D. C., Nechifor A. C., Behl T., Chambre D., Lupitu A. I., Copolovici L., Copolovici D. M. Chemical profile, antioxidant capacity, and antimicrobial activity of essential oils extracted from three different varieties (Moldoveanca 4, Vis Magic 10, and Alba 7) of Lavandula angustifolia. Molecules. 2021;26(14):4381. DOI: 10.3390/molecules26144381.

3. Aboalhaija N. H., Syaj H., Afifi F., Sunoqrot S., Al-Shalabi E., Talib W. Chemical evaluation, in vitro and in vivo anticancer activity of Lavandula angustifolia grown in Jordan. Molecules. 2022;27(18):5910. DOI: 10.3390/molecules27185910.

4. Białoń M., Krzyśko-Łupicka T., Nowakowska-Bogdan E., Wieczorek P. P. Chemical composition of two different lavender essential oils and their effect on facial skin microbiota. Molecules. 2019;24(18):3270. DOI: 10.3390/molecules24183270.

5. Pandur E., Balatinácz A., Micalizzi G., Mondello L., Horváth A., Sipos K., Horváth G. Anti-inflammatory effect of lavender (Lavandula angustifolia Mill.) essential oil prepared during different plant phenophases on THP-1 macrophages. BMC Complement Med Ther. 2021;21(1):287. DOI: 10.1186/s12906-021-03461-5.

6. Tofighi Z., Molazem M., Doostdar B., Taban P., Shahverdi A. R., Samadi N., Yassa N. Antimicrobial activities of three medicinal plants and investigation of flavonoids of Tripleurospermum disciforme. Iran Pharm Res. 2015;14(1):225–231.

7. Zu Y., Yu H., Liang L., Fu Y., Efferth T., Liu X., Wu N. Activities of ten essential oils towards Propionibacterium acnes and PC-3, A-549 and MCF-7 cancer cells. Molecules. 2010;15(5):3200–3210. DOI: 10.3390/molecules15053200.

8. Afsari Sardari, Parmis Badr, Amir Azadi, gh Mosleh. Traditional and recent evidence on five phytopharmaceuticals from Rosa damascena Herrm. Research Journal of Pharmacognosy. 2019;6(3):77–84. DOI: 10.22127/rjp.2019.89469.

9. Kumar N., Bhandari P., Singh B., Bari S. S. Antioxidant activity and ultra-performance LC-electrospray ionization-quadrupole time-of-flight mass spectrometry for phenolics-based fingerprinting of Rose species: Rosa damascena, Rosa bourboniana and Rosa brunonii. Food Chem Toxicol. 2009;47(2):361–367. DOI: 10.1016/j.fct.2008.11.036.

10. Vilhelmova-Ilieva N., Dobreva A., Doynovska R., Krastev D., Mileva M. Antiviral activity of Rosa damascena Mill. and Rosa alba L. essential oils against the multiplication of Herpes Simplex Virus type 1 strains sensitive and resistant to acyclovir. Biology (Basel). 2021;10(8):746. DOI: 10.3390/biology10080746.

11. Stefanelli A., Aiello C., Bisio A., Bellese G., Castagnola P. Carnosic acid induces proteasomal degradation of Cyclin B1, RB and SOX2 along with cell growth arrest and apoptosis in GBM cells. Phytomedicine. 2016,23(7):679–685. DOI: 10.1016/j.phymed.2016.03.007.

12. Choukairi Z., Hazzaz T., José M.F., Fechtali T. The cytotoxic activity of Salvia officinalis L. and Rosmarinus officinalis L. leaves extracts on human glioblastoma cell line and their antioxidant effect. Journal of Complementary and Integrative Medicine. 2020;17(4). DOI: 10.1515/jcim-2018-0189.

13. Borges R. S., Ortiz B. L. S., Pereira A. C. M., Keita H., Carvalho J. C. T. Rosmarinus officinalis essential oil: a review of its phytochemistry, anti-inflammatory activity, and mechanisms of action involved. Ethnopharmacol. 2019;229:29–45. DOI: 10.1016/j.jep.2018.09.038.

14. Pieracci Y., Ciccarelli D., Giovanelli S., Pistelli L., Flamini G., Cervelli C., Mancianti F., Nardoni S., Bertelloni F., Ebani V. V. Antimicrobial activity and composition of five rosmarinus (Now Salvia spp. and Varieties) essential oils. Antibiotics (Basel). 2021;10(9):1090. DOI: 10.3390/antibiotics10091090.

15. Hristova Y., Wanner J., Jirovetz L., Stappen I., Iliev I., Gochev V. Chemical composition and antifungal activity of essential oil of Hyssopus officinalis L. from Bulgaria against clinical isolates of Candida species. Biotechnology and Biotechnological Equipment. 2015;29(3):592–601. DOI: 10.1080/13102818.2015.1020341.

16. Cvijovic V., Djukic D., Mandis L. Composition and antimicrobial activity of essential oils of some medicinal and spice plants. Chemistry of Natural Compounds. 2010;46(3):481–482. DOI: 10.1007/s10600-010-9652-z.

17. Svydenko L., Vergun O., Ivanišová E., Brindza J. Antioxidant activity of ethanol extracts of Hyssopus officinalis L. Conference: 5th International Scientific Conference Agrobiodiversity for Improving the Nutrition, Health, Quality of Life and Spiritual Human Development. 2021;3:121. DOI: 10.15414/2021.9788055224015.

18. Богданова С. А. Копанева М. С. Коллоидно-химические свойства косметических средств с гидролатами. Вестник Технологического университета. 2017;20(10):14–16.

19. Garzoli S., Laghezza Masci V., Franceschi S., Tiezzi A., Giacomello P., Ovidi E. Headspace/GC-MS analysis and investigation of antibacterial, antioxidant and cytotoxic activity of essential oils and hydrolates from Rosmarinus officinalis L. and Lavandula angustifolia Miller. Foods. 2021;10(8):1768. DOI: 10.3390/foods10081768.

20. Šilha D., Švarcová K., Bajer T., Královec K., Tesařová E., Moučková K., Pejchalová M., Bajerová P. Chemical сomposition of natural hydrolates and their antimicrobial activity on Arcobacter-Like cells in comparison with other microorganisms. Molecules. 2020;25(23):5654. DOI: 10.3390/molecules25235654.

21. Постникова О. Н., Шевкопляс Л. А., Сатаева Т. П., Куевда Т. А. Действие гидролатов эфирных масел на рост грибов рода Candida. Проблемы медицинской микологии. 2022;24(2):121.

22. Hay Y. O., Abril-Sierra M. A., Sequeda-Castañeda L. G., Bonnafous C., Raynaud C. Evaluation of combinations of essential oils and essential oils with hydrosols on antimicrobial and antioxidant activities. Pharm. Pharmacogn. Res. 2018;6:216–230.

23. Politi M., Ferrante C., Menghini L., Angelini P., Flores G. A., Muscatello B., Braca A., De Leo M. Hydrosols from Rosmarinus officinalis, Salvia officinalis, and Cupressus sempervirens: phytochemical analysis and bioactivity evaluation. Plants (Basel). 2022;11(3):349. DOI: 10.3390/plants11030349.

24. Ürgeová E., Uváčková Ľ., Vaneková M., Maliar T. Antibacterial potential of microwave-assisted extraction prepared hydrolates from different salvia species. Plants (Basel). 2023,12(6):1325. DOI: 10.3390/plants12061325.

25. Timasheva L. A., Pekhova O. A., Danilova I. L. On the methodology of quantitative determination of essential oil in herbal distillates. Taurida herald of the agrarian sciences. 2019;3(19):122–132. DOI: 10.33952/2542-0720-2019-3-19-122-132.

26. Немятих О. Д. Комплексне дослiдження антиоксидантних властивостей дитячого желе з ехiнацеєю. Вісник фармації. 2010;4:78-82.

27. Carniato F., Gatti G., Vittoni C., Katsev А. M., Guidotti M., Evangelisti C., Bisio Ch. More efficient prussian blue nanoparticles for an improved caesium decontamination from aqueous solutions and biological fluids. Molecules. 2020;25(15):3447. DOI: 10.3390/molecules25153447.

28. Каримова Д. Н., Манухов И. В., Гнучих Е. Ю., Каримов И. Ф., Дерябин Д. Г. Действие свободных радикалов кислорода и азота на lux-биосенсоры на основе Escherichia coli и Salmonella typhimurium. Прикладная биохимия и микробиология. 2016;52(3)287–295. DOI 10.7868/S0555109916030077.

29. Suppi S., Kasemets K., Ivask A., Künnis-Beres K., Sihtmäe M., Kurvet I., Aruoja V., Kahru A. A novel method for comparison of biocidal properties of nanomaterials to bacteria, yeasts and algae. Hazard Mater. 2015;286:75–84. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.12.027.

30. Abbas M., Adil M., Ehtisham-Ul-Haque S., Munir B., Yameen M., Ghaffar A., Shar G. A., Asif Tahir M., Iqbal M. Vibrio fischeri bioluminescence inhibition assay for ecotoxicity assessment: A review. Sci Total Environ. 2018;626:1295–1309. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.066.