Дурнишник обыкновенный (Xanthium strumarium L.): химические компоненты и биологическая активность (обзор)

Введение. Вопрос достаточности природных ресурсов лекарственных растений в настоящее время становится все более острым. Это является причиной исследования возможности применения инвазивных растений в качестве источников биологически активных веществ. Xanthium strumarium L. – растение семейства Asteraceae, сорное растение, распространенное практически по всему земному шару и обладающее многокомпонентным составом. Его применение в терапии различного рода патологий активно освещается в научной литературе. Проблема использования дурнишника обыкновенного в условиях современной доказательной медицины приобретает все большее значение.

Текст. В настоящей статье рассмотрен химический состав дурнишника обыкновенного на основе исследований, опубликованных с 2005 по 2022 гг. Подробно освещен состав эфирного масла, выступающего в качестве одного из основных компонентов, проведено сравнение компонентного состава эфирного масла различных хемотипов дурнишника, собранных в разных регионах мира. Рассмотрены данные о составе флавоноидов, фенилпропаноидов и стероидов, алкалоидов, жирных масел, смол, полисахаридов, аминокислот, витаминов, гликозидов и других соединений. Приведены структуры основных химических компонентов, характерных для дурнишника обыкновенного. В работе приведены данные об экспериментально подтвержденных видах биологической активности. Рассматривается опыт применения экстрактов дурнишника в исследованиях антибактериальной, противогрибковой, сколицидной и антитрипаносомной активности. Кроме того, представлена информация об экспериментально подтвержденных видах биологической активности: противодиабетической, противоопухолевой, противовоспалительной, антиоксидантной и обезболивающей.

Заключение. На основании данных литературы можно рассматривать Xanthium strumarium L. не только как инвазивный и сорный вид, активно распространившийся практически по всему земному шару, но и как потенциальное лекарственное растение с богатым химическим составом.

1. Ullah R., Khan N., Hewitt N., Ali K., Jones D. A., Khan M. E. H. Invasive Species as Rivals: Invasive Potential and Distribution Pattern of Xanthium strumarium L. Sustainability. 2022;14(12):7141. DOI: 10.3390/su14127141.

2. Морозова Л. В. Дурнишник обыкновенный, колючий и беловатый: ботаническое описание и перспективы их применения в фармации. В сб.: Конференция «Инновации и перспективы современной науки. Естественные науки». 09–31 января 2018. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет»; 2018. С. 222–225.

3. Масляков В. Ю., Зайко Л. Н., Гудкова Н. Ю., Кунакова Н. А., Журба О. В., Фадеев Н. Б. Полевые экспедиционные исследования лекарственных растений в ВИЛАРЕ (2008–2015). В сб.: Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию ВИЛАР «Биологические особенности лекарственных и ароматических растений и их роль в медицине». 23–25 июня 2016. Москва: Щербинская типография; 2016. С. 118–125.

4. Бушуева Г. Р. Дурнишник обыкновенный (Xanthium strumarium) – перспективный источник биологически активных соединений (обзор). Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2017;2:36–46.

5. Chavan S. T., Kulkarni A. U. Morphological and Phytochemical Studies on Xanthium strumarium L. Plantae Scientia. 2021;4(6):287–290. DOI: 10.32439/ps.v4i6.287-290.

6. Sharifi-Rad J., Hoseini-Alfatemi S., Sharifi-Rad M., Sharifi-Rad M., Iriti M., Sharifi-Rad M., Sharifi-Rad R., Raeisi S. Phytochemical compositions and biological activities of essential oil from Xanthium strumarium L. Molecules. 2015;20(4):7034–7047. DOI: 10.3390/molecules20047034.

7. Scherer R., Wagner R., Meireles M. A. A., Godoy H. T., Duarte M. C. T., Filho J. T. Biological activity and chemical composition of hydrodistilled and supercritical extracts of Xanthium strumarium L. leaves. Journal of Essential Oil Research. 2010;22(5):424–429. DOI: 10.1080/10412905.2010.9700363.

8. Esmaeili A., Rustaiyan A., Akbari M. T., Moazami N., Masoudi S., Amiri H. Composition of the essential oils of Xanthium strumarium L. and Cetaurea solstitialis L. from Iran. Journal of Essential Oil Research. 2006:18(4):427–429. DOI: 10.1080/10412905.2006.9699131.

9. Shkondrov A., Krasteva I., Kozuharova E., Ionkova I. Chemical composition of essential oil in fruits of Xanthium strumarium L. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2021;35(1):1474–1479. DOI: 10.1080/13102818.2021.1986426.

10. El-Gawad A. A., Elshamy A., El Gendy A. E.l-N., Gaara A., Assaeed A. Volatiles profiling, allelopathic activity, and antioxidant potentiality of Xanthium strumarium leaves essential oil from Egypt: Evidence from chemometrics analysis. Molecules. 2019;24(3):584. DOI: 10.3390/molecules24030584.

11. Fan W., Fan L., Peng C., Zhang Q., Wang L., Li L., Wang J., Zhang D., Peng W., Wu C. Traditional uses, botany, phytochemistry, pharmacology, pharmacokinetics and toxicology of Xanthium strumarium L.: A review. Molecules. 2019;24(2):359. DOI: 10.3390/molecules24020359.

12. Kan S., Chen G., Han C., Chen Z., Song X., Ren M., Jiang H. Chemical constituents from the roots of Xanthium sibiricum. Natural Product Research. 2011;25(13):1243–1249. DOI: 10.1080/14786419.2010.539182.

13. Yen P. H., Hoang N. H., Trang D. T., Huong P. T. T., Tai B. H., Nhiem N. X., Kiem P. V. A New Thiazinedione Glycoside From the Fruits of Xanthium strumarium L. Natural Product Communications. 2021;16(7):1934578X211032082. DOI: 10.1177/1934578X211032082.

14. Fan W. Xu Q., Wang L., Li L., Wang J., Wei Z., Fan L., Zhang D., Peng W., Wu C. Prediction of chemical component contents of the fruit of Xanthium strumarium L. during processing based on a computer vision system combined with a support vector machine. Analytical Methods. 2019;11(25):3260–3268. DOI: 10.1039/C9AY00637K.

15. Ghahari S., Alinezhad H., Nematzadeh G. A., et al. Biochemical composition, antioxidant and biological activities of the essential oil and fruit extract of Xanthium strumarium Linn. from Northern Iran. Journal of Agricultural Science and Technology. 2017;19(7):1603–1616.

16. Beyatli A. Phytochemical analysis and antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic activities of Xanthium strumarium L. (Asteraceae). Turkish Journal of Biology. 2025;49(1):127–137. DOI: 10.55730/1300-0152.2730.

17. Zazharskyi V. V., Brygadyrenko V. V., Boyko O. O., Bilan M. V., Zazharska N. M. Antibacterial and anthelmintic activities of Xanthium strumarium (Asteraceae) extracts. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2024;15(1):129–133. DOI: 10.15421/022419.

18. Sharifi-Rad J., Soufi L., Ayatollahi S. A. M., Iriti M., Sharifi-Rad M., Varoni E. M., Shahri F., Esposito S., Kuhestani K., Sharifi-Rad M. Anti-bacterial effect of essential oil from Xanthium strumarium against shiga toxin-producing Escherichia coli. Cellular and Molecular Biology. 2016;62(9):69–74.

19. Rad J. S., Alfatemi S. M. H., Rad M. S., Iriti M. In-vitro antioxidant and antibacterial activities of Xanthium strumarium L. extracts on methicillin-susceptible and methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Ancient Science of Life. 2013;33(2):109–113.

20. Nibret E., Youns M., Krauth-Siegel R. L., Wink M. Biological activities of xanthatin from Xanthium strumarium leaves. Phytotherapy Research. 2011;25(12):1883–1890. DOI: 10.1002/ptr.3651.

21. Mouhamad R., Allami R. H., Qader K. O., Faraj I. M., Aa S. Evaluate the influence of Xanthium strumarium L. Extract on blood sugar levels in healthy and diabetic mice. Journal of Clinical Cases & Reports. 2022;2:72-81. DOI: 10.46619/joccr.2022.5-2.1109.

22. Shaheen A., Akram S., Sharif S., Rashid A., Adnan A., Mushtaq M. Fractionation of Xanthium strumarium L. foliage phenolics, in-vitro antioxidant activities, and in-vivo anti-diabetic potential. Frontiers in Chemistry. 2023;11:1279729. DOI: 10.3389/fchem.2023.1279729.

23. Ramírez-Erosa I., Huang Y., Hickie R. A., Sutherland R. G., Barl B. Xanthatin and xanthinosin from the burs of Xanthium strumarium L. as potential anticancer agents. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2007;85(11):1160–1172. DOI: 10.1139/Y07-104.

24. Ferrer J. P., Zampini I. C., Cuello A. S., Francisco M., Romero A., Valdivia D., Gonzalez M., Salas C., Sanchez Lamar A., Isla M. I. Cytotoxic compounds from aerial organs of Xanthium strumarium. Natural Product Communications. 2016;11(3):371–374.

25. Ly H. T., Truong T. M., Nguyen T. T. H., Nguyen H. D., Zhao Y., Le V. M. Phytochemical screening and anticancer activity of the aerial parts extract of Xanthium strumarium L. on HepG2 cancer cell line. Clinical Phytoscience. 2021;7:14. DOI: 10.1186/s40816-021-00252-w.

26. Tong C., Chen R.-H., Liu D.-C., Zeng D.-S., Liu H. Chemical constituents from the fruits of Xanthium strumarium and their antitumor effects. Natural Product Communications. 2020;15(8):1934578X20945541. DOI: 10.1177/1934578X20945541.

27. Al-Mekhlafi F. A., Abutaha N., Mashaly A. M. A., Nasr F. A., Ibrahim K. E., Wadaan M. A. Biological activity of Xanthium strumarium seed extracts on different cancer cell lines and Aedes caspius, Culex pipiens (Diptera: Culicidae). Saudi Journal of Biological Sciences. 2017;24(4):817–821. DOI: 10.1016/j.sjbs.2016.07.003.

28. Kim I.-T., Park Y.-M., Won J.-H., Jung H.-J., Park H.-J., Choi J.-W., Lee K.-T. Methanol extract of Xanthium strumarium L. possesses anti-inflammatory and anti-nociceptive activities. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2005;28(1):94–100. DOI: 10.1248/bpb.28.94.

29. Абатуров А. Е., Волосовец А. П., Борисова Т. П. Активированные азотсодержащие метаболиты организма человека при заболеваниях органов дыхания. Генераторы и генерация (часть 1). Теоретическая медицина. 2015;6(66):147–152.

30. Khuda F., Iqbal Z., Khan A., Zakiullah, Shah Y., Ahmad L., Nasir F., Hassan M., Ismail, Shah W. A. Evaluation of anti-inflammatory activity of selected medicinal plants of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences. 2014;27(2):365–368.

31. Hossen M. J., Cho J. Y., Kim D. PDK1 in NF-κB signaling is a target of Xanthium strumarium methanolic extract-mediated anti-inflammatory activities. Journal of Ethnopharmacology. 2016;190:251–260. DOI: 10.1016/j.jep.2016.06.019.

32. Ju A., Cho Y.-C., Cho S. Methanol extracts of Xanthium sibiricum roots inhibit inflammatory responses via the inhibition of nuclear factor-κB (NF-κB) and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) in murine macrophages. Journal of Ethnopharmacology. 2015;174:74–81. DOI: 10.1016/j.jep.2015.07.038.

33. Yeom M., Kim J.-H., Min J.-H., Hwang M. K., Jung H.-S., Sohn Y. Xanthii fructus inhibits inflammatory responses in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages through suppressing NF-κB and JNK/p38 MAPK. Journal of Ethnopharmacology. 2015;176:394–401. DOI: 10.1016/j.jep.2015.11.020.

34. Jiang H., Jiang H., Yang L., Xing X. D., Yan M. L., Guo X. Y., Su X. L., Sun Y. P., Yang B. Y., Wang Q. H., Kuang H. X. Chemical constituents of terpenoids from Xanthium strumarium. Chinese Traditional Patent Medicine. 2018;40:2461–2466.

35. Hossen M. J., Kim M.-Y., Cho J. Y. MAPK/AP-1-targeted anti-inflammatory activities of Xanthium strumarium. The American Journal of Chinese Medicine. 2016;44(6):1111–1125. DOI: 10.1142/S0192415X16500622.

36. Bousquet J., Anto J. M., Bachert C., Baiardini I., Bosnic-Anticevich S., Canonica G. W., Melén E., Palomares O., Scadding G. K., Togias A., Toppila-Salmi S. Allergic rhinitis. Nature Reviews Disease Primers. 2020;6(1):95. DOI: 10.1038/s41572-020-00227-0.

37. Peng W., Han P., Yu L., Chen Y., Ye B., Qin L., Xin H., Han T. Anti-allergic rhinitis effects of caffeoylquinic acids from the fruits of Xanthium strumarium in rodent animals via alleviating allergic and inflammatory reactions. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2019;29(1):46–53. DOI: 10.1016/j.bjp.2018.10.004.

38. Guemmaz T., Zerargui F., Boumerfeg S., Arrar L., Aouachria S., Khennouf S., Charef N., Baghiani A. Anti-hemolytic, anti-lipid peroxidation, antioxidant properties and acute toxicity of Xanthium strumarium leaves extracts. Annual Research & Review in Biology. 2018;24(3):1–12. DOI: 10.9734/ARRB/2018/40024.

39. Ingawale A. S., Sadiq M. B., Nguyen L. T., Ngan T. B. Optimization of extraction conditions and assessment of antioxidant, α-glucosidase inhibitory and antimicrobial activities of Xanthium strumarium L. fruits. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2018;14:40–47. DOI: 10.1016/j.bcab.2018.02.004.

40. Malpani M. O., Rajput P. R., Chinchole K. V., Kapse S. S., Ambarkar K. S. Phytochemical screening and antioxidant activity of extracts of Xanthium strumarium, Chrysanthemum and their mixture. Rasayan Journal of Chemistry. 2019;12(4):1901–1908. DOI: 10.31788/RJC.2019.1245447.