Фитохимический профиль биомассы борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) как основа для рационального использования

Введение. Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) – опасный инвазивный вид-трансформер, широко распространенный на территории европейской части России. Включение растения с 2026 года в перечень опасных инвазивных видов и реализуемые региональные программы борьбы с ним обусловливают необходимость рационального вовлечения биомассы в хозяйственный оборот. Ключевым условием является детальное изучение фитохимического профиля для обоснования перспектив переработки.

Цель. Изучение фитохимического профиля биомассы H. sosnowskyi, включая выделение фуранокумаринов, полисахаридов и эфирных масел, представляющих фармацевтическую ценность, для научного обоснования рационального использования данного инвазивного вида.

Материалы и методы. Объекты исследования – трава и плоды H. sosnowskyi, заготовленные в Пермском крае и Ленинградской области в 2024 г. Фуранокумарины экстрагировали н-гексаном (аппарат Сокслета), очищали препаративной ВЭЖХ; структуру подтверждали УФ-, ЯМР- и масс-спектроскопией. Полисахаридные фракции (водорастворимые – ВРПС, пектиновые вещества – ПВ, гемицеллюлозы) получали последовательной экстракцией водой, оксалатом аммония и щелочью, очищали методом Севага. Выход оценивали гравиметрически, мономерный состав – ВЭТСХ, структурные особенности – ИК-спектроскопией, молекулярные массы – эксклюзионной хроматографией. Эфирное масло из плодов получали гидродистилляцией (аппарат Клевенджера), компонентный состав анализировали хромато-масс-спектрометрией.

Результаты и обсуждение. Из надземной части H. sosnowskyi выделены и идентифицированы пять фуранокумаринов: ксантотоксин, псорален, ангелицин, изопимпинеллин и бергаптен. Суммарное содержание полисахаридов в траве составило 4,1 %, выход фракции ПВ – 2,3 ± 0,2 %, ВРПС – 1,8 ± 0,1 %. Доминирующий моносахар в обеих фракциях – арабиноза. Среднемассовая молекулярная масса ВРПС составила ~160 кДа, ПВ – ~193 кДа. Выход эфирного масла из плодов – 1,01 ± 0,03 %; основной компонент – октилацетат (61,8 %), также идентифицированы гексиловый эфир масляной кислоты (6,4 %), 2-метилгексиловый эфир масляной кислоты (6,0 %) и гексилизобутират (5,5 %).

Заключение. Биомасса H. sosnowskyi – перспективный многокомпонентный источник БАВ. Предложенный подход к комплексной переработке позволяет последовательно выделять из травы фуранокумарины (5 соединений) и полисахариды (4,1 %), а плоды использовать для получения эфирного масла с высоким содержанием октилацетата. Результаты создают научную основу для рационального использования данного инвазивного вида в фармацевтических целях.

1. Сацыперова И. Ф. Борщевики флоры СССР – новые кормовые растения. М: Наука; 1984. 223 с.

2. Виноградова Ю. К. Черная книга флоры Тверской области. М.: Товарищество научных изданий КМК; 2011. 292 с.

3. Черняк Д. М. Изучение семенной продуктивности Heracleum sosnowskyi Manden в условиях юга Приморского края. Международный научно-исследовательский журнал. 2018;8(74):92–95. https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.74.8.019

4. Отраслевой классификатор сорных растений. М.: ФГБНУ «Росинформагротех»; 2018. 52 с.

5. Бообеков Д. Р. Разработка интелектуальной информационной системы по выявлению пораженных участков Борщевиком Сосновского. Парадигма. 2025;6(1):3–15.

6. Кузнецов Т. А. Разработка предложений по совершенствованию государственного регулирования в сфере сельского хозяйства (на примере Краснодарского края). Вестник Академии знаний. 2024;6(65):930–934.

7. Подкина Е. М. Программы государственной поддержки АПК. Этапы развития. Трибуна ученого. 2020;12:312–318.

8. Климкина Е. А., Околелова М. С., Смирнова Е. С. Анализ данных о фитофотодерматите, вызванном контактом с соком растений рода Борщевик (Heracleum L.). Известия Российской военно-медицинской академии. 2024;43(2):183–192. https://doi.org/10.17816/rmmar624470

9. Wang Y., Hong C., Zhou C., Xu D., Qu H.-B. Screening Antitumor Compounds Psoralen and Isopsoralen from Psoralea corylifolia L. Seeds. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2011;2011:363052. https://doi.org/10.1093/ecam/nen087

10. Li H., Xu J., Li X., Hu Y., Liao Y., Zhou W., Song Z. Anti-inflammatory activity of psoralen in human periodontal ligament cells via estrogen receptor signaling pathway. Scientific Reports. 2021;11:8754. https://doi.org/10.1038/s41598-021-85145-1

11. Andreeva L. V. Content of Coumarins in Various Organs of Sosnovsky’s Hogweed (Heracleum Sosnowskyi Manden.). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;852(1):012006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/852/1/012006

12. Лукашов Р. И., Гурина Н. С., Терлецкая В. А., Лавровский А. В., Дорошенко Т. М., Портянко А. С., Клемпер А. В., Повыдыш М. Н. Цитостатический эффект извлечений из борщевика Сосновского. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2025;14(1):39–53. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2025-14-1-1978

13. Durairajan M. B., Thangaraj P. Exploring the immunomodulatory effects of polysaccharides in the management of inflammatory bowel disease: a review. Journal of Herbal Medicine. 2024;48:100932. https://doi.org/10.1016/j.hermed.2024.100932

14. Шахматов Е. Г., Михайлова Е. А., Макарова Е. Н. Структурно-химическая характеристика и биологическая активность полисахаридов Heracleum sosnowskyi Manden. Химия растительного сырья. 2015;(4):15–22. https://doi.org/10.14258/jcprm.201504878

15. Головченко В. В., Патова О. А., Оводова Р. Г., Витязев Ф. В. Способ получения суммы пектиновых полисахаридов из сухого растительного сырья. Патент РФ на изобретение № RU2636764C2. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2636764C2/ru Ссылка активна на 19.04.2026.

16. Нестерова Н. В., Жильков Ю. А., Ермакова В. Ю. Оценка количественного содержания эфирного масла в разных частях растения борщевик Сосновского. Фармацевтическое дело и технология лекарств. 2020;(3):52–57. https://doi.org/10.33920/med-13-2003-04

17. Лисовенко Н. Ю., Баландина С. Ю., Касьянов З. В., Мащенко П. С., Фомин Д. С. Способ получения эфирного масла плодов борщевика Сосновского, обладающего противогрибковой активностью. Патент РФ на изобретение № 2835487C1. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2835487C1/ru Ссылка активна на 19.04.2026.

18. Кушакова А. С., Ткаченко К. Г., Зенкевич И. Г. Определение компонентного состава эфирных масел борщевиков Heracleum с использованием хроматораспределительного метода. Химия растительного сырья. 2010;(4):111–114.

19. Thuy H. L. T., Bao C. H. Phuong T. V. T., Lap D. B., Hai N. T. V., Minh H. D., Tien T. N. Deproteinization in purification of exopolysaccharide from Ophiocordyceps sinensis olive oil – stimulated culture. International Journal of Agricultural Technology. 2018;14(7):2151–2162.

20. Бубенчикова В. Н., Степнова И. В., Шкабунова М. В. Разработка методики количественного определения полисахаридов в траве горлюхи ястребинковой. Фармация. 2018;67(5):19–23. https://doi.org/10.29296/25419218-2018-05-04

21. Oberlerchner J. T., Böhmdorfer S., Rosenau T., Potthast A. A matrix-resistant HPTLC method to quantify monosaccharides in wood-based lignocellulose biorefinery streams. Holzforschung. 2018;72(8):645–652. https://doi.org/10.1515/hf-2017-0170

22. Тюкавкина Н. А., Белобородов В. Л., Зурабян С. Э., Селиванова И. А., Лузин А. П., Артемьева Н. Н. Органическая химия. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015. 640 с.

23. Купцов А. Х., Жижин Г. Н. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров. М.: Техносфера; 2013. 696 с.

24. Казицына Л. А., Куплетская Н. Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа; 1968. 829 с.

25. Hong T., Yin J.-Y., Nie S.-P., Xie M.-Y. Applications of infrared spectroscopy in polysaccharide structural analysis: Progress, challenge and perspective. Food Chemistry: X. 2021;12:100168. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2021.100168

26. Mohanta B., Sen D. J., Mahanti B., Nayak A. K. Antioxidant potential of herbal polysaccharides: An overview on recent researches. Sensors International. 2022;3:100158. https://doi.org/10.1016/j.sintl.2022.100158

27. Ткаченко К. Г. Эфирные масла плодов Heracleum ponticum (Lipsky) Schischk. и H. sosnowskyi Manden. Научные ведомости БелГУ. 2010;3(74):23–27.

28. Mishyna M., Laman N., Prokhorov V., Maninang J. S., Fujii Y. Identification of Octanal as Plant Growth Inhibitory Volatile Compound Released from Heracleum sosnowskyi Fruit. Natural Product Communications. 2015;10(5):771–774. https://doi.org/10.1177/1934578x1501000518