Оцінка протигрибкової активності «зелених» екстрактів Solidago canadensis
Анотація
Квітучі надземні частини інвазійної рослини Solidago canadensis були зібрані в околицях Львова (Західна Україна) під час цвітіння в липні та серпні 2024 року, листки та суцвіття були відокремлені та висушені. Загальні поліфеноли з подрібненої сировини екстрагували «зеленими» екстрагентами – дистильованою водою, а також 20%-, 60%- та 96% водно-етанольними розчинами під час нагрівання на нагрівнику за умов кипіння та методом мацерації. Вміст загальних поліфенолів в екстрактах визначали за допомогою реактиву Фоліна–Чокальтеу спектрофотометричним методом та з використанням галової кислоти як стандарту. Штами одноклітинних грибів використовували з колекції мікробних культур кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка, а для антикандидозного дослідження – метод дифузії в агар. Метою роботи було аналізування антигрибкової активності зелених екстрактів листків і суцвіть S. canadensis, отриманих методами мацерації і рефлюксу. Найважливіші результати були отримані для водно-етанольних екстрактів. Для всіх екстрактів, отриманих з надземної частини S. canadensis, було виявлено високий загальний вміст поліфенолів (ЗВП): у листках від 3,54±0,04 до 8,55±0,003 мг•г-1 сухої маси в перерахунку на галову кислоту залежно від екстрагенту та методу екстракції; в екстрактах суцвіть ЗВП коливався від 4,15 до 17,35 мг•г-1 сухої маси в перерахунку на галову кислоту. Екстракти листків, виготовлені з водним етанолом концентрацій 20%-, 60%- та 96% демонстрували діаметри зони затримки росту (ЗЗР) досліджених грибів 7,3–28,0 мм. Екстракти суцвіть мали протигрибкову активність проти досліджуваних штамів, а діаметр ЗЗР коливався від 8,3 до 31,0 мм. Виявлено сильні кореляційні зв'язки між зонами інгібування грибів Kluyveromyces marxianus, Cutaneotrichosporon curvatus, Candida parapsilosis та вмістом поліфенолів у досліджуваних екстрактах. Виявлена нами активність екстрактів листків та суцвіть S. canadensis сприятиме подальшому детальнішому вивченню їх властивостей як протигрибкових засобів.
Завантаження
Посилання
Apati, P., Szentmihályi, K., Balázs, A., Baumann, D., Hamburger, M., Kristó, T. S., Szőke, É., Kéry, Á. (2002). HPLC analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from Canadian goldenrod (Solidago canadensis). Chromatographia, 56(1-12), 65–68. https://doi.org/10.1016/S0731-7085(03)00207-3
Baglyas, M., Ott, P. G., Garádi, Z., Glavnik, V., Béni, S., Vovk, I., Móricz, Á. M. (2022). High-performance thin-layer chromatography–Antibacterial assay first reveals bioactive clerodane diterpenes in Giant goldenrod (Solidago gigantea Ait.). Journal of Chromatography A, 1677, 463308. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2022.463308
Baglyas, M., Ott, P. G., Schwarczinger, I., Nagy, J. K., Darcsi, A., Bakonyi, J., Móricz, Á. M. (2023). Antimicrobial diterpenes from Rough goldenrod (Solidago rugosa Mill.). Molecules, 28(9), 3790. https://doi.org/10.3390/molecules28093790
Bush, A. (2020). Kids, difficult asthma and fungus. Journal of Fungi, 6(2), 55. https://doi.org/10.3390/jof6020055
Cappelli, G., Mariani, F. (2021). A systematic review on the antimicrobial properties of Mediterranean wild edible plants: We still know too little about them, but what we do know makes persistent investigation worthwhile. Foods, 10(9), 2217. https://doi.org/10.3390/foods10092217
Castanheira, M., Messer, S. A., Rhomberg, P. R., Pfaller, M. A. (2016). Antifungal susceptibility patterns of a global collection of fungal isolates: Results of the SENTRY Antifungal Surveillance Program. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 85(2), 200–204. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2016.02.009
Chevalier, M., Doglio, A., Rajendran, R., Ramage, G., Prêcheur, I., Ranque, S. (2019). Inhibition of adhesion-specific genes by Solidago virgaurea extract causes loss of Candida albicans biofilm integrity. Journal of Applied Microbiology, 127(1), 68–77. https://doi.org/10.1111/jam.14289
Chew, K. K., Ng, S. Y., Thoo, Y. Y., Khoo, M. Z., Mustapha, W. A., Ho, C. W. (2011). Effect of ethanol concentration, extraction time and extraction temperature on the recovery of phenolic compounds and antioxidant capacity of Centella asiatica extracts. International Food Research Journal, 18(2), 571–578.
Deng, Y., Zhao, Y., Padilla-Zakour, O., Yang, G. (2015). Polyphenols, antioxidant and antimicrobial activities of leaf and bark extracts of Solidago canadensis L. Industrial Crops and Products, 74, 803–809. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.06.014
Dufresne, S. F., Marr, K. A., Sydnor, E., Staab, J. F., Karp, J. E., Lu, K., Zhang, S. X., Lavallée, C., Perl, T. M., Neofytos, D. (2014). Epidemiology of Candida kefyr in patients with hematologic malignancies. Journal of Clinical Microbiology, 52(6), 1830–1837. https://doi.org/10.1128/JCM.00131-14
Dvirna, T. S. (2015). Distribution of selected invasive plant species in the Romensko Poltavsky Geobotanical District (Ukraine). Biodiversity Research and Conservation, 40, 37–47. https://doi.org/10.1515/biorc-2015-0033
Elshafie, H. S., Gruľová, D., Baranová, B., Caputo, L., De Martino, L., Sedlák, V., Camele, I., De Feo, V. (2019). Antimicrobial activity and chemical composition of essential oil extracted from Solidago canadensis L. growing wild in Slovakia. Molecules, 24(7), 1206. https://doi.org/10.3390/molecules24071206
EPPO. (n.d.). Lists of invasive alien plants. Retrieved August 22, 2023, from https://www.eppo.int/ACTIVITIES/invasive_alien_plants/iap_lists
GBD 2021 Antimicrobial Resistance Collaborators. (2024). Global burden of bacterial antimicrobial resistance 1990-2021: A systematic analysis with forecasts to 2050. Lancet, 404(10459), 1199–1226. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(24)01867-1
Gibson, J. F., Johnston, S. A. (2015). Immunity to Cryptococcus neoformans and C. gattii during cryptococcosis. Fungal Genetics and Biology, 78, 76–86. https://doi.org/10.1016/j.fgb.2014.11.006
Gómez-Molero, E., De-la-Pinta, I., Fernández-Pereira, J., Groß, U., Weig, M., Quindós, G., de Groot, P. W. J., Bader, O. (2021). Candida parapsilosis colony morphotype forecasts biofilm formation of clinical isolates. Journal of Fungi, 7(1), 33. https://doi.org/10.3390/jof7010033
Grodzinsky, D. M. (Ed.). (1992). Medicinal Plants: Encyclopedic Reference. Publishing House "Ukrainian Encyclopedia" named after M. P. Bazhan, Ukrainian Production and Commercial Center "Olympus". (In Ukrainian)
Grubesić, R. J., Vuković, J., Kremer, D., Vladimir-Knezević, S. (2005). Spectrophotometric method for polyphenols analysis: Prevalidation and application on Plantago L. species. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 39(3–4), 837–842. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2005.05.004
Healey, K. R., Zhao, Y., Perez, W. B., Lockhart, S. R., Sobel, J. D., Farmakiotis, D., Kontoyiannis, D. P., Sanglard, D., Taj-Aldeen, S. J., Alexander, B. D., Jimenez-Ortigosa, C., Shor, E., Perlin, D. S. (2016). Prevalent mutator genotype identified in fungal pathogen Candida glabrata promotes multi-drug resistance. Nature Communications, 7, 11128. https://doi.org/10.1038/ncomms11128
Kołodziej, B., Kowalski, R., Kedzia, B. (2011). Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground parts of three Solidago species: Solidago virgaurea L., Solidago canadensis L. and Solidago gigantea Ait. Journal of Medicinal Plants Research, 5, 6770–6779. https://doi.org/10.5897/JMPR11.1098
Krüzselyi, D., Bakonyi, J., Ott, P. G., Darcsi, A., Csontos, P., Morlock, G. E., Moricz, A. M. (2021). Goldenrod root compounds active against crop pathogenic fungi. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69(41), 12686–12694. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c03676
Kurtzman, C. P., Fell, J. W., Boekhout, T., Robert, V. (2011). Methods for isolation, phenotypic characterization and maintenance of yeast. In C. P. Kurtzman, J. W. Fell, T. Boekhout (Eds.), The yeasts, a taxonomy (5th ed., pp. 87–110). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-52149-1.00007-0
Kuzyarin, O. T., Sychak, N. N., Kahalo, A. A. (2020). Spontani sudynni roslyny terytorii rehionalnoho landshaftnoho parku Znesinnia; (Lviv). Pratsi Derzhavnoho pryrodoznavchoho muzeiu, 36, 181–194. https://doi.org/10.36885/nzdpm.2020.36.181-194 (In Ukrainian)
Marksa, M., Zymone, K., Ianauskas, L., Radušienė, J., Pukalskas, A., Raudonė, L. (2020). Antioxidant profiles of leaves and inflorescences of native, invasive and hybrid Solidago species. Industrial Crops and Products, 145, 112123. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112123
Mishra, D., Joshi, S., Bisht, G., Pilkhwal, S. (2010). Chemical composition and antimicrobial activity of Solidago canadensis Linn. root essential oil. Journal of Basic and Clinical Pharmacy, 1, 187–190.
Mishra, K. K., Kaur, C. D., Sahu, A. K., Panik, R., Kashyap, P., Mishra, S. P., Dutta, S. (2020). Medicinal plants having antifungal properties. In Medicinal plants–Use in prevention and treatment of diseases. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.90674
Mohamed, A. A., Lu, X.-L., Mounmi, F. A. (2019). Diagnosis, treatment of esophageal candidiasis: Current updates. The Canadian Journal of Gastroenterology and Hepatology, 2019, Article e3585136. https://doi.org/10.1155/2019/3585136
Murphy, S. E., Bicanic, T. (2021). Drug resistance and novel therapeutic approaches in invasive candidiasis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 11, Article 759408. https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.759408
Nosal’, I. (1992). From plant to human. Veselka, Kyiv, 606 p. (In Ukrainian)
Pfaller, M., Moet, G. J., Messer, S. A., Jones, R. N., Castanheira, M. (2011). Geographic variations in species distribution and echinocandin and azole antifungal resistance rates among Candida bloodstream infection isolates: Report from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program (2008 to 2009). The Journal of Clinical Microbiology, 49(1), 396–399. https://doi.org/10.1128/JCM.01398-10
Poljuha, D., Sladonja, B., Uzelac Božac, M., Šola, I., Damijanić, D., Weber, T. (2024). The invasive alien plant Solidago canadensis: Phytochemical composition, ecosystem service potential, and application in bioeconomy. Plants, 13(13), 1745. https://doi.org/10.3390/plants13131745
Radušienė, J., Karpavičienė, B., Vilkickytė, G., Marksa, M., Raudonė, L. (2024). Comparative analysis of root phenolic profiles and antioxidant activity of five native and invasive Solidago L. species. Plants, 13(1), 132. https://doi.org/10.3390/plants13010132
Semple, J. C., Beck, J. B. (2021). Revised infrageneric classification of Solidago (Asteraceae: Astereae). Phytoneuron, 2021(10), 1–6.
Silva, S., Negri, M., Henriques, M., Oliveira, R., Williams, D. W., Azeredo, J. (2012). Candida glabrata, Candida parapsilosis and Candida tropicalis: Biology, epidemiology, pathogenicity, and antifungal resistance. FEMS Microbiology Reviews, 36(2), 288–305. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2011.00278.x
Singh, A., MacKenzie, A., Girnun, G., Del Poeta, M. (2017). Analysis of sphingolipids, sterols, and phospholipids in human pathogenic Cryptococcus strains. Journal of Lipid Research, 58(10), 2017–2036. https://doi.org/10.1194/jlr.M078600
State Enterprise "Ukrainian Scientific Pharmacopoeial Center for the Quality of Medicines". (2015). State Pharmacopoeia of Ukraine: In 3 vol. (Vol. 1). SE "Ukrainian Scientific Pharmacopoeial Center for the Quality of Medicines" (in Ukrainian)
Thompson, G. R., 3rd, Jenks, J. D., Baddley, J. W., Lewis, J. S., 2nd, Egger, M., Schwartz, I. S., Boyer, J., Patterson, T. F., Chen, S. C., Pappas, P. G., Hoenigl, M. (2023). Fungal endocarditis: Pathophysiology, epidemiology, clinical presentation, diagnosis, and management. Clinical Microbiology Reviews, 36(3), Article e0001923. https://doi.org/10.1128/cmr.00019-23
Woźniak, D., Ślusarczyk, S., Domaradzki, K., Dryś, A., Matkowski, A. (2018). Comparison of polyphenol profile and antimutagenic and antioxidant activities in two species used as source of Solidaginis herba – Goldenrod. Chemistry & Biodiversity, 15(3), e1800023. https://doi.org/10.1002/cbdv.201800023
Yavorska H.V., Vorobets N.M., Yavorska N.Y., Fafula R.V. (2023). Screening of anticandidal activity of Vaccinium corymbosum shoots’ extracts and content of polyphenolic compounds during seasonal variation. Studia Biologica, 17(1), 3–18. https://doi.org/10.30970/sbi.1701.699
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
