Sosnowsky's hogweed extract (Heracleum sosnowskyi Manden.) as the stimulator of microorganisms growth
Authors: Грузнов Д.В. , Грузнова О.А. , Лобанов А.В. , Щербакова Г.Ш. , Попов Н.И. , Степнова А.Ф. , Казиев Г.З. , Дину М.И. 
Published: August 2024

Борщевик Сосновского (БС) (Heracleum sosnowskyi Manden.) на протяжении многих лет считается одной из самых распространенных фитоинвазий на территории России. БС не пригоден для скармливания сельскохозяйственным животным, а также вызывает контактный фитофотодерматит. Тем не менее, БС обладает и рядом положительных свойств: болеутоляющим, противовоспалительным и ранозаживляющим действиями. Кроме того, химический состав БС довольно сложен и интересен для исследования. В связи с вышеизложенным, а также с необходимостью решения проблемы сдерживание распространения и утилизации БС, актуальным представляется разработка способов получения из него биологически активного сырья для последующего применения в различных областях. В статье представлены данные о получении водного экстракта БС с помощью кавитации, анализ его состава, а также влияние на санитарно-показательные микроорганизмы: Escherichia coli (штамм 1257), Staphylococcus aureus (штамм 209-P) и Bacillus cereus (штамм 96). Было установлено, что водный экстракт БС стабилен в процессе хранения при температуре 4±2 °С в течение 9 мес. Анализ экстракта хромато-масс-спектрометрическим методом показал присутствие различных соединений, бóльшую часть из которых составили 2-гидрокси-пропионовая (55,32%) и янтарная (23,27%) кислоты. С помощью электронной абсорбционной спектроскопии в нем были детектированы 5- и 8-метоксипсоралены в концентрации 58,1±1,3 мкг/мл. Проведение микробиологического теста продемонстрировало отсутствие ингибирующего действия экстракта на E. coli, S. aureus и B. cereus, в том числе, и при изменении рН до значений 1,5 и 0,5. Однако, был отмечен его стимулирующий эффект на данные микроорганизмы, что может объясняться содержанием органических кислот. Результаты, полученные при исследовании влияния экстракта БС на E. coli и S. aureus, позволяют сделать предположение о возможной стимуляции роста других микроорганизмов аналогичных групп устойчивости, что представляет потенциальную опасность в случае контаминации ими поврежденного кожного эпителия и слизистых оболочек. Благотворное влияние экстракта на почвенную бактерию B. cereus, вероятно, может также обуславливать опосредованную стимуляцию роста сельскохозяйственных растений. Однако, данные предположения требуют проведения дальнейших исследований.

Sosnovsky's hogweed (Heracleum sosnowskyiManden.) has been considered one of the most common phytoinfestations in Russia for many years. Hogweed isn’t suitable for feeding to farm animals, and also causes contact phytophotodermatitis. Nevertheless, hogweed also has number of positive properties: analgesic, anti-inflammatory and wound healing effects. In addition, the chemical composition of hogweed is quite complex and interesting for research. In connection with the foregoing, as well as the need to solve the problem of curbing the spread and disposal of Sosnovsky's hogweed, it seems relevant to develop methods for obtaining biologically active raw materials from it for subsequent use in various fields. The article presents data on obtaining the aqueous hogweed extract using cavitation, analysis of its composition, as well as the effect on sanitary indicative microorganisms: Escherichia coli (strain 1257), Staphylococcus aureus (strain 209-P) and Bacillus cereus (strain 96). It was found that the aqueous extract is stable during storage at a temperature of 4±2 °C for 9 months. Analysis of the extract by chromatography-mass spectrometry showed the presence of various compounds, most of which were 2-hydroxy-propionic (55.32%) and succinic (23.27%) acids. Using spectrophotometry, 5- and 8-methoxypsoralens were detected in it at 58.1±1.3 µg/ml concentration. The conducting of microbiological test demonstrated the absence of inhibitory effect of the extract on E. coli, S. aureus and B. cereus, including when the pH was changed to 1.5 and 0.5. However, its stimulating effect on these microorganisms was noted, which can be explained by the organic acids content. The results obtained in the study of the effect of extract on E. coli and S. aureusallow us to make the assumption about the possible growth stimulation of similar resistance groups. It can be potential hazard if microorganisms contaminate damaged skin epithelium and mucous membranes. The positive effect of the extract on the soil bacterium B. cereus may also be responsible for the indirect stimulation of agricultural plants growth. However, these assumptions require further research.