ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2024-3-11ecodag-3228Research ArticleЭКОЛОГИЯECOLOGYАнтибактериальное действие экстракта Чабера садового (Satureja hortensis) в отношении штаммов чистых культур Escherichia coli, Salmonella spp. и Staphylococcus aureusAntibacterial activity of Savory (Satureja hortensis) extract against pure culture strains ofhttps://orcid.org/0009-0001-6318-595XИсрапиловаА. И.IsrapilovaA. I.

Ашура И. Исрапилова, аспирант 

367000, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45. Тел. +79331111529 

Ashura I. Israpilova, postgraduate student 

45 M. Gadzhiev St, Makhachkala, 367000. Tel. +79331111529 

ms.israpilova98@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2181-1801АлиевА. М.AlievA. M.

Аслан М. Алиев

Махачкала

Aslan M. Aliev

Makhachkala

https://orcid.org/0000-0001-8868-4782АдиеваА. А.AdievaA. A.

Айна А. Адиева

Махачкала

Aina A. Adieva

Makhachkala

https://orcid.org/0000-0001-7744-859XДжафароваА. М.DzhafarovaA. M.

Альбина М. Джафарова

Махачкала

Albina M. Dzhafarova

Makhachkala

https://orcid.org/0000-0003-0355-4132ГусейноваЗ. А.GuseynovaZ. A.

Зиярат А. Гусейнова

Махачкала

Ziyarat A. Guseynova

Makhachkala

https://orcid.org/0009-0003-6263-7269МуртузалиеваП. А.MurtuzalievaP. A.

Патимат А. Муртузалиева

Москва

Patimat A. Murtuzalieva

Moscow

Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского Федерального Исследовательского центра Российской Академии НаукРоссияCaspian Institute of Biological Resources, Dagestan Federal Research Centre, Russian Academy of SciencesRussian FederationГорный ботанической сад Дагестанского Федерального Исследовательского центра Российской Академии Наук ; Институт физики Дагестанского Федерального Исследовательского центра Российской Академии НаукРоссияMountain Botanical Garden, Dagestan Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences ; Institute of Physics, Dagestan Federal Research Centre, Russian Academy of SciencesRussian FederationПрикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского Федерального Исследовательского центра Российской Академии Наук ; Научно‐клинический центр имени БашлароваРоссияCaspian Institute of Biological Resources, Dagestan Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences ; Bashlarov Scientific and Clinical CentreRussian FederationДагестанский государственный университетРоссияDagestan State UniversityRussian FederationГорный ботанической сад Дагестанского Федерального Исследовательского центра Российской Академии НаукРоссияMountain Botanical Garden, Dagestan Federal Research Centre, Russian Academy of SciencesRussian FederationРоссийский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. ПироговаРоссияN.I. Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation202421102024193116123Copyright © Исрапилова А.И., Алиев А.М., Адиева А.А., Джафарова А.М., Гусейнова З.А., Муртузалиева П.А., 20242024Исрапилова А.И., Алиев А.М., Адиева А.А., Джафарова А.М., Гусейнова З.А., Муртузалиева П.А.Israpilova A.I., Aliev A.M., Adieva A.A., Dzhafarova A.M., Guseynova Z.A., Murtuzalieva P.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3228

В работе приводятся результаты изучения антибактериальной активности сверхкритического углекислотного экстракта надземной части Чабера садового (Satureja hortensis) в отношении бактерий Escherichia coli, Salmonella spp. и Staphylococcus aureus.

Целью статьи является исследование антибактериальных свойств экстракта Чабера садового (Satureja hortensis) в отношении инфекций, вызванных золотистым стафилококком (Staphylococcus aureus), кишечной палочкой (Escherichia coli) и сальмонеллой (Salmonella spp.).

В ходе эксперимента изучены на противомикробную активность в отношении данных бактерий экстракт Чабера садового полученный методом сверхкритической углекислотной экстракции. Компонентный состав экстракта определяли методом хромато–масс–спектрометрии. Для определения антибактериальной активности использовали метод разведений в жидкой среде с последующим измерением нарастания биомассы суспензионной культуры. Активность экстракта сравнивали с сертифицированными препаратами, включенными в протоколы лечения бактериальных инфекций, в качестве отрицательного контроля использовали ДМСО и калий фосфатный буфер.

Результаты исследования показали, что экстракт проявляет высокую антибактериальную активность в отношении ко всем изученным штаммам бактерий и имеет прямую положительную корреляцию от его концентрации. Хромато‐масс‐спектральный анализ показал содержание в экстракте Чабера садового 28 веществ, основными из которых были тимол (30,51 %), гамма‐терпинен (15,27 %), пара‐цимен (14,25 %) и Карвакрол (9,18 %), которые как индивидуально, так и в комплексе могли проявить антибактериальную активность.

Сверхкритический углекислотный экстракт проявляет выраженное антимикробное действие в отношении референтных штаммов S. aureus, Escherichia coli и Salmonella spp.

The paper presents the results of a study of the antibacterial activity of supercritical carbon dioxide extract of the aboveground part of Savory (Satureja hortensis) against Escherichia coli, Salmonella spp. and Staphylococcus aureus bacteria.To study the antibacterial properties of Savory extract (Satureja hortensis) against infections caused by Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Salmonella spp.In the course of the experiment, Savory extract obtained by supercritical carbon dioxide extraction was studied for antimicrobial activity against these bacteria. The component composition of the extract was determined by chromatography–mass spectrometry. To determine the antibacterial activity, we used the method of dilution in a liquid medium with subsequent measurement of the growth of the suspension culture biomass. The activity of the extract was compared with certified drugs included in the protocols for the treatment of bacterial infections. DMSO and potassium phosphate buffer were used as a negative control.The studies showed that the extract exhibits high antibacterial activity against all the studied bacterial strains and has a direct positive correlation with its concentration. Chromatographic mass‐spectrometry analysis showed that the extract of garden Savory contains 28 substances, the main ones being thymol (30.51 %), gamma‐terpinene (15.27 %), para‐ cymene (14.25 %) and Carvacrol (9.18 %), which both individually and in combination could exhibit antibacterial activity.Supercritical carbon dioxide extract exhibits pronounced antimicrobial activity against reference strains of S. aureus, Escherichia coli and Salmonella spp.

Антибактериальная активностьЧабер садовыйхромато‐масс‐спектрометериясверхкритическая технологияAntibacterial activitygarden Savorychromatograph mass spectrometrysupercritical technologyReferencesПостникова О.Н., Шевкопляс Л.А., Куевда Т.А., Сатаева Т.П., Кирсанова М.А., Логадырь Т.А. Влияние эфирного масла Чабера горного на рост культур условно‐патогенных микроорганизмов. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022. Т. 99 N 6. C. 701–707. DOI: https://doi.org/10.36233/0372‐9311‐262Postnikova O.N., Shevkoplyas L.A., Kuevda T.A., Sataeva T.P., Kirsanova M.A., Logadyr T.A. The influence of mountain Savory essential oil on the growth of cultures of opportunistic microorganisms. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology, 2022, vol. 99, no. 6, pp. 701–707. (In Russian)https://doi.org/10.36233/0372‐9311‐262Chambre D.R., Moisa C., Lupitu A., Copolovici L., Pop G., Copolovici D. M. Chemical composition, antioxidant capacity, and thermal behavior of Satureja hortensis essential oil // Sci Rep. 2020. V.10. N 1. doi: 10.1038/s41598‐020‐78263‐9Chambre D.R., Moisa C., Lupitu A., Copolovici L., Pop G., Copolovici D.M. Chemical composition, antioxidant capacity, and thermal behavior of Satureja hortensis essential oil. Sci Rep. 2020, vol.10, no. 1 doi: 10.1038/s41598‐020‐78263‐9Найда Н.М., Донских Н.А., Никулин А.Б. Изучение Чабера садового (Satureja hortensis L.) в Ленинградской области // Агрономия, ветеринария и зоотехния. 2015. N 42. С.11–15.Nayda N.M., Donskikh N.A., Nikulin A.B. Study of Garden Savory (Satureja hortensis L.) in the Leningrad region. Agronomiya, veterinariya i zootekhniya [Agronomy, veterinary medicine and animal science]. 2015, no. 42, pp. 11–15. (In Russian)Popovici R.A., Vaduva D., Pinzaru I., Dehelean C.A., Farcas C.G., Coricovac D., Danciu C., Popescu I., Alexa E., Lazureanu V., Stanca H.T. A comparative study on the biological activity of essential oil and total hydro‐alcoholic extract of Satureja hortensis L. // Exp Ther Med. 2019. V. 18. N 2. P. 932–942. doi: 10.3892/etm.2019.7635Popovici R.A., Vaduva D., Pinzaru I., Dehelean C.A., Farcas C.G., Coricovac D., Danciu C., Popescu I., Alexa E., Lazureanu V., Stanca H.T. A comparative study on the biological activity of essential oil and total hydro‐alcoholic extract of Satureja hortensis L. Exp Ther Med. 2019, vol. 18, no. 2, pp. 932–942. doi: 10.3892/etm.2019.7635Khutami C., Sumiwi S.A., Khairul Ikram N.K., Muchtaridi M. Antioxidants from Natural Products on Obesity, Dyslipidemia, Diabetes and Their Molecular Signaling Mechanism // The Effects of. Int J Mol Sci. 2022. V. 23. N 4. P. 2056. doi: 10.3390/ijms23042056Khutami C., Sumiwi S.A., Khairul Ikram N.K., Muchtaridi M. Antioxidants from Natural Products on Obesity, Dyslipidemia, Diabetes and Their Molecular Signaling Mechanism. The Effects of. Int J Mol Sci. 2022, vol. 23, no. 4, pp. 2056. doi: 10.3390/ijms23042056Farzaneh M., Kiani H., Sharifi R., Reisi M., Hadian J. Chemical composition and antifungal effects of three species of Satureja (S. hortensis, S. spicigera and S. khuzistanica) essential oils on the main pathogens of strawberry fruit // PostharvestBiol.Tech. 2015. V. 10. N 4. P. 145–151.Farzaneh M., Kiani H., Sharifi R., Reisi M., Hadian J. Chemical composition and antifungal effects of three species of Satureja (S. hortensis, S. spicigera and S. khuzistanica) essential oils on the main pathogens of strawberry fruit. PostharvestBiol.Tech. 2015, vol. 10, no. 4, pp. 145–151.Sharifi A., Mohammadzadeh A., Zahraei Salehi T., Mahmoodi P. Antibacterial, antibiofilm and antiquorum sensing effects of Thymus daenensis and Satureja hortensis essential oils against Staphylococcus aureus isolates // J Appl Microbiol. 2018. V. 124. N 2. P. 379–388. doi: 10.1111/jam.13639Sharifi A., Mohammadzadeh A., Zahraei Salehi T., Mahmoodi P. Antibacterial, antibiofilm and antiquorum sensing effects of Thymus daenensis and Satureja hortensis essential oils against Staphylococcus aureus isolates. J Appl Microbiol. 2018, vol. 124, no. 2, pp. 379–388. doi: 10.1111/jam.13639Bimbiraitė‐Survilienė K., Stankevičius M., Šuštauskaitė S., Gęgotek A., Maruška A., Skrzydlewska E., Barsteigienė Z., Akuņeca I., Ragažinskienė O., Lukošius A. Evaluation of Chemical Composition, Radical Scavenging and Antitumor Activities of Satureja hortensis L. Herb Extracts. Antioxidants (Basel). 2021. V. 10. N 1. P. 53. doi: 10.3390/antiox10010053Bimbiraitė‐Survilienė K., Stankevičius M., Šuštauskaitė S., Gęgotek A., Maruška A., Skrzydlewska E., Barsteigienė Z., Akuņeca I., Ragažinskienė O., Lukošius A. Evaluation of Chemical Composition, Radical Scavenging and Antitumor Activities of Satureja hortensis L. Herb Extracts. Antioxidants (Basel). 2021, vol. 10, no. 1, pp. 53. doi: 10.3390/antiox10010053Seyedtaghiya M.H., Fasaei B.N., Peighambari S.M. Antimicrobial and antibiofilm effects of Satureja hortensis essential oil against Escherichia coli and Salmonella isolated from poultry. Iran J Microbiol. 2021. V. 13. P. 74–80. doi: 10.18502/ijm.v13i1.5495Seyedtaghiya M.H., Fasaei B.N., Peighambari S.M. Antimicrobial and antibiofilm effects of Satureja hortensis essential oil against Escherichia coli and Salmonella isolated from poultry. Iran J Microbiol. 2021, vol. 13, pp. 74–80. doi: 10.18502/ijm.v13i1.5495Liu G., Liu A., Yang C., Zhou C., Zhou Q., Li H., Yang H., Mo J., Zhang Z., Li G., Si H., Ou C. Portulaca oleracea L. organic acid extract inhibits persistent methicillin‐resistant Staphylococcus aureus in vitro and in vivo // Front Microbiol. 2023. P. 12. doi: 10.3389/fmicb.2022.1076154Liu G., Liu A., Yang C., Zhou C., Zhou Q., Li H., Yang H., Mo J., Zhang Z., Li G., Si H., Ou C. Portulaca oleracea L. organic acid extract inhibits persistent methicillin‐resistant Staphylococcus aureus in vitro and in vivo. Front Microbiol. 2023. pp. 12. doi: 10.3389/fmicb.2022.1076154Guo Y., Yu X., Wang J., Hua D., You Y., Wu Q., Ji Q., Zhang J., Li L., Hu Y., Wu Z., Wei X., Jin L., Meng F., Yang Y., Hu X., Long L., Hu S., Qi H., Ma J., Bei W., Yan X., Wang H., He Z. A food poisoning caused by ST7 Staphylococcal aureus harboring sea gene in Hainan province, China // Front Microbiol. 2023. pp. 9. doi: 10.3389/fmicb.2023.1110720Guo Y., Yu X., Wang J., Hua D., You Y., Wu Q., Ji Q., Zhang J., Li L., Hu Y., Wu Z., Wei X., Jin L., Meng F., Yang Y., Hu X., Long L., Hu S., Qi H., Ma J., Bei W., Yan X., Wang H., He Z. A food poisoning caused by ST7 Staphylococcal aureus harboring sea gene in Hainan province, China. Front Microbiol. 2023, pp. 9. doi: 10.3389/fmicb.2023.1110720Wang H., Shen J., Zhu C., Ma K., Fang M., Li B., Wang W., Xue T. Antibiotics Resistance and Virulence of Staphylococcus aureus Isolates Isolated from Raw Milk from Handmade Dairy Retail Stores in Hefei City, China // Foods. 2022. P. 12. doi: 10.3390/foods11152185Wang H., Shen J., Zhu C., Ma K., Fang M., Li B., Wang W., Xue T. Antibiotics Resistance and Virulence of Staphylococcus aureus Isolates Isolated from Raw Milk from Handmade Dairy Retail Stores in Hefei City, China. Foods, 2022, pp. 12. doi: 10.3390/foods11152185Sharifi‐Rad M., et al. Carvacrol and human health: A comprehensive review // Phytother. Res. 2018. V. 32. P. 1675– 1687. doi: 10.1002/ptr.6103Sharifi‐Rad M., et al. Carvacrol and human health: A comprehensive review. Phytother. Res. 2018, vol. 32, pp. 1675– 1687. doi: 10.1002/ptr.6103Ejaz A., Waliat S., Arshad M.S, Khalid W., Khalid M.Z., Rasul Suleria H.A., Luca M.I., Mironeasa C., Batariuc A., Ungureanu‐Iuga M., Coţovanu I., Mironeasa S. A comprehensive review of summer Savory (Satureja hortensis L.): promising ingredient for production of functional foods // Front Pharmacol. 2023. V. 24. N 14. doi: 10.3389/fphar.2023.1198970Ejaz A., Waliat S., Arshad M.S., Khalid W., Khalid M.Z., Rasul Suleria H.A., Luca M.I., Mironeasa C., Batariuc A., Ungureanu‐Iuga M., Coţovanu I., Mironeasa S. A comprehensive review of summer Savory (Satureja hortensis L.): promising ingredient for production of functional foods. Front Pharmacol. 2023, vol. 24, no. 14. doi: 10.3389/fphar.2023.1198970Tafi A.A., Meshkini S., Tukmechi A., Alishahi M., Noori F. Therapeutic and Histopathological Effect of Aloe vera and Salvia officinalis Hydroethanolic Extracts against Streptococcus iniae in Rainbow Trout // Arch Razi Inst. 2020. V. 75. N 2. P. 257–287. doi: 10.22092/ari.2019.122855.1232Tafi A.A., Meshkini S., Tukmechi A., Alishahi M., Noori F. Therapeutic and Histopathological Effect of Aloe vera and Salvia officinalis Hydroethanolic Extracts against Streptococcus iniae in Rainbow Trout. Arch Razi Inst. 2020, vol. 75, no. 2, pp. 257–287. doi: 10.22092/ari.2019.122855.1232Aliev A.M., Abdulagatov I.M. The study of microalgae Nannochloropsis salina fatty acid composition of the extracts using different techniques. SCF vs conventional extraction // Journal of Molecular Liquids. 2017. V. 239. P. 96–100.Aliev A.M., Abdulagatov I.M. The study of microalgae Nannochloropsis salina fatty acid composition of the extracts using different techniques. SCF vs conventional extraction. Journal of Molecular Liquids, 2017, vol. 239, pp. 96–100.Aliev A.M., Radzhabov G.K. The Dependence of the Component Composition of the Extract of Satureja hortensis L. on the Pressure of the Process of Supercritical CO2 Extraction // Russian Journal of Physical Chemistry B. 2022. V. 16. N 8. P. 1402– 1408.Aliev A.M., Radzhabov G.K. The Dependence of the Component Composition of the Extract of Satureja hortensis L. on the Pressure of the Process of Supercritical CO2 Extractio. Russian Journal of Physical Chemistry B. 2022, vol. 16, no. 8, pp. 1402– 1408.Siwar M., Ridha El M., Aliev A.M., Alessandra P., Silvia P., Saoussen H. Effect of pressure variation on the efficiency of supercritical fluid extraction of wild carrot (Daucus carota subsp. maritimus) extracts // Journal of Chromatography B. 2019. V. 1125. P. 121.Siwar M., Ridha El M., Aliev A.M., Alessandra P., Silvia P., Saoussen H. Effect of pressure variation on the efficiency of supercritical fluid extraction of wild carrot (Daucus carota subsp. maritimus) extracts. Journal of Chromatography B. 2019, vol. 1125, pp. 121.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.