Скрининг антибактериальной активности и анализ химического состава экстрактов из 21 лекарственного растения
Хлопок (Gossypium hirsutum L.) - это растение, принадлежащее к семейству Мальвовые (Malvaceae) и роду Госсипиум (Gossypium). Это одна из важных экономических культур в Китае, производство которой связано с увеличением доходов фермеров, стабилизацией сельского хозяйства и здоровым развитием текстильной промышленности. Синьцзян является самым важным районом производства хлопка в Китае, его общий объем производства хлопка составит 90,2% от общего объема производства хлопка в стране в 2022 году. Однако под влиянием таких факторов, как многолетние крупномасштабные непрерывные посевы, различные болезни, такие как хлопковое увядание, фузариозное увядание и красная гниль, стали серьезными, что привело к значительному снижению урожайности, качества и эффективности посадки, став основными факторами, ограничивающими производство хлопка. В настоящее время профилактика и борьба с болезнями хлопчатника в основном сосредоточена на химическом контроле. Из-за длительного использования химических пестицидов и ненаучных препаратов, загрязнения окружающей среды, повышения устойчивости патогенов растений, а также их высокой токсичности, длительного периода разложения и большого накопления в продуктах питания, они не подходят для современных требований высококачественного развития хлопчатника. Поэтому представление людей о применении химических пестицидов сильно изменилось. Изучение новых биоконтрольных агентов, главным образом, из растений, позволило сохранить уровень заболеваемости на низком уровне и стало более эффективной и безопасной альтернативой.

В результате обширных исследований было установлено, что экстракты растений оказывают значительное ингибирующее действие на патогенные бактерии, вызывающие увядание хлопчатника, красную гниль и фузариозное увядание. Среди них Эль Самавати и др. обнаружили, что экстракты четырех растений - корицы, гвоздики, чеснока и имбиря - в разной степени подавляли 10 патогенов, вызывающих заболевание увядания всходов хлопчатника, причем экстракты гвоздики и чеснока показали наилучший антибактериальный эффект. Pei et al. в своем исследовании антибактериальной активности экстрактов пяти традиционных китайских лекарственных растений, а именно Sophora alopecuroides, Paeonia lactiflora, Polygonatum sibiricum, Hedyotis diffusa и Paeonia lactiflora, против болезни увядания хлопчатника обнаружили, что Paeonia lactiflora обладает наилучшим ингибирующим эффектом, со степенью ингибирования более 54%. Guo et al. использовали метод измерения скорости роста мицелия для изучения антибактериальной активности экстрактов трех растений Artemisia, включая Artemisia scoparia, Artemisia scoparia и Artemisia scoparia, используя грибок красной гнили хлопка в качестве тестового штамма. Результаты показали, что экстракт Artemisia scoparia обладает сильной и стабильной антибактериальной активностью. Матлуб и др. обнаружили, что экстракты из цветков лопуха и семян черного тмина в концентрации 10% обладают самыми высокими показателями ингибирования против фузариозного увядания хлопка: 37,0% и 25,9%, соответственно. Ингибирующий эффект экстракта семян коры тыквы был ниже при той же концентрации.

Биологическая борьба с такими болезнями хлопчатника, как фузариозное увядание и красная гниль, является эффективной мерой для достижения экологичности сельскохозяйственного производства и сокращения использования химических пестицидов. Синьцзян обладает богатыми ресурсами лекарственных растений, и приготовление пестицидов на основе растений с использованием местных ресурсов является мощным инструментом для продвижения биологического контроля. Листья, цветы и семена Datura stramonium могут использоваться в качестве лекарственного средства, в основном состоящего из алкалоидов, летучих масел и фенольных соединений. Это растение обладает инсектицидными свойствами, уничтожает грызунов, борется с сорняками и обладает антибактериальной активностью. Оно широко распространено на сельскохозяйственных угодьях и засоленных щелочных землях в Синьцзяне. Алкалоиды, как тип органических азотсодержащих активных соединений в живых организмах, составляют более 60% малых молекулярных лекарств, что делает их наиболее перспективным классом соединений в разработке новых лекарств из натуральных продуктов. Цель данного исследования - изучить ингибирующий эффект лекарственных растений Синьцзяна на болезни хлопчатника, что послужит основой для разработки пестицидов на основе растений в Синьцзяне.

В этом исследовании 21 растительный этанольный экстракт показал различную степень антибактериальной активности против патогенных бактерий (Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum и Fusarium oxysporum), вызывающих три болезни хлопчатника в Синьцзяне. Среди них этанольный экстракт датуры обладал сильной антибактериальной активностью против этих трех патогенов, что указывает на то, что датура является фунгицидом широкого спектра действия. В соответствующих исследованиях было подтверждено, что датура обладает антибактериальным действием в отношении Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum и Fusarium oxysporum. Однако антибактериальная активность в данном исследовании была незначительной, что может быть связано с методом экстракции датуры и невозможностью полностью извлечь эффективные антибактериальные компоненты. Поэтому возможны значительные различия в эффективности одного и того же активного вещества при разных концентрациях, поэтому необходимы дальнейшие исследования в отношении скорости экстракции и других аспектов данного исследования. Кроме того, Синьцзян обладает обширной территорией и богатыми растительными ресурсами благодаря различным климатическим условиям и сложным природно-географическим условиям. Существует более 100 видов растений, которые могут быть использованы в качестве пестицидов растительного происхождения. В данном исследовании некоторые растения были случайно собраны в неблагоприятных условиях, таких как засоленные щелочные земли и сухие земли в Синьцзяне. С одной стороны, это обогащает разнообразие антибактериальных растений в Синьцзяне, но все еще существует некоторая специфика, которая требует дальнейших исследований.

Согласно результатам этого эксперимента, этаноловый сырой экстракт стеблей и листьев мандрагоры в основном содержит 21 основное химическое вещество. Алкалоиды - наиболее активные фармакологические компоненты растения мандрагора, в основном включающие скополамин, бетаин, 6-дезокси-гречишные алкалоиды, α - соланин и томатные алкалоиды. Предыдущие исследования показали, что основными алкалоидами в Datura stramonium являются скополамин и атропин, что еще раз подтверждает существование скополамина. Однако другой основной компонент, атропин, в этом эксперименте обнаружен не был. В результате анализа литературы было установлено, что содержание скополамина в тканях листьев Datura stramonium в период питания было аномально выше, чем содержание атропина, в то время как содержание атропина в корнях и стеблях было намного выше, чем содержание скополамина. Таким образом, это может быть связано с тем, что в данном эксперименте в основном тестировалась ткань листьев в период питания Datura, а атропин и скополамин имеют значительные различия в разных частях и стадиях роста Datura, что приводит к различиям в анализе состава Datura.

Данное исследование показывает, что растительные ресурсы Синьцзяна обладают чрезвычайно высокой лекарственной активностью и большим исследовательским потенциалом в области антибактериальных средств, основанных на изучении растительных производных, что дает вдохновение для создания новых лекарственных соединений. Тем не менее, данное исследование является лишь предварительным скринингом и анализом, и все еще существуют некоторые отличия от предыдущих исследований. Необходимо провести дальнейшие исследования способа и механизма действия выбранных эффективных растительных экстрактов, а также их бактерицидной активности на живых растениях, чтобы применить их для разработки и использования новых сельскохозяйственных препаратов на основе растений.