Handelia trichophylla (Asteraceae) КАК ИСТОЧНИК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ: СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены результаты литературного обзора по фитохимическому составу растения Handelia trichophylla и биологической активности содержащихся в нем вторичных метаболитов. Получено эфирное масло надземной части Handelia trichophylla, собранной в Джизакской области Узбекистана в период цветения, и определена его антимикробная и антигрибковая активность. Выявлено, что эфирное масло надземной части проявляет заметную антибактериальную и противогрибковую активность в отношении Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli и Candida albicans.

ABSTRACT

This paper presents the results of a literature review on the phytochemical composition of Handelia trichophylla and the biological activity of secondary metabolites contained in the plant. Essential oil was obtained from the aerial part of Handelia trichophylla collected in the Jizzakh region of Uzbekistan during the flowering period, and its antimicrobial and antifungal activity was determined. It was found that the essential oil of the aerial part exhibits significant antibacterial and antifungal activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, and Candida albicans.

Ключевые слова: Handelia trichophylla, биологически активные соединения, эфирное масло, антибактериальная и противогрибковая активность
Keywords: Handelia trichophylla, biologically active compounds, essential oil, antibacterial and antifungal activity.

Введение

Растения издавна служат важным источником биологически активных веществ, которые находят применение в медицине, фармакологии и косметологии. Среди большого разнообразия растений особый интерес исследователей вызывают представители семейства Asteraceae (Сложноцветные), многие из которых известны своими противовоспалительными, антимикробными и антиоксидантными свойствами.

Одним из малоизученных представителей этого семейства является Handelia trichophylla (Schrenk) Heimerl — травянистое растение, распространённое в Центральной Азии, на территории Казахстана, Кыргызстана, Китая и Монголии. Несмотря на ограниченное количество исследований, уже известно, что это растение содержит ряд ценных вторичных метаболитов — эфирных масел, сесквитерпеновых лактонов, которые могут проявлять разнообразные виды биологической активности.

Изучение химического состава и биологической активности Handelia trichophylla представляет интерес для поиска новых природных соединений с потенциальным фармакологическим действием. Кроме того, результаты таких исследований могут способствовать более полному пониманию химического разнообразия представителей семейства Asteraceae и их роли как источников природных биологически активных веществ.

В настоящей статье приведены результаты литературного обзора по фитохимическому составу растения Handelia trichophylla и биологической активности содержащихся в растении вторичных метаболитов.

Материалы и методы

Литературный обзор является результатом обработки доступной литературы в базах данных Springer-Nature, Science-direct, Researchgate, Google Scholar, Web of Science, Kanaya naist и другие.

Из Handelia trichophylla растения, собранного в Джизакской области Узбекистана в период цветения, были получены эфирные масла цветков и листьев, состав которых описан в работе [7]. Отдельно извлечено эфирное масло надземной части Handelia trichophylla, которое протестировано на антимикробную и антгрибковую активность.

Результаты и обсуждение

Handelia trichophylla (Schrenk ex Fisch. & C.A.Mey.) Heimerl – двулетнее или многолетнее цветковое растение с одревесневшей или древесной базой из семейства Asteraceae (Астровые), которое принадлежит роду Handelia Heimerl, являющимся монотипическим, то есть включающим только этот вид растения [16]. Растение Handelia trichophylla было впервые обнаружено в 1841 году немецким ботаником Александром фон Шренком в Центральной Азии и получило название Achillea trichophylla. Позднее, в 1922 году, растение было переклассифицировано как Handelia trichophylla Антоном Геймерлем. Рассматриваемый растительный вид относится к семейству астровых (Asteraceae) и встречается преимущественно в Центральной Азии и Синьцзяне (Китай). Handelia trichophylla — единственный представитель рода Handelia и является эндемичным видом. Стебли прямостоячие, покрытые густым войлочным или шерстистым налётом. Листья: обильно покрыты волосками, базовые крупнее; сегменты листа могут быть нитевидными. Соцветия: множество цветочных корзинок (типичных для астровых) собраны в коримбы или щитки. Цветки: трубчатые короллы, часто жёлтого цвета. Handelia trichophylla растёт в Центральной и Западной Азии: например, в Афганистане, Казахстане, Киргизии, Узбекистане, Пакистане и в китайском Синьцзяне. В Средней Азии произрастает в Кызыкумах, Муюнкуме, Прибалхашских пустынях, долине реки Чу, Ферганской долине, Приташкентских чулях, в долине реки Заравшан, Каршинской степи, на Чаткальском, Ферганском, Кураминском хребтах [3].

Handelia trichophylla произрастает на каменистых склонах, щебнистых почвах, речных долинах и является лекарственным и декоративным растением [6; 11]. Из-за места произрастания (сухие, каменистые местности) растение адаптировано к условиям с низкой плодородностью почвы и, вероятно, с ограниченным количеством влаги и, в Узбекистане оно встречается на речных долинах и галечниках [16].

Это растение считают декоративным [8], а также лекарственным.

Жидкий экстракт цветков Handelia trichophylla обладает противовоспалительным и спазмолитическим действием [1].

На основе жидкого экстракта ханделии волосолистной и димексида создана мазь с противовоспалительным, местноанестезирующим, анальгезирующим и противомикробным действиями [2].

В работе [12] выявлено, что на этом растении обнаружены виды ржавчинных грибов Puccinia achilleae, что говорит о его участии в экосистемных взаимодействиях.

H. trichophylla является источником биологически активных соединений [5]. Согласно исследовательским данным, это растение содержит сесквитерпеновые лактоны (таблица 1).

Таблица 1.

Сесквитерпеновые лактоны Handelia trichophylla

Известно, что сесквитерпеновые лактоны обладают широким спектром биологической активности [5]. По литературным данным [13; 25] кумамбрин А подавляет выработку оксида азота (NO) и других противоспалительных медиаторов в клетках, стимулированных липополисахаридом (ЛПС), а также может снижать фосфорилирование сигнальных белков, таких как STAT1, STAT3 и IRF3, которые участвуют в воспалительных реакциях. Выявлено, что его противовоспалительный эффект связан с модуляцией TRIF-зависимого сигнального пути. Кумамбрин А снижает уровень активных форм кислорода (АФК), которые являются вредными побочными продуктами клеточного метаболизма, стимулирует антиоксидантную защиту, активируя сигнальный путь Nrf2/HO-1, который является ключевой системой клеточной защиты от окислительного повреждения [13]. Кумамбрин А обладает противостеопорозным действием. Кумамбрин А предотвращает образование остеокластов — клеток, разрушающих костную ткань. В исследованиях на животных было показано, что он предотвращает потерю костной массы, вызванную остеопорозом, а также подавляет функцию остеокластов: ингибирует активность, стимулированную RANKL, которая необходима для дифференцировки остеокластов, и снижает экспрессию NFATc1 и v-АТФазы-d2 [25]. Кроме того, кумамбрин А обладает высокой термицидной активностью [4].

Хризартемин В в биологических тестах показал иммунодепрессивную активность в Т-лимфоцитах человека, оцениваемую как ингибирование пролиферации Т-лимфоцитов, вызванной моноклональными антителами против CD3 и CD28 человека, инкубированными в течение 72 часов с помощью FACS-анализа на уровне IC₅₀ 3,7 mM [18].

Сесквитерпеновый лактон ханфиллин значительно активен против P. falciparum FcB1 со значениями IC₅₀ в диапазоне от 2,3 до 5,4 мкг/мл [14], что говорит о его противомалярийной активности.

Артекалин имеет горький вкус, в 50 раз превышающий горечь кофеина и близкую к горечи гидрохлорида хинина [15].

Ханделин обладает противовоспалительным действием [17], помогает предотвратить мышечную атрофию (потерю мышечной массы), поддерживает гомеостаз белков и улучшает функцию мышц в процессе старения [24], защищает клетки кожи от повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением [10].

Из Handelia trichophylla растения, собранного в Джизакской области Узбекистана в период цветения, были получены эфирные масла цветков и листьев, состав которых описан в работе [7].

Основными составляющими эфирного масла цветков Handelia trichophylla являются следующие компоненты: γ-терпинен (17,2 %), эндо-борнеол (14,8 %), 1,8-цинеол (4,1 %), эпи-бициклосесквифелландрен (3,9 %), α-пинен (3,7 %), десметилэнцекалин (3,4 %), α-терпинеол (3,2 %), 1-метилен-3-дегидрокси-5,6-эпокси-β-ионон (2,6 %), аромадендрен (2,5 %), (+)-м-мента-1,8-диен (2,0 %), 1,2,3,5,8,8а-гексагидронафталин (2,0 %), кадина-1,4-диен (1,9 %), 1,2,3,4,4a,5,8,8a-октагидро-1,1,4a,6-тетраметил-5-метиленнафталин (1,8 %), о-цимен (1,7%), цис-трицикло[7.5.0.0(2,8)]тетрадека-7,9-диен (1,2 %), δ-кадинол (1,2 %), γ-мууролен (1,0 %) и β-цис-оцимен (1,0 %).

В эфирном масле листьев H. trichophylla доминирующими компонентами являются: 1,8-цинеол (12,6 %), γ-терпинен (11,9 %), эндо-борнеол (10,1 %), α-терпинеол (8,8 %), 2,2,6-триметил-1-[(1E)-3-метил-1,3-бутадиен-1-ил]-5-метилен-7-оксабицикло[4.1.0]гептан (6,2 %), м-мента-1,8-диен (6,0 %), 1,2,3,5,8,8а-гексагидронафталин (3,4 %), эпи-бициклосесквифелландрен (2,3 %), тетрацикло[3.3.1.1(1,8).0(2,4)]декан (2,3 %), аромадендрен (2,1 %), кадина-1,4-диен (2,1 %), цис-трицикло[7.5.0.0(2,8)]тетрадека-7,9-диен (1,5 %), бицикло[4.1.0]гепт-2-ен (1,5 %), 7-метилен-9-оксацикло[6.1.0]нон-2-ен (1,4 %), β-мирцен (1,2 %), 6-метилен-спиро[4.5]декан (1,3%) и 3-гексен-1-ол (1,1 %).

Сравнительный анализ показал, что эфирное масло, полученное из цветков H. trichophylla, характеризуется более сложным и разнообразным химическим составом по сравнению с эфирным маслом, выделенным из листьев. Масло цветков отличается более выраженной многокомпонентностью, обусловленной, возможно, высокой активностью биосинтеза терпенов и фенольных соединений, поскольку в них сконцентрировано железо, ответственное за биосинтез и накопление [9].

Было также получено эфирное масло надземной части H. trychophylla и исследована его антибактериальная и противогрибковая активность.

Результат in vitro скрининга представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Антимикробная активность эфирного масла H. trychophylla , оцененная по диаметру зоны ингибирования (мм), методом агар-диск диффузии

na- не активный; nt – не тестирован

На основании данных таблицы 2 выявлено, что эфирное масло надземной части проявляет заметную антибактериальную и протвогрибковую активность в отношении всех исследованных штаммов микроорганизмов (табл. 2). При этом наиболее чувствительным к воздействию эфирного масла оказался штамм бактерий Pseudomonas aeruginosa (18.04±0.10 мм).

Заключение

Таким образом, показано, что Handelia trichophylla (Schrenk ex Fisch. & C.A.Mey.) Heimerl – источник биологически активных соединений и его более детальное фитохимическое исследование является актуальной задачей.

Данная научная работа выполнена при финансовой поддержке Бюджетной программы фундаментальных научных исследований Института химии растительных веществ имени академика С.Ю. Юнусова Академии наук Республики Узбекистан.

Список литературы:

1. Зиямухамедова М.М., Назарова З.А., Файзуллаева Н.С. Получение жидкого экстракта ханделии волосолистной // Химико-фармацевтический журнал. — 2006. — Т. 40. — №10. — C. 45–47.
2. Назарова З.А., Зиямухамедова М.М. Разработка технологии мази на основе жидкого экстракта ханделии волостостной и димексида // Фармация, иммунитет ва вакцина журнали. — 2023. — № 3. — С. 12–13.
3. Определитель Средней Азии / Под ред. Т.А. Адылова, Т.И. Цукерваника. – Ташкент: «Фан», 1993. — Т. X. — С. 525–256.
4. Патент РУз. IAP 05623. - Дата приоритета 17.10.2013.
5. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование / Под ред. Соколова П.Д. - Санкт-Петербург: Наука, 1993. — Т.7. — 350 с.
6. Тожибаев К.Ш., Бешко Н.Ю., Кодиров У.Х., Батошов А.Р., Мирзалиева Д.У. Кадастр флоры Узбекистана: Самаркандская область. – Ташкент: «Фан», 2018. – С. 197.
7. Тожибоева Д.Ш., Мухаматханова Р.Ф., Охундедаев Б.С., Хамидова У.Б., Дусматова Д.Э., Азимова Ш.С., Шамьянов И.Д. Компоненты эфирных масел Handelia trichophylla флоры Узбекистана // Химия природных соединений. — 2025. — № 6. — С. 1085–1087.
8. Alpine Garden Society / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.juniperlevelbotanicgarden.org/getting-a-handle-on-handelia/?utm_source=chatgpt.com // Seed list No 67, 2018/19. - 39 pp. (дата обращения: 05.11.2025).
9. Ferrari M., Fornasiero M. Ch., Isetta A.M., MTT colorimetricassay for testing macrophage cytotoxic activity in vitro // Journal of Immunological Methods. — 1990. —Vol. 131. —  Is. 2. — Pp. 165–172.
10. Hye Jeong Yun, Ho-Young Lee. The novel TAK1 inhibitor handelin inhibits NF-κB and AP-1 activity to alleviate elastase-induced emphysema in mice // Life Sciences. — 2023. — Vol. 319. — 121388. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2023.121388.
11. Kabulova F., Valiev Sh., Jumakulova N., Atayeva Sh. Annotated list of vascular plants of Zarafshan National Natural Park (Uzbekistan) // Acta Biologica Sibirica. — 2025. — Vol. 11. — P. 109–135. DOI: 10.5281/zenodo.14810209 http://journal.asu.ru
12. Mardonov Sh.U., Mustafayev I.M., Boboxonov M.Z. Bobotogʻ milliy tabiat bogʻi hududida tarqalgan zang zamburugʻlari va ularning taksonomik tahlili // Xorazm Maʼmun Akademiyasi Axborotnomasi, Chiva. — 2025. — № 4/1. — B. 75–80.
13. Moon D.H., Son So-Ri, Jang S.Ch., Han J., Jang D.S., Lee S.K. Cumambrin A from Chrysanthemum boreale attenuates inflammation and oxidative stress through TRIF-dependent signaling inhibition and Nrf2/HO-1 pathway activation.  — Retrived from: https://ssrn.com/abstract=5557110 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.5557110 (accessed date: 10.10.2025).
14. Ortet R., Prado S., Mouray E., Thomas O.P. Sesquiterpene lactones from the endemic Cape Verdean Artemisia gorgonum // Phytochemistry. — 2008. — Vol. 69. — Pp. 2961–2965. DOI: 10.1016/j.phytochem.2008.09.022
15. Park H.J., Cho J.G., Baek Y.S., Seo K.H., Kim S.Y., Choi M.S., Lee K.T., Jeong T.S., Chung H.G., Kang E.G., Baek N.I. Identification of bitter components from Artemisia princeps Pamp // Food Science and Biotechnology. — 2016. – Vol. 25. — Is. 1. — Pp. 27–32. DOI: 10.1007/s10068-016-0004-z. PMID: 30263232; PMCID: PMC6049350
16. Plants of the World Online / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://powo.science.kew.org/taxon/urn%3Alsid%3Aipni.org%3Anames%3A211399-1?utm_source=chatgpt.com  (дата обращения: 05.11.2025).
17. Pyee Y., Chung H.J., Choi T.J., Park H.J., Hong J.Y., Kim J.S., Kang S.S., Lee S.K. Suppression of inflammatory responses by handelin, a guaianolide dimer from Chrysanthemum boreale, via downregulation of NF-κB signaling and pro-inflammatory cytokine production // Journal of Natural Products. — 2014. — Vol. 77. — Is. 4. — P. 917–924. DOI: 10.1021/np4009877
18. Reinhardt J.K., Klemd A.M., Danton O., De Mieri M., Smieško M., Huber R., Bürgi T., Gründemann C., Hamburger M. Sesquiterpene Lactones from Artemisia argyi: Absolute Configuration and Immunosuppressant Activity // Journal of Natural Products. — 2019. — Vol. 82. — Is. 6. — Pp. 1424–1433. DOI: 10.1021/acs.jnatprod.8b00791
19. Tarasov V. A., Abdullaev N. D., Kasymov Sh. Z., Sidyakin G. P. and Yagudaev M. R. The structure of handelin — a new diguaianolide from Handelia trichophylla // Chemistry of Natural Compounds. — 1976. — Vol. 12. —  Pp. 669–674. https://doi.org/10.1007/BF00564956
20. Tarasov V.A., Abdullaev N.D., Kasymov Sh.Z., Sidyakin G.P. Chrysartemin B - a sesquiterpene lactone from Handelia trichophylla // Chemistry of Natural Compounds. — 1976. — Vol. 12. — Pp. 601–602. https://doi.org/10.1007/BF00565212
21. Tarasov V.A., Abdullaev N.D., Kasymov Sh.Z., Sidyakin G.P. Cumambrin A - a sesquiterpene lactone from Handelia trichophylla // Chemistry of Natural Compounds. — 1974. — V. 10. — P. 826. https://doi.org/10.1007/BF00564023
22. Tarasov V.A., Abdullaev N.D., Kasymov Sh.Z., Sidyakin G.P. Yagudaev M.R. Structure of hanphyllin // Chemistry of Natural Compounds. — 1976. — Vol. — Pp. 237–238. https://doi.org/10.1007/BF00566361
23. Tarasov V.A., Kasymov Sh.Z., Sidyakin G.P. Sesquiterpene lactones of Handelia trichophylla // Chemistry of Natural Compounds. — 1976. — Vol. 12. —  Pp. 105–106. https://doi.org/10.1007/BF00570220
24. Zhang H.J., Wang B.H., Wang X., Huang C.P., Xu S.M., Wang J.L., Huang T.E., Xiao W.L., Tian X.L., Lan X.Q., Wang Q.Q., Xiang Y. Handelin alleviates cachexia- and aging-induced skeletal muscle atrophy by improving protein homeostasis and inhibiting inflammation // Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. — 2024. — Vol. 15. — Is. 1. — Pp. 173–188. DOI: 10.1002/jcsm.13381.
25. Zhou Lin, Liu Qian, Hong Guoju, Song Fangming, Zhao Jinmin, Yuan Jinbo, Xu Jun, Tan Ren, Tickner Jennifer, Gu Qiong, Xu Jiake. Cumambrin A prevents OVX‐induced osteoporosis via the inhibition of osteoclastogenesis, bone resorption, and RANKL signaling pathways // The FASEB Journal. — 2019. — Vol. 33. fj.201800883RRR. 10.1096/fj.201800883RRR.