Соединения, полученные из цветков бархатцев, демонстрируют мощные бактерицидные свойства, как выяснили исследователи Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (БФУ им. И. Канта) в рамках международного научного проекта. Подробности их работы опубликованы в издании Journal of Luminescence.
Ученые БФУ им. И. Канта объяснили, что определенные биоактивные соединения, в частности флавоноиды, содержащиеся в бархатцах, которые широко используются для озеленения городских территорий и балконов, значительно усиливают способность солнечного света активировать молекулы кислорода. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца обычный молекулярный кислород (O2) преобразуется в его активные формы, эффективно уничтожающие бактерии и органические загрязнители.
Сотрудники БФУ им. И. Канта в сотрудничестве с коллегами из Калининградского государственного технического университета и бразильскими учеными обнаружили, что экстракты бархатцев (Tagetes patula) в сочетании с порфирином обладают выраженным стерилизующим эффектом.
«Этот механизм можно сравнить с тем, как солнечный свет «заряжает» миниатюрное устройство, которое затем начинает очищать воздух или способствовать заживлению тканей. Разница лишь в том, что здесь все процессы протекают на молекулярном уровне с использованием полностью натуральных ингредиентов», — прокомментировал Дмитрий Артамонов, младший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ им. И. Канта, один из авторов исследования.
Артамонов также отметил, что цветки бархатцев могут найти применение в разработке антибактериальных покрытий, создании устройств для обнаружения загрязнителей в водной и воздушной среде, а также в медицинской сфере. Открытый эффект усиления световой активации комплексов флавоноидов бархатцев с порфирином перспективен для лечения кожных инфекций и поверхностных онкологических образований без использования токсичных медикаментов.
«В отличие от антибиотиков, к которым микроорганизмы со временем вырабатывают устойчивость, к активным формам кислорода такой резистентности не формируется. Это открывает широкие возможности для создания доступных и натуральных терапевтических средств на основе бархатцев для борьбы с бактериальными заболеваниями», — подчеркнул Артамонов.
На данный момент 1 миллиграмм экстракта бархатцев способен генерировать до 60–70 процентов активного кислорода по сравнению с коммерческими синтетическими аналогами, при этом демонстрируя более высокую биосовместимость. В ближайшем будущем исследователи планируют разработать прототипы материалов, содержащих эти комплексы, а также улучшить их стабильность, управляемость и обеспечить целенаправленное действие, например, для применения в фотодинамической терапии на тканевом уровне.
Scientists in Kaliningrad Uncover Marigolds` Powerful Antibacterial Properties
Compounds derived from marigold flowers exhibit potent bactericidal properties, as discovered by researchers from Immanuel Kant Baltic Federal University (IKBFU) as part of an international scientific project. Details of their work have been published in the Journal of Luminescence.
IKBFU scientists explained that certain bioactive compounds, specifically flavonoids present in marigolds – widely used for urban landscaping and balcony decoration – significantly enhance sunlight`s ability to activate oxygen molecules. Under the influence of the sun`s ultraviolet radiation, ordinary molecular oxygen (O2) is converted into its active forms, which effectively destroy bacteria and organic pollutants.
IKBFU specialists, in collaboration with colleagues from Kaliningrad State Technical University and Brazilian scientists, found that marigold (Tagetes patula) extracts combined with porphyrin yield a pronounced sterilizing effect.
«This mechanism can be compared to how sunlight `charges` a miniature device that then begins to purify air or promote tissue healing. The only difference is that here, all processes occur at a molecular level using entirely natural ingredients,» commented Dmitry Artamonov, a junior researcher at the IKBFU Scientific and Educational Center «Fundamental and Applied Photonics. Nanophotonics,» and one of the study`s authors.
Artamonov further noted that marigold flowers could be applied in the development of antibacterial coatings, the creation of devices for detecting pollutants in water and air, and in the medical field. The newly discovered effect of enhancing light activation in marigold flavonoid-porphyrin complexes shows promise for treating skin infections and superficial tumors without the need for toxic drugs.
«Unlike antibiotics, to which microorganisms can develop resistance over time, active forms of oxygen do not allow such resistance to form. This opens up broad possibilities for creating accessible and natural therapeutic agents based on marigolds to combat bacterial diseases,» Artamonov emphasized.
Currently, 1 milligram of marigold flower extract can generate up to 60-70 percent of active oxygen compared to commercial synthetic analogues, while demonstrating higher biocompatibility. In the near future, researchers plan to develop prototypes of materials containing these complexes, improve their stability and controllability, and ensure targeted action, for instance, for application in tissue-level photodynamic therapy.
