Сравнительная оценка действия цитокининов на морфогенез и накопление фенольных соединений у Hyssopus officinalis в культуре in vitro

Hyssopus officinalis L. – эфиромасличная культура семейства Lamiaceae (Яснотковые), которая ценится за фенольные соединения, флавоноиды и гидроксикоричные кислоты, обусловливающие ее фармакологический потенциал. Применение биотехнологических методов in vitro открывает возможность направлено влиять на морфогенез и синтез вторичных метаболитов путем добавления регуляторов роста в питательную среду, что делает актуальным поиск их оптимальных концентраций. Цель исследования – изучить влияние регуляторов роста цитокининового типа на микроразмножение и содержание биологически активных веществ у H. officinalis в условиях in vitro.
Объектом исследования служили микрорастения in vitro H. officinalis сорта Лекарь. Стерилизацию семян проводили с применением четырех дезинфицирующих агентов (H₂O₂, AgNO₃, NaClO и H₂SO₄), после чего семена высевали на среду Мурасиге-Скуга без регуляторов роста. Проростки культивировали на среде, дополненной различными концентрациями цитокининов (6-бензиламинопурина, кинетина, тидиазурона и 6-(γ,γ-диметилаллиламино)пурина), при 16-часовом фотопериоде и температуре 25 ± 1 °С в течение 30 суток. В полученных экстрактах микрорастений спектрофотометрически определяли суммарное содержание фенольных соединений, флавоноидов, гидроксикоричных кислот и антиоксидантную активность. Статистическую обработку данных выполняли с использованием однофакторного дисперсионного анализа и иерархического кластерного анализа.
Установлено, что обработка семян H. officinalis концентрированной серной кислотой обеспечила 98 % стерильности и 99 % всхожести, что превосходит ранее опубликованные данные. Среди регуляторов роста наиболее эффективным для морфогенеза оказался 6-бензиламинопурин в концентрации 0,1 мг/л, обеспечивший максимальную длину побегов (4,6 см), их количество (3,2 шт.) и число узлов (9,6 шт.). Кластерный анализ подтвердил, что оптимальными для развития микрорастений являются концентрации 0,1 мг/л 6-бензиламинопурина, 1,0 мг/л кинетина и 0,1 мг/л тидиазурона. При оценке биологической активности 6-бензиламинопурин (0,1 мг/л) максимально увеличивал содержание фенольных соединений (в 5 раз), гидроксикоричных кислот (в 5 раз) и антиоксидантную активность, тогда как тидиазурон (0,1 мг/л) селективно стимулировал накопление флавоноидов.
Разработанные для H. officinalis подходы к стерилизации семян и подбору регуляторов роста для микроразмножения обеспечивают получение растительного сырья с заданным биохимическим профилем. 

1. Захарова И. Н., Пупыкина К. А., Пупыкина В. В. Исторические аспекты применения фитотерапии и особенности ее использования в педиатрической практике. Педиатрия. Consilium Medicum. 2025. № 1. С. 80–89. https://doi.org/10.26442/26586630.2025.1.203185

2. Monalisa, Fakih M, Perbawati C. Relevance of WHO traditional medicine strategy (2014–2023) with traditional health care policy in the perspective of national law and international law. Asian Journal of Legal Studies. 2022;1(1):25–34. https://doi.org/10.53402/ajls.v1i1.117

3. Tahir M, Khushtar M, Fahad M, Rahman MA. Phytochemistry and pharmacological profile of traditionally used medicinal plant Hyssop (Hyssopus officinalis L.). Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2018;8(7):132–140. https://doi.org/10.7324/JAPS.2018.8721

4. Fedorova AM, Shevel AA, Kovalenko SV, Miller ES, Loseva AI, et al. Geroprotective potential of Thymus vul- garis L. callus culture and its metabolites. Foods and Raw Materials. 2026;14(2):443–460. https://doi.org/ 10.21603/2308-4057-2026-2-688

5. Velichkovich NS, Dunchenko NI, Stepanova AA, Kozlova OV, Faskhutdinova ER, et al. The phytochemical com- position of Kuzbass medicinal plants. Foods and Raw Materials. 2025;13(2):219–232. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2025-2-649

6. Babich O, Larina V, Krol O, Ulrikh E, Sukhikh S, et al. In vitro study of biological activity of Tanacetum vulgare extracts. Pharmaceutics. 2023;15(2):616. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15020616

7. Люц В. А., Харлов С. Ю., Величкович Н. С., Проскурякова Л. А., Остапова Е. В. и др. Антимикробные свой- ства экстрактов Pulmonaria officinalis, Heracleum sibiricum, Syringa vulgaris, произрастающих в Сибири. Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 55. № 3. С. 673–686. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-3-2597

8. Попова Е. А., Пунгин А. В., Пантюхина А. П., Кроль О. В. Оценка содержания вторичных метаболитов и антиоксидантной активности экстрактов каллусных культур и микрорастений in vitro Hyssopus officinalis L. Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54. № 4. С. 658–674. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-4-2534

9. Akharaiyi FC, Ehis-Eriakha CB, Olagbemide PT, Igbudu FH. Hyptis suaveolens L. leaf extracts in traditional health care systems. Foods and Raw Materials. 2023;11(2):293–299. https://doi.org/10.21603/2308-40572023-2-577

10. Sayyahi J, Mobaiyen H, Jafari B, Jafari-Sales A. Antibacterial effects of methanolic extracts of Reum ribes L. and Hyssopus officinalis L. on some standard pathogenic bacteria. Jorjani Biomedicine Journal. 2019;7(3):34–44. https://doi.org/10.29252/jorjanibiomedj.7.3.34

11. Sharifi-Rad J, Quispe C, Kumar M, Akram M, Amin M, et al. Hyssopus essential oil: An update of its phytochemistry, biological activities, and safety profile. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022;2022:8442734. https://doi.org/10.1155/2022/8442734

12. Попова Е. А. Влияние засоления на состав вторичных метаболитов и антиоксидантную активность экстрактов каллусных культур Hyssopus officinalis L. Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 55. № 4. С. 767–777. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-4-2604

13. Tungmunnithum D, Thongboonyou A, Pholboon A, Yangsabai A. Flavonoids and other phenolic compounds from medicinal plants for pharmaceutical and medical aspects: An overview. Medicines. 2018;5(3):93. https://doi.org/10.3390/medicines5030093

14. Mutha RE, Tatiya AU, Surana SJ. Flavonoids as natural phenolic compounds and their role in therapeutics: An overview. Future Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021;7(1):25. https://doi.org/10.1186/s43094-020-00161-8

15. Hosseini B, Alizadeh M, Hassani A, Jafari M, Rahimi A. High-frequency in vitro direct shoot regeneration from nodal explants of hyssop plant (Hyssopus officinalis L.). Journal of Medicinal Plants and By-products. 2016;5(2):187–193.

16. Singh RK, Chokheli VA. Plant biotechnology: Applications in in vitro plant conservation and micropropagation. Horticulturae. 2025;11(4):358. https://doi.org/10.3390/horticulturae11040358

17. Pasternak TP, Steinmacher D. Plant growth regulation in cell and tissue culture in vitro. Plants. 2024;13(2):327. https://doi.org/10.3390/plants13020327

18. Medeiros APR, Leite JJF, Assis RMAD, Rocha JPM, Bertolucci SKV, et al. Exogenously applied growth regu- lators affect the growth, phenols, protein and essential oil composition Melissa officinalis. Revista Ciência Agronômica. 2025; 56:e202391743. https://doi.org/10.5935/1806-6690.20250050

19. Pourebad N, Motafakkerazad R, Kosari-Nasab M, Farsad Akhtar N, Movafeghi A. The influence of TDZ concentrations on in vitro growth and production of secondary metabolites by the shoot and callus culture of Lallemantia iberica. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2015;122:331–339. https://doi.org/10.1007/s11240-015-0769-4

20. Varmazyar M, Shahhoseini R, Salehi Arjmand H, Akramian M. Phytochemical-growth responses of lemon balm (Melissa officinalis L.) to gibberellic acid and benzyladenine under different nutritional conditions. Journal of Medicinal Plants and By-Products. 2025;14(1):541–548. https://doi.org/10.22034/jmpb.2025.367614.1817

21. Zayova E, Geneva M, Stancheva I, Dimitrova L, Petrova M, et al. Evaluation of the antioxidant potential of in vitro propagated hyssop (Hyssopus officinalis L.) with different plant growth regulators. Medicinal Plants-International Journal of Phytomedicines and Related Industries. 2018;10(4):295–304. https://doi.org/10.5958/0975-6892.2018.00044.8

22. Sadat-Hosseini M, Askari N. Effects of culture media and plant growth regulators on micropropagation and root architecture of the hyssop medicinal plant (Hyssopus officinalis L.) under in vitro conditions. Journal of Crops Improvement. 2024;26(2):409–421. https://doi.org/10.22059/jci.2024.363422.2837

23. Shoja HM, Shishavan HK. Effects of different hormonal treatments on growth parameters and secondary metabolite production in organ culture of Hyssopus officinalis L. Biotechnologia. 2021;102(1):33. https://doi.org/10.5114/bta.2021.103760

24. Чередниченко М. Ю., Хлебникова Д. А., Федотова П. А., Брем Е. С., Романенко В. А. Влияние условий культивирования на рост и накопление биологически активных веществ иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) в условиях in vitro. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2024. Т. 27. № 5. С. 50–58. https://doi.org/10.29296/25877313-2024-05-06

25. Федотова П. А., Жданова М. В., Чередниченко М. Ю. Изучение влияния гормонального состава питательной среды на эффективность клонального микроразмножения Hyssopus officinalis сорта Иней: материалы Междунар. конф. молодых ученых «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии». Москва, 2023. С. 115–117. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

26. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 1962;15(3):473–497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

27. Feduraev P, Skrypnik L, Nebreeva S, Dzhobadze G, Vatagina A, et al. Variability of phenolic compound accumulation and antioxidant activity in wild plants of some Rumex species (Polygonaceae). Antioxidants. 2022;11(2):311. https://doi.org/10.3390/antiox11020311

28. Padhi EM, Liu R, Hernandez M, Tsao R, Ramdath DD. Total polyphenol content, carotenoid, tocopherol and fatty acid composition of commonly consumed Canadian pulses and their contribution to antioxidant activity. Journal of Functional Foods. 2017;38:602–611. https://doi.org/10.1016/j.jff.2016.11.006

29. Štefan MB, Rodríguez VJ, Blažeković B, Kindl M, Vladimir-Knežević S. Total hydroxycinnamic acids assay: Prevalidation and application on Lamiaceae species. Food Analytical Methods. 2013;7(2):326–336. https://doi.org/10.1007/s12161-013-9630-8

30. Skrypnik L, Feduraev P, Golovin A, Maslennikov P, Belov N, et al. Biotechnological potential of different organs of Mistletoe (Viscum album L.) collected from various host tree species in an urban area. Plants. 2022;11(20):2686. https://doi.org/10.3390/plants11202686