Comparative analysis of chemical composition of Thymus serpyllum L. and Thymus marschallianus Willd. essential oils by gas-liquid chromatography with mass spectrometry detection. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Plant essential oils are natural sources of the different compounds, the action of which in the macroorganism is determined by their chemical composition, depending on environmental factors, including plant species.

Aim. The aim of the study was to compare the chemical composition of essential oils, obtained from the aerial parts of Thymus serpyllum L. and Thymus marschallianus Willd. (Lamiaceae).

Material and methods. The plant raw materials of Thymus marschallianus were collected in the flowering phase in the Saratov region in June, the plant raw materials of Thymus serpyllum were purchased in the pharmacy network. The essential oils were obtained by Ginsberg’s steam hydrodistillation method. Analysis of their chemical composition was performed by gas-liquid chromatography with mass spectrometry detection.

Results. The main components of both types of the essential oils were represented by thymol and its isomers, their mass fraction in the essential oil of T. marschallianus is 38.4, in the essential oil of T. serpyllum is 44%. The comparative analysis was carried out using the non-parametric Mann-Whitney criterion. Statistically significant differences with 95% probability were established for tricyclic sesquiterpene alkenes, the total content of which in the essential oil of T. marschallianus is 4.73%, in the essential oil of T. serpyllum – 3.59%.

Conclusion. According to their chemical composition the essential oils of the mentioned plant species belong to phenolic chemotype and are similar in the major compounds.

About the authors

A. S. Sheremetyeva

Saratov State Medical University, named after V.I. Razumovsky

Email: anna-sheremetyewa@yandex.ru

Senior Teacher, Department of General Biology, Pharmacognosy and Botany

Russian Federation, Saratov

L. V. Karavaeva

Saratov State Medical University, named after V.I. Razumovsky

Email: anhelokar@gmail.com

Assistant, Department of General Biology, Pharmacognosy and Botany

Russian Federation, Saratov

N. A. Durnova

Saratov State Medical University, named after V.I. Razumovsky

Email: ndurnova@mail.ru

Dr.Sc. (Biol.), Associate Professor, Head of Department of General Biology, Pharmacognosy and Botany

Russian Federation, Saratov

O. G. Shapoval

Saratov State Medical University, named after V.I. Razumovsky

Email: ogshapoval@gmail.com

Ph.D. (Med.), Associate Professor, Department of Microbiology, Virology and Immunology

Russian Federation, Saratov

N. Q. Mukhamadiev

Samarkand State University, named after Sh. Rashidov

Author for correspondence.
Email: m_nurali@mail.ru

Dr.Sc. (Chem.), Professor, Department of Physical and Colloidal Chemistry

 

Uzbekistan, Samarkand

G. T. Rabbimova

Samarkand State University, named after Sh. Rashidov

Email: gulnora_1968_r@mail.ru

Ph.D. (Med.), Associate Professor, Department of Obstetrics and Gynecology № 2

Uzbekistan, Samarkand

M. H. Nazirbekov

Scientific Center for Quality Control and Turnover of Veterinary Medicines, feed Additives

Email: mobeck@mail.ru

Analytical Chemist

Uzbekistan, Tashkent

References

  1. Diniz do Nascimento L., Moraes A.A.B., Costa K.S.D. et al. Bioactive natural compounds and antioxidant activity of essential oils from spice plants: new findings and potential applications. Biomolecules. 2020; 10(7): 988. doi: 10.3390/bi-om10070988.
  2. Nieto G.A. Review on applications and uses of thymus in the food industry. Plants. 2020; 9(8): 961. doi: 10.3390/plants 9080961.
  3. Truzzi E., Durante C., Bertelli D., et al. Rapid classification and recognition method of the species and сhemotypes of essential oils by ATR-FTIR spectroscopy coupled with che-mometrics. Molecules. 2022; 27(17): 5618. DOI: 0.3390/mo-lecules27175618.
  4. Vaiciulyte V., Loziene K., Taraskevicius R. Impact of edaphic and climatic factors on Thymus pulegioides essential oil composition and potential prevalence of chemotypes. Plants. 2022; 11(19): 2536. DOI: 10.3390/ plants11192536.
  5. Ebrahimi S. Nejad, Hadian J., Mirjalili M.H., et al. Essential oil composition and antibacterial activity of Thymus caramanicus at different phenological stages. Food Chem. 2008; 110(4): 927–931. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.02.083.
  6. Sheremet'eva A.S., Durnova N.A., Berezuckij M.A. Soderzhanie jefirnyh masel v trave raznyh vidov roda tim'jan (Thymus L.). Bjulleten' Botanicheskogo sada Saratovskogo gosudarstvennogo universiteta. 2017; 15(2): 15–19. doi: 10.18500/1682-1637-2017-15-2-15-19.
  7. Milenkovic L., Ilic Z.S., Sunic L., et al. Modification of light intensity influence essential oils content, composition and antioxidant activity of thyme, marjoram and oregano. Saudi J. Biological. Sci. 2021; 28(11): 6532–43. doi: 10.1016/j.sjbs. 2021.07.018.
  8. Hammoudi Halat D., Krayem, M., Khaled S., et al. Focused insight into Thyme: biological, chemical and therapeutic properties of an indigenous Mediterranean herb. Nutrients. 2022; 14(10): 2104. doi: 10.3390/nu14102104.
  9. Vinokurova O.A., Trineeva O.V., Slivkin A.I. Sravnitel'naja harakteristika razlichnyh vidov tim'jana: sostav, svojstva, primenenie (obzor). Razrabotka i registracija lekarstvennyh sredstv. 2016; 4: 134–50.
  10. Fedorov A.A. Flora evropejskoj chasti SSSR: T. 3. L.: Nauka, 1978; 259 с.
  11. Sidiropoulou E., Marugan-Hernandez V., Skoufos I. et al. In vitro antioxidant, antimicrobial, anticoccidial, and anti-inflammatory study of essential oils of oregano, thyme, and sage from Epirus, Greece. Life (Basel). 2022; 12(11): 1783. doi: 10.3390/life12111783.
  12. Aljabeili H.S., Barakat H., Abdel-Rahman H.A. Chemical composition, antibacterial and antioxidant activities of Thyme essential oil (Thymus vulgaris). Food Nutr. Sci. 2018; 9: 433–46. doi: 10.4236/fns.2018.95034.
  13. Durnova N.A., Romanteeva A.N., Kovtun A.N. Himicheskij sostav jefirnogo masla tim'jana Marshalla i tim'jana Pallasa, proizrastajushhih na territorii Saratovskoj oblasti. Himija rastitel'nogo syr'ja. 2014; 2: 115–19. doi: 10.14258/jcprm.1402115.
  14. Imelouane B., Amhamdi H., Wathelet J.P. et al. Chemical composition and antimicrobial activity of essential oil of thyme (Thymus vulgaris) from Eastern Morocco. Int. J. Agric. Biol. 2009; 11(2): 205–208.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».