Успейте опубликовать статью: прием статей до 20 апреля , публикация выпуска 30 апреля
Теория и практика науки и образования №4 (4) июнь 2026 г.
Химические науки
Препринт
31.05.2026
Сравнительная характеристика методов ДНК штрихкодирования и химического анализа для идентификации растительных ЛС
Автор
Дударкиева Лиана Батыровна
Библиографическое описание
Дударкиева Л.Б. Сравнительная характеристика методов ДНК штрихкодирования и химического анализа для идентификации растительных ЛС // Теория и практика науки и образования. — 2026. — № 4 (4). — URL: https://smart-science.net/arhiv/4/13/
Теория и практика науки и образования №4 (4) июнь 2026 г.
⏳ Препринт · Файл будет доступен после публикации выпуска
Аннотация
В работе проводится сравнительная характеристика двух методов идентификации растительных лекарственных средств (ЛС): ДНК штрихкодирования и химического анализа. Описаны принципы работы, ключевые преимущества и ограничения каждого подхода. ДНК штрихкодирование эффективно для видовой идентификации, а Химический анализ позволяет оценить содержание биологически активных веществ (БАВ) и качество сырья. Обоснована целесообразность комбинированного применения методов для комплексного контроля подлинности и качества растительных ЛС.
Ключевые слова
ДНК штрихкодирование
химический анализ
идентификация растений
лекарственные средства
биологически активные вещества
ITS2
matK
rbcL
ВЭЖХ
ТСХ
фармакогностический анализ
Abstract
The paper provides a comparative analysis of two methods for identifying herbal medicines (HM): DNA barcoding and chemical analysis. The principles, key advantages, and limitations of each approach are described. DNA barcoding is effective for species identification in multi-component mixtures and when working with degraded DNA. The paper substantiates the feasibility of combining these methods for comprehensive control of the authenticity and quality of herbal medicines.
Keywords
DNA barcoding
chemical analysis
plant identification
medicinal products
biologically active substances
ITS2
matK
rbcL
HPLC
TLC
pharmacognostic analysis
Введение
Растительные лекарственные средства (ЛС) широко применяются в современной медицине, однако их идентификация и контроль качества сопряжены с рядом сложностей: морфологическим сходством близкородственных видов, фальсификацией сырья (подменой видов, добавлением примесей), вариабельностью химического состава в зависимости от условий произрастания, фазы развития растения и способа обработки, деградацией ДНК в переработанном сырье, а также отсутствием однозначных морфологических признаков у измельчённого или переработанного материала;
Традиционные фармакогностические методы (макро‑ и микроскопический анализ) недостаточно надёжны,особенно для многокомпонентных смесей и экстрактов.
Альтернативные подходы для решения проблем:
Традиционные фармакогностические методы (макро‑ и микроскопический анализ) недостаточно надёжны,особенно для многокомпонентных смесей и экстрактов.
Альтернативные подходы для решения проблем:
- ДНК‑ штрихкодирование - молекулярно‑генетический метод, основанный на анализе коротких стандартизированных участков генома (например, ITS2, matK, rbcL). Позволяет точно установить видовую принадлежность даже при работе с деградированной ДНК
- Химический анализ — комплекс методов для идентификации и количественного определения биологически активных веществ (БАВ). Включает хроматографические (ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ), спектроскопические (УФ, ИК, ЯМР) и титриметрические методики.
Цель исследования
Провести сравнительную характеристику методов ДНК‑ штрихкодирования и химического анализа для идентификации растительных лекарственных средств, оценить их эффективность, выявить преимущества и ограничения каждого подхода, а также обосновать целесообразность их комбинированного применения.
Материалы и методы исследования
Материалы:
Методы:
ДНК‑ штрихкодирование:
Химический анализ:
- образцы растительного сырья (свежие, высушенные, измельчённые): зверобой продырявленный (Hypericum perforatum), женьшень настоящий (Panax ginseng), эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea);
- экстракты и многокомпонентные фитопрепараты на основе указанных растений;
Методы:
ДНК‑ штрихкодирование:
- Выделение ДНК: использование коммерческих наборов для экстракции геномной ДНК, включая протоколы для деградированного материала.
- Выбор маркеров: амплификация стандартизированных участков — ITS2, matK, rbcL.
- Секвенирование: применение технологий секвенирования по Сэнгеру и NGS (для сложных смесей).
- Анализ данных: сравнение полученных последовательностей с базами данных GenBank и BOLD для видовой идентификации.
Химический анализ:
- Экстракция БАВ: извлечение алкалоидов, флавоноидов, полисахаридов и других соединений с использованием этанола, воды, хлороформа и др.
- Качественный анализ:тонкослойная хроматография (ТСХ) для предварительного скрининга;качественные реакции на основные группы действующих веществ.
- Количественный анализ:высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) для определения содержания БАВ;газожидкостная хроматография (ГЖХ) для летучих соединений;
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты ДНК ‑штрихкодирования:
Результаты химического анализа:
Обсуждение:
ДНК‑штрихкодирование показало высокую эффективность для видовой идентификации, особенно в сложных случаях (многокомпонентные сборы, морфологически схожие виды).
Химический анализ позволил точно оценить содержание БАВ и выявить фальсификацию по химическому профилю.
- успешная видовая идентификация всех образцов свежего и высушенного сырья с точностью >95 %;
- затруднения при анализе экстрактов с сильно деградированной ДНК (успешность амплификации ≈60 %);
- выявление фальсификации в 2 из 10 коммерческих образцов (подмена Echinacea purpurea на Echinacea angustifolia).
Результаты химического анализа:
- количественное определение ключевых БАВ: гиперицин в зверобое (0,3–0,5 %), панаксозиды в женьшене (2,1–4,2 %), эхинакозид в эхинацее (0,8–1,2 %);
- соответствие содержания БАВ фармакопейным стандартам для 8 из 10 образцов;
- обнаружение примесей в 2 образцах (синтетические красители в экстракте зверобоя);
Обсуждение:
ДНК‑штрихкодирование показало высокую эффективность для видовой идентификации, особенно в сложных случаях (многокомпонентные сборы, морфологически схожие виды).
Химический анализ позволил точно оценить содержание БАВ и выявить фальсификацию по химическому профилю.
Заключение
Проведённый анализ методов идентификации растительных лекарственных средств показал, что как ДНК‑штрихкодирование, так и химический анализ обладают уникальными преимуществами и определёнными ограничениями. Их грамотное сочетание позволяет выстроить надёжную систему контроля качества фитопрепаратов
***
- Шнеер В. С., Родионов А. В. ДНК-штрихкоды растений // Успехи современной биологии. — 2018. — Т. 138, № 6. — С. 531–538.
- Chen S., Yao H., Han J., Liu C., Song J., Shi L. et al. Validation of the ITS2 region as a novel DNA barcode for identifying medicinal plant species // PLoS ONE. — 2010. — Vol. 5, № 1. — P. e8613.
- Raclariu A. C., Heinrich M., Ichim M. C., de Boer H. Benefits and limitations of DNA barcoding and metabarcoding in herbal product authentication // Phytochemical Analysis. — 2018. — Vol. 29, № 2. — P. 123–128.
- Халлыева Г. И., Эсенов Дж. С., Аллакулов С. Д. Фитохимический анализ биологически активных компонентов лекарственных растений // Вестник науки. — 2023. — № 10 (67), Т. 1. — С. 353–357.
📝
Опубликуйте свою статью
Препринт в течение 3-5 рабочих дней после оплаты.
Справка о публикации и электронная версия журнала включены.