Morphological and anatomical study of leaves of common myrtle (Myrtus communis L.)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to carry out microscopic analysis of leaf petioles of common myrtle and to identify diagnostic features of luminescence of dominant biologically active substances and tissues of leaf petioles of this plant species.

Material and methods. Leaves of common myrtle (Yalta, Russia), leaves of common myrtle (Oued-Rhiou, Algeria), leaves of eucalyptus (Abkhazia), standard samples of 1,8-cineole (SamSMU), euvimal-1 (VILAR, Moscow) and myricitrin (SamSMU) were objects of research. Essential oil was obtained from the leaves of the plant samples.

Anatomical and histological study of substances and plant raw materials of common myrtle was carried out using light microscopes with a digital attachment in transmitted and reflected light, and a luminescent microscope.

Results. Preliminary morphological analysis of the plant material showed similarity of leaves of common myrtle from different localities and low variability within each sample with respect to their size and shape. A comparative study of the luminescence of myrtle and eucalyptus essential oils and the studied standard samples was carried out. Microscopy of cross section, epidermis, schizogenic and essential oil receptacles, lenticels, xylem vessels of myrtle leaf petiole was performed and described.

The following conclusions were made: the luminescent method of analysis allows diagnosing myrtle and eucalyptus essential oil by features of luminescence in the ultraviolet lamp; 1,8-cineole is not a diagnostic element in morphological and anatomical luminescence for common myrtle of different growing sites and admixed species to myrtle; euvimal-1 and myricitrin have diagnostically significant luminescence for identification of common myrtle leaves; the identified feature of pigmentation of the epithelium of the schizogenic leaf receptacle of common myrtle and characterization of its luminescence can be used as a diagnostic feature in contrast to the admixed raw material of eucalyptus.

Conclusion. The results obtained in the course of the study can be further used in the development of regulatory documentation for a new type of medicinal plant raw material – “Common myrtle leaves”, as well as in fundamental botany in the study of species of the family Myrtaceae.

About the authors

Vera D. Maslova

Samara State Medical University

Email: vera_maslova@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-3288-6346

postgraduate student of the Department of Pharmacognosy with Botany and Phytotherapy Basics

Russian Federation, Samara

Elena R. Derzhavina

Samara State Medical University

Email: e.r.derzhavina@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-6147-8043

postgraduate student of the Department of Pharmacognosy with Botany and Phytotherapy Basics

Russian Federation, Samara

Vladimir A. Kurkin

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7513-9352

PhD, Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Phytotherapy Basics

Russian Federation, Samara

Vitalii M. Ryzhov

Samara State Medical University

Email: v.m.ryzhov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8399-9328

PhD, Associate professor at the Department of Pharmacognosy with Botany and Phytotherapy Basics

Russian Federation, Samara

References

  1. Belodubrovskaya GA Encyclopedic dictionary of medicinal plants and products of animal origin. Eds. G.P. Yakovlev, K.F. Blinova. SPb., 1999. (In Russ.). [Белодубровская Г.А. Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов животного происхождения. Под ред. Г.П. Яковлева и К.Ф. Блиновой. СПб., 1999].
  2. Sokolov SYa. Trees and shrubs of the USSR: Wild, cultivated and promising for introduction. Vol. 1: Holoceeds. 1965:14-15. (In Russ.). [Соколов С.Я. Деревья и кустарники СССР: Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. Т. 1: Голосеменные. 1965:14-15].
  3. Shishkin BK, Bobrov EG. Flora of the USSR. Vol. 15. M., 1949. (In Russ.). [Шишкин Б.К., Бобров Е.Г. Флора СССР. Т. 15. М., 1949].
  4. Bakova EYu, Melikov FM, Konovalov DA, et al. Anatomo-morphological characterization of leaves of common myrtle growing in the conditions of the southern coast of Crimea. Pharmacia. 2021:2:70:29-35. [Бакова Е.Ю., Меликов Ф.М., Коновалов Д.А., Бобкова Н.В. Анатомо-морфологическая характеристика листьев мирта обыкновенного, произрастающего в условиях южного берега Крыма. Фармация. 2021;2:29-35]. DOI: https://doi.org/10.29296/25419218-2021-02-05
  5. Dessena L, Sale L, Melito S, et al. Phenological and morphological characteristics of new selections of myrtle (Myrtus communis L.). Acta Hortic. 2017;1172:171-178. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1172.33
  6. Cheryatova Y. Morphological and Anatomical Study of Medicinal Plant Material Myrtus communis L. In: XV International Scientific Conference “INTERAGROMASH 2022”. Lecture Notes in Networks and Systems. Springer, Cham. 2023. Vol. 575. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-21219-2_258
  7. Maurizio М, Fadda A. First observations on biology and organ morphology of myrtle (Myrtus communis L.) flower. Journal of Agromedicine. 2004;134(3):223-235.
  8. Alipour G, Dashti S, Hosseinzadeh H. Review of Pharmacological Effects of Myrtus communis L. and its Active Constituents. Phototherapy Research. 2014:28(8):1125-1136. DOI: https://doi.org/10.1002/ptr.5122
  9. Bakova EYu. Common myrtle Myrtus communis L. is a perspective resource of plant raw materials for the specialized grocery production. In: IV Hammerman’s readings. SPb., 2018:25-27. (In Russ.). [Бакова Е.Ю. Мирт обыкновенный Myrtus communis L. – перспективный источник растительного сырья для производства специализированных пищевых продуктов. В сб.: IV Гаммермановские чтения. СПб., 2018:25-27].
  10. Gorjian H, Khaligh NG. Myrtle: a versatile medicinal plant. Nutrire. 2023;48:10. DOI: https://doi.org/10.1186/s41110-023-00194-y
  11. Nikolaevskii VV. Aromatherapy. M., 2000:52. (In Russ.). [Николаевский В.В. Ароматерапия. М., 2000].
  12. Gorjian H, Raftani AZ, Mohammadzadeh Milani J, et al. Preparation and characterization of the encapsulated myrtle extract nanoliposome and nanoniosome without using cholesterol and toxic organic solvents: A comparative study. Food Chem. 2021;342:128342. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128342
  13. Aidi WW, Saidani TM, Marzouk B. Morphological and chemical characterization of two wild Tunisian myrtle (Myrtus communis L.) populations. Trends in Phytochemical Research. 2019;3:4:231-42. URL: https://www.researchgate.net/publication/337923470_Morphological_and_chemical_characterization_of_two_wild_Tunisian_myrtle_Myrtus_communis_L_populations
  14. Bakova EYu, Paliy AE, Bakova NN, et al. Features of the component composition of essential oil of Myrtus communis L., grown in the conditions of the Southern coast of Crimea. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2018;21:11:30-35. [Бакова Е.Ю., Палий А.Е., Бакова Н.Н., и др. Особенности компонентного состава эфирного масла Myrtus communis L., выращиваемого в условиях Южного берега Крыма. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2018;21(11):30-35]. DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2018-11-04
  15. Logvinenko LA Biochemical composition of essential oil of Myrtus communis L. in different natural and climatic conditions. Subtropical and Ornamental Horticulture. 2017;62:199-206. [Логвиненко Л.А. Биохимический состав эфирного масла Myrtus communis L. в разных природно-климатических условиях. Субтропическое и декоративное садоводство. 2017;62:199-206]. DOI: https://doi.org/10.1038/s41579-021-00649-x
  16. Yoshimura M, Amakura Y, Tokuhara M, et al. Polyphenolic compounds isolated from the leaves of Myrtus communis L. Journal of Natural Medicines. 2008;62:3:366-368. DOI: https://doi.org/10.1007/s11418-008-0251-2
  17. Tuberoso CI, Barra A, Angioni A, et al. Chemical composition of volatiles in Sardinian myrtle (Myrtus communis L.) alcoholic extracts and essential oils. J Agric Food Chem. 2006;54(4):1420-1426. DOI: https://doi.org/10.1021/jf052425g
  18. Kurkin VA, Maslova VD, Mubinov AR. Determination of myricitrin content in common myrtle leaves (Myrtus communis L.) by HPLC method. Chemical and Pharmaceutical Journal. 2024;5:5:30-34. [Куркин В.А., Маслова В.Д., Мубинов А.Р. Определение содержания мирицитрина в листьях мирта обыкновенного (Myrtus communis L.) методом ВЭЖХ. Химико-фармацевтический журнал. 2024;5:5:30-34]. DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2024-58-5-30-34
  19. Cheryatova YuS. Anatomo-diagnostic signs of common myrtle (Myrtus communis L.). In: Reports of the Timiryazev Agricultural Academy. M., 2017:147-149. (In Russ.). [Черятова Ю.С. Анатомо-диагностические признаки мирта обыкновенного (Myrtus communis L.). В сб.: Доклады ТСХА. М., 2017:147-149].
  20. Cheryatova YuS. Secretory structures of leaves of common myrtle (Myrtus communis L.). In: Science today: problems and prospects of development. Vologda, 2015. (In Russ.). [Черятова Ю.С. Секреторные структуры листьев мирта обыкновенного (Myrtus communis L.). В сб.: Наука сегодня: проблемы и перспективы развития. Вологда, 2015].
  21. Rabotyagov VD. Annotated catalog of essential oil species and varieties, spicy-aromatic and food plants of the Nikitsky Botanical Garden collection. Yalta, 2007. (In Russ.). [Работягов В.Д. Аннотированный каталог видов и сортов эфиромасличных, пряно-ароматических и пищевых растений коллекции Никитского ботанического сада. Ялта, 2007].
  22. Fedorov AA, Takhtajyan AL. Plant life. Flowering plants. M., 1980. (In Russ.). [Федоров А.А., Тахтаджян А.Л. Жизнь растений. Цветковые растения. M., 1980].
  23. Poletaeva VI. Plant life. M.,1980. (In Russ.). [Полетаева В.И. Жизнь растений. М.,1980].
  24. Mamedova IO, Mamedov TS. Composition of essential oils of Myrtus communis L. in eastern Azerbaijan. Hortus botanicus. 2022;17:204-216. (In Russ.). [Мамедова И.О., Мамедов Т.С. Состав эфирных масел Myrtus communis L. на востоке Азербайджана. Hortus botanicus. 2022;17:204-216].
  25. Sebei K, Sakouhi F, Herchi W, et al. Chemical composition and antibacterial activities of seven Eucalyptus species essential oils leaves. Biological Resourse. 2015;48(1):7. DOI: https://doi.org/10.1186/0717-6287-48-7
  26. Kurkin VA Pharmacognosy. Samara, 2019. (In Russ.). [Куркин В.А. Фармакогнозия. Самара, 2019].
  27. Nicoletti R, Ferranti P, Caira S, et al. Myrtucommulone production by a strain of Neofusicoccum australe endophytic in myrtle (Myrtus communis L.). World J Microbiol Biotechnol. 2014;30:1047-1052. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-013-1523-x
  28. Kurkin VA, Maslova VD, Mubinov AR. HPLC Determination of Myricitrin in Leaves of Common Myrtle (Myrtus communis L.). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2024;58(5):30-34. DOI: https://doi.org/10.1007/s11094-024-03211-0
  29. Bachheti R. Chemical composition and antibacterial activity of the essential oil from the leaves of Eucalyptus Globulus collected from Haramaya University, Ethiopia. Der Pharma Chemica. 2015;7:209-214.
  30. Sdobnina AI. Diagnostic signs of medicinal plants in petiolar anatomy. Biodiversity: problems and prospects of conservation. Penza, 2008. (In Russ.). [Сдобнина А.И. Диагностические признаки лекарственных растений в петиолярной анатомии. Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения. Пенза, 2008].
  31. Mansour RB, Megdiche-Ksouri W, Nefzi N, et al. Myrtus communis L. Ellagitannins and Flavonoids Protect Cardiomyoblast Cells against CoCl2 Induced Hypoxia and H2O2 Stress by Improving Oxidative Balance. Austin Journal of Nutrition & Metabolism. 2022;9:1. DOI: https://doi.org/10.26420/austinjnutrmetab.2022.1121

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Morphology of common myrtle (Myrtus communis L.).

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Object of study: dried leaves of common myrtle, Nikitsky Botanical Garden, Yalta, Republic of Crimea, Russian Federation.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Comparative study of objects luminescence: 1 – myrtle essential oil (A – visible light, B – irradiation at λ= 360 nm, C – irradiation at λ=420 nm); 2 – 1,8-cineol (A – visible light, B – irradiation at λ= 360 nm, C – irradiation at λ=420 nm, D – structural formula of 1,8-cineol); 3 – eucalyptus essential oil (A – visible light, B – irradiation at λ= 360 nm, C – irradiation at λ=420 nm); 4 – euglobalis (euvimal-1) suspension (A – visible light, B – irradiation at λ= 360 nm on white background, C – irradiation at λ=360 nm on dark background, D – structural formula of euvimal-1); 5 – myricitrin suspension (А – irradiation at λ= 360 nm, B – irradiation at λ=420 nm, C – structural formula of myricitrin).

Download (86KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Cross sections (x 100): A – cross-section topography; B – shape of the petiole sections.

Download (1MB)
Indexing metadata
6. Figure 5. Essential oil receptacles (x 100): A – visible light; B – irradiation with λ= 420 nm, C – irradiation with λ=360 nm.

Download (1MB)
Indexing metadata
7. Figure 6. Lentils (x 400): A – visible light; B – irradiation with λ= 420 nm, C – irradiation with λ=360 nm, D – coloring with aniline sulfuric acid 10%; E – irradiation with λ=360 nm after coloring with aniline sulfuric acid.

Download (1MB)
Indexing metadata
8. Figure 7. Luminescence of biologically active compounds and tissues of common myrtle leaves (x 400): 1 – petiole cross section (A – visible light, B – irradiation at λ= 420 nm, C – irradiation at λ=360 nm); D – xylem, irradiation at λ=360 nm; E – euglobalis (euvimal-1) suspension, irradiation at λ=360 nm on dark background; F – myricitrin suspension, irradiation at λ= 360 nm; G – phloem, irradiation at λ=360 nm; 2 – leaf cross section (H – irradiation at λ= 420 nm; I – irradiation at λ=360 nm); 3 – epidermis surface (J – visible light; K – irradiation at λ=360 nm).

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Maslova V.D., Derzhavina E.R., Kurkin V.A., Ryzhov V.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».