RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba2027510.22363/2312-797X-2025-20-4-670-680CNBPMUVeterinary scienceВетеринарияResearch ArticleThe effect of Rhodiola Rosea and Leuzea carthamoides on the antibiotic resistance of E. coliВлияние родиолы розовой и левзеи сафлоровидной на резистентность E. coli к антибиотикамhttps://orcid.org/0000-0003-2514-38797451-6886ShulgaIrina StanislavovnaШульгаИрина Станиславовна

Candidate of Biology, Leading Researcher, Department of Microbiology, Virology, and Immunology

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела микробиологии, вирусологии и иммунологии

shulga-1975@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2996-09913038-0685OstyakovaMarina EvgenievnaОстяковаМарина Евгеньевна

Doctor of Biological Sciences, Associate Professor, Director

доктор биологических наук, доцент, директор

dalznividv@mail.ruFar East Zone Research Veterinary InstituteДальневосточный зональный научно-­исследовательский ветеринарный институт250220262046706802402202624022026Copyright ©; 2026, Shulga I.S., Ostyakova M.E.Copyright ©; 2026, Шульга И.С., Остякова М.Е.2026Shulga I.S., Ostyakova M.E.Шульга И.С., Остякова М.Е.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/20275

Bacteria are constantly evolving, becoming resistant to antibiotics. Antimicrobial resistance is a complex problem arising from the adaptive capabilities of bacteria and their rapid spread among microorganisms, making the treatment of infections increasingly difficult. Escherichia coli is a bacterium of the Enterobacteriaceae family, it has clinical and epidemiological significance. The bacterium is one of the reservoirs for antibiotic resistance genes and for this reason has been classified by the World Health Organization as a pathogen posing a threat to public health. Herbal medicines and their components possess properties that can alter the resistance of microorganisms to antimicrobial drugs. The effect of plant adaptogens on the resistance of microorganisms to antibiotics is insufficiently studied. An in vitro study was conducted to examine the impact of Rhodiola rosea and Leuzea carthamoides on the susceptibility level of Escherichia coli to various antimicrobial drugs. Escherichia coli cultures were obtained from calves with symptoms of acute intestinal diseases. Susceptibility to 12 antimicrobial drugs from five groups was determined, including penicillins, carbapenems, cephalosporins, aminoglycosides, and fluoroquinolones. The effect of Rhodiola rosea and Leuzea carthamoides was studied by co-incubating Escherichia coli cultures with a decoction of adaptogen roots, followed by re-culturing the isolates and re-determining susceptibility. The results showed that after exposure to Rhodiola rosea and Leuzea carthamoides, the resistance of Escherichia coli to cephalosporins (ceftazidime, ceftriaxone, and cefixime) decreased by 3–43%, depending on the antimicrobial drug and the studied factor. Susceptibility to imipenem (a carbapenem) increased by 13–16%. Susceptibility to aminoglycosides and fluoroquinolones changed only occasionally and very slightly (within 3–9%) under the influence of the adaptogens. Further research is needed to clarify the potential risks or benefits of using plant adaptogens in the context of antimicrobial resistance.

Бактерии постоянно эволюционируют, становясь устойчивыми к антибиотикам. Резистентность к анибиотикам является сложной проблемой, возникающей в результате адаптивных способностей бактерий и их быстрого распространения между микроорганизмами, что делает лечение инфекций все более сложным. Escherichia coli — бактерия семейства Enterobacteriaceae — имеет клиническую и эпидемиологическую значимость. Бактерия является одним из резервуаров генов устойчивости к антибиотикам и по этой причине отнесена Всемирной организацией здравоохранения к числу возбудителей инфекций, представляющих угрозу для общественного здравоохранения. Растительные лекарственные средства и их компоненты обладают свой­ствами изменять устойчивость микроорганизмов к антимикробным препаратам. Влияние растительных адаптогенов на устойчивость микроорганизмов к антибиотикам недостаточно изучено. Проведено in vitro исследование воздействия родиолы розовой и левзеи сафлоровидной на уровень чувствительности Escherichia coli к различным антимикробным препаратам. Культуры Escherichia coli получили от телят с симптомами острых кишечных заболеваний. Определили чувствительность к 12 противомикробным препаратам из пяти групп, включая пенициллины, карбапенемы, цефалоспорины, аминогликозиды и фторхинолоны. Влияние родиолы розовой и левзеи сафлоровидной изучали путем соинкубирования культур Escherichia coli с отваром корней адаптогенов с последующим пересевом культур и повторным определением чувствительности. Результаты показали, что после воздействия родиолы розовой и левзеи сафлоровидной происходило снижение резистентности Escherichia coli к цефалоспоринам (цефтазидиму, цефтриаксону и цефиксиму) на 3…43 % в зависимости от антимикробного препарата и исследуемого фактора. К имепенему (карбопенем) повысилась чувствительность на 13…16 %. К аминогликозидам и фторхинолонам чувствительность под действием адаптогенов менялась не всегда и очень незначительно в пределах от 3 до 9 %. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения потенциальных рисков или преимуществ применения растительных адаптогенов в контексте антимикробной резистентности.

antibiotic resistanceenterobacteriaantibioticsplant-­based adaptogensантибиотикорезистентностьэнтеробактерииантибиотикиадаптогены растительного происхожденияИсследование выполнено в рамках государственного задания FNGS-2025-0001 «Научно-­практические аспекты диагностики, профилактики и терапии болезней животных, птиц и пчел инфекционной и неинфекционной этиологии».The research was carried out within the framework of the state assignment FNGS-2025-0001 “Scientific and Practical Aspects of the Diagnosis, Prevention, and Therapy of Diseases of Animals, Birds, and Bees of Infectious and Non-­Infectious Etiology”.Anand U, Nandy S, Mundhra A, Das N, Pandey DK, Dey A. A review on antimicrobial botanicals, phytochemicals and natural resistance modifying agents from Apocynaceae family: possible therapeutic approaches against multidrug resistance in pathogenic microorganisms. Drug Resistance Updates. 2020;51:100695. doi: 10.1016/j.drup.2020.100695 EDN: GXRBEMAnand U., Nandy S., Mundhra A., Das N., Pandey D.K., Dey A.A Review on antimicrobial botanicals, phytochemicals and natural resistance modifying agents from Apocynaceae family: possible therapeutic approaches against multidrug resistance in pathogenic microorganisms // Drug Resistance Updates. 2020. Vol. 51. Р. 100695. doi: 10.1016/j.drup.2020.100695 EDN: GXRBEMShkil NN. Antibiotic resistance of microorganisms and ways to overcome it in veterinary medicine. Trudy Mezhdunarodnoi nauchnoi onlain-­konferentcii «AgroNauka-2020» [Proceedings of the international scientific online conference “AgroNauka2020”]. 2020;198–202. (In Russ.).Шкиль Н.Н. Антибиотикорезистентность микроорганизмов и пути ее преодоления в ветеринарии //Boukli-­Hacene F, Djouadi LN, Raddaoui A, et al. Sheep and goats as reservoirs of colistin-­resistant E. coli: first detection of ETEC ST10 and E. coli ST6396 mcr-1 positive strains in North Africa. Journal of Applied Microbiology. 2024;135(9):227. doi: 10.1093/jambio/lxae227 EDN: AEDUSEТруды международной научной онлайн-­конференции «АгроНаука-2020» : сб. статей, Новосибирск, 05–06 ноября 2020 г. / Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук, Государственная публичная научно-­техническая библиотека Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирский государственный аграрный университет. Новосибирск : Государственная публичная научно-­техническая библиотека СО РАН, 2020. С. 198–202.Arbab S, Ullah H, Wang W, Zhang J. Antimicrobial drug resistance against Escherichia coli and its harmful effect on animal health. Veterinary Medicine and Science. 2022;8(4):1780–1786. doi: 10.1002/vms3.825 EDN: YMAHBEBoukli-­Hacene F., Djouadi L.N., Raddaoui A., Hachem Y., Boumerdassi H., Achour W., Nateche F. Sheep and goats as reservoirs of colistin-­resistant E. coli: first detection of ETEC ST10 and E. coli ST6396 mcr-1 positive strains in North Africa // Journal of Applied Microbiology. 2024. Vol. 135. № 9. Р. 227. doi: 10.1093/jambio/lxae227 EDN: AEDUSEPaitan Y. Current trends in antimicrobial resistance of Escherichia coli. Current Topics in Microbiology and Immunology. 2018;416:181–211. doi: 10.1007/82_2018_110Arbab S., Ullah H., Wang W., Zhang J. Antimicrobial drug resistance against Escherichia coli and its harmful effect on animal health // Veterinary Medicine and Science. 2022. Vol. 8. № 4. Р. 1780–1786. doi: 10.1002/vms3.825 EDN: YMAHBEde Sousa JN, de Oliveira ABM, Ferreira AK, et al. Modulation of the resistance to norfloxacin in Staphylococcus aureus by Bauhinia forficata link. Natural Product Research. 2021;35(4):681–685. doi: 10.1080/14786419.2019.1590714Paitan Y. Current trends in antimicrobial resistance of Escherichia coli // Escherichia coli, a Versatile Pathogen. Current Topics in Microbiology and Immunology / ed. by G. Frankel, E. Ron. 2018. Vol. 416. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/82_2018_110Uc-­Cachón AH, Dzul-­Beh AJ, Palma-­Pech GA, et al. Antibacterial and antibiofilm activities of Mayan medicinal plants against Methicillin-­susceptible and -resistant strains of Staphylococcus aureus. Journal of Ethnopharmacology. 2021;279:114369. doi: 10.1016/j.jep.2021.114369 EDN: XYUPWVde Sousa J.N., de Oliveira A.B., Ferreira A.K., Silva E., de Sousa L.M., França Rocha M.C., de J.P., Júnior S., William Kaatz G., da Silva Almeida J.R., de Souza J.S., Medeiros Barreto H. Modulation of the resistance to norfloxacin in Staphylococcus aureus by Bauhinia forficate link // Natural Product Research. 2021. Vol. 35. № 4. Р. 681–685. doi: 10.1080/14786419.2019.1590714Křížkovská B, Hoang L, Brdová D, et al. Modulation of the bacterial virulence and resistance by well-known European medicinal herbs. Journal of Ethnopharmacology. 2023;312:116484. doi: 10.1016/j.jep.2023.116484 EDN: NZCYGDUc-­Cachón A.H., Dzul-­Beh A.J., Palma-­Pech G.A., Jiménez-­Delgadillo B., Flores-­Guido J.S., Gracida-­Osorno C., Molina-­Salinas G.M. Antibacterial and antibiofilm activities of Mayan medicinal plants against Methicillin-­susceptible and -resistant strains of Staphylococcus aureus // Journal of Ethnopharmacology. 2021. Vol. 279. Р. 114369. doi: 10.1016/j.jep.2021.114369 EDN: XYUPWVGoel R, Tomar A, Bawari S. Insights to the role of phytoconstituents in aiding multi drug resistance — Tuberculosis treatment strategies. Microbial Pathogenesis. 2025;198:107116. doi: 10.1016/j.micpath.2024.107116 EDN: RALEQZKřížkovská B., Hoang L., Brdová D., Klementová K., Szemerédi N., Loučková A., Kronusová O., Spengler G., Kaštánek P., Hajšlová J., Viktorová J., Lipov J. Modulation of the bacterial virulence and resistance by well-known European medicinal herbs // Journal of Ethnopharmacology. 2023. Vol. 312. P. 116484. doi: 10.1016/j.jep.2023.116484 EDN: NZCYGDShulga IS, Ostyakova ME. Prospect of reducing antibiotic resistance in Escherichia coli with herbal medicines. Bulletin of Agrarian Science. 2024;(3):80–86. (In Russ.). doi: 10.17238/issn2587-666X.2024.3.80 EDN: MBACBGGoel R., Tomar A., Bawari S. Insights to the role of phytoconstituents in aiding multi drug resistance — Tuberculosis treatment strategies // Microbial Pathogenesis. 2025. Vol. 198. P. 107116. doi: 10.1016/j.micpath.2024.107116 EDN: RALEQZGavrilova IA, Busik SV, Slug VV. Antibiotic resistance of Escherichia coli separated from women having urinary tracts infections and from pregnant women. Healthcare (Minsk). 2020;(4):5–13. (In Russ.). EDN: AFVETKШульга И.С., Остякова М.Е. Перспектива снижения антибиотикорезистентности с помощью растительных лекарственных средств у Escherichia coli // Вестник аграрной науки. 2024. № 3 (108). С. 80–86. doi: 10.17238/issn2587-666X.2024.3.80 EDN: MBACBGOtamuratova NH, Abdukhalilova GK. Dynamics of antimicrobial resistance of uropathogenic isolates of Escherichia coli. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2024;26(2):236–240. (In Russ.). doi: 10.36488/cmac.2024.2.236-240 EDN: DKCSBYГаврилова И.А., Бусик С.В., Слизень В.В. Антимикробная резистентность Escherichia coli, выделенных от пациентов с инфекциями мочевыводящих путей и беременных женщин // Здравоохранение (Минск). 2020. № 4 (877). С. 5–13. EDN: AFVETKSalakhova DN, Roshchin FA, Aktulaeva Kh R. Antibiotic resistance. Mechanisms of formation, methods of control and prevention. Razvitie sovremennoi molodezhnoi nauki: opyt teoreti-­cheskogo i ehmpiricheskogo analiza: sb. statei II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Development of modern youth science: experience of theoretical and empirical analysis: collection of articles of the II International Scientific and Practical Conference] Petrozavodsk: International Center for Scientific Partnership “New Science”. 2021;262–268. (In Russ.).Отамуратова Н.Х., Абдухалилова Г.К. Динамика резистентности уропатогенных штаммов Escherichia coli к антибактериальным препаратам // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024. Т. 26. № 2. С. 236–240. doi: 10.36488/cmac.2024.2.236-240 EDN: DKCSBYAkhayeva TA, Seitalieva AM, Kudaibergenova A. Retrospective study of E. Coli resistance to antibiotics in patients with infectious diseases on the example of Almatya. Pharmacy of Kazakhstan. 2023;(5):223–230. (In Russ.). doi: 10.53511/pharmkaz.2023.80.40.028 EDN: AEFJKWСалахова Д.Н., Рощин Ф.А., Актулаева Х.Р. Антибиотикорезистентность. Механизмы формирования, способы борьбы и профилактики // Развитие современной молодежной науки: опыт теоретического и эмпирического анализа : сб. статей II Междунар. науч.-практ. конф., Петрозаводск, 21 июня 2021 г. Петрозаводск : Международный центр научного партнерства «Новая Наука», 2021. С. 262–268.Demchenko AI. Antibiotic Resistance of Enterobacteriaceae. Methods for determining and solving the problem of antibiotic resistance of Enterobacteriaceae. Forcipe. 2020;3(S1):464–465. (In Russ.). EDN: AECFLLАхаева Т.А., Сейталиева А.М., Кудайбергенова А., Кайранова Г., Сарсенова Л.К., Жусупова Г.Д., Мусажанова Ж., Аль-­Тамими З. Ретроспективное исследование резистентности E.coli к антибиотикам у больных инфекционными заболеваниями на примере г. Алматы // Фармация Казахстана. 2023. № 5. С. 223–230. doi: 10.53511/pharmkaz.2023.80.40.028 EDN: AEFJKWДемченко А.И. Антибиотикорезистентность Enterobacteriaceae. Методы определения и решения проблемы антибиотикорезистентности Enterobacteriaceae // Forcipe. 2020. Т. 3. № S1. С. 464–465. EDN: AECFLL