Russian Journal of BiotherapyRussian Journal of BiotherapyРоссийский биотерапевтический журнал1726-97841726-9792Publishing House ABV Press162810.17650/1726-9784-2026-25-2-103-120ORIGINAL REPORTSОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleRelationships between classes of bioactive substances and medicinal properties of plants of the Abrau Peninsula: Mathematical approaches to assessmentВзаимосвязи между классами биоактивных веществ и лечебными свойствами растений полуострова Абрау: математические подходы к оценкеhttps://orcid.org/0009-0006-2874-4177MarkinIlya V.МаркинИлья Владимирович
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0009-0001-0941-5021GalkinNikita A.ГалкинН. А.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2673-6203DzhavakhyanMarina A.ДжавахянМ. А.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0672-8820ShchelkanovaElena S.ЩелкановаЕ. С.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2658-6348era_otd6@mil.ruFadeevNikolay B.ФадеевН. Б.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6100-2427VarlamovaNatalya V.ВарламоваН. В.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0299-7794BaimashevArtur S.БаймашевА. Ш.
Russian Federation
era_otd6@mil.ruInnovative Technopolis “ERA”Инновационный технополис «ЭРА»All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic PlantsФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»K.M. Lakin Scientific and Educational Institute of Pharmacy, Russian University of Medicine, Ministry of Health of RussiaНаучно-образовательный институт фармации им. К. М. Лакина ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава РоссииN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of RussiaФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России1507202625210312018072026Copyright ©; 2026, ABV-PressCopyright ©; 2026, АБВ-пресс2026ABV-PressАБВ-прессhttps://bioterapevt.abvpress.ru/jour/about/editorialPolicieshttps://bioterapevt.abvpress.ru/jour/article/view/1628

Background. The work is devoted to the analysis of the pharmacological potential of the flora of the Abrau Peninsula based on data from scientific publications containing research results, indicating the relevant plants and the various biologically active substances they contain.

Aim. Choosing the optimal mathematical approach to assessing the relationship between the classes of substances that make up plants growing on the territory of the Abrau Peninsula and their medicinal properties.

Materials and methods. The relationship between the therapeutic properties of vascular plants and their chemical composition was investigated based on data collected from over 1 000 scientific publications. The analysis was performed using clustering methods and regression analysis.

Conclusion. The conducted research has made it possible to form a database of vascular plants with medicinal properties, identify patterns between medicinal properties and the chemical composition of plants, and predict promising plant species based on these patterns. The results obtained can be used for further research in the field of phytochemistry and pharmacology, as well as for the development of new medicines based on plants of the Abrau Peninsula.

Введение. Работа посвящена анализу фармакологического потенциала флоры полуострова Абрау на основе данных научных публикаций, содержащих результаты исследований, с указанием соответствующих растений и различных биологически активных веществ, которые они содержат.

Цель исследования – оценка взаимосвязей между классами биологически активных веществ и лечебными свойствами растений, произрастающих на территории полуострова Абрау, с использованием математических подходов.

Материалы и методы. Взаимосвязь лечебных свойств сосудистых растений и их химического состава исследована на базе данных, собранных из более чем 1000 научных публикаций. Анализ выполнен с применением методов кластеризации и регрессионного анализа.

Заключение. Проведенные исследования позволили сформировать базу данных сосудистых растений с лечебными свойствами, выявить закономерности между лечебными свойствами и химическим составом растений, а также прогнозировать перспективные виды растений на основе этих закономерностей. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований в области фитохимии и фармакологии, а также для разработки новых лекарственных препаратов на основе растений полуострова Абрау.

medicinal plantmathematical methodrelationship assessmentmedicinal property of the plantлекарственное растениематематический методоценка взаимосвязилечебное свойство растенияМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-03-2025-193Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation№ 075-03-2025-193The study was performed in accordance with the research of the All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants No FGUU-2025-0002, FGUU-2025-0006.Исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательской работы ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений» № FGUU-2025-0002, FGUU-2025-0006.Al-Worafi Y.M. Herbal medicines safety issues. In: Drug safety in developing countries. Academic Press, 2020. P. 163–178. DOI: 10.1016/B978-0-12-819837-7.00014-5Han Y., Sun H., Zhang A. et al. Chinmedomics, a new strategy for evaluating the therapeutic efficacy of herbal medicines. Pharmacol Ther 2020;216:107680. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2020.107680Hosseinkhani A., Falahatzadeh M., Raoofi E., Zarshenas M.M. An evidence-based review on wound healing herbal remedies from reports of traditional Persian medicine. J Evid Based Complement Altern Med 2017;22(2):334–43. DOI: 10.1177/2156587216654773Maver T., Maver U., Kleinschek K.S. et al. A review of herbal medicines in wound healing. Int J Dermatol 2015;54(7):740–51. DOI: 10.1177/21565872166547Ramawat K.G., Mérillon J.M. Bioactive molecules and medicinal plants. Berlin: Springer, 2008. P. 22–18.Гегирова А.Х. Лекарственные растения, обладающие ранозаживляющим и кровоостанавливающим действием. Тенденции развития науки и образования 2022;81(6):7. DOI: 10.18411/trnio-01-2022-207 Gegirova A.Kh. Medicinal plants possessing wound healing and hemostatic effects. Tendentsii razvitiya nauki y obrazovaniya = Trends Sci Educ 2022;81(6):7. (In Russ.). DOI: 10.18411/trnio-01-2022-207Ловкова М.Я., Бузук Г.Н., Соколова С.М., Деревяго Л.Н. О возможности использования лекарственных растений для лечения и профилактики микроэлеменитозов и патологических состояний. Микроэлементы в медицине 2005;6(4):3–10. Lovkova M.Ya., Buzuk G.N., Sokolova S.M., Derevyago L.N. On possibility of medical plants use for treatment and prophylaxis of microelementoses and pathological states. Microelements Med 2005;6(4):3–10 (In Russ.).Горшукова К.М. Лекарственные растения Краснодарского края, их польза и применение. Актуальные научные исследования в современном мире 2020;8-2(64):6–9. Gorshukova K.M. Medicinal plants of Krasnodar region, their benefits and applications. Actual Sci Res Mod World 2020;8-2(64): 6–9 (In Russ.).Kiryu Y. Medical big data analysis using machine learning algorithms in the field of clinical pharmacy. Yakugaku Zasshi 2022;142(4):319–26. DOI: 10.1248/yakushi.21-00178-1Yamagami A., Narumi K., Saito Y. et al. Development of a risk prediction model for surgical site infection after lower third molar surgery. Oral Dis 2024;30(5):3202–11. DOI: 10.1111/odi.14747Imai S. Data-driven clinical pharmacy research: utilizing machine learning and medical big data. Biol Pharm Bull 2024;47(10):1594–9. DOI: 10.1248/bpb.b24-00492Camilli G., Hopkins K.D. Applicability of chi-square to 2 × 2 contingency tables with small expected cell frequencies. Psychol Bull 1978;85(1):163. DOI: 10.1037/0033-2909.85.1.163Turhan N.S. Karl Pearson’s Chi-Square Tests. Educ Res Rev 2020;16(9):575–80. DOI: 10.5897/ERR2019.3817Daoud J.I. Multicollinearity and regression analysis. J Phys Conf Ser 2017;949(1):012009. DOI: 10.1088/1742-6596/949/1/012009Охотников Д. Устраняем мультиколлинеарность признаков в ML при помощи графов / Хабр. 2021. URL: https://habr.com/ru/companies/akbarsdigital/articles/592493/ Okhotnikov D. Eliminating Multicollinearity of Features in ML Using Graphs / Habr. 2021. URL: https://habr.com/ru/companies/akbarsdigital/articles/592493/ (In Russ.).Safavian S.R., Landgrebe D. A survey of decision tree classifier methodology. IEEE Trans Syst Man Cybern 1991;21(3):660–74. DOI: 10.1109/21.97458Priyanka, Kumar D. Decision tree classifier: a detailed survey. Int J Inf Decis Sci 2020;12(3):246–69. DOI: 10.1504/IJIDS.2020.108141Erickson B.J., Kitamura F. Magician’s corner: 9. Performance metrics for machine learning models. Radiology Artif Intell 2021;3(3):e200126. DOI: 10.1148/ryai.2021200126Yacouby R., Axman D. Probabilistic extension of precision, recall, and f1 score for more thorough evaluation of classification models. In: Proc 1st Workshop Eval Comp NLP Syst. Stroudsburg, PA, USA: Association for Computational Linguistics, 2020. P. 79–91. DOI: 10.18653/v1/2020.eval4nlp-1.9Harrell F.E. Jr, Harrell F.E. Binary logistic regression. In: Regression modeling strategies. Springer International Publishing Switzerland, 2015. P. 219–74. DOI 10.1007/978-3-319-19425-7 10Nick T.G., Campbell K.M. Logistic regression. Methods Mol Biol 2007;404:273–301. DOI: 10.1007/978-1-59745-530-5_14Li S.A. Building a logistic regression in Python step by step. Towards Data Science. 2017. URL: https://towardsdatascience.com/building-a-logistic-regression-in-python-step-by-step-becd4d56c9c8Дьяконов А. Анализ малых данных. 2021. URL: https://alexanderdyakonov.wordpress.com/2021/05/27/imbalance/ (дата обращения: 18.04.2024). Dyakonov A. Analysis of Small Data. 2021. URL: https://alexanderdyakonov.wordpress.com/2021/05/27/imbalance/ (In Russ.).Chopra R.N., Nayar S.L. Glossary of Indian medicinal plants. New Delhi:Council of Scientific and Industrial Research, 1956. 329 p.Botanikks.com. Abutilon theophrasti Medik. [Электронный ресурс]. URL: https://www.botanikks.com/plants/abutilon-theophrasti-medik/557035/1 (дата обращения: 27.03.2025).Лежнева Л.П., Темирбулатова А.М., Степанова Э.Ф., Веселова Д.В. Динамика ранозаживления при лечении мазью с сухим экстрактом лапчатки. Кубанский научный медицинский вестник 2018;25(6):105–9. DOI: 10.25207/1608-6228-2018-25-6-105-109 Lezhneva L.P., Temirbulatova A.M., Stepanova E.F., Veselova D.V. Dynamics of wound healing using ointment with dry extract of Potentilla. Kuban Sci Med Bull 2018;25(6):105–9. (In Russ.). DOI: 10.25207/1608-6228-2018-25-6-105-109Balkrishna A., Nag S., Dabas A., Arya V. Analgesic potential of medicinal plants used by the tribes of Western Himalayan region of India: A systematic review. Medicinal Plants Int J Phytomed Relat Ind 2022;14(3):382–404. DOI: 10.5958/0975-6892.2022.00043.0Kalam M.A., Zahoor U., Khan N. et al. Medical benefits in Unani perspective and pharmacological studies. J Pharmacogn Phytochem 2024;13(6):38–41. DOI: 10.22271/phyto.2024.v13.i6a.15160Plant Atlas. KFU. URL: https://plant-atlas.kpfu.ru/plant/147 (дата обращения: 27.03.2025)Botanikks.com. Euphorbia paralias L. [Электронный ресурс]. URL: https://www.botanikks.com/plants/euphorbia-paralias-l/641263/1 (дата обращения: 27.03.2025)Ahmed S., Yousaf M., Mothana R.A., Al-Rehaily A.J. Studies on wound healing activity of some Euphorbia species on experimental rats. Afr J Tradit Complement Altern Med 2016;13(5):145–52. DOI: 10.21010/ajtcam.v13i5.19Фармакогностическое изучение татарника колючего (Onopordum acanthium L.): автореферат дис. ... канд. фарм. наук : 14.04.02 / Гарсия Е.Р.; Волгоградский гос. мед. ун-т. Пятигорск, 2021. 24 с. Pharmacognostic study of Onopordum acanthium L.: abstract of candidate dissertation / Garcia E.R.; Volgograd State Medical University. Pyatigorsk, 2021. 24 p. (In Russ.).Гарсия Е.Р., Поздняков Д.И., Шамилов А.А., Коновалов Д.А. Противовоспалительная и анальгетическая активность извлечений из травы татарника колючего. Волгоградский научно-медицинский журнал 2020;3:39–43. Garcia E.R., Pozdnyakov D.I., Shamilov A.A., Konovalov D.A. Anti-inflammatory and analgesic activity of extracts from Onopordum acanthium herb. Volgogradskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal = Volgograd Sci Med J 2020;3:39–43. (In Russ.).Гарсия Е.Р., Коновалов Д.А., Глушко М.П. Перспективы изучения и использования татарника колючего как источника лекарственного растительного сырья. Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2018;146:135–41. Garcia E.R., Konovalov D.A., Glushko M.P. Prospects for study and use of Onopordum acanthium as a source of medicinal plant raw materials. Biologiya rasteniy y sadovodstvo: teoriya, innovatsii = Biol Plants Horticult 2018;(146):135–41 (In Russ.).Dai J., Patel J.D., Mumper R.J. Characterization of blackberry extract and its antiproliferative and anti-inflammatory properties. J Med Food 2007;10(2):258–65. DOI: 10.1089/jmf.2006.238Атлас лекарственных растений России / Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений; под ред. Н.И. Сидельникова и др. 2-е изд., перераб. и доп. Москва, 2021. 646 с. Atlas of medicinal plants of Russia / All-Russian Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants; ed. by N.I. Sidelnikov et al. 2nd ed., revised and enlarged. Moscow, 2021. 646 p. (In Russ.).Enayati A., Khori V., Saeedi Y. Antioxidant activity and cardioprotective effect of Potentilla reptans L. via ischemic preconditioning (IPC). Res J Pharmacogn 2019;6(1):19–27. DOI: 10.22127/rjp.2018.80367Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. Марьянник полевой как источник биологически активных веществ и микроэлементов. Известия Оренбургского государственного аграрного университета 2022;(2(94)):42–7. Nemereshina O.N., Gusev N.F. Melampyrum arvense as a source of bioactive substances and microelements. Izvestia Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University 2022;2(94):42–7. (In Russ.).