Aspirantskiy Vestnik PovolzhiyaAspirantskiy Vestnik PovolzhiyaАспирантский вестник Поволжья2072-23542410-3764Samara State Medical University69896110.35693/AVP698961PHARMACEUTICAL CHEMISTRY, PHARMACOGNOSYФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, ФАРМАКОГНОЗИЯReview ArticlePharmacological properties of diatoms of the genus SkeletonemaФармакологические свойства диатомовых водорослей рода Skeletonemahttps://orcid.org/0000-0002-1862-065XMikhailovaElena V.МихайловаЕлена Владимировна
Russian Federation

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the Department of Organization of Pharmaceutical Business, Clinical Pharmacy and Pharmacognosy

канд. биол. наук, доцент кафедры организации фармацевтического дела, клинической фармации и фармакогнозии

milenok2007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4438-9201PopovSergey S.ПоповСергей Сергеевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor, Head of the Department of Organization of Pharmaceutical Business, Clinical Pharmacy and Pharmacognosy

д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой организации фармацевтического дела, клинической фармации и фармакогнозии

popov-endo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2300-0313BredikhinaTatyana A.БредихинаТатьяна Александровна
Russian Federation

Cand. Sci. (Pharmacy), Associate Professor of the Department of Organization of Pharmaceutical Business, Clinical Pharmacy and Pharmacognosy

канд. фарм. наук, доцент кафедры организации фармацевтического дела, клинической фармации и фармакогнозии

bredichina-tat@yandex.ruVoronezh State Medical University named after N.N. BurdenkoФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России120820261309202626379852612202512032026Copyright ©; 2026, Mikhailova E.V., Popov S.S., Bredikhina T.A.Copyright ©; 2026, Михайлова Е.В., Попов С.С., Бредихина Т.А.2026Mikhailova E.V., Popov S.S., Bredikhina T.A.Михайлова Е.В., Попов С.С., Бредихина Т.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://aspvestnik.ru/2410-3764/article/view/698961

Diatoms of the genus Skeletonema are a new source of high-value metabolites, potentially suitable for use in various industries, including the pharmaceutical sector and medicine. Representatives of this genus are easily renewable, resistant to various environmental factors, therefore, they are the object of fundamental and applied research in many aspects.

Skeletonema sp. exhibits various types of pharmacological activity. Thus, the antimicrobial effect of Skeletonema sp. in relation to Streptococcus pyogenes, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Fusarium moniliforme, Cutibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis. Skeletonema sp. can be used in dermatovenereology and pulmonology due to antimicrobial effect of pheophorbide in microalgae chemical composition. Pronounced antioxidant and anti-inflammatory activity of Skeletonema sp. may stem from exopolysaccharides, phenolic compounds, ascorbic acid and pigments. A number of studies show the possibility of using biologically active compounds of the Skeletonema river representatives (monoacylglycerols, polyunsaturated aldehydes, oxoacids, fucoxanthin) as promising anti-cancer agents and have promising potential for the treatment of colon cancer, histiocytic lymphoma, prostate cancer and melanoma. Osteoprotective action is based on the ability to modulate the immune response and inhibit osteoclastogenesis, expanding the range of treatments for osteoporosis and other diseases of the musculoskeletal system caused by inflammation. The anticonvulsant activity of Skeletonema sp. Extract was also revealed, apparently due to the presence of inosine, which can find its application in the treatment of neurological disorders.

This review includes an analysis of 32 domestic and foreign literature sources posted in the open database eLIBRARY and PubMed and devoted to the study of chemical composition and pharmacological properties of Skeletonema sp. This work will help assess the relevance and prospects of further research of diatoms of the genus Skeletonema as a source of valuable biologically active substances and their therapeutic potential.

Диатомовые водоросли рода Skeletonema являются новым источником высокоценных метаболитов, потенциально пригодных для использования в различных отраслях промышленности, в том числе в фармацевтическом секторе и медицине. Представители данного рода являются легко возобновляемыми, устойчивыми к различным факторам окружающей среды, поэтому являются объектом фундаментального и прикладного изучения во многих аспектах.

Skeletonema sp. проявляет различные виды фармакологической активности. Так, установлен антимикробный эффект экстрактов Skeletonema sp. в отношении Streptococcus pyogenes, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Fusarium moniliforme, Cutibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis. Препараты на основе Skeletonema sp. могут быть использованы в дерматовенерологии и пульмонологии за счет противомикробного эффекта феофорбида в химическом составе микроводоросли. Выраженная антиоксидантная и противовоспалительная активность препаратов Skeletonema sp. может быть обусловлена наличием экзополисахаридов, фенольных соединений, аскорбиновой кислоты и пигментов. Ряд исследований показывает возможность использования биологически активных соединений представителей р. Skeletonema (моноацилглицеролов, полиненасыщенных альдегидов, оксокислот, фукоксантина) в качестве перспективных противораковых агентов и обладают многообещающим потенциалом для лечения рака толстой кишки, гистиоцитарной лимфомы, рака предстательной железы и меланомы. Остеопротекторное действие основано на способности модулировать иммунный ответ и ингибировать остеокластогенез, расширяя спектр методов лечения остеопороза и других заболеваний опорно-двигательной системы, вызванных воспалением. Также выявлена противосудорожная активность экстракта Skeletonema sp., по-видимому, обусловленная наличием инозина, что может найти свое применение при лечении неврологических расстройств.

Настоящий обзор включает анализ 32 отечественных и зарубежных литературных источников, размещенных в открытой базе данных eLIBRARY и PubMed и посвященных изучению химического состава и фармакологических свойств Skeletonema sp. Данная работа поможет оценить актуальность и перспективность дальнейшего исследования диатомовых водорослей рода Skeletonema в качестве источника ценных биологически активных веществ и их терапевтический потенциал.

diatomsSkeletonemapharmacological propertiesдиатомовые водорослиSkeletonemaфармакологические свойстваLauritano C, Martín J, de la Cruz M, et al. First identification of marine diatoms with anti-tuberculosis activity. Sci Rep. 2018;8(1):2284. DOI: 10.1038/s41598-018-20611-xAlatartseva OS, Stelmakh LV, Babich II. Species identification and physiological state of the black sea microalgae Skeletonema costatum in ecological monitoring systems. Monitoring systems of environment. 2023;1(51):89-98. [Алатарцева О.С., Стельмах Л.В., Бабич И.И. Видовая идентификация и физиологическое состояние черноморской микроводоросли Skele-tonema costatum в системах экологического мониторинга. Системы контроля окружающей среды. 2023;1(51):89-98]. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-89-98Mitishev AV, Vodopyanova OA, Kurdyukov EE, et al. A review of current research in the field of chemistry and pharmacology of algae. A review of current research in the field of chemistry and pharmacology of algae. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2023;13(2):184-196. [Митишев А.В., Водопьянова О.А., Курдюков Е.Е., и др. Обзор современных исследований в области химии и фармакологии водорослей. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023;13(2):184-196]. DOI: 10.21285/2227-2925-2023-13-2-184-196Santaniello G, Falascina G, Ziaco M, et al. Distribution and level of bioactive monoacylglycerols in 12 marine microalgal species. Mar Drugs. 2024;22(6):258. DOI: 10.3390/md22060258Maric Pfannkuchen D, Godrijan J, Smodlaka Tankovic M, et al. The ecology of one cosmopolitan, one newly introduced and one occasionally advected species from the genus Skeletonema in a highly structured ecosystem, the Northern Adriatic. Microb Ecol. 2018;75(3):674-687. DOI: 10.1007/s00248-017-1069-9Sefbom J, Kremp A, Hansen P, et al. Local adaptation through countergradient selection in Northern Populations of Skeletonema marinoi. Evolutionary Applications. 2022;16(1):311-320. DOI: 10.1111/eva.13436Berard JB, Ouk TS, Sol V, et al. Phototoxicity of the ethanolic extract of Skeletonema marinoi for the dermocosmetic improvement of acne. Mar Drugs. 2024;22(8):343. DOI: 10.3390/md22080343Ognistaia AV, Markina ZhV, Orlova TYu. Antimicrobial activity of marine microalgae. Russian Journal of Marine Biology. 2022;48(4):219-232. [Огнистая А.В., Маркина Ж.В., Орлова Т.Ю. Антимикробная активность морских микроводорослей. Биология моря. 2022;48(4):219-232]. DOI: 10.31857/S0134347522040076Sushanth V, Rajashekhar M. Antioxidant and antimicrobial activities in the four species of marine microalgae isolated from Arabian Sea of Karnataka Coast. Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2015;44(1):69-75.Lauritano C, Andersen J, Hansen E, et al. Bioactivity Screening of Microalgae for Antioxidant, Anti-Inflammatory, Anticancer, Anti-Diabetes, and Antibacterial Activities. Frontiers in Marine Science. 2016;3:1-12. DOI: 10.3389/fmars.2016.00068Hussein HA, Abdullah MA. Anticancer compounds derived from marine diatoms. Mar Drugs. 2020;18(7):356. DOI: 10.3390/MD18070356Miceli M, Cutignano A, Conte M, et al. Monoacylglycerides from the diatom Skeletonema marinoi induce selective cell death in cancer cells. Mar Drugs. 2019;17(11):625. DOI: 10.3390/md17110625Bhattacharjya R, Kiran Marella T, Tiwari A, et al. Bioprospecting of marine diatoms Thalassiosira, Skeletonema and Chaetoceros for lipids and other value-added products. Bioresour Technol. 2020;318:124073. DOI: 10.1016/j.biortech.2020.124073Vidoudez C, Nejstgaard JC, Jakobsen HH, et al. Dynamics of dissolved and particulate polyunsaturated aldehydes in mesocosms inoculated with different densities of the diatom Skeletonema marinoi. Mar Drugs. 2011;9(3):345-358. DOI: 10.3390/md9030345Ribalet F, Vidoudez C, Cassin D, et al. High plasticity in the production of diatom-derived polyunsaturated aldehydes under nutrient limitation: physiological and ecological implications. Protist. 2009;160(3):444-451. DOI: 10.1016/j.protis.2009.01.003Zulfiqar M, Stettin D, Schmidt S, et al. Untargeted metabolomics to expand the chemical space of the marine diatom Skeletonema marinoi. Frontiers in Microbiology. 2023;14:1295994. DOI: 10.3389/FMICB.2023.1295994Batsika CS, Mantzourani C, Gkikas D, et al. Saturated oxo fatty acids (SOFAs): a previously unrecognized class of endogenous bioactive lipids exhibiting a cell growth inhibitory activity. J Med Chem. 2021;64(9):5654-5666. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.0c02058Calabrone L, Carlini V, Noonan DM, et al. Skeletonema marinoi extracts and associated carotenoid fucoxanthin downregulate pro-angiogenic mediators on prostate cancer and endothelial cells. Cells. 2023;12(7):1053. DOI: 10.3390/cells12071053Berge JP, Bourgougnon N, Carbonnelle D, et al. Antiproliferative effects of an organic extract from the marine diatom Skeletonema costatum (Grev.) Cleve. Against a non-small-cell bronchopulmonary carcinoma line (NSCLC-N6). Anticancer Res. 1997;17(3C):2115-2120. PMID: 9216673Thangaraj S, Sun J. The biotechnological potential of the marine diatom Skeletonema dohrnii to the elevated temperature and pCO2 concentration. Mar Drugs. 2020;18(5):259. DOI: 10.3390/md18050259Sukhikh SA, Dolganyuk VF, Kremleva OE, et al. Study of extraction parameters, quantitative yield of polysaccharides and antioxidant activity of psychrophilic microalgae and cyanobacteria. Food systems. 2023;6(2):202-210. [Сухих С.А., Долганюк В.Ф., Кремлева О.Е., и др. Изучение параметров экстракции, количественного выхода полисахаридов и антиоксидантной активности психрофильных микроводорослей и цианобактерий. Пищевые системы. 2023;6(2):202-210]. DOI: 10.21323/2618-9771-2023-6-2-202-210Dolganyuk VF, Kashirskikh EV, Babich OO, et al. Study of polysaccharide production by microalgae and cyanobacteria. In: Aktual’nye problemy ekologii. Grodno, 2023:168-169. (In Russ.). [Долганюк В.Ф., Каширских Е.В., Бабич О.О., и др. Изучение продукции полисахаридов микроводорослями и цианобактериями. В сб.: Актуальные проблемы экологии. Гродно, 2023:168-169]. EDN: CTXDXLSmerilli A, Orefice I, Corato F, et al. Photoprotective and antioxidant responses to light spectrum and intensity variations in the coastal diatom Skeletonema marinoi. Environ Microbiol. 2017;19:611-627. DOI: 10.1111/1462-2920.13545Smerilli A, Balzano S, Maselli M, et al. Antioxidant and photoprotection networking in the coastal diatom Skeletonema marinoi. Antioxidants. 2019;8(6):154. DOI: 10.3390/antiox8060154Foo SC, Yusoff FM, Ismail M, et al. Antioxidant capacities of fucoxanthin-producing algae as influenced by their carotenoid and phenolic contents. J Biotechnol. 2017;241:175-183. DOI: 10.1016/j.jbiotec.2016.11.026Frleta R, Popovic M, Smital T, et al. Comparison of growth and chemical profile of diatom Skeletonema grevillei in bioreactor and incubation-shaking cabinet in two growth phases. Mar Drugs. 2022;20(11):697. DOI: 10.3390/md20110697Silva M, Kamberovic F, Uota ST, et al. Microalgae as potential sources of bioactive compounds for functional foods and pharmaceuticals. Applied Sciences. 2022;12(12):5877. DOI: 10.3390/app12125877Milito A, Castellano I, Burn R, et al. First evidence of ovothiol biosynthesis in marine diatoms. Free Radic Biol Med. 2020;152:680-688. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.01.010Carletti A, Pes K, Tarasco M, et al. Immunomodulatory inhibition of osteoclastogenesis by a marine microalgal ethanol fraction targeting T-cells, antigen presentation, and macrophage fate. Front Immunol. 2025;16:1655321. DOI: 10.3389/fimmu.2025.1655321Carletti A, Rosa JT, Pes K, et al. The osteogenic and mineralogenic potential of the microalgae Skeletonema costatum and Tetraselmis striata CTP4 in fish models. Cell Mol Life Sci. 2023;80:310. DOI: 10.1007/s00018-023-04953-yBrillatz T, Lauritano C, Jacmin M, et al. Zebrafish-based identification of the antiseizure nucleoside inosine from the marine diatom Skeletonema marinoi. PLoS One. 2018;13(4):e0196195. DOI: 10.1371/journal.pone.0196195Villar R, Laguna MR, Calleja JM, et al. Effects of Skeletonema costatum extracts on the central nervous system. Planta Med. 1992;58(5):398-404. DOI: 10.1055/s-2006-961500