A természetes, növényi eredetű anyagok iránti érdeklődés napjainkban egyre erőteljesebb, mivel az utóbbi években a kutatások egyre inkább rávilágítottak arra, hogy ezek a vegyületek nemcsak antimikrobiális, hanem számos élettani folyamat szempontjából is kiemelkedő jelentőséggel bírnak. A növények gazdagok olyan fitonutriensekben, polifenolokban, vitaminokban és ásványi anyagokban, amelyek elengedhetetlenek a sejtek működéséhez, a redox egyensúly fenntartásához és az egészséges táplálkozáshoz. A fiatal növényi részek, különösen a rügyek, kevésbé ismert, ám rendkívül gazdag forrásai ezeknek a bioaktív összetevőknek, melyek antioxidáns, gyulladáscsökkentő és antimikrobiális tulajdonságaik révén számottevő élettani hatást fejtenek ki. Dolgozatomban három, nagy biológiai értékű faj – a fekete ribizli (Ribes nigrum L.), a szeder (Rubus fruticosus L.) és a fekete áfonya (Vaccinium myrtillus L.) – fiatal hajtásrügyeiből előállított gemmoterápiás kivonatok (GTE) kémiai, antimikrobiális és élettani tulajdonságait vizsgáltam. A kivonatokat 96%-os etanol és glicerin 1:1 arányú keverékével készítettem el, szigorú minőségellenőrzési feltételek mellett, annak érdekében, hogy a hatóanyagok természetes szerkezete és biológiai aktivitása megmaradjon. A kvalitatív elemzéseket UHPLC (Dionex Ultimate 3000RS), míg a kvantitatív méréseket LC-MS (Shimadzu Nexera I LC-MS-8045) rendszerekkel végeztem. Az analitikai eredmények szerint a GTE-k egyedi fitotápanyag-profilokkal rendelkeznek, melyek számos polifenolos és antioxidáns vegyületet tartalmaznak, amelyek hozzájárulnak az oxidatív stressz csökkentéséhez és a sejtek védelméhez. Az antimikrobiális hatásokat nyolc baktérium- és hat gombatörzsön vizsgáltam agar diffúziós módszerrel. A szeder GTE bizonyult a leghatékonyabbnak, mivel a vizsgált mikroorganizmusok többségének növekedését gátolta, különösen a Staphylococcus aureus és Listeria monocytogenes esetében. A fekete áfonya GTE főként bakteriosztatikus, míg a fekete ribizli kivonat csekély antimikrobiális aktivitást mutatott. Az eredmények azt igazolják, hogy a különböző növényfajokból származó GTE-k fitokémiai összetétele meghatározza azok mikrobaellenes hatékonyságát és specifitását. A Drosophila melanogaster és Cyprinus carpio modellrendszereken végzett kísérletek során vizsgáltam a kivonatok élettani hatásait is. A GTE-k képesek voltak mérsékelni a magas szénhidráttartalmú étrend (HS) negatív élettani következményeit, javítva a fejlődési mutatókat és a túlélési arányokat. A szeder kivonat különösen hatékonynak bizonyult, mivel fokozta a lárvák életképességét, míg a ribizli és áfonya kivonatok növelték a sejtek ATP-termelését, ami az energia-anyagcsere aktiválását jelzi. Az ATP-tartalom mérésére alkalmazott új módszer innovatív megközelítést jelentett, és lehetővé tette a fejlődési energiafolyamatok pontosabb vizsgálatát. A transzlációs modellrendszer alkalmazása rávilágított arra, hogy a GTE-k képesek hozzájárulni a táplálkozás-élettani egyensúly fenntartásához, valamint a metabolikus stressz hatásainak csökkentéséhez. Eredményeim alapján megállapítható, hogy a fiatal rügyhajtásokból előállított gemmoterápiás kivonatok jelentős potenciállal rendelkeznek mind az élettani, mind az antimikrobiális hatások tekintetében. A természetes antioxidánsokban és polifenolokban gazdag kivonatok hozzájárulhatnak az anyagcsere-folyamatok optimalizálásához, a sejtek oxidatív védelméhez, és elősegíthetik a funkcionális élelmiszerek, étrend-kiegészítők és takarmányfejlesztések innovatív alkalmazását a fenntartható egészségmegőrzés szolgálatában.

Interest in natural, plant-derived compounds has been steadily increasing in recent years, as research has demonstrated that these substances possess not only antimicrobial but also significant physiological properties. Plants are rich sources of phytonutrients, polyphenols, vitamins, and minerals that are essential for cellular function, the maintenance of redox balance, and overall health. Young plant parts, particularly buds, are less studied yet exceptionally rich sources of bioactive compounds that exert notable physiological effects through their antioxidant, anti-inflammatory, and antimicrobial properties. In my research, I investigated the chemical composition, antimicrobial activity, and physiological effects of gemmotherapy extracts (GTEs) prepared from the young shoots of three biologically valuable species: blackcurrant (Ribes nigrum L.), blackberry (Rubus fruticosus L.), and bilberry (Vaccinium myrtillus L.). The extracts were prepared using a 1:1 mixture of 96% ethanol and glycerol under strict quality control to preserve the natural structure and biological activity of the compounds. Qualitative analyses were performed using UHPLC (Dionex Ultimate 3000RS), while quantitative measurements were carried out with LC-MS (Shimadzu Nexera I LC-MS-8045). The analytical results revealed that the GTEs possess unique phytochemical profiles rich in polyphenolic and antioxidant compounds, contributing to the reduction of oxidative stress and cellular protection. Antimicrobial activity was tested against eight bacterial and six fungal strains using the agar diffusion method. The blackberry GTE was shown to be the most effective, significantly inhibiting the growth of several microorganisms, particularly Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes. The bilberry GTE showed mainly bacteriostatic properties, while the blackcurrant extract exhibited only mild antimicrobial activity. These findings indicate that the phytochemical composition of GTEs from different plant species determines their antimicrobial specificity and efficacy. The physiological effects of the extracts were also examined in Drosophila melanogaster and Cyprinus carpio model systems. The GTEs were able to mitigate the adverse physiological consequences of a high-sugar (HS) diet, improving developmental indicators and survival rates. The blackberry extract was particularly effective, enhancing larval viability, while the blackcurrant and bilberry extracts increased cellular ATP production, suggesting an activation of energy metabolism. The newly applied ATP-measurement method provided an innovative approach to assessing developmental energy processes. The use of translational model systems highlighted the potential of GTEs to support nutritional homeostasis and reduce the effects of metabolic stress. Based on the results, gemmotherapy extracts derived from young shoots possess considerable potential in both physiological and antimicrobial applications. Rich in natural antioxidants and polyphenols, these extracts may contribute to the optimization of metabolic processes, protection against oxidative damage, and the development of functional foods, dietary supplements, and feed innovations that promote sustainable health maintenance.