The Essential Guide to Plant Oils (2020) [Ο εξαιρετικός οδηγός για τα φυτικά έλαια]

PLANT SCIENCE RESEARCH AND PRACTICES / Έρευνα και πρακτικές φυτικής επιστήμης

Editor

Bente M. Holst

Πρόλογος

Αυτή η συλλογή ξεκινά με μια ανασκόπηση των φυτικών πηγών, των μεθόδων εκχύλισης, του φυσικοχημικού χαρακτηρισμού και των εμπορικών εφαρμογών βρώσιμων και μη φυτικών ελαίων.

Οι συγγραφείς περιγράφουν την εξαγωγή αιθέριου ελαίου μέσω υπερήχων για την αύξηση της παραγωγικότητας των ευνοϊκών αιθέριων ελαίων. Περιγράφεται επίσης η λειτουργία της εξαγωγής με τη βοήθεια υπερήχων.

Σε μια μελέτη, αξιολογήθηκε η αντιμικροβιακή δράση του αιθέριου ελαίου που προέρχεται από φύλλα Campomanesia aurea O. Berg και αξιολογήθηκε η δυνατότητα ρύθμισης των αντιβιοτικών του.

Σε μια μεταγενέστερη μελέτη, οι συγγραφείς διερευνούν τη χημική σύνθεση των ενώσεων από το αιθέριο έλαιο φύλλων E. intermedium, εκτός από τη ρυθμιστική και αντιβακτηριδιακή του δράση.

Επιπλέον, παρουσιάζονται οι βιολογικές πτυχές που αποδίδονται στα φαρμακευτικά οφέλη του ελαίου σανταλόξυλου και της άλφα-σανταλόλης μαζί με σχετικά κλινικά στοιχεία.

Κεφάλαιο 1 – Τα φυτικά έλαια λαμβάνονται από ελαιούχους σπόρους, φρούτα ή ξηρούς καρπούς με διαφορετικές μεθόδους συμπίεσης, εκχύλιση με διαλύτη ή συνδυασμό αυτών των μεθόδων. Τα κύρια συστατικά των φυτικών ελαίων είναι τα κορεσμένα και τα ακόρεστα λιπαρά οξέα. Οι αποδόσεις, οι διαφορετικές συνθέσεις και οι φυσικοχημικές ιδιότητες καθορίζουν τη χρησιμότητα του ελαίου σε διάφορες εφαρμογές εκτός από εδώδιμες χρήσεις, όπως σε τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα, καλλυντικά και παραγωγή ενέργειας. Η οικονομική ανάπτυξη και η πληθυσμιακή ανάπτυξη ενίσχυσαν τη ζήτηση για φυτικά έλαια. Το κεφάλαιο περιλαμβάνει φυτικές πηγές, μεθόδους εκχύλισης, φυσικοχημικό χαρακτηρισμό και εμπορική εφαρμογή βρώσιμων και μη φυτικών ελαίων. Παρουσιάζονται έγγραφα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας σχετικά με φυτικά έλαια που καταγράφονται στις βάσεις δεδομένων Espacenet και WIPO Patentscope, καθώς και οι χώρες, οι αιτούντες και η International Patent Classification (IPC) με τα κύρια αρχεία και το σχετικό ποσοστό στο Patentscope του WIPO. Στο τέλος του κεφαλαίου παρέχονται μελλοντικές προοπτικές για το θέμα.

Κεφάλαιο 2 – Ελάχιστες ή αμελητέες παρενέργειες δευτερογενών μεταβολιτών που λαμβάνονται από φυτικό υλικό εξηγούν την ανάπτυξη της βιομηχανίας αιθέριων ελαίων (essential oil, EO). Τα αιθέρια έλαια είναι οι φυσικοί μεταβολίτες γνωστοί ως πολύτιμες χημικές ουσίες που διαθέτουν αρκετά ευεργετικά χαρακτηριστικά και μπορούν να αντικαταστήσουν τα κύρια συνθετικά συμπληρώματα. Τα EOs είναι ευρέως αναγνωρισμένα για τις αρωματικές, φαρμακευτικές, ακαρεοκτόνες και αντιβακτηριδιακές τους ιδιότητες. Αυτές οι χαρακτηριστικές ιδιότητες έχουν καταλάβει μια ποικιλία συνθετικών φαρμάκων ως φυσικά προϊόντα που ορίζονται ως “γενικά αναγνωρισμένα ως ασφαλή προϊόντα”. Μια ποικιλία από EOs όπως έλαιο java citronella, έλαιο μέντας, λάδι πατσουλί κλπ. με ποικίλη σύνθεση πολύτιμων χημικών ουσιών έχει βρει τη θέση της στη βιομηχανική αγορά αρωμάτων, καλλυντικών και ιατρικών ειδών. Αυτή η κίνηση έχει αυξήσει τη ζήτηση για EOs διαδοχικά στην αγορά. Η μελέτη απέδειξε την άνοδο της αγοράς καλλυντικών με βάση τα φυσικά προϊόντα στις ΗΠΑ κατά 9% και στο Ηνωμένο Βασίλειο κατά 8%. Οι εξαγωγές εμπορευμάτων από την Ινδία αυξήθηκαν κατά 37%. Οι υδρόφοβες πολύτιμες ενώσεις που λαμβάνονται από το φυτικό υλικό είναι πτητικές και μπορούν εύκολα να εξαχθούν από διάφορα μέρη φυτικού υλικού. Ωστόσο, λόγω της χαμηλότερης διαθεσιμότητάς τους σε φυτικό υλικό, είναι σημαντικό να εξαχθούν αποτελεσματικά με την ανάπτυξη μιας βελτιωμένης τεχνικής. Για να επωφεληθούν τα υπέροχα χαρακτηριστικά τους, η εξαγωγή με υπερήχους θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη επιλογή. Πολλοί ερευνητές έχουν εξαγάγει το αιθέριο έλαιο χρησιμοποιώντας υπερήχους όπου η φυσική βλάβη που προκαλείται από τις φυσαλίδες σπηλαίωσης οδηγεί σε αύξηση της παραγωγικότητας του αιθέριου ελαίου. Αυτό το κεφάλαιο περιγράφει την εξαγωγή αιθέριου ελαίου μέσω υπερήχων για την αύξηση της παραγωγικότητας των ευνοϊκών αιθέριων ελαίων. Αργότερα περιγραφεί η λειτουργία της εξαγωγής με τη βοήθεια υπερήχων μαζί με τον μηχανισμό. Μια διακύμανση στις παραμέτρους υπερήχων μπορεί να επηρεάσει την απόδοση εξαγωγής, η οποία συζητείται λεπτομερώς σε αυτό το κεφάλαιο. Επίσης, γίνεται σύγκριση διαφόρων τεχνικών για να φανεί η περιβαλλοντική του αναγνωσιμότητα, η βελτιωμένη εκχύλιση ως προς τον χρόνο εκχύλισης, την ποσότητα και την ποιότητα του φυσικού προϊόντος. Αργότερα, θα συζητηθούν διάφορες τεχνικές βελτιστοποίησης που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή. Επίσης, θα συζητηθεί η αναβάθμιση της μεθόδου με στόχο την υψηλότερη παραγωγικότητα.

Κεφάλαιο 3 – Η ανθεκτικότητα που αποκτούν οι παθογόνοι μικροοργανισμοί και η συνακόλουθη αναποτελεσματικότητα των αντιβιοτικών λόγω παρατεταμένης χρήσης είναι τα κύρια προβλήματα που αντιμετωπίζει η ιατρική σήμερα. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, πολλές έρευνες έχουν σχεδιαστεί για την αναζήτηση νέων παραγόντων με αντιβακτηριακή δράση, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών προϊόντων. Έτσι, αυτή η μελέτη στόχευε να αξιολογήσει την αντιμικροβιακή δράση του αιθέριου ελαίου των φύλλων Campomanesia aurea O. Berg (EOCA), καθώς και να επαληθεύσει τη δυνατότητα ρύθμισης των αντιβιοτικών του στοιχείων. Το αιθέριο έλαιο ελήφθη με υδροαπόσταξη σε συσκευή τύπου Clevenger, με περιεκτικότητα 0,17% και η ταυτοποίηση των χημικών ενώσεων έγινε σε συσκευή αέριας χρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζας (gas chromatography coupled to mass spectrometry, GC-MS), όπου ελήφθησαν οι περισσότερες ενώσεις. Οι χημικές ενώσεις διαχωρίστηκαν σε μια συσκευή αέριας χρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζας (gas chromatography coupled to mass spectrometry, GC-MS), όπου οι κύριες ενώσεις ήταν η χουσιμόλη (11,7%) και η επιιζιζόνη (8,7%). Η αντιμικροβιακή δράση πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της μικροαραίωσης για τον προσδιορισμό της Ελάχιστης Ανασταλτικής Συγκέντρωσης (MIC), με MIC 101,59 και 256 μg/mL για τον Staphylococcus aureus 25923 και 10 αντίστοιχα. Η ρυθμιστική δράση των αντιβιοτικών πραγματοποιήθηκε με συνδυασμό του EOCA με τα αντιβιοτικά Ampicillin, Gentamicin και Norfloxacin έναντι των πολυανθεκτικών βακτηρίων Escherichia coli 06, Staphylococcus aureus 10 και Pseudomonas aeruginosa 24, όπου παρατηρήθηκε ανταγωνιστική δράση με το gentamicin front S. aureus και συνέργεια με αντιβιοτικά νορφλοξασίνης και αμπικιλλίνης για τα βακτήρια S. aureus 10 και P. aeruginosa 24. Υπάρχουν ακόμη λίγες μελέτες που αναλύουν τη ρυθμιστική δράση του C. aurea, που είναι η πρώτη αναφορά αυτής της δραστηριότητας.

Κεφάλαιο 4 – Οι μελέτες Lorem με το E. intermedium, το επίκεντρο αυτής της μελέτης, είναι ακόμη σπάνιες, ειδικά εκείνες που αφορούν τη χημική σύνθεση των ελαίων και των εκχυλισμάτων του ή τις βιολογικές, τοξικολογικές και φαρμακολογικές του δραστηριότητες. Αυτή η μελέτη στοχεύει στη διερεύνηση της χημικής σύστασης των ενώσεων από το αιθέριο έλαιο φύλλων του E. intermedium, εκτός από τη ρυθμιστική και αντιβακτηριδιακή δράση του. Το (Ε)-καρυοφυλλένιο, το α-χουμουλένιο, το γερμακρίνιο D, το δικυκλογερμακρένιο, η σπαθουλενόλη, η ελεμυκίνη και το οξείδιο του καρυοφυλλενίου ήταν τα κύρια συστατικά που βρέθηκαν στο EIEO, με το γερμακρίνιο D να είναι το πιο εκφραστικό σε ποσοστό (17,2%). Το EIEO έδειξε σημαντικό αντιβακτηριακό αποτέλεσμα μόνο έναντι του S. aureus στις αναλύσεις MIC, επιδεικνύοντας ρυθμιστικό αποτέλεσμα έναντι του S. aureus (S.A.10) και του E. coli (E.C.06) με συνεργατικό τρόπο. Ωστόσο, το έλαιο έδρασε ως ανταγωνιστής για το P. aeruginosa (P.A.24), εμποδίζοντας την επίδραση της αμπικιλλίνης και της νορφλοξασίνης. Αυτά τα αποτελέσματα συμβάλλουν στην ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών από φυσικά προϊόντα, ειδικά στη θεραπεία πολυανθεκτικών βακτηρίων. Το αιθέριο έλαιο ελήφθη με υδροαπόσταξη με χρήση εκχυλιστή Clevenger. Για φυτοχημική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε αέρια χρωματογραφία συζευγμένη με φασματομετρία μάζας (gas chromatography coupled to mass spectrometry, GC-MS). Οι δοκιμές αντιβακτηριακής και ρυθμιστικής δραστηριότητας πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο μικροαραίωσης ζωμού για τον καθορισμό της ελάχιστης αναστολής συγκέντρωσης (MIC) καθώς και η ενισχυτική δράση του ελαίου για τα επιλεγμένα αντιβιοτικά έναντι τριών πολυανθεκτικών βακτηριακών στελεχών: Staphylococcus aureus. Escherichia coli και Pseudomonas aeruginosa.

Κεφάλαιο 5 – Διαφορετικοί πολιτισμοί από όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν φυσικά προϊόντα για πολλούς αιώνες, όχι μόνο για την προώθηση της ανθρώπινης υγείας αλλά και για την πρόληψη της ανάπτυξης διαφόρων χρόνιων ασθενειών. Ένα μεγάλο σύνολο αποδεικτικών στοιχείων καταδεικνύει ξεκάθαρα τη φαρμακευτική αξία ορισμένων φυτοχημικών που προέρχονται από αυτά τα φυσικά προϊόντα. Αυτά τα φυτοχημικά έχουν διερευνηθεί εκτενώς για το ρόλο τους στη ρύθμιση και την εξέλιξη της νόσου. Ένα τέτοιο φυσικό προϊόν είναι το λάδι σανταλόξυλου που έχει χρησιμοποιηθεί ως παραδοσιακό φάρμακο για τη θεραπεία διαφόρων παθήσεων συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου. Το έλαιο σανταλόξυλου περιέχει την άλφα-σανταλόλη, ένα σεσκιτερπένιο που έχει μελετηθεί για τα οφέλη του στην υγεία και την ικανότητά του να ρυθμίζει διαφορετικές οδούς σηματοδότησης που εμπλέκονται στην ανάπτυξη κακοήθειας. Για παράδειγμα, οι αντικαρκινικές και προληπτικές ιδιότητες της άλφα-σανταλόλης έχει αποδειχθεί ότι περιλαμβάνουν πρόκληση κυτταρικού θανάτου μέσω απόπτωσης και διακοπής του κυτταρικού κύκλου σε διάφορα μοντέλα καρκίνου. Η άλφα-σανταλόλη μείωσε επίσης τους φλεγμονώδεις δείκτες που σχετίζονται με νευροεκφυλιστικές και δερματικές διαταραχές. Αυτό το κεφάλαιο συνοψίζει τις βιολογικές πτυχές που αποδίδονται στα φαρμακευτικά οφέλη του ελαίου σανταλόξυλου και της άλφα-σανταλόλης έναντι διαφόρων παθήσεων με σχετικά κλινικά στοιχεία.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1. Βρώσιμα και μη βρώσιμα έλαια που λαμβάνονται από φυτά: Πηγές και χαρακτηρισμός, Viviane Dal-Souto Frescura, Carmine Aparecida Lenz Hister, Mariana Vieira Coronas, Giovani Leone Zabot and Marcus Vinícius Tres

Κεφάλαιο 2. Μια εικόνα για την εκχύλιση αιθέριου ελαίου με χρήση ηχητικών κυμάτων, Jigisha K. Parikh, Meghal A. Desai, Krishna P. Solanki and Miral R. Thakker

Κεφάλαιο 3. Φυτοχημικός χαρακτηρισμός και αξιολόγηση αντιβακτηριακού δυναμικού και ρυθμιστής αντοχής στα σντιβιοτικά του αιθέριου ελαίου Campomanesia aurea O. Berg, Antonia T. L. Dos Santos, Julimery G. F. Macedo, Maria De O. Santos, Jacqueline A. Cicero Deschamps, Camila Confortin, Luiz E. Da Silva and Henrique D. M. Coutinho

Κεφάλαιο 4. Φυτοχημικός χαρακτηρισμός και αξιολόγηση του αιθέριου ελαίου Eupatorium intermediun DC. (Asteraceae) για διαμορφωτικές και αντιβακτηριδιακές δραστηριότητες, Maysa de O. Barbosa, Samara F. Oliveira, Jacqueline C. Andrade, Diógenes de Q. Dias, Cristina R. dos S. Barbosa, Giovana M. de L. Leite, Marta R Kerntopf, Wanderlei do Amaral, Cicero Deschamps, Luiz E. da Silva and Henrique D. M. Coutinho

Κεφάλαιο 5. Ο ρόλος του ελαίου σανταλόξυλου και της άλφα-σανταλόλης στην πρόληψη και ανάπτυξη των ανθρώπινων κακοηθειών, Ajay Bommareddy, John Oberlin, Jason Pepe and Adam L VanWert

(το βιβλίο σε μορφή αρχείου PDF)