Eterična olja citrusov v aromaterapiji: terapevtski učinki in mehanizmi

Ključne besede:eterična olja citrusov; aromaterapija; naravne aromatične spojine;terapevtski učinkiEO citrusov; karakterizacija EO citrusov

Kliknite tukaj, če želite izvedeti kitajske herns Cistanche, ki so dobre za zdravje

1. Uvod

Citrusi so eno najpogostejših sadežev na svetu, ki vsebujejo znatne količine koristnih sekundarnih metabolitov [1]. Med njimi so eterična olja citrusov (EO) pomembni sekundarni metaboliti; običajno so aromatične spojine, ki jih najdemo v oljnih žlezah, prisotnih v cvetovih, listih in lupinah sadja. Vendar se večina EO citrusov ekstrahira iz sadnih lupin, tj. sadne skorje ali flavedo (zeleni del) in albedo (beli del). Ti EO citrusov vsebujejo 85–99 odstotkov hlapnih in 1–15 odstotkov nehlapnih sestavin [2], njihova vsebnost in kemična sestava pa sta odvisni od vrste in metod ekstrakcije [3–5]. Te hlapne sestavine vsebujejo velike količine monoterpenskih ogljikovodikov (70–95 odstotkov) in d-limonena, dobrega vira antioksidantov, v vseh poročanih vrstah pomaranč [6].

Aromaterapija z EO citrusov se kot metoda zdravljenja uporablja že od antičnih časov. Aromaterapija se uporablja za lajšanje številnih simptomov, kot so telesne bolečine, slabost, bruhanje, anksioznost, depresija, stres, nespečnost itd. [7]. Objavljenih je bilo več znanstvenih poročil o uporabi EO pri zdravljenju številnih zdravstvenih težav, vključno s hipertenzijo, hipotenzijo, kognitivno disfunkcijo [8–12], fizičnim in psihološkim stresom ter izčrpanostjo [13]. EO se ekstrahirajo iz rastlin in uporabljajo na nadzorovan način v aromaterapiji z malo stranskimi učinki ali brez njih. Trenutno so EO zelo priljubljeni kot varna in naravna sredstva z zdravilnimi in terapevtskimi lastnostmi in jih je odobril ameriški urad za hrano in zdravila (FDA).

EO citrusov so dišeče hlapne molekule, ki lahko ob vdihavanju spremenijo hemodinamske parametre ali pretok krvi v telesu z nadzorom cirkulacije skozi avtonomni živčni sistem. EO citrusov so raziskali tudi glede njihovih protimikrobnih [14] in antioksidativnih aktivnosti [15,16]. Številni EO citrusov, kot sta pomaranča [17] in grenka pomaranča [18, 19], so pokazali anksiolitične, antidepresivne, antikonvulzivne, analgetične in sedativne učinke ter vplivajo na splošno čustveno vedenje. Glavne sestavine EO citrusov vključujejo bioaktivne spojine, kot so monoterpeni in njihovi derivati, aldehidi, ketoni, estri, alkoholi, limonen, -pinen in -terpinen [20].

Globalna proizvodnja in poraba citrusov

Naravni izdelki so priljubljeni po vsem svetu zaradi svoje hranilne vrednosti in malo ali nič stranskih učinkov. Povpraševanje po citrusnih EO nenehno narašča za proizvodnjo kakovostnejših nutricevtikov, hrane in pijače, pekovskih izdelkov, naravnih konzervansov za zelenjavo, meso in ribe, farmacevtskih izdelkov, aromaterapije, parfumov, toaletnih izdelkov in osebne nege, sestavin za mešanje zeliščnih čajev, kozmetičnih sestavin. in tako naprej [21]. Glavne države proizvajalke citrusov, podnebna trajnost in letna proizvodnja različnih agrumov v različnih geografskih regijah so prikazani na sliki S1 (dodatni materiali). Svetovni trg EO citrusov je leta 2018 znašal 6,31 milijarde USD, za katerega se predvideva, da bo do leta 2025 narasel po stopnji 6,5 odstotka. Ocenjuje se, da bo trg do leta 2028 zrasel na 9,43 milijarde [22,23]. ]. Ločevanje trga eteričnih olj citrusov in svetovni trg za EO citrusov na podlagi njegovih glavnih aplikacij (v odstotkih; do leta 2018) sta prikazana na sliki S2 (dodatni materiali).

Globalni trg olja citrusov glede na uporabo (do leta 2018) [22, 24] in napoved tržne vrednosti EO citrusov [25] sta prikazana na sliki S3a, b (dodatni materiali). Trg EO, pridobljenih iz citrusov (podatkovno leto 2020), in njegova napoved tržne vrednosti za desetletje sta prikazana na zemljevidu sveta na sliki 1. Številne države v azijsko-pacifiški regiji imajo veliko povpraševanje po EO citrusov zaradi njihove uporabe. v različnih živilih in pijačah, kozmetičnih pripravkih in terapevtikih. Podobno se pričakuje, da se bo povpraševanje povečalo v Evropi in ZDA zaradi njihove večje uporabe v industriji hrane in pijač ter znatne uporabe teh izdelkov v aromaterapiji. Poleg tega postajajo EO citrusov tudi prednostna sestavina zelenih repelentov in pesticidov proti žuželkam in škodljivcem [26].

Slika 1. Trg eteričnih olj, pridobljenih iz citrusov, (2020) (Opomba: stolpčni graf je bil ustvarjen za glavne države, ki se ukvarjajo z uvozom in izvozom; zemljevid je bil ustvarjen z uporabo ArcGIS 10.8.1 s projekcijo UTM z datumom WGS84) [24]

2. Metode ekstrakcije, karakterizacije in avtentikacije za EO citrusov

EO so prisotni v oljnih žlezah v lupini in obnohtni kožici lupine ali perikarpa citrusov. EO se sprostijo, ko se oljne vrečke zdrobijo med ekstrakcijo soka ali pod pritiskom med hladnim stiskanjem odpadnih lupin. Glavna sestavina EO je d-limonen [14,20]. Hladno stiskanje je bila tradicionalna metoda pridobivanja eteričnih olj, izkoristek pa je vodna emulzija. Slednjega centrifugiramo, da pridobimo EO [27]. Izmenično se ekstrakcija EO izvaja tudi z metodami strganja in destilacije. Ugotovljeno je bilo, da so te metode učinkovite in učinkovite pri odstranjevanju oljnih komponent iz oljnega mulja. Sodobne metode vključujejo tehnike destilacije, npr. mikrovalovno parno destilacijo (MSD), mikrovalovno hidrodifuzijo in gravitacijo (MHG) in tehniko takojšnjega kontroliranega padca tlaka (DIC). Tehnologija takojšnjega nadzorovanega padca tlaka (DIC) olajša ekstrakcijo eteričnega olja kot tudi širjenje matrice rastline. To bistveno izboljša ekstrakcijo olja. Pri tej metodi se za kratek čas (~0.6–1.0 MPa) konstantno uporablja visok tlak pare (~0.6–1.0 MPa), čemur sledi trenutni padec tlaka. proti vakuumu 5 kPa s hitrostjo, večjo ali enako 0,5 MPa s−1. Rezultat te obdelave je hitro širjenje matrice vzorca, samodejno izhlapevanje in hitrejše ohlajanje, kar omogoča ekstrakcijo hlapnih spojin in EO v 1–4 minutah. Opazili so, da se EO, pridobljeni z destilacijo, zlahka pokvarijo in razvijejo neprijeten vonj zaradi nestabilnosti terpenskih ogljikovodikov, npr. d-limonena [28]. Superkritična fluidna ekstrakcija (SFE) je nova in poceni tehnika ekstrakcije in izolacije EO [29]. S to metodo je mogoče izvesti učinkovito in hitro ekstrakcijo pri sobni temperaturi, brez vključevanja korakov čiščenja v odsotnosti škodljivih organskih topil. Ogljikov dioksid (CO2) se uporablja v metodi SFE zaradi svoje neeksplozivne in nestrupene narave ter enostavnosti dostopnosti. CO2 se lahko šteje za idealno topilo in ga je mogoče zlahka odstraniti iz ekstrahiranih produktov [30,31].

MHG je zelo učinkovita metoda, saj večkrat pospeši proces ekstrakcije. Poleg tega omogoča tudi pridobivanje EO brez sprememb v sestavi olja. Tehnike MSD imajo prednost pred MSD, saj povzročijo hitrejše pretrganje celične stene rastlinskega materiala pod močnimi mikrovalovi, kar hitro sprosti celično citoplazmo, ki vsebuje olja. Glavne metode/tehnike ekstrakcije za pridobivanje EO citrusov so povzete v tabeli S1 (dodatni materiali) [4].

Postopek ekstrakcije daje matrico, ki vsebuje mešanico fitokemikalij, ki bi jih bilo treba ločiti, očistiti in izolirati, da bi dobili posamezne spojine. Citrus EO je kompleksna mešanica ~400 hlapnih in polhlapnih spojin. Kolonska kromatografija, protitočna kromatografija visoke hitrosti (HSCC) in tekočinska kromatografija visoke ločljivosti (HPLC) se običajno uporabljajo pri kombinacijah topil, kot so heksan:n-butanol, etil acetat:heksan, butanol:voda, kloroform:metanol , itd., v osnovnem procesu čiščenja in ločevanja spojin. Različne spojine so odkrite in kvantitativno določene s kombinacijo sodobnih instrumentov, tj. UV-vidne, masne spektroskopije in HPLC. GC in njegove razširitve, kot so MDGC, enantioselektivna kapilarna plinska kromatografija (eCGC), tekočinska kromatografija ultra visoke ločljivosti itd., se najpogosteje uporabljajo za ločevanje, identifikacijo in kvantitativno karakterizacijo EO zaradi svoje hlapnosti in kompleksnosti večine naravnih olj [ 32]

Plinska kromatografija (GC) je ena najbolj priljubljenih metod za karakterizacijo vzorcev enofazne pare in je primerna za vzorce z 2 (molekularni vodik) do 1500 masnimi enotami. Skoraj vsi EO spadajo v ta razpon mase. Kombinacija GC in MDGC z drugimi tehnikami, kot sta masna spektroskopija (MS) in ramanska spektroskopija, se uporablja za izboljšanje učinkovitosti ločevalne moči kromatografije in analizo kompleksnejših struktur. Takšne povezane analize izboljšajo kakovost podatkov in kažejo dobro učinkovitost ločevanja [33]. Uporaba dveh ali več tehnik natančneje zazna ponarejanje EO, ekstrahiranih iz lupin in odpadkov citrusov [34]. Raziskovalci so uporabili tehnike simultane destilacije in ekstrakcije (SDE)-GC-MS in MDGC-MS za preučevanje in avtentifikacijo enantiomernih razmerij kiralnih spojin, prisotnih v EO citrusov. Te tehnike so pomagale pri identifikaciji 67 hlapnih spojin, vključno z limonenom, -terpinenom in linalolom, kot glavnimi spojinami ter sabinenom, kamfenom in -felandrenom kot stranskimi in kiralnimi aromatičnimi komponentami v limoni in limeti. Kombinacija MDGC in GCC-IRMS se uporablja za ugotavljanje pristnosti EO, ekstrahiranih iz nerolija (cvet egipčanske grenke pomaranče) in limete [35]. Primerjalna analiza je bila izvedena za Eos na osnovi apna (Citrus aurantifolia Swingle in Citrus latifolia Tanaka) po dveh različnih pristopih z uporabo MDGC in masne spektrometrije z razmerjem zgorevanja izotopov (GC–C-IRMS). Ta študija je prva, ki je razlikovala Eos, ekstrahiran iz perzijskega apna in limete. Z uporabo GC–C-IRMS je bila identificirana vrsta komponent, vključno z limonenom, geranialom, -kariofilenom, trans- -bergamotenom in -pinenom ter germakrenom B. MDGC je določil enantiomerno porazdelitev kamfena, limonena, linaloola, -felandrena, -felandrena, -pinena, terpinen-4-ola, -terpineola, sabinena in -tujena v oljih limete. Takšne tehnike z vezajem se uspešno uporabljajo tudi pri preiskavah aromatiziranih pijač na osnovi olja citrusov. Italijanski alkoholni sirup je bil pregledan s primerjavo razmerij izotopov ogljika, da bi ugotovili prisotnost pristnih hladno stiskanih olj iz lupin. V ta namen smo izvedli mikroekstrakcijo v trdni fazi, ki ji je sledila GC z IRMS. Za določitev enantiomerne porazdelitve izbranih hlapnih kiralnih vzorcev smo uporabili GC, kvalitativne analize vzorcev pa z masno spektrometrijo. Rezultate smo potrdili z enantioselektivno plinsko kromatografijo [36].

Za odvzem prstnih odtisov limoninega olja se uporablja profiliranje s tekočinsko kromatografijo ultra visoke ločljivosti–čas preleta–masno spektrometrijo (UHPLC–TOF–MS) in bližnjo infrardečo spektroskopijo z 1H jedrsko magnetno resonanco (NMR) [37]. Spremembe metabolitov so bile raziskane tudi v vzorcih limoninega olja. Takšna analiza ima veliko povpraševanje v industriji dišav in arom po terpenoidih, Citroenu, bergamotinu, furokumarih, flavonoidih in maščobnih kislinah. Karakterizacija na podlagi kvantitativne analize snovi, prisotnih v EO, je pomemben proces v industriji, ki temelji na eteričnih oljih. Različne metode/tehnike karakterizacije/avtentikacije EO citrusov so bile povzete v tabeli S2 (dodatni materiali).

3. Sestavine EO citrusov

Vrste citrusov so bogate z različnimi EO, s številnimi kemičnimi sestavinami, zanimivimi za aromaterapijo. Več sestavin, ki se uporabljajo v farmacevtskih in kozmetičnih izdelkih, je pridobljenih iz EO citrusov [38–41]. Približno 400 spojin, ki pokrivajo 85–99 odstotkov celotne oljne frakcije, ima hlapne in polhlapne lastnosti [38,39,42,43]. EO citrusov lahko razvrstimo v pet glavnih razredov: ogljikovodični monoterpeni, oksigenirani monoterpeni, ogljikovodični seskviterpeni in oksigenirani seskviterpeni. Glavna sestavina citrusov Eos je limonen, ki ga lahko najdemo v količinah od 32 do 98 odstotkov [44]. Ogljikovodiki, alifatski aldehidi in mono- in seskviterpeni, ki vsebujejo kisik, so naslednji najpomembnejši razredi spojin, prisotnih v EO citrusov, ki kažejo antioksidativne lastnosti. Več terpenov je prisotnih kot njihovi funkcionalizirani derivati, ki so hlapne spojine, flavonoidi, diterpenoidi, steroli, kumarini in maščobne kisline pa so nekatere od nehlapnih spojin [45]. Več študij je poročalo o kemični sestavi EO, pridobljenih iz cvetov, listov in lupine citrusov. Sestava EO citrusov se razlikuje glede na vrsto citrusov, izvor, podnebne in geografske razmere, zorenje, način ekstrakcije itd. [14]. Molekularne strukture hlapnih in nehlapnih spojin, prisotnih v EO citrusov, so prikazane na sliki S4 (dodatni materiali). Sestava aromaterapevtskih sestavin, prisotnih v EO običajnih vrst citrusov [3,14], je povzeta na sliki S5 (dodatni materiali).

4. Aromaterapija: Mehanizmi

4.1. Evolucija aromaterapije

Stresna stanja spremenijo proces dihanja, spremenjeno dihanje pa aktivira limbični sistem (amigdalo, hipokampus in hipotalamus) v možganih in povzroči psihofiziološke odzive. Slednji lahko spremenijo čustvene odzive. Tako je dihanje povezano s čustvenim vedenjem in delovanjem možganov. Poleg tega so opazili, da pljučne bolezni vplivajo na rast možganskih celic in zmanjšujejo oskrbo s kisikom v telesu in možganih, kar povzroča nevrofiziološke in nevrovedenjske motnje, namreč anksioznost in depresijo. Poleg tega sistemski krvni obtok, ki prenaša kri z nezadostno oskrbo s kisikom, prenaša tudi mediatorje vnetja, ki jih povzročajo pljuča. Slednji sprožijo adaptivne odzive v možganih in telesu. Ugotovljeno je bilo, da imajo EO-ji nevroprotektivne učinke in učinke proti staranju ter lajšajo dihalne kongestije in bolečine, nespečnost, anksioznost, depresijo, stres in druge psihološke in fiziološke motnje, večinoma zaradi svojih antioksidativnih lastnosti [46]. Pri vdihavanju lahko EO stimulirajo vohalni, dihalni in prebavni sistem, EO pa sproščajo endorfine, da sprožijo občutek dobrega počutja in imajo analgetični učinek [7]. Poročali so, da so citrusni EO varni in učinkoviti pri zdravljenju nespečnosti. Poleg tega lahko zmanjšajo neželene učinke zdravil in bolezni spanja zaradi njihove kratkotrajne ali dolgotrajne uporabe [47]. EO so pridobili pozornost v kliničnih in znanstvenih raziskavah, ker so neškodljivi in ​​nimajo stranskih učinkov [46]. Obstajajo trije načini, s katerimi lahko EO dosežejo in delujejo neposredno na dihala, obtočila in centralni živčni sistem, in sicer (i) vdihavanje skozi dihalne poti; (ii) peroralni vnos v obliki kapsul, kapljic ali hrane; in (iii) lokalno absorpcijo skozi kožo [48].

4.2. Mehanizem

4.2.1. Vdihavanje

Človek lahko razlikuje več kot 10000 vrst arom. Ljudje imamo približno 400 funkcionalnih genov, ki kodirajo vohalne senzorične nevrone (OSN). Vsak receptor izraža specifično vrsto sprejema vonja [49, 50]. Vdihavanje je najhitrejši in najučinkovitejši način za sprožitev odzivov v centralnem živčnem sistemu v nekaj sekundah. Vdihavanje molekul EO dovaja aktivne hlapne spojine v možgane in cirkulacijski sistem preko (a) olfaktornega režnja oziroma (b) dihalnega sistema. Vohalni sistem se začne z nosno votlino, ki vodi v vohalni reženj, ki se nahaja blizu možganov. Vohalni reženj je povezan z več možganskimi področji, npr. s hipotalamusom in hipokampusom. Hlapne molekule v EO citrusov vstopajo skozi nosno votlino, prehajajo skozi vohalni reženj, aktivirajo senzorične nevrone, prisotne v vohalni sluznici, in aksoni senzoričnih nevronskih celic na koncu dostavijo signale v centralni živčni sistem (CNS) [ 51–53]. „Aktivacija“ je sprožitev električnih signalov (z molekulami vonja) v vohalnem režnju. Signal se prenaša iz olfaktornega režnja v olfaktorni korteks. Dražljaji modulirajo specifične fiziološke odzive, ki vključujejo razpoloženje in vedenjska dejanja (čustvovanje in spoznanje), proizvodnjo hormonov, uravnavanje telesne temperature, prebavne reakcije, spomin, odzive na stres, sedacijo, spolno stimulacijo, krvni tlak, srčni utrip itd. [54,55]. ]. Ugotovljeno je bilo, da če se pri bolnikih z anksioznostjo in depresijo izgubi občutek za vonj, vdihane hlapne molekule vstopijo v pljuča skozi obtočni sistem prek izmenjave plinov in sprožijo proces celjenja. Druga pot EO po vdihavanju je skozi dihalni sistem, ki vključuje izmenjavo plinov preko difuzije v krvni obtok v alveolih [49]. Pojasnjeno je, da delovanje EO na delovanje možganov poteka prek treh osnovnih mehanizmov: (a) aktivacija nosnih vohalnih kemoreceptorjev, (b) neposredna absorpcija aktivnih molekul EO v nevronsko pot, (c) absorpcija aktivnih molekul EO v alveolarni krvni obtok.

Poti, ki jim sledijo EO citrusov, so prikazane na sliki 2.

(a) Aktivacija nosnih vohalnih kemoreceptorjev

To vključuje aktivacijo nosnih vohalnih kemoreceptorjev in posledične učinke vohalnih signalov na ustrezne možganske segmente. EO pri vdihavanju potuje skozi notranjost nosnega prehoda, kjer je endotelij v notranji oblogi tanek in se nahaja blizu možganov. Zato molekule EO zlahka vstopijo v lokalni krvni obtok in možgane. Določen odorant lahko aktivira enega ali več receptorjev OSN in ustvari elektrofiziološki signal za prenos v možgane. Tako je mogoče prepoznati in razlikovati različne vonjave. Vohalni epitelijski sloj olajšajo različne vrste OSN. Vonj prepoznamo po aktivaciji nosnih vohalnih kemoreceptorjev. Molekule odorantov se približajo vohalnemu epiteliju in se vežejo z dendritnimi receptorji, ki so prisotni v OSN. To ustvari elektrofiziološki signal z indukcijo akcijskega potenciala. Aksoni OSN se razširijo in konvergirajo v ustrezno celico glomerula. Slednji je povezan s specifično mitralno in čopasto celico. Signali se prenašajo preko dendritov glomerulusa skozi povezane mitralne in čopastih celic in na koncu do piramidnih nevronov, ki so prisotni v vohalni skorji. V predelu korteksa preneseni elektrofizični signali dodatno stimulirajo ciljne regije v možganih [56,57]. Vohalna skorja možganov je razdeljena na druge manjše regije, in sicer piriformno skorjo, vohalni tuberkel in entorhinalno skorjo. Vsaka od teh regij projicira informacije v amigdalo (uravnava agresijo, prehranjevanje, pitje in spolno vedenje), hipokampus (uravnava čustva, učenje, spomin, spomin na vonjave) in hipotalamus (uravnava raven glukoze v krvi, soli, krvnega tlaka in hormonov). ) ali "limbični sistem". Vohalni signali se prenašajo neposredno v skorjo in odzivi na dražljaje se izražajo v smislu vonja, spomina, čustev in endokrinih funkcij [58].

(b) Neposredna absorpcija aktivnih molekul EO v nevronsko pot

Majhne in hlapne molekule, prisotne v EO, se lahko prenašajo z zunajceličnimi ali znotrajceličnimi transportnimi mehanizmi. V intracelularnem mehanizmu gredo aktivne molekule EO neposredno skozi nevronsko pot v vohalnem režnju in se prenesejo v možgane. Molekule se vežejo na površino vohalnih receptorjev nevronov in sprožijo receptorsko posredovano endocitozo (celice sprejmejo snovi, ki so prisotne zunaj celičnega telesa, tako da jih zajamejo v mehurčku, ki se ponovno odpre v celici in snov postane del citoplazme). Molekule, absorbirane v OSN, se z endosomi prenašajo v vohalni bulbus vzdolž aksonov. V zunajceličnem transportnem mehanizmu gredo aktivne molekule EO skozi paracelularno špranjo med OSN in podpornimi celicami ter vstopijo v lamina propria (vezivna tkiva) skozi gibanje v tekočini. Iz lamine proprie se aktivne molekule EO naprej transportirajo v perinevralni prostor vzdolž aksonov in na koncu prispejo v možganski parenhim. Nazadnje aktivne molekule EO vstopijo čez krvno-možgansko pregrado in krvno-možgansko pregrado ter se razširijo v različne predele možganov. Aktivne molekule EO zdaj medsebojno delujejo z receptorji za nevrotransmiterje, in sicer s proteini kanala prehodnega receptorskega potenciala (TRP), glutamatom in -amino-masleno kislino (GABA), 5-hidroksitriptaminom (5-HT) in dopaminom (DA) in povzročajo anksiolitične in antidepresivne učinke [58].

(c) Absorpcija aktivnih molekul EO v alveolarnem krvnem obtoku

Molekule hlapov EO ob vdihavanju potujejo v pljuča in sprožijo takojšen in blažilen učinek na težave z dihanjem, ki se pojavijo ob prehladu in zastoju. Aktivne molekule EO, ki so prisotne v vdihani pari, gredo skozi dihalni trakt, vstopijo v pljuča in dosežejo alveolarne vrečke, kjer poteka izmenjava plinov med celicami alveolov in krvnimi celicami v kapilarah. Hkrati nekatere molekule absorbirajo tudi notranje sluznice dihalnih poti, bronhijev in bronhiolov. Globoko dihanje ponavadi poveča količino vseh komponent EO, ki se absorbirajo v telo po tej poti. Aktivne molekule EO vstopijo v nevronsko pot in absorpcija aktivnih molekul EO v alveolarnem krvnem obtoku je prikazana na sliki 3.

Slika 3. Vdihavanje EO citrusov in dostava odziva v centralni živčni sistem skozi vohalni reženj ter dihalni in obtočni sistem. a) Aktivacija nosnih vohalnih kemoreceptorjev (b) Neposredna absorpcija aktivnih molekul EO v nevronsko pot (c) Absorpcija aktivnih molekul EO v alveolarnem krvnem obtoku.

Topne molekule, ki so prisotne v parah EO, ki se prenašajo z vdihanim zrakom, lahko prečkajo zračno-krvno pregrado. Večina komponent EO je po naravi lipofilnih in hidrofobnih (družina terpenov, topnih v lipidih). Lipofilne komponente EO lahko prečkajo krvno-možgansko pregrado in se prenesejo v centralni živčni sistem. [58] Pojasnjeno je, da delovanje EO v aromaterapiji prek procesa vdihavanja na delovanje možganov poteka prek treh osnovnih mehanizmov, in sicer aktivacije nosnih vohalnih kemoreceptorjev. in neposredno absorpcijo aktivnih molekul. Znano je, da aromaterapija izboljšuje razpoloženje in nekatere blage simptome motenj, povezanih s stresom, kot so anksioznost, depresija, izguba apetita, izguba koncentracije in kronične bolečine. Koristi aromaterapije so bile dokazane tako s fiziološkimi kot psihološkimi učinki ob vdihavanju hlapnih komponent EO. Aktivne komponente EO delujejo preko limbičnega sistema, in sicer hipokampusa, hipotalamusa in piriformnega korteksa.

4.2.2. Peroralni vnos

Citrusi in njihov sok so bili glavni zdravilni recept za trebušne težave že od antičnih časov v tropskih in subtropskih deželah, poleg uporabe v živilih, pekarnah in slaščičarnah. Plodovi limete so bili uporabljeni za izdelavo antiodorantov zaradi dišave in svežine njihovih aromatičnih hlapnih snovi. Eterična olja bergamotke se uporabljajo v farmacevtski industriji za absorbiranje neprijetnih vonjav zdravil ter dodajanje antiseptičnih in antibakterijskih lastnosti. Poleg tega se sok dodaja pitni vodi, alkoholnim in brezalkoholnim pijačam za izboljšanje okusa in antioksidantov. Značilen okus olj citrusov je predvsem posledica prisotnosti določenih sestavin, in sicer linaloola, citrala in linalil acetata [59]. Vendar pa limonen in pinen, ki sta prisotna v sestavi EO, nista bila preveč naklonjena. Poleg tega so razmeroma nestabilne spojine in se razgradijo, ko so izpostavljeni toploti in svetlobi, ter jih odstranimo iz olja, da podaljšamo življenjsko dobo izdelkov [59,60]. Korenine lipe so v tradicionalni medicini uporabljali kot antipiretik in antipiretik. Lubje limonovca pogosto kuhamo v vodi, da dobimo prevretek in ga jemljemo kot zdravilo za gonorejo in sorodne bolezni. V mnogih plemenskih populacijah korenine rastline sušijo in žvečijo proti glavobolu in glivičnim učinkom v želodcu in črevesju. Komponente EO citrusov imajo številne prednosti, če jih jemljemo peroralno zaradi svojih protivirusnih, antiseptičnih, protimikrobnih, adstrigentnih, obnovitvenih, stimulativnih in antioksidativnih lastnosti [12,46,48,61–65].

Bergamotka EO ima grenak aromatični okus in značilno prijetno aromo. Je priljubljena farmakopeja v mnogih državah. Poročali so tudi o njegovem hipolipemičnem in hipoglikemičnem delovanju, protivnetnih in protirakavih lastnostih [66–70]. V ljudskem zdravilstvu v mnogih državah so ga pogosto uporabljali za vročino in parazitske bolezni. Zaradi njegovih pomembnih protimikrobnih lastnosti se je izkazalo za koristno pri zdravljenju okužb v ustih, koži, dihalih in sečilih, gonokoknih okužbah, levkoreji, vaginalnem pruritusu, tonzilitisu in vnetem grlu [71]. Opazili so, da BEO in hlapi kažejo odpornost proti običajnim patogenom, ki se prenašajo s hrano. Poroča se, da je komponenta EO linalol najučinkovitejša antibakterijska komponenta [72]. Poročali so tudi o njegovem protibakterijskem in protiglivičnem delovanju proti številnim mikrobnim sevom, kot so Campylobacter jejuni, Escherichia coli O157, Listeriamono cytogenesis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, dermatofiti in okužbe, ki jih povzroča vrsta Candida [73–75]. Poročali so, da filmi na osnovi hitozana s koncentracijami 0,5, 1, 2 in 3 % m/m, ki vsebujejo BEO, kažejo pomemben zaviralni učinek, odvisen od odmerka, proti Penicillium italicum [76].

Bergamotin (5-geranoksipsoralen), pomembna sestavina v Eosu, je naravni furanokumarin. Lahko ga ekstrahiramo iz pulpe pomela in grenivk ter lupine in pulpe pomaranč bergamotke. Med poskusnimi študijami na morskih prašičkih je bilo ugotovljeno, da znatno zmanjša elektrokardiografske spremembe. Slednje je značilno za krče koronarnih arterij in srčne aritmije, ki jih izzove pritisk. Ugotovljeno je tudi, da bergamotin poveča odmerek ouabaina, ki je potreben za induciranje ventrikularnih prezgodnjih utripov, ventrikularnih tahiaritmij in smrti. Eksperimentalne študije kažejo, da ima bergamotka potencialne antianginozne in antiaritmične lastnosti [77]. V drugem poskusnem modelu angioplastike pri podganah so opazili, da predobdelava s hlapno frakcijo EO bergamotke na način, ki je odvisen od odmerka, zmanjša proliferacijo neointime, skupaj s tvorbo prostih radikalov in izražanjem LOX-1. Znano je, da je lektinu podoben oksi LDL receptor-1(LOX-1) vpleten v proliferacijo gladkih mišičnih celic in nastanek neointime, ki se pojavi v poškodovanih krvnih žilah [66]. Poleg tega so opazili, da EO bergamotke inducira vazorelaksacijo mišje aorte z aktiviranjem kanalov K plus in zaviranjem dotoka Ca2 plus [78]. Slednji različno modulira intracelularne ravni Ca2 plus v vaskularnih endotelijskih in gladkih mišičnih celicah [79]. Te ugotovitve raziskav skupaj kažejo, da ima bergamotka EO potencialno aktivnost kot vazodilatator pri kardiovaskularnih boleznih. Opaženo je bilo, da so EO citrusov pri peroralni uporabi koristni pri zdravljenju anksioznosti [80].

EO citrusov so po absorpciji v prebavnem sistemu podvrženi pomembni biotransformaciji, za katero so opazili, da spreminja njihove učinke na zdravje. Pri peroralnem zaužitju EO vstopijo v prebavni sistem in njegove komponente začnejo delovati široko. Ugotovljeno je bilo, da predvsem monoterpenoidi, in sicer d-limonen, karvon, cis- in trans-karveol (CAR), perililni alkohol (POH) in geraniol, ublažijo rakotvornost eksogenih snovi. Ugotovljeno je bilo, da druge komponente EO, kot sta linalool in citral, skupaj s karvonom in geraniolom, delujejo protimikrobno v prebavnem sistemu. Protimikrobne lastnosti EO citrusov pripisujejo prisotnosti velikih količin limonena in flavonoidov v njihovi sestavi [81]. Jetrni CYP (citokrom P450) pretvorijo limonen v različne produkte. CYP delujejo na različne vrste substratov ali ciljnih molekul in opaženo je bilo, da lahko več kot en P450 deluje na isti tip substrata, ki proizvede več produktov iz istega substrata. Pri ljudeh poteka biotransformacija limonena po štirih poteh, in sicer oksidaciji endo- in eksocikličnih dvojnih vezi, oksidaciji metilne stranske verige in alilni oksidaciji obroča C6- [82]. Oksidacija eksociklične dvojne vezi, ki je prisotna v molekuli limonena, proizvaja limonen (LMN)-8,9-OH, medtem ko druge tri poti proizvajajo perililni alkohol (POH), periodično kislino (PA) in cis - in transkarveol (CAR).

Z biotransformacijo -pinena, druge glavne sestavine EO citrusov, nastanejo mirtenol, cis- in trans-verbenol. Poleg tega se care pretvori v karen-10-ol, karen-10-karboksilno kislino in karen-3,4-diol [82]. Biotransformacija EO citrusov spremeni njihovo biološko uporabnost. Na primer, glavna sestavina citrusov Eos, limonen, se zlahka absorbira v kri iz prebavnega trakta. Poroča se, da se d-limonen (označen z radioaktivno snovjo) absorbira v jetrih v 1.{{10}} h z najvišjo koncentracijo 45,1 dpm (razpad na minuto)/mg. V naslednjih 1,0 urah je bila najvišja koncentracija označenega d-limonena v nadledvičnih žlezah in ledvicah 77,3 oziroma 21,8 dpm/mg [83]. Biotransformacija limonena je hiter proces in koncentracija limonena ter njegovih metabolitov postane nezaznavna v 24 urah po zaužitju (oralnem vnosu). Produkti biotransformacije limonena (v EO citrusov) se po peroralnem zaužitju izločijo iz telesa z urinom (~60 odstotkov), blatom in dihanjem [83].

Izdelki EO citrusov po biotransformaciji kažejo določene učinke na zdravje. Opazili so, da perililni alkohol zmanjšuje pojavnost in raznolikost invazivnega adenokarcinoma debelega črevesa pri podganah (ki ga povzroči vbrizgavanje rakotvorne snovi metoksimetana (ali azoksimetana (AOM)). Poleg tega je bilo ugotovljeno, da je perililni alkohol učinkovitejši v primerjavi z limonenom v smislu kemoprotekcije pred maligni rak [84].Presnova d-limonena in -pinena v jetrih ter absorpcija komponent EO citrusov v cirkulacijski sistem skozi črevesne resice je prikazana na sliki 4. Mehanizmi gastroprotekcije, proti raku, proti- tumorsko, protivnetno, protimikrobno in lipolitično delovanje komponent EO citrusov je povzeto na sliki 5.

Slika 4 katabolizem licence in tobinena v jetrih, absorpcija komponent EO citrusov v cirkulacijski sistem skozi črevesne resice

Slika 5, Mehanizmi gastroprotekcije, proti raku, proti tumorju in prekletstvu ter mikrobiološkemu in lipolitičnemu delovanju komponent citrusov E0. Kaspaza (ključna beljakovina, ki inducira apoptozo) (85-2). okrajšave; PPAR-: (receptor alfa, aktiviran s peroksisomskim proliferatorjem), bd 2 (protein limfoma B-celic 2) Bax bcl 2-povezan X), NF-KB jedrski faktor-B), LXR- (jetrni X receptor beta) , TGS LDL. ([rigliceridi 8 lipoproteinov nizke gostote), FBC (glukoza v krvi na tešče), ROS (reaktivne kisikove vrste), TNF-a (faktor tumorske nekroze alfa), IL (interlevkini), ATP (adenozin trifosfat).

Mehanizem kemoprotekcije z monoterpeni je bil pojasnjen z več hipotezami, in sicer z G1-blokado, indukcijo celične apoptoze ali celične smrti, poslabšanjem stresnega stanja znotraj endoplazmatskega retikuluma in spremembo v presnovni poti mevalonata. Verjame se, da perililni alkohol v glavnem blokira modifikacijo onkoproteinov Ras; zavirajo farnezil-protein transferazo (FPTazo) in geranilgeranil protein transferazo (GGPTaze), medtem ko drugi presnovki limonenske biotransformacije, npr. cis- in trans-karveol (CAR), inducirajo protivnetno delovanje z zaviranjem nastajanja superoksid dismutaze (SOD) ter dušikov oksid in signalna pot NF-κB. Poleg tega so opazili, da mirtenol ter cis- in trans-verbenol (produkti biotransformacije -pinena) povzročajo gastroprotektivne in antiishemične učinke [82,93].

Vprašaj za več:

E-pošta:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950