Tsitrusviljade eeterlikud õlid aroomiteraapias: terapeutilised toimed ja mehhanismid

Märksõnad:tsitrusviljade eeterlikud õlid; aroomiteraapia; looduslikud aromaatsed ühendid;terapeutiline toimetsitrusviljade EO-d; tsitruseliste EO-de iseloomustus

Tervise jaoks kasulike Cistanche hiina hernide kohta klõpsake siin

1. Sissejuhatus

Tsitrusviljad on üks maailma rikkalikumaid puuvilju, mis sisaldab märkimisväärses koguses kasulikke sekundaarseid metaboliite [1]. Nende hulgas on tsitruseliste eeterlikud õlid (EO) olulised sekundaarsed metaboliidid; need on tavaliselt aromaatsed ühendid, mida leidub õites, lehtedes ja viljakoortes leiduvates õlinäärmetes. Enamik tsitrusviljade EO-sid ekstraheeritakse siiski puuviljakoortest, nimelt puuviljakoorest või flavedost (roheline osa) ja albedost (valge osa). Need tsitruseliste EO-d sisaldavad 85–99 protsenti lenduvaid ja 1–15 protsenti mittelenduvaid komponente [2] ning nende sisaldus ja keemiline koostis sõltuvad liigist ja ekstraheerimismeetodist [3–5]. Need lenduvad koostisosad sisaldavad suures koguses monoterpeeni süsivesinikke (70–95 protsenti) ja d-limoneeni, mis on hea antioksüdantide allikas, kõigis teatatud apelsiniliikides [6].

Tsitrusviljade EO-sid kasutavat aroomiteraapiat on ravimeetodina praktiseeritud juba iidsetest aegadest. Aroomiteraapiat kasutatakse paljude sümptomite leevendamiseks, nagu kehavalu, iiveldus, oksendamine, ärevus, depressioon, stress, unetus jne [7]. On avaldatud mitmeid teaduslikke aruandeid EO-de kasutamise kohta mitmete meditsiiniliste probleemide, sealhulgas hüpertensiooni, hüpotensiooni, kognitiivse düsfunktsiooni [8–12], füüsilise ja psühholoogilise stressi ning kurnatuse [13], ravis. EO-d ekstraheeritakse taimedest ja neid kasutatakse aroomiteraapias kontrollitud viisil, millel on vähe või puuduvad kõrvaltoimed. Praegu on EO-d ülipopulaarsed kui ohutud ja looduslikud meditsiiniliste ja raviomadustega ained ning need on heaks kiitnud USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA).

Tsitrusviljade EO-d on lõhnavad lenduvad molekulid, mis sissehingamisel võivad muuta hemodünaamilisi parameetreid või verevoolu organismis, kontrollides vereringet läbi autonoomse närvisüsteemi. Tsitrusviljade EO-sid on uuritud ka nende antimikroobse [14] ja antioksüdantse toime osas [15, 16]. Paljud tsitruseliste EO-d, nagu apelsin [17] ja mõruapelsin [18, 19], on näidanud anksiolüütilist, antidepressanti, krambivastast, valuvaigistavat ja rahustavat toimet ning mõjutavad üldist emotsionaalset käitumist. Tsitrusviljade EO-de peamised komponendid hõlmavad bioaktiivseid ühendeid, nagu monoterpeenid ja selle derivaadid, aldehüüdid, ketoonid, estrid, alkoholid, limoneen, -pineen ja -terpineen [20].

Tsitrusviljade ülemaailmne tootmine ja tarbimine

Looduslikud tooted on ülemaailmselt populaarsed oma toiteväärtuse ja vähese või olematu kõrvalmõju tõttu. Nõudlus tsitrusviljade EO järele on pidevalt kasvanud, et toota kõrgema kvaliteediga toitaineid, toite ja jooke, pagaritooteid, looduslikke köögivilja-, liha- ja kalasäilitusaineid, ravimeid, aroomiteraapiat, parfüüme, hügieenitarbeid ja isikliku hügieeni, taimetee koostisosade segamist, kosmeetikatooteid. ja nii edasi [21]. Peamised tsitruselisi tootvad riigid, kliima jätkusuutlikkus ja erinevate tsitrusviljade aastane toodang erinevates geograafilistes piirkondades on näidatud joonisel S1 (täiendavad materjalid). 2018. aastal oli tsitruseliste EO ülemaailmne turg 6,31 miljardit USA dollarit, mis prognooside kohaselt kasvab 2025. aastaks 6,5 protsenti. Aastaks 2028 on turg hinnanguliselt 9,43 miljardit [22,23 ]. Tsitrusviljade eeterlike õlide turu eraldamine ja tsitrusviljade EO-de ülemaailmne turg selle peamiste rakenduste alusel (protsentides; kuni aastani 2018) on näidatud joonisel S2 (täiendavad materjalid).

Ülemaailmne tsitruseõli turg rakenduse järgi (aastaks 2018) [22,24] ja tsitrusviljade EO turuväärtuse prognoos [25] on näidatud joonisel S3a,b (täiendavad materjalid). Tsitrusviljadest saadud EO turg (andmeaasta 2020) ja selle turuväärtuse prognoos kümnendiks on toodud maailmakaardil joonisel 1. Paljudes Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna riikides on nende kasutamise tõttu suur nõudlus tsitrusviljade EO järele mitmesugustes toitudes ja jookides, kosmeetikatoodetes ja teraapiates. Samuti eeldatakse, et nõudlus suureneb Euroopas ja USA-s, kuna neid kasutatakse toiduaine- ja joogitööstuses sagedamini ning neid kasutatakse laialdaselt aroomiteraapiates. Lisaks on tsitrusviljade EO-d muutumas ka eelistatud koostisosadeks rohelistes tõrjevahendites ning putukate ja kahjurite vastastes pestitsiidides [26].

Joonis 1. Tsitrusviljadest saadud eeterlike õlide turg, (2020) (Märkus: tulpdiagramm loodi suuremate impordi ja ekspordiga tegelevate riikide jaoks; kaart loodi ArcGIS 10.8.1 abil, UTM projektsioon võttis WGS84 datum) [24]

2. Tsitrusviljade EO ekstraheerimise, iseloomustamise ja autentimismeetodid

EO-d esinevad tsitrusviljade koore või viljakesta koore ja küünenahade rasunäärmetes. EO-d vabanevad õlikottide purustamisel mahla ekstraheerimisel või surve all koorejäätmete külmpressimisel. EO-de põhikomponent on d-limoneen [14,20]. Külmpressimine on olnud traditsiooniline eeterlike õlide ekstraheerimise meetod ja saagiseks on vesine emulsioon. Viimast tsentrifuugitakse EO kogumiseks [27]. Alternatiivina kasutatakse EO-de ekstraheerimist ka voolude eemaldamise ja destilleerimise meetodite abil. Need meetodid on osutunud tõhusaks ja tõhusaks õlikomponentide eemaldamisel õliga jahvatatud mudast. Kaasaegsed meetodid hõlmavad destilleerimistehnikaid, nt mikrolaineaurudestillatsiooni (MSD), mikrolaine hüdrodifusiooni ja gravitatsiooni (MHG) ning kohese kontrollitud rõhulanguse tehnikat (DIC). Kohene kontrollitud rõhulanguse (DIC) tehnoloogia hõlbustab nii eeterliku õli ekstraheerimist kui ka taimemaatriksi laiendamist. See parandab oluliselt õli ekstraheerimist. Selle meetodi puhul rakendatakse lühiajaliselt (~5–60 s) pidevalt kõrget aururõhku (~0,6–1.0 MPa), millele järgneb hetkeline rõhulangus. vaakumi suunas 5 kPa kiirusega, mis on suurem või võrdne 0,5 MPa s-1 . Selle töötlemise tulemuseks on proovimaatriksi kiire laienemine, automaatne aurustumine ja kiirem jahutamine, mis võimaldab lenduvaid ühendeid ja EO-sid ekstraheerida 1–4 minuti jooksul. Destilleerimisel saadud EO-d on terpeeni süsivesinike, nt d-limoneeni, ebastabiilsuse tõttu kergesti riknevad ja neil tekib ebameeldiv lõhn [28]. Ülekriitiline vedeliku ekstraheerimine (SFE) on arenev ja odav EO ekstraheerimise ja isoleerimise meetod [29]. Selle meetodi abil saab tõhusat ja kiiret ekstraheerimist teha ümbritseva keskkonna temperatuuril, ilma kahjulike orgaaniliste lahustite puudumisel puhastamisetappideta. Süsinikdioksiidi (CO2) kasutatakse SFE-meetodis selle mitteplahvatusohtliku, mittetoksilise olemuse ja hõlpsa kättesaadavuse tõttu. CO2 võib pidada ideaalseks lahustiks ja seda saab ekstraheeritud toodetest kergesti eemaldada [30,31].

MHG on väga tõhus meetod, kuna see kiirendab ekstraheerimisprotsessi mitu korda. Lisaks võimaldab see ka EO-sid taastada ilma õli koostist muutmata. MSD tehnikatel on MSD ees eelis, kuna see põhjustab taimse materjali rakuseina kiiremat rebenemist tugevate mikrolainete mõjul, mis vabastab kiiresti raku tsütoplasma, mis sisaldab õlisid. Peamised ekstraheerimismeetodid/tehnikad tsitrusviljade EO saamiseks on kokku võetud tabelis S1 (täiendavad materjalid) [4].

Ekstraheerimisprotsess annab maatriksi, mis sisaldab fütokemikaalide segu, mis tuleks üksikute ühendite saamiseks eraldada, puhastada ja isoleerida. Tsitrusviljade EO on keeruline segu ~400 lenduvast ja poollenduvast ühendist. Tavaliselt kasutatakse kolonnkromatograafiat, kiiret vastuvoolukromatograafiat (HSCC) ja kõrgjõudlusega vedelikkromatograafiat (HPLC), mis hõlmavad lahustite kombinatsioone, nagu heksaan:n-butanool, etüülatsetaat:heksaan, butanool:vesi, kloroform:metanool. jne, ühendite puhastamise ja eraldamise põhiprotsessis. Erinevad ühendid tuvastatakse ja kvantitatiivselt määratakse kaasaegsete seadmete, nt UV-nähtava, massispektroskoopia ja HPLC kombinatsiooniga. GC-d ja selle laiendusi, nagu MDGC, enantioselektiivset kapillaargaasikromatograafiat (eCGC), ülikõrge jõudlusega vedelikkromatograafiat jne kasutatakse EO eraldamiseks, identifitseerimiseks ja kvantitatiivseks iseloomustamiseks kõige laialdasemalt, kuna see on enamiku looduslike õlide lenduv ja keerukas. 32]

Gaasikromatograafia (GC) on üks populaarsemaid meetodeid ühefaasiliste auruproovide iseloomustamiseks ja sobib proovidele, mille massiühikud on 2 (molekulaarne vesinik) kuni 1500 massiühikut. Peaaegu kõik EO-d jäävad sellesse massivahemikku. GC ja MDGC kombinatsiooni muude tehnikatega, nagu massispektroskoopia (MS) ja Ramani spektroskoopia, kasutatakse kromatograafia eraldusvõime tõhususe parandamiseks ja keerukamate struktuuride analüüsimiseks. Sellised seotud analüüsid parandavad andmete kvaliteeti ja näitavad head eraldusvõimet [33]. Kahe või enama tehnika kasutamine tuvastab tsitruseliste koortest ja jäätmetest ekstraheeritud EO-de võltsimise täpsemalt [34]. Teadlased kasutasid tsitrusviljade EO-des esinevate kiraalsete ühendite enantiomeersete suhete uurimiseks ja autentimiseks samaaegse destilleerimise ja ekstraheerimise (SDE)-GC-MS ja MDGC-MS tehnikaid. Need meetodid aitasid identifitseerida 67 lenduvat ühendit, sealhulgas limoneen, -terpinene ja linalool, kui peamised ühendid ning sabineen, kamfeen ja -fellandreen vähemtähtsate ja kiraalsete aromaatsete komponentidena sidrunis ja laimis. Nerolist (Egiptuse mõruapelsini FL lill) ja lubjast ekstraheeritud EO autentsuse määramiseks kasutatakse MDGC ja GCC-IRMS kombinatsiooni [35]. Lubjal (Citrus aurantifolia Swingle ja Citrus latifolia Tanaka) põhineva Eose jaoks viidi läbi võrdlev analüüs, kasutades kahte erinevat lähenemisviisi, kasutades MDGC ja gaasikromatograafia-põlemis-isotoopide suhte massispektromeetriat (GC-C-IRMS). See uuring on esimene, mis eristab Pärsia lubjast ja võtmelubjast ekstraheeritud Eos. GC-C-IRMS-i abil tuvastati rida komponente, sealhulgas limoneen, geraniaal, -karüofüleen, trans- -bergamoteen ja -pineen ning germakreen B. MDGC määras kamfeeni, limoneeni, linalooli, -fellandreeni, -fellandreeni, -pineeni, terpineen-4-ooli, -terpineooli, sabineeni ja -tujeeni enantiomeerse jaotuse lubjaõlides. Selliseid sidekriipsustamise tehnikaid kasutatakse edukalt ka tsitruseõlipõhiste maitsejookide uurimisel. Itaalia alkohoolset siirupit uuriti süsiniku isotoopide suhte võrdlemisel, et tuvastada ehtsate külmpressitud kooreõlide olemasolu. Sel eesmärgil viidi läbi tahke faasi mikroekstraheerimine, millele järgnes GC IRMS-iga. Valitud lenduvate kiraalsete proovide enantiomeerse jaotuse määramiseks kasutati GC-d, samas kui proovide kvalitatiivsed analüüsid viidi läbi massispektromeetria abil. Tulemused kinnitati enantioselektiivse gaasikromatograafia abil [36].

Sidruniõli sõrmejälgede võtmiseks kasutatakse ülikõrge jõudlusega vedelikkromatograafiat-lennuaja-massispektromeetriat (UHPLC-TOF-MS) ja 1H tuumamagnetresonantsi (NMR) lähiinfrapunaspektroskoopiat [37]. Metaboliitide variatsioone on uuritud ka sidruniõli proovides. Sellise analüüsi järele on lõhna- ja maitsetööstuses suur nõudlus terpenoidide, Citroeni, bergamottiini, furokumariinide, flavonoidide ja rasvhapete järele. EO-des sisalduvate ainete kvantitatiivsel analüüsil põhinev iseloomustamine on oluline protsess eeterlikel õlidel põhinevas tööstuses. Tsitrusviljade EO-de iseloomustamise/autentimise erinevad meetodid/tehnikad on kokku võetud tabelis S2 (täiendavad materjalid).

3. Citrus EO komponendid

Tsitrusviljade liigid on rikkad mitmesuguste EO-de poolest, millel on palju aroomiteraapia jaoks huvipakkuvaid keemilisi komponente. Mitmed ravimites ja kosmeetikatoodetes kasutatavad koostisosad hangitakse tsitrusviljade EO-dest [38–41]. Umbes 400 ühendil, mis katavad 85–99 protsenti kogu õlifraktsioonist, on lenduvad ja poollenduvad omadused [38,39,42,43]. Tsitrusviljade EO-d saab rühmitada viide põhiklassi: süsivesinike monoterpeenid, hapnikuga rikastatud monoterpeenid, süsivesinike seskviterpeenid ja hapnikuga rikastatud seskviterpeenid. Tsitrusviljade Eose põhikomponent on limoneen, mida võib leida kogustes 32–98 protsenti [44]. Süsivesinikud, alifaatsed aldehüüdid ja hapnikku sisaldavad mono- ja seskviterpeenid on tsitrusviljade EO-des esinevate antioksüdantsete omadustega järgmised kõige olulisemad ühendite klassid. Mitmed terpeenid esinevad nende funktsionaliseeritud derivaatidena, mis on lenduvad ühendid, ning flavonoidid, diterpenoidid, steroolid, kumariinid ja rasvhapped on mõned mittelenduvad ühendid [45]. Mitmed uuringud on teatanud tsitrusviljade õitest, lehtedest ja koorest saadud EOde keemilisest koostisest. Tsitrusviljade EO koostis varieerub sõltuvalt tsitruseliikidest, päritolust, kliima- ja geograafilistest tingimustest, valmimisest, ekstraheerimismeetodist jne [14]. Tsitrusviljade EO-des esinevate lenduvate ja mittelenduvate ühendite molekulaarstruktuurid on näidatud joonisel S4 (täiendavad materjalid). Tavaliste tsitrusviljaliikide EO-des esinevate aroomiterapeutiliste komponentide koostis [3,14] on kokku võetud joonisel S5 (täiendavad materjalid).

4. Aroomiteraapia: mehhanismid

4.1. Aroomiteraapia areng

Stressitingimused muudavad hingamisprotsessi ja muutunud hingamine aktiveerib ajus limbilist süsteemi (amügdala, hipokampus ja hüpotalamus) ning kutsub esile psühhofüsioloogilisi reaktsioone. Viimane võib muuta emotsionaalseid reaktsioone. Nii on hingamine seotud emotsionaalse käitumise ja ajufunktsioonidega. Lisaks on täheldatud, et kopsuhaigused mõjutavad ajurakkude kasvu ja vähendavad hapnikuvarustust kehas ja ajus, põhjustades neurofüsioloogilisi ja neurokäitumishäireid, nimelt ärevust ja depressiooni. Veelgi enam, süsteemne vereringe, mis kannab ebapiisava hapnikuvarustusega verd, transpordib ka kopsudest põhjustatud põletiku vahendajaid. Viimased kutsuvad esile kohanemisreaktsioonid ajus ja kehas. On täheldatud, et EO-de rakendused avaldavad neuroprotektiivset ja vananemisvastast toimet ning leevendavad hingamisteede ummikuid ning valu, unetust, ärevust, depressiooni, stressi ja muid psühholoogilisi ja füsioloogilisi häireid, mis on peamiselt tingitud selle antioksüdantsetest omadustest [46]. Sissehingamisel võivad EO-d stimuleerida haistmis-, hingamis- ja seedetrakti süsteeme ning EO-d vabastavad endorfiine, et tekitada heaolutunne ja valuvaigistav toime [7]. On teatatud, et tsitrusviljade EO-d on unetuse raviks ohutud ja tõhusad. Lisaks võivad need nende lühi- või pikaajalise kasutamise tõttu vähendada ravimite ja unehäirete kõrvaltoimeid [47]. EO-d on pälvinud tähelepanu kliinilistes ja teaduslikes uuringutes, kuna need on kahjutud ja neil ei ole kõrvalmõjusid [46]. On kolm võimalust, kuidas EO-d võivad jõuda hingamis-, vereringe- ja kesknärvisüsteemi ja neile vahetult mõjuda, nimelt (i) sissehingamine läbi hingamisteede; ii) suukaudne tarbimine kapslite, tilkade või toiduna; ja (iii) paikne imendumine läbi naha [48].

4.2. mehhanism

4.2.1. Sissehingamine

Inimene suudab eristada rohkem kui 10,{1}} tüüpi aroomi. Inimestel on ~ 400 funktsionaalset geeni, mis kodeerib haistmissensoorseid neuroneid (OSN). Iga retseptor väljendab teatud tüüpi lõhnaaine vastuvõttu [49,50]. Sissehingamine on kiireim ja tõhusaim viis kesknärvisüsteemi reaktsiooni esilekutsumiseks mõne sekundi jooksul. EO molekulide sissehingamine viib aktiivsed lenduvad ühendid ajju ja vereringesüsteemi vastavalt (a) haistmissagara ja (b) hingamissüsteemi kaudu. Haistmissüsteem algab ninaõõnest, mis viib aju lähedal asuva haistmissagarani. Haistmissagara on ühendatud mitme ajupiirkonnaga, nt hüpotalamuse ja hipokampusega. Tsitrusviljade EO-des olevad lenduvad molekulid sisenevad ninaõõnde, läbivad haistmissagara, aktiveerivad haistmislimaskestas olevad sensoorsed neuronid ja sensoorsete neuronirakkude aksonid edastavad lõpuks signaalid kesknärvisüsteemi (KNS). 51–53]. "Aktiveerimine" on elektriliste signaalide initsiatsioon (lõhnaaine molekulide poolt) haistmissagaras. Signaal edastatakse haistmissagarast haistmisajukooresse. Stiimulid moduleerivad spetsiifilisi füsioloogilisi reaktsioone, mis hõlmavad meeleolu ja käitumuslikke toiminguid (emotsioonid ja tunnetus), hormoonide tootmist, kehatemperatuuri reguleerimist, seedereaktsioone, mälu, stressireaktsioone, rahustamist, seksistimulatsiooni, vererõhku, südame löögisagedust jne. [54,55 ]. On täheldatud, et kui ärevuse ja depressiooniga patsientidel kaob haistmismeel, satuvad sissehingatud lenduvad molekulid gaasivahetuse kaudu vereringesüsteemi kaudu kopsudesse ja käivitavad paranemisprotsessi. Teine EO-de moodustumine pärast sissehingamist kulgeb läbi hingamissüsteemi, mis hõlmab gaasivahetust difusiooni teel alveoolide vereringesse [49]. On selgitatud, et EO toime aju funktsioneerimisele toimub kolme põhimehhanismi kaudu: (a) nasaalsete haistmiskemoretseptorite aktiveerimine, (b) EO aktiivsete molekulide otsene imendumine neuronaalsesse rada, (c) EO aktiivsete molekulide imendumine alveolaarne vereringe.

Tsitrusviljade EO-de järgitavad teed on illustreeritud joonisel 2.

a) Nina lõhna kemoretseptorite aktiveerimine

See hõlmab nasaalsete haistmiskemoretseptorite aktiveerimist ja sellest tulenevat haistmissignaalide mõju vastavatele ajusegmentidele. Sissehingamisel liigub EO läbi ninakanali sisemuse, kus sisevoodri endoteel on õhuke ja asub aju lähedal. Seetõttu sisenevad EO molekulid kergesti kohalikku vereringesse ja ajju. Konkreetne lõhnaaine võib aktiveerida ühe või hulga OSN-retseptoreid ja genereerida elektrofüsioloogilise signaali ajju edastamiseks. Nii saab eristada ja eristada erinevaid lõhnu. Haistmisepiteeli kihti soodustavad erinevat tüüpi OSN-id. Lõhn tuvastatakse nasaalsete haistmiskemoretseptorite aktiveerimise järgi. Lõhnavad molekulid lähenevad haistmisepiteelile ja seostuvad OSN-ides esinevate dendriidi retseptoritega. See genereerib aktsioonipotentsiaali induktsiooni kaudu elektrofüsioloogilise signaali. OSN-ide aksonid ulatuvad ja koonduvad vastavasse glomeruli rakku. Viimane on seotud spetsiifilise mitraal- ja tuttrakuga. Signaalid edastatakse glomeruluse dendriitide kaudu ühendatud mitraal- ja tuttrakkude kaudu ning lõpuks haistmiskoores esinevatesse püramiidneuronitesse. Ajukoore piirkonnas stimuleerivad edastatud elektrofüüsikalised signaalid aju sihtpiirkondi veelgi [56,57]. Aju haistmiskoor on jagatud teisteks väiksemateks piirkondadeks, nimelt piriformseks ajukooreks, haistmistuberkliks ja entorhinaalseks ajukooreks. Kõik need piirkonnad projitseerivad teavet mandelkehasse (reguleerib agressiooni, söömist, joomist ja seksuaalkäitumist), hipokampusesse (reguleerib emotsioone, õppimist, mälu, lõhnamälu) ja hüpotaalamusesse (reguleerib vere glükoosisisaldust, soola, vererõhku ja hormoone). ) või 'limbilise süsteemi'. Haistmissignaalid edastatakse otse ajukooresse ja vastuseid stiimulitele väljendatakse lõhna, mälu, emotsioonide ja endokriinsete funktsioonide kaudu [58].

(b) EO aktiivsete molekulide otsene imendumine neuronaalsesse rada

EO-des esinevaid väikeseid ja lenduvaid molekule saab transportida kas rakuväliste või intratsellulaarsete transpordimehhanismide kaudu. Intratsellulaarses mehhanismis läbivad EO aktiivsed molekulid otse haistmissagara neuronaalset rada ja kanduvad edasi ajju. Molekulid seostuvad neuronite haistmisretseptorpinnaga ja käivitavad retseptori vahendatud endotsütoosi (rakud võtavad sisse väljaspool rakukeha olevaid aineid, neelates need vesiikulisse, mis avaneb uuesti raku sees ja ainest saab tsütoplasma osa). OSN-is neeldunud molekulid transporditakse endosoomide abil piki aksoneid haistmissibulale. Ekstratsellulaarses transpordimehhanismis läbivad EO aktiivsed molekulid OSN-i ja tugirakkude vahelist paratsellulaarset lõhet ning sisenevad vedelikus liikumise kaudu lamina propriasse (sidekudedesse). Lamina propriast transporditakse EO aktiivsed molekulid mööda aksoneid edasi perineuraalsesse ruumi ja jõuavad lõpuks aju parenhüümi. Lõpuks sisenevad EO aktiivsed molekulid läbi vere-aju barjääri ja vere-tserebrospinaalvedeliku barjääri, et levida aju erinevatesse piirkondadesse. EO aktiivsed molekulid interakteeruvad nüüd neurotransmitteri retseptoritega, nimelt mööduva retseptori potentsiaali (TRP) kanalivalkudega, glutamaadi ja -aminovõihappe (GABA), 5-hüdroksütrüptamiini (5-HT) ja dopamiiniga. (DA) ning avaldavad anksiolüütilist ja antidepressantset toimet [58].

(c) EO aktiivsete molekulide imendumine alveolaarses vereringes

EO auru molekulid liiguvad sissehingamisel kopsudesse ja põhjustavad kohese ja kergendava mõju hingamisraskustele, mis tekivad külma ja ülekoormatuse ajal. Sissehingatavas aurus sisalduvad EO aktiivsed molekulid läbivad hingamisteid, sisenevad kopsudesse ja jõuavad alveolaarkottidesse, kus toimub gaasivahetus alveoolide rakkude ja kapillaaride vererakkude vahel. Samal ajal imenduvad mõned molekulid ka hingamisteede, bronhide ja bronhioolide sisemistest limaskestadest. Sügav hingamine kipub suurendama sel teel kehasse imenduvate EO komponentide hulka. EO aktiivsed molekulid sisenevad neuronaalsele rajale ja EO aktiivsete molekulide imendumine alveolaarses vereringes on näidatud joonisel 3.

Joonis 3. Tsitrusviljade EO-de sissehingamine ja vastuse kohaletoimetamine kesknärvisüsteemi haistmissagara ning hingamis- ja vereringesüsteemi kaudu. a) Nina haistmiskemoretseptorite aktiveerimine (b) EO aktiivsete molekulide otsene imendumine neuronaalsesse rada (c) EO aktiivsete molekulide imendumine alveolaarses vereringes.

Sissehingatava õhuga kaasas kantavas EO aurus sisalduvad lahustuvad molekulid võivad ületada õhu-verebarjääri. Enamik EO komponente on olemuselt lipofiilsed ja hüdrofoobsed (lipiidides lahustuvate terpeenide perekond). Lipofiilsed EO komponendid võivad läbida hematoentsefaalbarjääri ja transportida kesknärvisüsteemi [58] On selgitatud, et EO toime aroomiteraapias inhalatsiooniprotsessi kaudu aju toimimise suunas toimub kolme põhimehhanismi kaudu, nimelt nasaalsete haistmiskemoretseptorite aktiveerimise kaudu. ja aktiivsete molekulide otsene imendumine. Aroomiteraapia parandab teadaolevalt meeleolu ja teatud kergeid stressiga seotud häirete sümptomeid, nagu ärevus, depressioon, isutus, keskendumisvõime kaotus ja krooniline valu. Aroomiteraapia eelised on kindlaks tehtud nii füsioloogiliste kui ka psühholoogiliste mõjude põhjal lenduvate EO komponentide sissehingamisel. EO aktiivsed komponendid toimivad limbilise süsteemi kaudu, nimelt hipokampuse, hüpotalamuse ja püriformse ajukoore kaudu.

4.2.2. Suukaudne tarbimine

Tsitrusviljad ja selle mahl on olnud iidsetest aegadest troopilistes ja subtroopilistes maades peamine ravim kõhuprobleemide korral, peale selle kasutamise toiduainetes, pagaritöökodades ja kondiitritoodetes. Laimi vilju on kasutatud lõhnavastaste ainete valmistamiseks nende aromaatsete lenduvate ainete lõhna- ja värskusmõjude tõttu. Bergamoti eeterlikke õlisid kasutatakse farmaatsiatööstuses ravimite ebameeldivate lõhnade absorbeerimiseks ning antiseptiliste ja antibakteriaalsete omaduste lisamiseks. Lisaks lisatakse mahla maitse ja antioksüdantide parandamiseks joogiveele, alkohoolsetele ja mittealkohoolsetele jookidele. Tsitrusõlide iseloomulik maitse tuleneb peamiselt teatud komponentide, nimelt linalooli, tsitraali ja linalüülatsetaadi olemasolust [59]. EO koostises sisalduvat limoneeni ja pineeni pole aga eriti eelistatud. Lisaks on need suhteliselt ebastabiilsed ühendid ja lagunevad kuumuse ja valguse käes ning need eemaldatakse õlist, et pikendada toodete eluiga [59,60]. Pärna juuri on traditsioonilises meditsiinis kasutatud palaviku- ja palavikualandajana. Sidrunipuu koort keedetakse sageli vees keetmise saamiseks ja kasutatakse gonorröa ja sellega seotud vaevuste raviks. Paljudes hõimupopulatsioonides kuivatatakse ja näritakse taime juuri peavalu ja maos ja sooltes esineva vermifuugise toime tõttu. Tsitrusviljade EO komponentidel on suukaudsel manustamisel mitmeid eeliseid nende viirusevastaste, antiseptiliste, antimikroobsete, kokkutõmbavate, taastavate, stimuleerivate ja antioksüdantsete omaduste tõttu [12,46,48,61–65].

Bergamoti EO-l on mõrkjas aromaatne maitse ja iseloomulik meeldiv aroom. See on paljudes riikides populaarne farmakopöa. Samuti on teatatud selle hüpolikeemilise ja hüpoglükeemilise toime, põletikuvastase ja vähivastase toime tõttu [66–70]. Paljude maade rahvameditsiinis on seda rahvapäraselt kasutatud palaviku ja parasiithaiguste korral. Tänu oma olulistele antimikroobsetele omadustele on see osutunud kasulikuks suu-, naha-, hingamisteede ja kuseteede infektsioonide, gonokokkinfektsioonide, leukorröa, tupe sügeluse, tonsilliidi ja kurguvalu ravis [71]. On täheldatud, et BEO ja aurud on resistentsed tavaliste toidu kaudu levivate patogeenide suhtes. EO komponent linalool on väidetavalt kõige tõhusam antibakteriaalne komponent [72]. BEO-st on teatatud ka selle antibakteriaalse ja seenevastase toime kohta mitmete mikroobitüvede vastu, nagu Campylobacter jejuni, Escherichia coli O157, Listeriamono cytogenesis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, dermatofüüdid ja Candida liigist põhjustatud infektsioonid [73–7]. On teatatud, et BEO-s sisalduvatel kitosaanil põhinevatel kiledel, mille kontsentratsioon on 0,5, 1, 2 ja 3 massiprotsenti, on märkimisväärne annusest sõltuv inhibeeriv toime Penicillium italicum'i vastu [76].

Bergamotiin (5-geranoksüpsoraleen), mis on Eose oluline komponent, on looduslik furanokumariin. Seda saab ekstraheerida pomelode ja greibi viljalihast ning bergamoti apelsinide koorest ja viljalihast. On leitud, et see vähendab oluliselt elektrokardiograafilisi muutusi merisigadega läbi viidud eksperimentaalsete uuringute käigus. Viimane on tüüpiline koronaararterite spasmidele ja vajutamisest põhjustatud südame rütmihäiretele. Samuti on leitud, et bergamotiin suurendab ouabaiini annust, mis on vajalik vatsakeste enneaegsete löökide, ventrikulaarsete tahhüarütmiate ja surma esilekutsumiseks. Eksperimentaalsed uuringud näitavad, et bergamotipiil on potentsiaalsed stenokardiavastased ja antiarütmilised omadused [77]. Teises roti angioplastika eksperimentaalses mudelis on täheldatud, et eeltöötlus bergamoti EO lenduva fraktsiooniga annusest sõltuval viisil vähendab neointima proliferatsiooni koos vabade radikaalide moodustumise ja LOX{4}} ekspressiooniga. On teada, et lektiinitaoline oksü-LDL-retseptor-1(LOX-1) osaleb vigastatud veresoontes esineva silelihasrakkude proliferatsioonis ja neointima moodustumises [66]. Lisaks on täheldatud, et bergamoti EO kutsub esile ka hiire aordi vasorelaksatsiooni, aktiveerides K pluss kanaleid ja pärssides Ca2 pluss sissevoolu [78]. Viimane moduleerib diferentseeritult intratsellulaarset Ca2 pluss taset veresoonte endoteeli- ja silelihasrakkudes [79]. Need uurimistulemused näitavad kokku, et bergamoti EO-l on potentsiaalne toime vasodilataatorina südame-veresoonkonna haiguste korral. On täheldatud, et suukaudsel manustamisel tsitrusviljade EO-d on ärevuse ravimisel kasulikud [80].

Tsitrusviljade EO-d läbivad pärast seedesüsteemi imendumist olulisel määral biotransformatsiooni, mis on täheldanud nende mõju tervisele muutvat. Suukaudsel allaneelamisel sisenevad EO-d seedesüsteemi ja selle komponendid hakkavad toimima mitmel erineval viisil. Peamiselt on täheldatud, et monoterpenoidid, nimelt d-limoneen, karvoon, cis- ja trans-karveool (CAR), perillüülalkohol (POH) ja geraniool, leevendavad eksogeensete ainete kantserogeneesi. On leitud, et teised EO komponendid, nagu linalool ja tsitraal koos karvoon ja geraniooliga, avaldavad seedesüsteemis antimikroobset toimet. Tsitrusviljade EO-de antimikroobsed omadused on tingitud rohkest limoneeni ja flavonoidide sisaldusest nende koostises [81]. Maksa CYP-d (tsütokroom P450) muudavad limoneeni mitmesugusteks toodeteks. CYP-d toimivad erinevat tüüpi substraatidele või sihtmolekulidele ning on täheldatud, et rohkem kui üks P450 võib toimida sama tüüpi substraadile, mis toodab samast substraadist mitu toodet. Inimestel toimub limoneeni biotransformatsioon nelja tee kaudu, nimelt endo- ja eksotsükliliste kaksiksidemete oksüdatsiooni, metüül-külgahela oksüdatsiooni ja C6-tsükli allüüloksüdatsiooni kaudu [82]. Limoneenimolekulis esineva eksotsüklilise kaksiksideme oksüdeerimisel tekib limoneen (LMN)-8,9-OH, samas kui ülejäänud kolm rada toodavad perillüülalkoholi (POH), perioodilist hapet (PA) ja cis - ja trans- karveool (CAR).

Tsitrusviljade EO-de teise peamise komponendi -pineeni biotransformatsioon tekitab mürtenooli, cis- ja trans-verbenooli. Lisaks muudetakse hooldus karen-10-ooliks, karen-10-karboksüülhappeks ja karen-3,4-diooliks [82]. Tsitrusviljade EO-de biotransformatsioon muudab selle biosaadavust. Näiteks tsitrusviljade Eos põhikomponent, limoneen, imendub seedetraktist kergesti verre. On teatatud, et d-limoneen (märgistatud radioaktiivse ainega) imendub maksas 1.{{10}} h jooksul, tippkontsentratsiooniga 45,1 dpm (lagunemine minutis)/mg. Järgmise 1,0 tunni jooksul leiti, et märgistatud d-limoneeni tippkontsentratsioon neerupealistes ja neerudes oli vastavalt 77,3 ja 21,8 dpm/mg [83]. Limoneeni biotransformatsioon on kiire protsess ja limoneeni kontsentratsioon ning selle metaboliidid muutuvad 24 tunni jooksul pärast allaneelamist (suukaudne manustamine) tuvastamatuks. Limoneeni biotransformatsiooni saadused (tsitrusviljade EO-des) erituvad pärast suukaudset tarbimist organismist uriiniga (~60 protsenti), väljaheitega ja hingeõhuga [83].

Biotransformatsioonijärgsete tsitrusviljade EO toodetel on teatud tervist edendav toime. On täheldatud, et perillüülalkohol vähendab käärsoole invasiivse adenokartsinoomi esinemissagedust ja mitmekesisust rottidel (mis on põhjustatud metoksümetaani (või asoksümetaani (AOM) kantserogeeni) süstimisest). Lisaks on leitud, et perillüülalkohol on limoneeniga võrreldes tõhusam keemiavastases kaitses. pahaloomuline vähk [84].D-limoneeni ja -pineeni metabolism maksas ning tsitrusviljade EO komponentide imendumine vereringesüsteemi läbi soolestiku villi on näidatud joonisel 4. Maokaitse, vähivastase, anti- Tsitrusviljade EO komponentide kasvaja-, põletikuvastased, antimikroobsed ja lipolüütilised toimed on kokku võetud joonisel 5.

Joonis 4 Litsentsi ja tobineeni katabolism maksas, tsitrusviljade EO komponentide imendumine vereringesüsteemi läbi soole villi

Joonis 5. Tsitrusviljade E0 komponentide maokaitse, sipelgavähi, kasvajavastase ja hukkamise ning mikroobide ja lipolüütiliste toimete mehhanismid. Kaspaas (peamine apoptoosi indutseeriv valk) (85-2). Lühendid; PPAR-: (peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptor alfa), bd 2 (B-raku lümfoomi valk 2) Bax bcl 2-seotud X), NF-KB Tuumafaktor-B), LXR- (maksa X retseptori beeta) , TGS LDL. ([riglütseriidid 8 madala tihedusega lipoproteiinid), FBC (paastumise vere glükoosisisaldus), ROS (reaktiivsed hapnikuliigid), TNF-a (kasvaja nekroosifaktor-alfa), IL-id (interleukiinid), ATP (adenosiintrifosfaat).

Monoterpeenide kemoprotektsiooni mehhanismi on selgitatud mitme hüpoteesi kaudu, nimelt G1-blokk, raku apoptoosi või rakusurma esilekutsumine, stressiseisundi süvenemine endoplasmaatilises retikulumis ja mevalonaadi metabolismi raja muutumine. Arvatakse, et perillüülalkohol blokeerib peamiselt Ras onkoproteiinide modifikatsiooni; inhibeerivad farnesüülvalgu transferaasi (FPTase) ja geranüülgeranüülvalgu transferaase (GGPTaasid), samas kui teised limoneeni biotransformatsiooni metaboliidid, nt cis- ja trans-karveool (CAR) indutseerivad põletikuvastast toimet, pärssides superoksiiddismutaasi (SOD) teket. ning lämmastikoksiidi ja NF-κB signaaliülekande rada. Lisaks on täheldatud, et mürtenool ning cis- ja trans-verbenool (-pineeni biotransformatsiooni saadused) kutsuvad esile gastroprotektiivne ja antiisheemiline toime [82,93].

Küsi lisa:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: pluss 86 15292862950