Современные представления о эфирных маслах: химия, биологическая активность и перспективы для сельского хозяйства Австралии. Обзорная статья, часть 3.
Авторы: Nicholas Sadgrove и Graham Jones
Agriculture 2015, 5(1), 48-102; https://doi.org/10.3390/agriculture5010048
3. Подробнее об эфирных маслах в австралийском контексте
3.1. История использования эфирных масел в Австралии
Первое эвкалиптовое масло, вошедшее в британскую фармакопею под названием Oleum Eucalypti, было широко известной сегодня формой, богатой цинеолом [96]. Наиболее распространенными видами эвкалипта (Myrtaceae), используемыми для производства хорошо известного эфирного масла, богатого 1,8-цинеолом (29), являются, среди прочего, “blue mallee” (Eucalyptus polybractea R.T.Baker), the “broad leaf peppermint” (Eucalyptus dives Schauer var C), Eucalyptus leucoxylon F.Muell, Eucalyptus sideroxylon A.Cunn, Eucalyptus oleosa F.Muell, Eucalyptus radiata Sieber var australiana и другие [90]. В настоящее время большая часть мирового производства эвкалиптового масла из эвкалиптов осуществляется в Португалии и Испании, которые продвигают Eucalyptus globulus Labill. как предпочтительный сорт; тем не менее, с точки зрения валового производства Китай лидирует с маслом "китайского эвкалипта", побочным продуктом производства камфоры (17) из Cinnamomum camphora L. (Lauraceae).
Другая форма эвкалиптового масла, богатая кетоном пиперитоном (38), производится в Австралии на коммерческих плантациях другого вида Eucalyptus dives. По объемам основной поставщик этого масла базируется в Свазиленде в Южной Африке. Это масло, богатое пиперитоном (38), также может быть получено из Eucalyptus piperita Sm (Myrtaceae), которое было впервые дистиллировано хирургом Первого флота Denis Considen в 1788 году. (Lamiaceae), отсюда и ботаническое название [97,98]. Хотя субъективное сравнение верно, в эфирных маслах Mentha piperita преобладают ментол (8), ментон (39) и пулегон (40) [99], но они не содержат пиперитона (38).
Этот отчет отражает естественную тенденцию ранних австралийских колонизаторов сосредоточиться на видах, которые в некоторой степени напоминали те, которые уже описаны в британской или европейской фармакопее. Это можно рассматривать как препятствие с точки зрения доступа к богатым существующим традициям медицины аборигенов Австралии. При этом существует множество примеров колониальных лекарств, взятых из среды Австралии, которые на самом деле не использовались аборигенами. Во многих таких случаях аборигены знали о лекарствах, которые более эффективно боролись с соответствующими недугами, чем те, которые были выбраны ранними колониальными поселенцами.
Масло с высоким содержанием пиперитона (38), полученное Considen из Eucalyptus piperita, по-видимому, представляет собой первую зарегистрированную перегонку эфирного масла из австралийских видов эвкалипта. Полученный продукт был одним из первых полезных товаров, экспортируемых колонией в Британию. Хотя на протяжении более 100 лет ошибочно считалось, что это заслуга «Главного хирурга колонии» Джона Уайта, позже Maiden пояснил, что это было неправильно, когда он изучил письмо, адресованное сэру Джозефу Бэнксу. Рассмотрим, кто прислал ему образец масла для использования в лечебных целях [90].
Что касается масел, богатых цинеолом, из видов эвкалипта, помимо лечебных применений, обеспечивающих снятие заложенности при кашле и простуде, есть традиционные сообщения об использовании "тасманийской голубой смолы" (Eucalyptus globulus) в качестве репеллента от комаров. Соответственно, ему дали разговорное название «дерево лихорадки» или «дерево профилактики лихорадки», поскольку листья развешивали в домах и вокруг них, чтобы предотвратить возникновение малярии и других болезней, переносимых комарами. Интересно, что отсутствие малярии в Новой Каледонии в то время объяснялось высокой распространенностью хемотипа Melaleuca quinquenervia (Myrtaceae), богатого цинеолом [90]. Более того, Prostanthera cineolifera (Lamiaceae), названная так из-за более высокого выхода 1,8-цинеола (29), также использовалась в качестве репеллента от насекомых ранними колонизаторами [86]. Кстати, Maiden [96] сообщил, что эвкалиптовое масло может быть полезным для лечения малярийных симптомов, хотя и менее эффективно, чем хинин, но, тем не менее, способно принести облегчение. Однако именно репеллентная активность 1,8-цинеола (29) легла в основу его использования в домах и вокруг них.
Некоторые из наиболее известных эфирных масел Австралии были перечислены Мэйденом еще в 1889 году. В их число входили такие виды, как Eucalyptus globulus, Eucalyptus citriodora, Backhousia citriodora (Myrtaceae) и Melaleuca alternifolia (Melaleuca linarifolia: Myrtaceae). Из текста очевидно, что Мэйден [96] отдавал предпочтение ряду видов, которые по ряду причин не достигли значительной коммерческой ценности. Например, потенциально гепатотоксичное эфирное масло из Zieria smithii (Rutaceae) внесено в список из-за его усиливающей вкус активности, хотя недавно было продемонстрировано, что в его эфирном масле присутствуют потенциально канцерогенные фенилпропаноиды, сафрол (14) и метилэвгенол (15). [79]. Виды эвкалипта составляли большую часть внимания Мэйдена, но видам Melaleuca также уделялось должное внимание.
Хотя хорошо известная Melaleuca alternifolia (Melaleuca linarifolia) упоминается Мейденом лишь вкратце [96], Melaleuca leucadendra (Melaleuca leucadendron), вероятно, лучше всего описана им. Из-за сходства этого эфирного масла с маслом малайского каепута (Melaleuca cajuputi: Myrtaceae) дереву было дано народное название «дерево каепут». Описание Мэйденом предпочтительного метода подготовки листьев к гидродистилляции несколько напоминает современную технику увядания листьев после сбора урожая, которая используется в настоящее время для коммерческого производства TTO (tea tree oil) из Melaleuca alternifolia. Перед гидродистилляцией этот метод включал сбор листьев, хранение в мешке и увядание в течение примерно одного дня перед мацерацией листьев и замачиванием в воде для ферментации на следующий день [96].
Maiden рекомендовал этот метод для экстракции эфирных масел из любого вида Melaleuca. Последняя часть этого метода, включающая ферментацию мацерированных листьев в воде, сегодня обычно не используется, но, возможно, стоит изучить возможность того, что она может улучшить выход эфирных масел, облегчая гидролиз гликозидно связанных эфирных масел. Предварительная подготовка листьев для ферментации все еще широко используются для производства эфирных масел из M. cajuputi в Азии и Индии.
К 1980-м годам только два австралийских эфирных масла добились значительного успеха на международном рынке. Это были богатые цинеолом эфирные масла эвкалипта и чайного дерева. Что касается выхода на международный рынок, Крибб и Крибб [96] предполагают, что ограничивающими факторами являются отсутствие плантаций коммерческого масштаба и отсутствие неофициальных ссылок, описывающих традиционные способы использования масла. Современные фармакологические исследования, основанные на традиционном медицинском использовании растений австралийскими аборигенами, также способствуют возникновению этой рыночной ниши. В значительной степени исследование, которое следует в этой диссертации, является попыткой сделать именно это. Сказав это, в первую очередь наличие жизнеспособных плантаций является ограничивающим фактором. В настоящее время меры по привлечению общин аборигенов к выращиванию и сбору урожая подходящих сортов будут направлены на устранение обоих этих факторов, а также на обеспечение источника столь необходимой занятости.
Наглядный урок, подтверждающий вышеприведенную гипотезу, дает история индустрии австралийского сандалового дерева (Santalum spicatum R.Br: Santalaceae). Эфирное масло с преобладанием сесквитерпенолов известно своей лечебной активностью, что впервые продемонстрировали аборигены Австралии, которые использовали смеси от кашля и простуды или в качестве мази (из орехов) для массажа мышц [90]. Дым восточно-австралийских видов сандалового дерева (Santalum lanceolatum R.Br: Santalaceae) использовался для отпугивания комаров в Новом Южном Уэльсе [98] или для ароматерапии младенцев в Северной территории [100]. Последующие фармакологические испытания показали хорошую антимикробную активность против таких видов микробов, как Candida albicans или Staphylococcus aureus [101].
Поскольку дистилляция Santalum spicatum требовала уничтожения сердцевины дерева, производство эфирных масел оказало негативное влияние на дикие популяции. Из-за того, что дерево привыкло расти как паразит на других деревьях, отрастание было очень медленным, поэтому устойчивость отрасли оказалась под угрозой исчезновения диких популяций [90]. Таким образом, ограничивающим фактором было прежде всего отсутствие жизнеспособных насаждений. Недавно отрасль начала восстанавливаться с появлением таких инициатив, как Australian Sandalwood Network или WA Sandalwood Plantations, так что продукт снова стал доступным для потребителей.
Еще одним сценарием, демонстрирующим, как отсутствие плантаций является ограничивающим фактором в создании коммерческой ниши, является недавнее появление на рынке эфирных масел Callitris intratropica Benth. (Cupressaceae). Одно время C. intratropica была ботанически классифицирована как C. columellaris F.Muell вместе с C. glaucophylla Joy Thomps. & L.A.S.Johnson [102]. Поскольку эти виды были известны под одним названием, многие этноботанические записи, описывающие традиционное медицинское использование австралийскими аборигенами C. columellaris, включали упоминания о C. intratropica. Медицинское применение включало местное применение с использованием экстрактов гидрофильных или животных жиров, а также лечение дымом различных заболеваний [90]. Barr [100] дает более четкие сведения о традиционном медицинском применении, особенно C. intratropica, которое, помимо местного применения для эффектов, соответствующих противомикробной активности, также включало использование отвара внутренней коры и местное применение для облегчения болей в животе и судороги, возможно достигаемые за счет трансдермального всасывания соответствующих лекарственных средств.
Колониальные поселенцы начала 19-го века также знали о медицинском использовании видов Callitris, и хвою обрабатывались паром и вдыхались от озноба и боли. Maiden заявил, что;
«Нет ничего более восхитительного, когда подходишь зимним вечером к поселку, где кипарисовая сосна используется в качестве топлива. Его восхитительный аромат разносится по воздуху на многие мили и часто является первым знаком того, что усталый путешественник чувствует, что он приближается к человеческому жилищу и что его долгое путешествие подходит к концу».[103]
После того, как было обнаружено, что дома, построенные из древесины Callitris, противостояли заражению термитами в течение нескольких десятилетий, была предпринята попытка развития лесной промышленности для международного экспорта [96]. Планом было создание плантации C. endlicheri F.M.Bailey (Cupressaceae). К большому разочарованию Maiden, это оказалось экономически нецелесообразным из-за высоких затрат, связанных с транспортировкой древесины с предполагаемых плантаций в Новом Южном Уэльсе на Северную территорию, откуда корабли будут доставляться дальше в Юго-Восточную Азию и за ее пределы.
Только в 1960-х годах, спустя много времени после смерти Maiden, на Северной территории была создана лесная плантация C. intratropica. После катастрофического возникновения циклона Трейси в Дарвине в 1974 году было замечено, что сооружения, построенные из древесины Callitris, не были такими устойчивыми. Поэтому древесина не считалась достаточно прочной для использования в инфраструктуре, и плантации были заброшены. В 1995 году было впервые обнаружено голубое эфирное масло из древесины C. intratropica, и быстро была создана индустрия эфирных масел, подтвержденная фармакологическими исследованиями, демонстрирующими антибактериальную и возможную противовоспалительную активность и поставляемыми с существующих плантаций [104].
Что касается новаторских усилий более ранних австралийцев по изучению эфирных масел в Австралии, еще одно из имен, часто упоминаемых в литературе, - это Arthur de Ramon Penfold (1890–1980), фитохимик, проявляющий особый интерес к эфирным маслам Австралии [105,106]. Пенфолд обрел международную репутацию за свою работу в области химии, когда он начал характеризовать необычные компоненты эфирных масел, уникальные для австралийской флоры. Пенфолд также выяснил структуру пиперитона (38) и продемонстрировал, как из него могут быть синтезированы ментол (8) и тимол [105,106]. Пенфолд внес значительный вклад в шеститомную работу Эрнеста Гюнтера «Эфирные масла» [107].
В 1915 году Пенфолд стал химиком-исследователем и помощником начальника отдела перегонки эвкалиптового масла в компании Gillard Gordon Ltd. [105,106]. Многие виды эвкалипта были частью европейской фармакопеи более 100 лет. В относительном выражении эфирное масло Melaleuca alternifolia Cheel. только недавно завоевало международную нишу. Именно Пенфолд продемонстрировал значительную антибактериальную активность эфирного масла M. alternifolia в серии статей, опубликованных в 1920-х и 1930-х годах [108]. До этого антимикробная активность M. alternifolia была знакома жителям Бунджалунг из северо-востока Нового Южного Уэльса, которые не использовали эфирные масла как таковые в лечебных целях, а скорее вдыхали их.
Сегодня эфирное масло M. alternifolia официально известно как масло чайного дерева (TTO); однако большое количество видов Melaleucas и Leptospermum также называют чайными деревьями, что может сбивать с толку. Название Чайное дерево на самом деле происходит из дубильных веществ, которые могут вызывать коричневатый цвет в озерах и водотоках; отсюда и название озера Чайного дерева на северном побережье Нового Южного Уэльса [56].
После того, как Пенфолд провозгласил антимикробные свойства TTO, его первое значительное документально подтвержденное использование было в середине 1920-х годов, когда масло чайного дерева начали применять в качестве антисептика в хирургии и стоматологии. После этого, во время Второй мировой войны, его использовали в качестве дезинфицирующего средства на военных заводах, чтобы ограничить заражение рабочих после травм кожи. Кроме того, солдатам Второй мировой войны также выдавали ТТО при оказании первой помощи детям. После появления антибиотиков о TTO в конечном итоге забыли, и к 1960-м годам масло стало редким товаром. В 1976 году Эрик Уайт, убежденный в возрождении интереса к TTO в современном обществе, основал плантацию недалеко от Кораки на севере Нового Южного Уэльса. Сегодня TTO используется в производстве мыла, шампуней и дезинфицирующих средств. Масло поступает с промышленных плантаций в Новом Южном Уэльсе, Квинсленде и Западной Австралии [108].
Еще одно эфирное масло, заслуживающее упоминания в связи с его долгой историей в Австралии, происходит из западно-австралийского вида Boronia megastigma Bartl. (Rutaceae) [98]. Хотя оно более известно коммерчески своими ароматными цветами, производство эфирных масел было начато в начале 1900-х годов и пришло в упадок, поскольку в то время его собирали в дикой природе и сталкивались с проблемами, аналогичными отраслям, сосредоточенным на S. spicatum. За последние 20 лет на Тасмании были созданы плантации, которые имели переменный успех, но сейчас эфирные масла B. megastigma, богатые β-иононом и додецилацетатом, а также их абсолюты, полученные из цветов и используемые для придания вкуса пищевым продуктам, выпускается под названием «Коричневая борония» [109].
3.2. Современная индустрия эфирных масел
В связи с недавним всплеском интереса к здоровому образу жизни, дополнительным методам лечения и сектору несинтетических товаров для здоровья в сочетании с обеспокоенностью, вызванной растущей устойчивостью патогенов к обычным антибиотикам, рынок эфирных масел, кремов и лосьонов с подходящей рецептурой начал активно расти. Хотя из австралийских растений было выделено значительное количество соединений антибиотиков, больше внимания уделялось эфирным маслам [56].
Сегодня эфирные масла получают либо с плантаций, либо в дикой природе, собираемых из популяций, которые выросли до явно неестественной плотности из-за изменения режима пожаров. Хорошим примером этого может быть Eremophila mitchellii Benth. (Scrophulariaceae). В начале 20 века, когда популяции S. spicatum (Santalaceae) начали сокращаться из-за чрезмерной вырубки, ароматные эфирные масла, богатые эремофиланом, из сердцевины E. mitchellii были временно использованы в качестве альтернативы, но субъективные и химические различия между этими эфирными маслами препятствовали тому, чтобы это изменение вступило в силу [56].
Хотя некоторые народные названия включают “Buddah Wood”, “False Sandalwood” и “Native Sandalwood”, другое название “Bastard Sandalwood” возможно, является наиболее известным из предыдущих попыток использовать его в качестве альтернативы S. spicatum. Индустрия эфирных масел E. mitchellii сегодня обязана своей жизнеспособностью из-за чрезмерного роста популяций в южно-австралийских хребтах Флиндерс. Хотя древесина и эфирное масло известны своей противотермитной активностью [110], эфирное масло продается как ароматерапевтическое дополнение к медитации [56].
Еще одно растение, известное своей устойчивой к термитам древесиной, - это уроженец Тасмании Kunzea ambigua Sm. (Миртовые). Подобно обнаружению устойчивости к термитам у E. mitchellii, тасманские фермеры заметили, что столбы ограды, произведенные из K. ambigua, остались нетронутыми, в то время как другие - нет. Наиболее известен тот факт, что в 1993 году Джон Худ произвел эфирное масло из этого растения, когда заметил, что его северный пограничный забор, построенный из дерева K. ambigua, остался нетронутым спустя 35 лет. Интересно, что народное название «Клещевой куст» происходит из наблюдений ранних колонизаторов над предпочтением, которое дикие животные отдавали сну под кустом, что в конечном итоге продемонстрировало защитные преимущества от заражения клещами [56].
Эфирные масла, полученные из листьев K. ambigua, демонстрируют высокую степень вариации компонентов от преимущественно монотерпеноидных до преимущественно сесквитерпеноидных композиций, характеризующихся такими компонентами, как α-пинен (2), 1,8-цинеол (29), спатуленол, бициклогермакрен, глобулол ( 52), ледол (53) и виридифлорол [111]. Некоторые из этих масел необычны из-за более высокого содержания сесквитерпенов. Что касается биологической активности, масло известно анекдотически своей противовоспалительной активностью, что привело к его использованию для местного применения для лечения укусов насекомых, зуда и раздражения [56].
Как и E. mitchellii, коммерческие количества масла Kunzea, известного как Ducane Kunzea, также производятся из дикого урожая. Однако, в отличие от ранее упомянутых S. spicatum и E. mitchellii, эфирные масла производятся из листьев, а не из сердцевины. С экологической точки зрения дикие популяции на протяжении тысячелетий поедались дикими животными, поэтому сбор листьев - явление не новое и, следовательно, устойчивое. Таким образом, ожидается, что коммерческий рост индустрии Kunzea будет ограничиваться не снижением плотности видов или угрозой плотности диких популяций, а скорее скоростью омоложения листьев [56].
Помимо ранее упомянутых Eucalyptus spp., а также E. mitchellii, S. spicatum и M. alternifolia, к другим примерам плантаций эфирных масел в промышленных масштабах, производимых сегодня в полном объеме, относятся: анисовый мирт (Syzygium anisatum Craven and Biffin: Myrtaceae), фрагония (Agonis Fragrans JRWheeler and NGMarchant: Myrtaceae), лимонный мирт (Backhousia citriodora F.Muell: Myrtaceae), лимонное чайное дерево (Leptospermum petersonii F.M.Bailey: Myrtaceae), мирт медовый (Bracelet Honey Myrtle) (Melaleuca armillaris Sm. Myrtaceae) [112,113], неролина (Melaleuca quinquenervia STBlake CT Nerolina: Myrtaceae), найоли (M. quinquenervia STBlake CT Niaouli: Myrtaceae) и розалина или лавандовое чайное дерево (Melaleuca ericifolia Sm: Myrtaceae) [111]. Это последнее эфирное масло, розалина, производится как из дикорастущих растений, так и из коммерческих плантаций [56].
3.3. Последние инновации в индустрии австралийских эфирных масел
Как упоминалось ранее, возможно, наиболее важным фактором для создания жизнеспособных производств, ориентированных на избранные эфирные масла и натуральные продукты, является создание коммерческих плантаций. В качестве необходимой прелюдии важно провести исследования химических свойств и фармакологические мероприятия, чтобы дополнить этноботанические записи о традиционном использовании австралийскими аборигенами. Хемогеографические исследования демонстрируют вариацию встречающихся в природе хемотипов, и в сочетании с соответствующими фармакологическими действиями они помогают в идентификации и продвижении важных хемотипов сортов. Ботанические и хемотаксономические исследования также важны в отношении определения хемотипов этих сортов.
Что касается недавних исследований, посвященных этнофармакологическим исследованиям австралийских растений, с 1960-х годов было выявлено значительное количество новых химических структур. Значительная часть этих новых структур была извлечена из видов Eremophila и Myoporum (Scrophylariaceae). Что касается эфирных масел, то в течение нескольких десятилетий все дикие образцы Eremophila longifolia ошибочно рассматривались в контексте гидродистилляции эфирного масла из редкого хемотипа, встречающегося на северо-западе Западной Австралии [22], который давал эфирное масло с выходом 5,5% из влажных листьев почти полностью состоящее из потенциально гепатотоксичных фенилпропаноидов сафрола (14) и метилэвгенола (15). Это послужило препятствием для медицинских исследований других эфирных масел E. longifolia.
В сочетании с сообщениями о другом хемотипе на Северной территории, идентифицированном Барром [100], с монотерпеноидным характером, преимущественно состоящим из α-пинена (2) и лимонена (3), удивительно, что инициативы по внедрению товарной культуры E. longifolia для производства эфирных масел, все еще в определенной степени скомпрометированы утверждениями о том, что этот вид в целом дает потенциально вредное эфирное масло сафрол (14) / метилэвгенол (15). Конечно, как упоминалось ранее, растения, производящие это масло, имеют относительно ограниченный географический ареал (область Мерчисон, Западная Австралия). Очевидно, что неправильные представления о масле E. longifolia следует обновить.
Через несколько лет после того, как Барр [100] охарактеризовал хемотип лимонен (3) у E. longifolia, Smith et al. [114] идентифицировали три других хемотипа, встречающихся в Новом Южном Уэльсе. Один из этих хемотипов дает особенно высокий выход эфирного масла с преобладанием монотерпенкетонов (изоментон (41) / ментон (39); CT.A / хемотип А), что имеет большие перспективы на коммерческом уровне, учитывая высокий выход масла и локализованное изобилие (Таблица 3). Это масло, обогащенное изоментоном (41) / ментоном (39) (CT.A), подвергается гидродистилляции с выходом эфирного масла из свежих листьев в диапазоне от 3% до 8%. Два других хемотипа, во-первых, включали CT.B, состоящий преимущественно из караханаенона (42), и, во-вторых, CT.C, состоящий преимущественно из монотерпенов, таких как α-пинен (2), лимонен (3), α-терпинолен и значительной части борнеола (18) [114].
Что касается идентификации и разграничения хемотипов эфирных масел Eremophila longifolia, теперь ясно, что первый такой хемотип, идентифицированный в 1971 году Делла и Джеффрис, с эфирным маслом, состоящим преимущественно из потенциально гепатотоксичных канцерогенных фениопропаноидов сафрола (14) и метилэвгенола (15) ограничен небольшим географическим регионом на крайнем западе Австралии, в центрально-западном районе Западной Австралии. Это важно, поскольку, хотя E. longifolia широко распространена на территории Австралии, все еще преобладают представления о том, что этот единственный хемотип отражает составляющие всех особей этого вида. Это просто неправда. Дальнейшее уточнение показывает, что этот хемотип является необычным биотипом с диплоидной цитологией [115].
Всего в Австралии было идентифицировано три диплоидных популяции E. longifolia, две другие географически сгруппированы в западной части Нового Южного Уэльса и производят эфирные масла на основе терпеноидов через мевалонатный путь. Эти богатые кетонами хемотипы, как и в случае с фенилпропаноидным типом, дают значительно высокие выходы эфирных масел, что делает их потенциально пригодными для коммерческой разработки. Первым из этих типов является тип изоментона (41) / ментона (39) (CT.A), описанный выше.
Второй - это недавно обнаруженный высокоурожайный караханаенон (42) типа (CT.B) с выходом в диапазоне 1–5% для диплоидных образцов [115]. Известный ранее тетраплоидный кариотип дает 0,3–0,7% [113]. Оба этих высокоурожайных диплоидных типа являются хорошими кандидатами в качестве культурных сортов для коммерческих плантаций. Если такие плантации будут созданы и развиты, это внесет значительный вклад в промышленность эфирных масел Австралии. Эфирные масла и / или экстракты из высокопродуктивного CT.A изоментона (41) / ментона (39) типа могут быть использованы для изготовления мазей и лосьонов, подходящих для местного, противогрибкового, ароматерапевтического и космецевтического / эстетического применения (Таблица 3). В настоящее время неясно, как можно использовать CT.B, но караханаенон (42) уже пользуется спросом в качестве сырья в индустрии ароматизаторов, а также может быть полезен в качестве химической основы для дальнейшей разработки лекарств.
Помимо пяти хемотипов эфирных масел E. longifolia, описанных выше, были обнаружены еще четыре [115]. Одно из этих новых эфирных масел с преобладающими компонентами борнил- (20) и фенхилацетата (22) похоже по составу на противомикробное эфирное масло, полученное из Eremophila bignoniiflora [81]. Традиционное этномедицинское использование E. bignoniiflora австралийскими аборигенами предполагало применение в соответствии со спазмолитическим действием и терапией головной боли. Поскольку эфирные масла, богатые сложными эфирами, часто обладают спазмолитическим и успокаивающим действием, эфирные масла E. bignoniiflora могли способствовать этому эффекту. То же самое эфирное масло, полученное из нового хемотипа E. longifolia, более урожайного, могло бы продаваться для лечения головных болей, нервного напряжения или желудочно-кишечных расстройств.
Интересно, что еще один из недавно охарактеризованных хемотипов E. longifolia продуцирует эфирное масло, состоящее преимущественно из фенхона (23) и камфары (2-борнанон) (17), которые являются аналогами ранее упомянутых фенхил- (22) и борнилацетата ( 20) соответственно после удаления ацетатных групп [115]. В случае фенхона (23) и камфары (17) кетон находится на месте сложного эфира; однако в случае другого известного хемотипа, в котором преобладают фенхол (21) и борнеол (18), спиртовая функциональная группа находится на месте сложного эфира. Очевидно, что масла, производимые этими тремя хемотипами, имеют очень похожее биосинтетическое происхождение.
Эфирные масла, в которых преобладают спирты, фенхол (21) и борнеол (18), продемонстрировали высокую антимикробную активность в отношении дрожжей C. albicans, видов бактерий, таких как Staphylococcus aureus, S. epidermidis, и видов патогенных грибов для человека Trichophyton rubrum, T. mentagrophytes и T. interdigitalis [62]. Аналогичную активность продемонстрировали масла фенхила (22) и борнилацетата (20) против C. albicans и S. epidermidis [81]. Эфирное масло, богатое фенхоном (23), еще предстоит протестировать на антимикробную активность.
Другой из новых хемотипов эфирных масел E. longifolia богат α-пиненом (2), сабиненом, лимоненом (3) и α-терпиноленом [115]. Сначала это эфирное масло, похоже, соответствовало более раннему типу, о котором сообщалось от особи E. longifolia, собранной в Алис-Спрингс на Северной территории. Однако необычно высокая концентрация α-терпинолена в первом делает это новое эфирное масло уникальным. На сегодняшний день в последнем из новых хемотипов, идентифицированных Садгроувом и Джонсом [115], преобладает ρ-цимен-8-ол, наряду с множеством других неидентифицированных соединений.
В настоящее время охарактеризовано как минимум девять хемотипов E. longifolia, но предварительные результаты показывают, что другие ждут подтверждения. Все хемотипы эфирных масел, встречающиеся за пределами небольшой области диплоидного типа сафрол (14) / метилэвгенол (15), диплоидного типа изоментон (41) / ментон (39) и диплоидного типа караханаенон (42), демонстрируют тетраплоидную цитологию. Типы караханаенон (42) и изоментон (41) / ментон (39) также существуют в виде тетраплоидных форм, но дают относительно низкие выходы эфирных масел по сравнению с диплоидными разновидностями. Такие тетраплоидные типы появляются как случайно возникающие особи в изолированных участках по всему ареалу E. longifolia, вероятно, возникающие в результате полового размножения и набора рецессивных аллельных признаков, связанных с биосинтезом [115].
Рассматриваемый в контексте предложений по выращиванию промышленных культур видов E. longifolia, контроль качества плантаций тетраплоидных хемотипов может включать устранение хемотипов караханаенона (42) и изоментона (41) / ментона (39), возникающих на плантациях в результате полового размножения. Однако в любом случае не ожидается, что это будет происходить с большой частотой, поскольку этот вид предпочитает размножение корневыми отпрысками.
Что касается появления непреднамеренных хемотипов в популяциях известных хемотипов, можно рассматривать появление типа сафрола (14) / метилэвгенола (15) как потенциальный риск на плантациях промышленного масштаба, особенно с учетом того, что сафрол (14) и метилэвгенол (15) были отмечены как потенциальные гепатотоксичные канцерогены. Наше исследование показывает, что риск этого ничтожно мал. До сих пор не было продемонстрировано, что сафрол (14) / метилэвгенол (15) встречается в тетраплоидной форме. Однако, даже если это действительно произойдет, родительский хемотип будет производить эфирные масла через путь шикимовой кислоты, потому что возникающие хемотипы могут не противоречить биосинтетическому происхождению родительского хемотипа. Однако, если тетраплоидный хемотип обнаружен как с фенилпропаноидными компонентами, такими как сафрол (14) или метилэвгенол (15), так и с терпеноидными компонентами эфирного масла, то этой генеалогии следует старательно избегать при разработке хемотипа сорта.
Что касается роли летучих веществ в лечебной эффективности ритуалов дыма или паровой фумигации, с использованием E. longifolia, могут быть задействованы как частично пиролизованные эфирные масла, так и более гидрофильный компонент «(-) - генифуранал» (43) [12]. Большинство компонентов эфирного масла присутствует в ткани листа перед нагреванием, но вместе с другими производными артефактами в парном дыме, образующемся, когда листья помещаются на раскаленные угли, для использования в медицинских целях, совместимых с антибактериальными или противогрибковыми применениями, а также как лактогенное действие. Процедура курения также использовалась для подготовки хирургических инструментов, без сомнения, для стерилизации, но концептуализированная как тип ритуала изгнания нечистой силы. Эфирные масла и артефакты также сопровождались пиролизованными производными, включая радикальные фрагменты эфирного масла и продукты разложения лигнина, такие как фенольные или бензоидные составляющие; вместе производят значительно усиленную антимикробную активность [10].
...
Оригинал статьи:
A Contemporary Introduction to Essential Oils: Chemistry, Bioactivity and Prospects for Australian Agriculture
https://www.mdpi.com/2077-0472/5/1/48/htm
Sadgrove, Nicholas, and Graham Jones. 2015. “A Contemporary Introduction to Essential Oils: Chemistry, Bioactivity and Prospects for Australian Agriculture.” Agriculture 5 (1):48–102. https://doi.org/10.3390/agriculture5010048.