Гидролаты - наука и мистика

Перевод статьи: Hydrolats: Demystifying the mystical waters by Dr. Petra Ratajc

Около десяти лет назад, когда я перегоняла для исследований тонны ароматических растений, я не особо думала о гидролатах. Фактически, я выбросила десятки литров еще до того, как узнала, что они сами по себе являются ценным продуктом. Пару лет спустя встреча с гидролатом из цветков апельсина пробудила мой интерес и породила все возрастающее увлечение.

Если вам нравятся эфирные масла, скорее всего, вам также нравятся гидролаты. Они сейчас более доступны, чем когда-либо, и можно купить небольшой перегонный куб и начать экспериментировать самостоятельно. Граница между традиционным использованием трав и современными инновациями стерлась. При общем дефиците исследований и литературы легко поддаться нереалистичным ожиданиям в отношении использования гидролатов. Желание бросить какое-нибудь растение в перегонный куб и надеяться получить чудесную целебную воду, отражающую свойства всего растения, несомненно, вводит в заблуждение.

Гидролаты, гидрозоли, ароматические воды?

Для ароматерапевта все эти термины относятся к одному и тому же и могут использоваться как синонимы. Я предпочитаю термин гидролат, поскольку он наименее двусмысленен и также более распространен в Европе. Hydrolat означает беловатый, молочный вид свежего дистиллята, который со временем становится прозрачным.

С другой стороны, гидрозоль - это научный термин для обозначения определенного типа коллоида с диспергированными в воде твердыми частицами. Дистиллят, когда исходная эмульсия становится прозрачной, представляет собой раствор (однофазную смесь соединений), а не коллоид (стабильную двухфазную смесь).

Термин «вода» (на основе травы, цветов, ароматические, эфирные воды) также несколько расплывчат, поскольку он часто используется для обозначения искусственно ароматизированной воды, которая не была получена путем дистилляции.

Что же такого манящего в этих гидролатах? Это их привлекательный аромат, готовая к употреблению форма лекарственного растения, их нежная природа, пригодность для использования 1001 различными способами или щепотка тайны, окружающая их до сих пор плохо изученный состав? Или это что-то более глубокое, некий алхимический архетип человечества, который подавлялся веками, но продолжает выходить на поверхность в мире материализма, в котором нас уже ничто не удивляет?

Если в этом есть что-то, и поскольку многие из нас чувствуют необходимость стать алхимиками современности, давайте начнем с самого начала - с дистилляции. Гидролат является одним из четырех продуктов дистилляции, и двумя ключевыми параметрами, необходимыми для его понимания, являются летучесть и растворимость.

Волатильность компонентов гидролата.

Дистилляция - это метод разделения, при котором соединения разделяются на основе различий в их летучести. При перегонке ароматических растений мы обычно стремимся отделить все летучие органические соединения (ЛОС) от оставшегося остатка, используя воду и регулируя температуру и давление.

При гидродистилляции и перегонке с водяным паром ЛОС испаряются, а затем конденсируются в дистиллят вместе с водой, и гидролаты представляют собой почти чистую воду (см. Диаграмму ниже). Витамины, минералы, аминокислоты, дубильные вещества, флавоноиды, каротиноиды, горечи, алкалоиды и многие другие соединения обычно не испаряются.

Почему? Потому что они слишком тяжелые или слишком сильно связаны с молекулами воды электрическими силами, и, следовательно, их кинетическая энергия слишком мала, чтобы их можно было вывести из водной фазы. Если мы выпарим одинаковое количество гидролата и водопроводной воды из двух стаканов, только последний будет содержать белый минеральный осадок на дне.

Общее количество летучих органических соединений (ЛОС) в гидролате сильно зависит от вида растений, соотношения воды и растительного материала и времени дистилляции и может варьироваться более чем в 1000 раз. Как правило, их количество составляет от 10 до 1000 мг ЛОС на 1 л воды, что соответствует 0,001% и 0,1% в пересчете на массу (эфирные масла находятся на другом конце, близко к 100% ЛОС). На диаграмме показан приблизительный верхний предел содержания ЛОС (0,1%) для большинства коммерческих гидролатов.

Однако из-за интенсивного испарения воды во время дистилляции более крупные молекулы и частицы могут попадать в аэрозоль из капель воды (пар) и перемещаться в конденсаторе, попадая в дистиллят (Labadie et al.2015). Количество дистиллированных нелетучих веществ невелико (вероятно, в следовых количествах), и маловероятно, что это способствует биологической активности. В целом, чем агрессивнее дистилляция, тем менее чистый и более чайный гидролат будет получен.

РАСТВОРИМОСТЬ: ЧЕМ СОСТАВ ГИДРОЛАТОВ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ?

Дистиллят самопроизвольно разделяется на полярную или гидрофильную фазу (гидролат) и неполярную или липофильную фазу (эфирное масло). Полярность в значительной степени определяет степень, в которой отдельные составляющие будут распределяться по любой фазе. Чем более полярно соединение, тем более высокая пропорция распределяется в гидролате, и наоборот.

Неоксигенированные соединения (терпеновые углеводороды, такие как лимонен, пинены, β-кариофиллен) являются неполярными молекулами - они не содержат кислорода и, следовательно, не образуют водородных связей с сильно полярными молекулами воды. Следовательно, они не смешиваются с водой и, как правило, распределяются почти исключительно в эфирном масле.

С другой стороны, многие кислородсодержащие соединения, такие как спирты, альдегиды или фенолы, немного лучше растворимы в воде. Таким образом, гидролаты тимьяна, чабера, орегано, корицы, гвоздики или эвкалипта обычно имеют более высокое общее количество растворенных летучих веществ и качественно напоминают эфирные масла, в то время как это не относится к гидролатам из листьев хвойных деревьев или цитрусовых.

Наиболее прямое определение гидролата - это водный продукт дистилляции растений, насыщенный эфирным маслом. Согласно этому определению, не должно быть качественной разницы между настоящим гидролатом, полученным путем перегонки растений, и поддельным, полученным путем прямой дистилляции эфирного масла или растворения его в воде до точки насыщения (что действительно является способом получения искусственного гидролата - эфирной воды). Неужели такой продукт будет неотличим от настоящего гидролата?

Сравнение эфирных масел и гидролатов, полученных в результате одной и той же дистилляции, ясно показывает, что они являются независимыми продуктами. Некоторые компоненты присутствуют в обоих продуктах, но в разных пропорциях, а некоторые можно найти только в эфирном масле или гидролате. В исследовании мелиссы лекарственной (Melissa officinalis) 30 компонентов входили исключительно в состав эфирного масла и 24 - в гидролат, в то время как 11 компонентов были обнаружены в обоих продуктах (Garneau et al. 2014).

Сравнение эфирного масла и композиции гидролата, полученной при одной и той же перегонке.

Мелисса лекарственная (Melissa officinalis), 240 мг/л идентифицированных ЛОС;

Лаванда (Lavandula angustifolia), 602 мг/л;

Кипарисовик (Cupressus sempervirens), 26 мг/л.

Составляющие менее 1% в обоих продуктах не показаны для ясности. Данные были получены из Garneau et al., 2014 (a) и предоставлены Histria Botanica (b, c); EO = эфирное масло; HY = гидролат

Из приведенных выше диаграмм легко увидеть, что распределение компонентов между эфирным маслом и гидролатом значительно варьируется от растения к растению. Большинство компонентов присутствует только в одном из продуктов, большинство из них в незначительных количествах.

Также возможно вычислить их качественное сходство - сколько профилей идентифицированных ЛОС разделяется между эфирным маслом и гидролатом. В образце лаванды продукты имели 24,2%-ное сходство их летучих профилей, в основном за счет линалоола. В случае кипарисовика сходство составило всего 1,3%, что показывает, что гидролат и эфирное масло - это практически совершенно разные продукты.

Как отмечалось выше, мы можем ожидать большей степени сходства для растений, богатых относительно более полярными соединениями, которые легче растворяются в воде. Так, в образце лавра (Laurus nobilis; данные, предоставленные Histria Botanica, не показаны на диаграмме) эфирное масло и гидролат были на 41,1% похожими, в основном из-за общих 1,8-цинеола и линалоола.

PLANT ≠ ESSENTIAL OIL ≠ HYDROLAT

Отсутствие исследований было основным виновником приравнивания свойств эфирных масел к травам. С увеличением количества исследований ситуация в отношении эфирных масел постепенно начинает меняться, но когда дело доходит до гидролатов, многие источники по-прежнему полагаются на традиционные лечебные травы.

Несмотря на отсутствие исследований, базовые знания фитохимии позволяют нам предсказать, что мы можем и что не можем найти в гидролатах, и, таким образом, более легко оценить их ценность. Давайте посмотрим на несколько примеров биоактивных компонентов, которые вы не найдете там (или, в лучшем случае, только в следовых количествах) либо из-за низкой летучести, либо из-за низкой растворимости в воде.

• Дистилляты календулы (Calendula officinalis) не будут содержать тритерпеновые спирты, известные своими ранозаживляющими свойствами, а также антиоксидантные каротиноиды.
• В дистиллятах эхинацеи пурпурной (Echinacea spp.) не будет алкиламидов с предполагаемыми иммуномодулирующими свойствами; гиперицин и гиперфорин с антидепрессивным действием в зверобоях (Hypericum perforatum); артемизинин, сесквитерпеновый лактон с противомалярийными и противоопухолевыми свойствами, содержащийся в полыни сладкой (Artemisia annua).
  

• β-кариофиллен (BCP) - это сесквитерпен и фитоканнабиноид с огромным фармакологическим потенциалом. Он является важным компонентом каннабиса (Cannabis sativa), копайбы (Copaifera spp.), мелиссы (Melissa officinalis), черного перца (Piper nigrum), гвоздики (Syzygium aromaticum) и многих других эфирных масел. Однако он почти полностью нерастворим в воде, и вы не найдете его в гидролате (см. Пример мелиссы выше).
  
• Перегонка плодов шиповника (Rosa canina) на витамин С бессмысленна, поскольку он не испаряется. Даже если бы это было возможно, оно бы быстро окислилось из-за присутствия кислорода и высокой температуры.
  
• Танины вносят важный вклад в биологические эффекты таких растений, как шалфей, тысячелистник, гамамелис, можжевельник, кипарис, дуб и многие другие, благодаря их вяжущему действию. Однако получить дубильные вещества вы сможете только при употреблении правильно приготовленных водных настоев (отваров). Гидролаты и эфирные масла не содержат дубильных веществ или других вяжущих веществ и, следовательно, не обладают вяжущими свойствами.

Хотя эфирные масла получают из ароматических растений, гидролат можно производить из любого растения, которое вы только можете себе представить. Ни одно растение не лишено летучих соединений, включая те, которые считаются неароматическими, и вы найдете их в гидролате. Хотя такие продукты могут иметь ограниченное применение, сомнительно, что большие количества собранного растительного материала всегда могут оправдать их перегонку.

Во многих случаях гидролат просто не заменит чашку старого доброго чая! Каждый вид травяных препаратов имеет свои преимущества и недостатки; образование является ключевым при принятии решения о том, что лучше всего подходит для конкретного случая.

«ДРУГИЕ» КОМПОНЕНТЫ ГИДРОЛАТОВ

К настоящему времени должно быть очевидно, что гидролаты не являются ни разбавленной формой эфирного масла, ни концентрированной формой чая. Более уместно, мы можем описать их как водные продукты дистилляции растений с растворенными летучими веществами растений. Хотя многие летучие вещества характерны для эфирных масел, другие могут преимущественно распространяться на гидролаты. Так что же это за составляющие?

Это наименее изученная часть гидролатов и одна из причин их загадочной привлекательности. Как мы видели, это не обычные нелетучие вещества (по крайней мере, в значительных количествах), а производные жирных кислот, аминокислот и других метаболитов нетерпенового происхождения: спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры и кислоты.

Присутствие органических кислот делает гидролаты кислыми (pH <7). Большинство кислот образуются в результате гидролиза сложных эфиров или окисления альдегидов. Уксусная кислота, продукт гидролиза ацетата, вероятно, является одной из наиболее распространенных кислот в гидролатах. Но если вы когда-либо видели отчет об анализе гидролата, вы могли заметить, что органические кислоты редко упоминаются в списке.

Причина в том, что для анализа гидролата ЛОС необходимо сначала экстрагировать и концентрировать с помощью неполярного растворителя, а кислоты трудно извлекать из воды, потому что полярность делает их более растворимыми в воде, чем другие составляющие. Кроме того, некоторые кислоты очень летучие, что еще больше затрудняет их обнаружение из-за перекрытия пиков растворителя на хроматограмме (д-р Бенуа Роджер, личное сообщение).

Со временем многие процессы постдистилляции могут происходить в присутствии воды. Одним из интересных примеров является образование антибиотика турбомицина А, производного индола, придающего оранжевый оттенок гидролату оранжевых цветов, подвергающемуся воздействию солнечного света (Roger et al., 2016). Есть много интересного для изучения разнообразия, динамики и биоактивных свойств этих соединений.

НЕТЕРПЕННЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ГИДРОЛАТОВ

Некоторыми примерами нетерпеновых летучих веществ являются фенилэтиловый спирт, метилантранилат, индол, цис-3-гексенол (также известный как листовой спирт).

Фенилэтиловый спирт является одним из основных компонентов гидролата розы, но его всего около 1% в эфирном масле. Он также является основным компонентом абсолю розы, поэтому он имеет более высокую концентрацию, более низкую стоимость и ближе к аромату свежих лепестков. Тем не менее, запах эфирного масла сильнее, ярче и живее, и многие (в том числе и я!) считают его лучше, чем абсолют.

Помимо фенилэтилового спирта, метилантранилат и индол (производные аминокислот) характерны для абсолюта и гидролата цветков апельсина, придавая им тяжелое и наркотическое ощущение, в то время как они отсутствуют или присутствуют в очень небольших количествах в более свежем и ярком эфирном масле (нероли).

Листовой спирт (цис-3-гексенол) вместе с его сложным эфиром (цис-3-гексенилацетат) и альдегидом (цис-3-гексеналь) являются представителями летучих веществ зеленого листа (GLV), производных жирных кислот. Они почти повсеместно присутствуют в зеленых листьях и имеют сильный запах свежескошенной травы - это действительно то, что мы чувствуем, когда скашиваем или срываем свежие листья.

Биологически GLV действуют как сигнальные молекулы. Растения выпускают их, когда на них нападают травоядные, чтобы сигнализировать о своем присутствии хищникам или сигнализировать близлежащим растениям, чтобы они построили дополнительную линию защиты.

GLV часто обнаруживаются в небольших количествах в гидролатах, полученных из листьев, и могут способствовать дополнительной свежести их аромату (см. Таблицу мелиссы выше). Эфир листьев и особенно спирт листьев - классические парфюмерные ингредиенты, используемые для создания свежих зелено-цветочных аккордов в верхних нотах.

ГИДРОЛАТЫ И КЛЕТОЧНАЯ ВОДА

Это еще один загадочный аспект гидролатов. Некоторые авторы (Price и Price 2004, Catty 2001) описывают гомеопатические свойства гидролатов, их способность сохранять некоторую форму памяти или жизненную силу растений. Клеточная вода (вода из растительного материала, которая перегоняется в гидролат) считается важным элементом, обеспечивающим эти свойства, что является одной из причин, по которой высококачественные гидролаты следует перегонять из свежего растительного материала (Harman 2014).

Как известно, это дискуссионная тема в науке. Клеточная вода действительно обладает некоторыми интересными свойствами, поскольку она существует в высокоупорядоченном состоянии вокруг заряженных биологических полимеров. Поскольку внутреннее пространство клетки заполнено белками, липидными мембранами и заряженными частицами, не будет сюрпризом, если окажется, что большая часть клеточной воды хотя бы в некоторой степени упорядочена.

Объем структурированной межфазной воды и ее биологическое значение долгое время были предметом споров. Его роль в форме белков и ДНК, а также в облегчении их взаимодействия хорошо известна. Некоторые гипотезы также предсказывают, что межфазная вода может опосредовать определенные дальнодействующие взаимодействия внутри клеток, такие как перенос протонов и электронов или даже молекулярные колебания и электромагнитные поля, тем самым активно участвуя в динамике биохимических процессов (Chaplin 2006, Cifra et al.2011, Ho 2014).

Некоторые исследователи идут еще дальше, а другие скептически относятся к любой другой роли клеточной воды, помимо роли простого растворителя. В принципе, не исключено, что некоторые из этих предсказаний могут быть подкреплены макроскопическими квантовыми эффектами, которые, как недавно было обнаружено, играют роль в определенных биологических процессах. Эта увлекательная тема вызвала широкий интерес со стороны основного исследовательского сообщества в последние десять лет (Huelga и Plenio 2014).

Все это говорит о том, что у меня есть некоторые опасения по поводу значения клеточной воды для качества гидролата. Во-первых, гомеопатия основана на другом наборе принципов, таких как последовательное разбавление, потенцирование и правило «подобное лечит подобное», которые не зависят от клеточной воды. Во-вторых, как только молекулы воды нагреваются до точки кипения и высвобождаются из ячеек (как при дистилляции), их упорядоченная структура теряется, и они должны начать вести себя как обычная вода. И, в-третьих, реальное количество клеточной воды в гидролатах, вероятно, очень мало (вы можете получить гораздо более значительные количества, употребляя в пищу свежие фрукты и овощи).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многие ценители аромата подчеркивают, что мы мало знаем о составе и биологических свойствах гидролатов. Исследования действительно существуют, особенно для продуктов, имеющих высокую экономическую ценность. Их потенциальное применение - это пищевая и косметическая промышленность, с упором на их антимикробные, антиоксидантные и противовоспалительные свойства.

Без сомнения, они гораздо менее изучены, чем эфирные масла, и их использование в основном основано на традициях и индивидуальном опыте. У гидролатов есть преимущества перед эфирными маслами: вам не нужно разбавлять их для местного применения, вы можете использовать их с маленькими детьми в качестве ароматизаторов в еде и напитках, в тех случаях, когда вы обычно используете обычную дистиллированную воду, в диффузорах, в натуральная косметика, жидкость для полоскания рта и многие другие возможные способы.

Гидролаты можно пить, но убедитесь, что они микрофильтрованы и микробиологически протестированы, а также соблюдайте рекомендации по хранению (лучше всего использовать их как можно более свежими). Фактически, многие гидролаты имеют очень приятный и естественный вкус при правильном приготовлении и разбавлении. Иногда они также пахнут лучше, чем соответствующие эфирные масла, из-за более высокой доли кислородсодержащих соединений. Это прекрасные натуральные продукты в том виде, в каком они есть, без нужды в мистификации.

Источники литературы:

1. Catty S. 2001. Hydrosols: The Next Aromatherapy, Healing Arts Press.
2. Chaplin, M. 2006. Do we underestimate the importance of water in cell biology? Nature Reviews Molecular Cell Biology, 7(11), 861-866.
3. Cifra, M., Fields, J. Z., & Farhadi, A. 2011. Electromagnetic cellular interactions. Progress in biophysics and molecular biology, 105(3), 223-246.
4. Garneau, F. X., Collin, G., & Gagnon, H. 2014. Chemical composition and stability of the hydrosols obtained during essential oil production. I. The case of Melissa officinalis L. and Asarum canadense L. Am. J. Essent. Oils Nat. Prod, 2, 54-62.
5. Harman A. 2015. Harvest to Hydrosol, Distill Exquisite Hydrosols at Home, botANNicals.
6. Ho, M. W. 2014. Illuminating water and life. Entropy, 16(9), 4874-4891.
7. Huelga, S. F., & Plenio, M. B. 2014. Quantum biology: A vibrant environment. Nature Physics, 10(9), 621-622.
8. Labadie, C., Ginies, C., Guinebretière, M. H., Renard, C., Cerutti, C., Carlin, F. 2015. Hydrosols of orange blossom (Citrus aurantium), and rose flower (Rosa damascena and Rosa centifolia) support the growth of a heterogeneous spoilage microbiota. Food Research International, 76, 576-586.
9. Price, L., & Price, S. 2004. Understanding Hydrolats: The Specific Hydrosols for Aromatherapy: A guide for Health Professionals. Churchill Livingstone.
10. Roger, B., Burger, P., Baret, P., Chahboun, J., Cerantola, S., Fernandez, X., & Jeannot, V. 2016. Identification of antibiotic and antiproliferative compounds in natural orange blossom water. Journal of Essential Oil Research, 28(2), 89-95.

Переведено специально для Аромат Науки

Источник: https://phytovolatilome.com/hydrolats-demystifying-mystical-waters/