© Borgis - Postępy Fitoterapii 2/2000, s. 36-40
Bogdan Kędzia1, Jerzy Alkiewicz2, Stanisław Han2
Znaczenie olejku z drzewa herbacianego w fitoterapii. Cz. I. Skład olejku i jego właściwości biologiczne
Significance of tea tree oil in phytotherapy. Part I. Composition of essential oil and its biological properties
1 Instytut Roślin i Przetworów Zielarskich w Poznaniu
2 Instytut Pediatrii AM w Poznaniu
Summary
In the first part of the review article the preparation, physicochemical features, chemical composition and biological properties, especially antimicroorganisms activity of the essential oil of Melaleuca alternifolia Cheel, were characterized.
Charakterystyka rośliny
Olejek z drzewa herbacianego (w angielskim Tea tree oil) otrzymywany jest z rośliny Melaleuca alternifolia Cheel należącej do rodziny Myrtaceae (25). Nazwa rośliny wywodzi się od kapitana Cooka i pierwszych kolonizatorów Australii z 1770 r., którzy wzorem Aborygenów używali liści do zaparzania aromatycznego napoju zastępującego herbatę (20).
Drzewo herbaciane rośnie do 7 m wysokości. Ma krzaczastą koronę i przypominającą papier białą korę. Młode pędy i kwiatostany są zazwyczaj jedwabiście owłosione, starsze pędy są gołe. Liście rosną naprzeciwlegle, są spiczasto-lancetowate, do 2,5 cm długie, z wyraźnymi gruczołami olejkowymi. Melaleuca alternifolia rośnie w zachodnich rejonach Australii wzdłuż strumieni, rzek i na bagnistych nizinach. Obecnie roślina ta jest uprawiana (19, 25, 34, 43).
Do produkcji olejku używa się roślin o niskiej zawartości 1,8-cyneolu. Z trzech chemotypów Melaleuca alternifolia do tego celu stosuje się chemotyp I, zawierający do 10% wymienionego związku. Chemotypy II i III zawierają odpowiednio do 38 i do 60% 1,8-cyneolu (25).
Należy dodać, że do otrzymywania olejku z drzewa herbacianego używa się także dwóch innych gatunków: Melaleuca linariifolia Smith i Melaleuca dissitiflora Mueller (25). Warunkiem ich zastosowania w praktyce jest jednak wyższa od 30% zawartość terpinen-4-olu w olejku eterycznym. Do tego celu stosuje się zatem rośliny wymienionych gatunków typu terpinen-4-olu (25, 38).
Otrzymywanie olejku eterycznego
Olejek eteryczny otrzymuje się głównie z gałązek szczytowych (ryc. 1) Melaleuca alternifolia typu terpinen-4-olu. Zawierają one około 1,8% olejku w przeliczeniu na świeży surowiec (25).
Ryc. 1. Gałązka szczytowa Melaleuca alternifolia Cheel – surowiec, z którego na drodze destylacji z parą wodną otrzymuje się olejek eteryczny.
Olejek eteryczny otrzymuje się na drodze destylacji surowca z parą wodną. Jego jakość w dużym stopniu zależy od czasu destylacji. Destylacja 30-minutowa pozwala na otrzymanie olejku o wysokiej zawartości terpinen-4-olu i niskiej zawartości terpinenów i sekswiterpinenów. Przedłużenie czasu destylacji zmienia te proporcje.
Na plantacjach roślinę ścina się krótko nad ziemią, dzięki czemu do zbioru surowca można stosować urządzenia mechaniczne. Olejek o najlepszej jakości otrzymuje się z surowca zbieranego od listopada do maja (25). Stwierdzono, że destylacja przeprowadzona po 6 tygodniach od pozyskania surowca zwiększa ilość olejku eterycznego o około 10% w przeliczeniu na suchą masę (25).
Właściwości fizykochemiczne
Olejek eteryczny z drzewa herbacianego jest cieczą bezbarwną lub jasnożółtą o zapachu korzennym. Gęstość względna olejku w temperaturze 20°C wynosi 0,885-0,906, współczynnik refrakcji mieści się w granicach 1,475-1,482, a skręcalność optyczna w granicach od +5° do +15° (25). Według innych danych (31) gęstość względna olejku (15°C) wynosi od 0,8950 do 0,9050; współczynnik refrakcji (20°C) od 1,4760 do 1,4810; skręcalność optyczna od +6°48´ do 9°48´ liczba estrowa od 2 do 7; liczba estrowa po acetylacji od 80 do 90; zawartość 1,8-cyneolu poniżej 10%; rozpuszczalność w 80% etanolu (v/v) od 0,6 do 0,8.
Pod wpływem światła słonecznego i ciepła zachodzi proces starzenia się olejku (25). W trakcie przechowywania takie związki jak α-terpinen, γ-terpinen, terpinen-4-ol i α-terpineol ulegają utlenieniu i olejek ciemnieje, a także wytrąca się osad 1S-, 2S- i 4S-trihydroksy-p-mentanu (36). W trakcie przechowywania wzrasta ponadto zawartość p-cymenu, natomiast zawartość terpinen-4-olu znacznie obniża się (25, 36).
Skład chemiczny
Głównym składnikiem świeżego olejku z drzewa herbacianego jest terpinen-4-ol. Jego zawartość mieści się w granicach 29-45%. W nieco mniejszych ilościach występują strukturalnie podobne związki: γ-terpinen (12-23%), α-terpinen (8-11%), α-terpineol (2-7%) oraz monoterpeny, takie jak 1,8-cyneol (2-16%), p-cymen (1-12%), α-pinen (2-5%) i limonen (1-6%) (2, 9, 18, 24, 27, 34, 36, 38, 40, 44) (ryc. 2).
Ryc. 2. Chromatogram gazowy olejku z drzewa herbacianego. 1 – Terpinen, 2 – α-pinen, 3 – α-ter-pinen, 4 – β-pinen, 5 – limonen, 6 – 1,8-cyneol, 7 – γ-terpinen, 8 – p-cymen, 9 – α-kopaen, 10 – terpinen-4-ol, 11 – α-terpineol.
W olejku z drzewa herbacianego w małych ilościach (0,1-2%) występują także inne monoterpeny: β-pinen, myrcen, α-felandren oraz seskwiterpeny: aromadendren, wiridifloren i δ-kadynen (2, 9, 18, 24, 27, 34, 36, 40, 44). Poza tym w śladowych ilościach (poniżej 0,1%) występuje w omawianym olejku ponad 30 dalszych związków (34, 38, 40).
Według standardu australijskiego (25, 34) olejek z drzewa herbacianego może zawierać nie mniej niż 30% terpinen-4-olu i nie więcej niż 15% 1,8-cyneolu. Jest to podyktowane tym, że 1,8-cyneol uważa się za związek podrażniający skórę, natomiast terpinen-4-ol jest związkiem mającym decydować o sile przeciwdrobnoustrojowego działania tego olejku (16, 34, 37, 40). W tym miejscu należy dodać, że do silnie działających na drobnoustroje związków w olejku z drzewa herbacianego należą także α-terpineol, 1,8-cyneol i linalol (8, 13, 26).
Podobne wymagania dotyczące składu chemicznego olejku z drzewa herbacianego stawia niemiecki CDC (25). Olejek ten powinien zawierać nie mniej niż 30% terpinen-4-olu i nie więcej niż 15% 1,8-cyneolu, a także γ-terpinen w granicach 10-28%, α-terpinen w granicach 5-13%, α-terpineol w granicach 1,5-8%, p-cymen w granicach 0,5-12% i limonen w granicach 0,5-4%. Poza tym zawartość sabinenu nie może przekraczać 3%, a zawartość δ3-karenu 0,2%.
Przy omawianiu składu olejku z drzewa herbacianego należy zwrócić uwagę na jeszcze jeden związek, a mianowicie p-cymen. Okazuje się, że w świeżo oddestylowanym olejku jego zawartość jest niska (ok. 4%), natomiast po 21-miesięcznym przechowywaniu znacznie wzrasta (do ok. 35%) (36). Na tej podstawie można stwierdzić, czy mamy do czynienia z olejkiem świeżym, czy długotrwale przechowywanym.
Innym związkiem wskazującym na długotrwałe przechowywanie olejku z drzewa herbacianego jest tlenek terpenowy – askarydol. Jego obecność można już stwierdzić po 3 miesiącach przechowywania olejku (24). Należy dodać, że zarówno p-cymen, jak i askarydol zalicza się do związków podrażniających skórę (24).
W trakcie długotrwałego przechowywania dochodzi także do zmniejszenia zawartości terpinen-4-olu na skutek utleniania terpinenów do 1S-, 2S- i 4S-trihydroksy-p-mentanu, o czym wspomniano już przy opisie właściwości fizykochemicznych. Po 21 miesiącach przechowywania stwierdzono obniżenie zawartości terpinen-4-olu z 41 do 23,8% (36).
Działanie przeciwdrobnoustrojowe
Właściwości biologiczne olejku z drzewa herbacianego koncentrują się głównie wokół działania przeciwdrobnoustrojowego. Inne właściwości olejku, takie jak działanie przeciwzapalne, miejscowo znieczulające i uspokajające mają mniejsze znaczenie.
Działanie przeciwbakteryjne
Badania dotyczące działania przeciwbakteryjnego olejku z drzewa herbacianego można podzielić na dwie grupy, z których jedna obejmuje bakterie tlenowe, natomiast druga beztlenowe.
Wśród bakterii tlenowych także można wyróżnić dwie grupy, a mianowicie bakterie Gram-dodatnie i bakterie Gram-ujemne. Drobnoustroje te różnią się zazwyczaj wrażliwością na działanie środków pochodzenia roślinnego. Bakterie Gram-dodatnie są z reguły bardziej podatne na ich działanie w porównaniu do bakterii Gram-ujemnych.
W obrębie bakterii tlenowych Gram-dodatnich najdokładniej zostało przebadane działanie olejku z drzewa herbacianego na drobnoustroje wyizolowane ze skóry. Badania Hammera i wsp. (22) obejmowały 150 szczepów gronkowców (Staphylococcus aureus, S. capitis, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis, S. saprophyticus, S. warneri, S. xylosus), mikrokoków (Micrococcus luteus, M. varians i Micrococcus sp.) i maczugowców (Corynebacterium sp.). Rozwój tych drobnoustrojów, stanowiących florę normalną i chorobotwórczą dla skóry, hamowany był przez olejek z drzewa herbacianego w zakresie stężeń 0,6-30 mg/ml.
Alkiewicz i wsp. (1) wykazali, że wzrost bakterii tlenowych Gram-dodatnich (43 szczepy) izolowanych z górnych dróg oddechowych, takich jak gronkowce (Staphylococcus aureus, S. epidermidis, S. haemolyticus), paciorkowce (Streptococcus pyogenes, S. pneumoniae, S. sanguis, S. salivarius, S. viridans, Streptococcus sp.) i maczugowce (Corynebacterium ulcerans) hamowany był przez olejek z drzewa herbacianego w stężeniach 1-2,5 mg/ml. Natomiast do całkowitego zniszczenia wymienionych drobnoustrojów wymagane były stężenia olejku w granicach 1-5 mg/ml.
Z kolei badania Walsha i Longstaffa (42) wskazują, że do zahamowania wzrostu bakterii tlenowych Gram-dodatnich występujących w jamie ustnej (Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, S. mutants i S. sanguis) wystarczały stężenia olejku z drzewa herbacianego w granicach 0,4-0,8 mg/ml.
Według Dymowskiego (19) wzrost szczepów gronkowców (Staphylococcus aureus, S. epidermidis, S. pneumoniae) i paciorkowców (Streptococcus faecalis, S. pyogenes, S. agalactiae, Streptococcus sp.) hamowany był przez olejek z drzewa herbacianego w stężeniach 2,5-12,5 mg/ml. Autor nie podaje jednak ani liczby, ani pochodzenia szczepów.
Interesujące dane dotyczą również gronkowców złocistych. Carson i wsp. (14) podają, że wzrost 60 szczepów Staphylococcus aureus opornych na metycylinę ulegał zahamowaniu w granicach stężeń 2,5-5 mg/ml, a całkowitemu zniszczeniu w stężeniu olejku z drzewa herbacianego wynoszącym 6,25 mg/ml. Podobnie Beylier (7) donosi o hamowaniu wzrostu tego drobnoustroju pod wpływem olejku z drzewa herbacianego w stężeniach 2,5-5 mg/ml, a Williams i Home (44) podają nawet wartość 1,5 mg/ml.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Alkiewicz J. et al.: Post. Aerozoloter. 1995, 3, 141. 2. Alkiewicz J. et al.: Post. Aerozoloter. 1998, 6, 115. 3. Altman P.M.: Aust. J. Biotechnol. 1989, 3, 247. 4. Altman P.M.: Swed. J. Biol. Med. 1990, 2, 5. 5. Altman P.M.: In: Conf. on Modern phytotherapy – The clinical significance of tea tree oil and other essential oils. Sydney 1990. 6. Bassett I.B. et al.: Med. J. Aust. 1990, 153, 455. 7. Beylier M.F.: Perfum. Flavor. 1979, Nr 2, 23. 8. Brinker F.: HerbalGram, Spring 1999, p. 36. 9. Brophy J.J. et al.: J. Agric. Food Chem. 1989, 37, 1330. 10. Brud W.S., Chrząszcz M.: Aromaterapia 1998, Nr 4, 20. 11. Brud W.S., Konopacka I.: Pachnąca apteka. Tajemnice aromaterapii. Agencja Wyd. Comes, Warszawa 1992, p. 43. 12. Carson C.F., Riley T.V.: Lett. Appl. Microbiol. 1994, 19, 24. 13. Carson C.F., Riley T.V.: J. Appl. Bact. 1995, 78, 264. 14. Carson C.F. et al.: J. Antimicrob. Chemother. 1995, 35, 421. 15. Carson C.F. et al.: Mikol. Lek. 1998, 5, 205. 16. Chrząszcz M.: Aromaterapia 1997, Nr 4, 20. 17. Cox S.D. et al.: Twentyeighth International Symposium on Essential oils, Eskisehir (Turkey) 1997, p. 0-2. 18. Dean C., Bordet J.: Phytotherapy 1985, Nr 15, 13. 19. Dymowski W.: Wiad. Ziel. 1995, Nr 2, 11. 20. Foster S., Tyler V.E.: Tyler´s honest herbal. A sensible guide to the use of herbs and related remedies. Fourth Ed., The Haworth Herbal Press, New York-London 1999, p. 369. 21. Hammer K.A. et al.: Am. J. Infect. Control 1996, 24, 186. 22. Hammer K.A. et al.: Konf. Nauk. nt. Olejek z drzewa herbacianego w dermatologii. Amis Medica, Warszawa 1997. 23. Harkenthal M., Reichling J.: Intern. Conf. on 2000 years of natural products research – Past, present and future, Amsterdam (Holland) 1999, p. 319. 24. Harkenthal M. et al.: Pharmazie 1998, Nr 47, 26. 25. Harnischfeger G., Reichling J.: In: Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis, Folg. 3 (Red. W. Blaschek et al.). Springer Verlag, Berlin-Heidelberg 1998, p. 181. 26. Hayes A.J. et al.: J. Essent. Oil Res. 1997, 9, 575. 27. Ichrig M.: Pharmazie 1995, Nr 50, 34. 28. Konopacka-Brud I.: Aromaterapia 1998, Nr 3, 16. 29. McDonald L.G., Torey E.: J. Allergy Clin. Immunol. 1993, 92, 771. 30. Nenoff P. et al.: Skin Pharmacol. 1996, 9, 388. 31. Penfold A.R., Morrison F.R.: In: The essential oils. Vol. IV (Red. E. Guenther). Van Nostrand Comp., Inc., New York 1950, p. 529. 32. Preparaty Australian Bodycare. Melaleuca alternifolia, antisepticum. Konf. Nauk. nt. Olejek z drzewa herbacianego w dermatologii. Amis Medica, Warszawa 1997. 33. Riley T.V.: Konf. Nauk. nt. Olejek z drzewa herbacianego w dermatologii. Amis Medica, Warszawa 1997. 34. Saller R. et al.: Phytomedicine 1998, 5, 489. 35. Schnaubelt K.: Int. J. Aromather. 1989, Nr 1, 32. 36. Southwell I.A.: Chem. Aust. 1988, 55, 400. 37. Southwell I.A.: Int. Symp. on Medicinal and aromatic plants, Tiberias (Israel) 1993, p. 35-L. 38. Southwell I.A., Stiff I.A.: Phytochem. 1990, 29, 3529. 39. Southwell I.A. et al.: Acta Horticult. 1993, 344, 256. 40. Swords G., Hunter G.L.K.: J. Agric. Food Chem. 1978, 26, 734. 41. Tisserand R.: Int. J. Aromather. 1988, Nr 1, 6. 42. Walsh L.J., Longstaff J.: Periodontology 1987, 8, 11. 43. Williams L.R.: 13th Intern. Congr. on Flavour, fragrances and essential oils. Vol. 1 (Red. K.H.C. Baser), Istanbul (Turkey) 1995, p. 57. 44. Williams L., Home V.: Aust. J. Med. Herbalism 1995, 7, 57.
