© Borgis - Postępy Fitoterapii 2/2016, s. 139-144
*Marlena Matysek-Nawrocka, Paulina Cyrankiewicz
Substancje biologicznie aktywne pozyskiwane z herbaty, kawy i kakao oraz ich zastosowanie w kosmetykach
Biological active substances derived from tea, coffee and cocoa and their application in cosmetics
1Wydział Nauk Społecznych i Nauk Medycznych, Wyższa Szkoła Nauk Społecznych w Lublinie
Dziekan Wydziału: dr n. chem. Marlena Matysek-Nawrocka
Summary
This paper presents the characteristics of biological active substances derived from tea, coffee and cocoa. These popular plant materials contain in their composition substances which have antioxidant properties (e.g. polyphenols), substances which belong to the group of purine alkaloids (e.g. caffeine), mineral substances and vitamins. These chemical compounds can be used in cosmetic products to help in the proper functioning of the skin.
Active ingredients derived from tea, coffee and cocoa in cosmetics are used in two directions. Antioxidants, like epigallocatechin gallate, catechin gallate, epigallocatechin and epicatechin, help neutralize various forms of free radicals and are therefore particularly valuable in protecting skin cells from degradation of DNA.
On the other hand, substances which belong to the purine alkaloids group, like caffeine and theobromine, improve the oxygenation of the cells and stimulate metabolism.
The presence of these various substances in tea, coffee and cocoa makes that these plant materials have proven positive effects on human organism, not only the “inside”, but also support the functioning of the skin by applying the cosmetic products based on these raw materials (tonics, lotions, creams). These cosmetics perfectly care of the skin, reduce inflammation, moisturize and nourish the skin. The characteristic aroma of tea, coffee or cocoa is also used in perfumery.
Wstęp
Herbata, kawa i kakao są popularnymi surowcami roślinnymi stosowanymi głównie w przemyśle spożywczym. Surowce te zawierają w swoim składzie charakterystyczne grupy związków chemicznych, które z punktu widzenia współczesnej fitoterapii znalazły również zastosowanie w innych obszarach działalności człowieka. Jedną z nich jest kosmetyka. Aktualnie obserwowany jest ciągły wzrost zainteresowania, tzw. kosmetykami naturalnymi oraz surowcami pozyskiwanymi z roślin, które można wykorzystać w przemyśle kosmetycznym. Przyczyną tego zjawiska jest przekonanie, że substancje czynne pochodzenia naturalnego charakteryzują się łagodniejszym, a jednocześnie bardziej kompleksowym działaniem na organizm, w porównaniu z odpowiednimi związkami otrzymywanymi syntetycznie. Nie bez znaczenia pozostaje także fakt, że w danym surowcu roślinnym obecnych jest równocześnie wiele substancji chemicznych, które synergistycznie oddziaływają na organizm człowieka.
Uprawa i występowanie
Herbata
Herbata jest krzewem z rodziny Kameliowa-tych (Camellia sinensis L.). Roślina ta występuje w dwóch podstawowych odmianach – chińskiej i assamskiej. Odmiana chińska jest krzewem o wysokości 3-4 m. Ma małe, krótkie liście o wydłużonym kształcie. Kwitnie obficie, a kwiaty osadzone są pojedynczo lub po 2-4 w pachwinach liści. Owocami są spłaszczone torebki, które pękają wzdłuż przegród i zawierają od pięciu do sześciu nasion. Odmiana assamska natomiast wyrasta do wysokości nawet 17-20 m, charakteryzuje się mięsistymi liśćmi, znacznie dłuższymi niż w przypadku odmiany chińskiej (1-3).
W stanie dzikim herbata występuje w Indiach, Wietnamie, Birmie i Laosie, a uprawiana jest w kilku rejonach świata, głównie w krajach azjatyckich (1, 2, 4). Największymi producentami herbaty są: Sri Lanka, Japonia, Chiny, Laos, Wietnam oraz Kambodża. Uprawie tego krzewu sprzyja klimat monsunowy, charakteryzujący się dużym nasłonecznieniem, przy jednocześnie obfitych i regularnych deszczach. Herbata rośnie na plantacjach, które położone są w rejonach podgórskich i górskich. Najlepsze jej gatunki uprawiane są powyżej 2000 m n.p.m. (1).
Surowcem, z którego otrzymuje się produkt handlowy, są młode listki, nierozwinięte pączki listków oraz delikatne łodyżki krzewu herbacianego (5). Aromat i smak herbaty uzależnione są od wysokości, rodzaju gleby i warunków klimatycznych, w jakich była uprawiana. Niemały wpływ mają także takie czynniki, jak warunki przechowywania surowca i sposób produkcji. Przykładowo, krzewy herbaciane uprawiane w dobrze nawodnionej glebie, ale na dużych wysokościach, poprzez panujący w tych warunkach chłód rosną wolniej, zyskując jednakże dzięki temu mocniejszy aromat (1, 2).
Napar herbaciany zaliczany jest do najczęściej spożywanych napojów na świecie, głównie ze względu na swoje walory smakowe i aromatyczne (6). Trzema podstawowymi rodzajami herbaty spożywanymi także w Polsce są: czarna, zielona i ulung (zwana herbatą czerwoną), a ich odmiany, np. prasowane, ekstrakty i sypkie, dzielone są pod względem miejsca, z jakiego pochodzą. Najbardziej znana jest herbata czarna, otrzy- mywana podczas procesu całkowitej fermentacji (7). Herbatę zieloną przygotowuje się z listków tego samego krzewu, przy czym nie są one poddawane procesowi fermentacji. Dzięki temu zabiegowi herbata zielona zawiera więcej wartościowych składników i ma inny smak (1, 2, 8). Liście czerwonej herbaty są poddawane z kolei obróbce zaraz po zbiorze, ale w tym przypadku proces fermentacji jest krótszy niż przy obróbce herbat czarnych. Herbata ulung skutecznie wspomaga spalanie tkanki tłuszczowej (1, 2).
Kawa
Krzewy kawowe (Coffea L.) należą do rodziny Marzanowatych i występują na terenach między- zwrotnikowych (9). To roślina wiecznie zielona, osiągająca 4-7 m wysokości. Ma ciemnozielone, błyszczące liście, o kształcie eliptycznym, w dotyku skórzaste, zakończone ostro (3). Kwiaty drzewa kawowego są niewielkie, białe, pachnące jaśminem (10). Zakwitają one w wielokwiatowe kwiatostany, na krótkich szypułkach w kątach liści. Owocem tego drzewa jest mięsista jagoda, która w trakcie dojrzewania przybiera barwę czerwoną, żółtą lub purpurową. W środku zawarte są dwie owalne pestki oraz śluzowaty, ciemnoczerwony, słodkawy miąższ (11, 12). Z zebranych owoców wydobywa się ziarna, które następnie są łuskane i selekcjonowane. Dobrze znane wszystkim walory smakowe i aromatyczne uzyskuje się dopiero w procesie palenia ziaren kawy w temperaturze 200-250°C, podczas którego tracą one wodę, a cukier w nich zawarty ulega karmelizacji. Istnieje wiele gatunków krzewów kawowych, jednak spośród nich aż 95% światowej produkcji przypada na kawę arabską i robustę (1, 2, 11).
Kawa arabska (Coffea arabica; arabica) jest aromatyczna i delikatna. Pochodzi z Etiopii i Mozambiku, a obecnie uprawiana jest głównie w Kolumbii, Brazylii, na Bliskim Wschodzie, w Indiach, Kostaryce oraz w Meksyku. Owocuje przez cały rok. Owoce zbierane są ręcznie, a po zbiorach moczy się je w celu lekkiej fermentacji, a następnie suszy. Tak przygotowane wysuszone pestki wysyłane są do odbiorców. Palenie ziaren kawy odbywa się dopiero przed ich sprzedażą. Odmiana arabika uchodzi za najlepszą, jednakże jest bardziej wymagająca w uprawie. Zawiera ona więcej związków lipidowych oraz cukrów niż robusta. Ponadto, ma łagodny smak oraz prawie dwukrotnie niższą zawartość kofeiny (1, 2, 10).
Kawa robusta (Coffea robusta), zwana inaczej kawą kongijską (Coffea canephora), jest mniej wymagająca i bardziej odporna na choroby od arabiki. Jest uważana za gorszą gatunkowo, ma bowiem bardziej gorzkie ziarna. Zawiera jednak więcej kofeiny. Używa się jej do wytwarzania kawy rozpuszczalnej, kawy espresso oraz do produkcji tańszych mieszanek kawy. Uprawiana jest na Wybrzeżu Kości Słoniowej, w Zairze, Indonezji i w Angoli (1, 2, 9).
Kakao
Kakaowiec właściwy (Theobroma cacao L., z rodziny Zatwarowatych), uprawiany jest w krajach tropikalnych i subtropikalnych. Można go spotkać na plantacjach trzech kontynentów: Afryki, Azji i Ameryki, w obszarze międzyzwrotnikowym, głównie w Ameryce Południowej i Środkowej, Afryce Zachodniej nad Zatoką Gwinejską oraz na Jawie, Filipinach i Sri Lance (1, 11, 13).
Jest rośliną bardzo delikatną, wymaga stale temperatury powietrza w przedziale 20-30°C oraz wysokiej wilgotności. Najlepsze dla tej rośliny jest żyzne, przepuszczalne podłoże na niezbyt górzystych terenach, położonych poniżej 300 m n.p.m. Kakaowiec właściwy rośnie zwykle w cieniu wyższych od niego roślin, dlatego też sadzi się go pod drzewami o dużych liściach, np. bananowcami, co chroni go przed zbyt silnymi promieniami słońca. Jest niezbyt wysokim drzewem, o rozłożystej koronie oraz cynamonowobrązowej, cienkiej korze. Liście ma podłużne i błyszczące. Spomiędzy nich, z pnia lub z grubszych gałęzi, wyrastają w pęczkach niewielkie kwiatki o przyjemnym zapachu. Kwiaty kakaowca złożone są z 5 czerwonych działek kielicha i 5 cytrynowożółtych, czerwono prążkowanych płatków korony (11-13).
Owoce kakaowca są początkowo zielone, następnie kiedy dojrzeją, mają czerwoną, pomarańczową lub żółtą barwę (13). Otoczone są grubą łupiną, a ich wnętrze wypełnione jest słodkawym, pachnącym, o białawej barwie miąższem (1, 11). W łupinie znajdują się ziarna wielkości bobu, w liczbie od dwudziestu do sześćdziesięciu. Po wyschnięciu ziarna przybierają jasnobrązową lub czerwoną barwę. Pojedyncze drzewo produkuje około 50 owoców, które aby w pełni dojrzeć potrzebują do sześciu miesięcy. Najbardziej okazałe owoce dochodzą wtedy do czterdziestu centymetrów i ważą do pół kilograma (9, 13).
Znanych jest ponad dwadzieścia gatunków kakaowca, ale tylko jeden z nich (Theobroma cacao L.) rodzi ziarna, z których otrzymuje się później czekoladę (9). Gatunek ten ma też kilka odmian, m.in. criollo, forastero czy trinitario (13). Zebrane ziarna kakaowca, odpowiednio przygotowane na drodze fermentacji, suszenia, prażenia i mielenia, poddane tłoczeniu w temp. ok. 80-85°C, są źródłem tłuszczu kakaowego (14).
Skład chemiczny i wpływ na organizm człowieka
Herbata
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. Szydłowska M. Zdrowie i uroda z natury. Wyd SBM, Warszawa 2013; 7-71. 2. Biernikiewicz M. Spa & Wellness. Inspiracje. Wyd SpaPartners, Wrocław 2010; 21-35. 3. Van Wyk B, Wink M. Rośliny lecznicze świata. Wyd. MedPharm Polska Wrocław 2008; 75, 108. 4. Lamer-Zarawska E, Kowal-Gierczak B, Niedworok J. Fitoterapia i leki roślinne. Wyd PZWL, Warszawa 2012; 50:136-40. 5. Rusinek-Prystupa E. Zawartość związków biologicznie czynnych w naparach różnych gatunków herbat w zależności od czasu parzenia. Bromat Chem Toksykol 2013; 46(1):48-52. 6. Michalak-Majewska M. Właściwości herbaty. Cz 1. Znaczenie żywieniowe. Nauka Przyr Technol 2011; 5(6):1-10. 7. Kłodka D, Bońkowski M, Telesiński A. Zawartość wybranych metyloksantyn i związków fenolowych w naparach różnych rodzajów herbat rozdrobnionych (dust i fannings) w zależności od czasu parzenia. Żywn Nauka Technol Jakość 2008; 1(56):103-13. 8. Nowak A, Klimowicz A. Zdrowotne oddziaływanie polifenoli zielonej herbaty. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych 2013; 62(1):87-93. 9. Bruce B. Historia smaku. Wyd Carta Blanca 2012; 10-28, 134-52. 10. Żukiewicz-Sobczak W, Krasowska P, Sobczak A i wsp. Wpływ spożycia kawy na organizm człowieka. Med Ogóln Nauki o Zdrowiu 2012; 18(1):71-6. 11. Lewkowicz-Mosiej T. Leksykon roślin leczniczych. Wyd Świat Książki 2003; 112-9. 12. Lamer-Zarawska E, Chwała C, Gwardys A. Rośliny w kosmetyce i kosmetologii przeciwstarzeniowej. Wyd PZWL, Warszawa 2012; 162-5, 258-9. 13. Dobrowolska-Kierył M. Czekolada. Wyd Foksal, Warszawa 2013; 9-33. 14. Pawełczyk A, Zaprutko T, Zaprutko L. Kosmetyki z pudełka czekoladek. Zesz Nauk Wyż Szkoły Nauk Społ, Kosmetologia 2010; (1):76-89. 15. Stańczyk A, Skolimowska U, Wędzisz A. Zawartość garbników w zielonych i czarnych herbatach oraz właściwości antybakteryjne metanolowych wyciągów. Bromat Chem Toksykol 2008; 41(4):976-80. 16. Fiedoruk A. Herbata bez tajemnic. Wyd Inst Wyd Kreator, Białystok 2004; 17-24. 17. Molski M. Chemia piękna. Wyd PWN, Warszawa 2009; 275-8. 18. Ostrowska J. Herbaty – naturalne źródło antyoksydantów. Gazeta Farm 2008; (1):46-50. 19. Lin JK, Liang YC. Cancer chemoprevention by tea polyphenols. Proc Natl Sci Counc ROC (B) 2000; 24(1):1-13. 20. Marwicka J, Gałuszka R, Gałuszka G i wsp. Zastosowanie kofeiny w przemyśle spożywczym i kosmetycznym. Kosmetol Estet 2014; 3(1):31-4. 21. Hallmann E, Ożga M, Rembiałkowska E. Zawartość związków biologicznie czynnych w wybranych typach kawy z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej. J Res Appl Agric Engin 2010; 55(3):99-104. 22. Bielecka K, Olan K. Czekolada – tabliczka szczęścia. Zesz Stud Ruchu Nauk Uniw Human-Przyr Jana Kochanowskiego w Kielcach 2010. 23. Majewska K, Older D, Pawełczyk A i wsp. Aktywne kosmetyki wśród produktów spożywczych. Homines Hominibus 2010; 6:65-96. 24. Romer M. Aromaterapia. Leksykon roślin leczniczych. Wyd MedPharm Polska 2007; 39-41. 25. Ferrazzano GF, Amato I, Ingenito A i wsp. Anti-cariogenic effects of polyphenols from plant stimulant beverages (cocoa, coffee, tea). Fitoter 2009; 80(5):255-62. 26. Mucuś K. Olejek z drzewa herbacianego – panaceum na trądzik. Kosmetol Estet 2013; 2(3):162. 27. Czerpak R, Jabłońska-Trypuć A. Roślinne surowce kosmetyczne. Wyd MedPharm Polska 2008; 69-83, 171-3. 28. Bimonte M, Carola A, Tito A i wsp. Coffea bengalensis for anti-wrinkle and skin toning applications. Cosmet Toilet 2011; 126:644-50.
