© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2004, s. 119-125
Tadeusz Wolski1, 2, Agnieszka Najda2, Elżbieta Hołderna-Kędzia1,2
Zawartość i skład olejków eterycznych oraz ekstraktów otrzymanych z owoców niektórych roślin z rodziny Umbelliferae (Apiaceae)wraz ze wstępną oceną przeciwbakteryjną ekstraktów
Content and composition of essential oils and extracts obtained from fruit of selected plants from Umbelliferae (Apiaceae) family with preliminary antibacterial estimation of extracts
1Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych Akademii Medycznej w Lublinie
Kierownik Katedry: prof. dr hab. med. Kazimierz Głowniak
2Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych Akademii Rolniczej w Lublinie
Kierownik Katedry: prof. dr hab. med. Jan Dyduch
3Instytut Roślin i Przetworów Zielarskich w Poznaniu Dyrektor Instytutu: dr hab. med. Przemysław Mrozikiewicz
Summary
Content and composition of essential oils and extracts obtained from fruit of following species: Archangelica officinalis Hoffm., Pastinaca sativa L., Levisticum officinale Koch. and two varieties of Apium graveolens L. var. dulce Mill./Pers. were estimated. Quality and quantity composition of essential oils and extracts were investigated by the GC/MS method. Antibacterial activity of extracts was also determinated.
Olejki eteryczne stanowią heterogenną grupę produktów roślinnych o zróżnicowanym charakterze chemicznym, które wykazują szerokie spektrum właściwości farmakologicznych. Olejki eteryczne od dawna znane są jako zapachowe substancje roślinne stosowane do celów kosmetycznych, dezynfekujących, leczniczych i przyprawowych. Pod względem chemicznym olejki eteryczne stanowią wieloskładnikowe mieszaniny związków terpenowych i pochodnych fenylopropanu, a także związków zawierających substancje siarkowe, azotowe, pochodne acetylenu i inne. Związki występujące w olejkach mają charakter węglowodorów, alkoholi, aldehydów, ketonów, estrów i eterów. Zdolność do syntezy olejków eterycznych ma nieco ponad 2 000 gatunków należących do 250 rodzin roślin występujących na ziemi. Do jednej z rodzin, której cechą chemotaksonomiczną jest wytwarzanie olejków eterycznych, należy rodzina Umbelliferae ( Apiaceae) (4, 13).
Przedmiotem prezentowanych badań są olejki eteryczne występujące w owocach arcydzięgla lekarskiego ( Archangelica officinalis Hoffm.), pasternaku siewnego ( Pastinaca sativa L.), lubczyka ogrodowego ( Levisticum officinale Koch.) oraz dwóch odmian selera naciowego ( Apium graveolens L. var. dulce Mill./Pers.), a także otrzymanych z nich ekstraktów. Celem badań było oznaczenie składu jakościowego i ilościowego olejków eterycznych i ekstraktów otrzymanych z badanych surowców. Ponadto postanowiono określić aktywność przeciwbakteryjną uzyskanych ekstraktów roślinnych.
MATERIAŁ I METODY
Przedmiotem badań były owoce wymienionych wyżej roślin. W badanych surowcach oznaczano zawartość wody, białka metodą Lowry, sumę węglowodanów motodą Schoorla-Luffa (12) oraz zawartość olejków eterycznych w aparacie Derynga (9). Skład jakościowy i ilościowy poszczególnych składników olejków eterycznych wyznaczano metodą GC/MS przy użyciu aparatu ITS-40 (układ GC/ITMS firmy Finnigan MAT, USA) z kolumną DB-5 (J & W, USA) o długości 30 m, średnicy 0,25 mm i grubości filmu fazy stacjonarnej 0,25 mm. Temperatura dozownika wynosiła 280°C. Stosowano gradient temperatury (35°C przez 2 min, następnie przyrost o 4°C do 280°C). Analizę jakościową przeprowadzano na podstawie widm MS, porównując je z widmami biblioteki NIST oraz z biblioteką terpenów LIBR (TR) (Finnigan MAT, USA). Tożsamość związków potwierdzano indeksami retencji z danych piśmiennictwa i własnych (13). Skład ilościowy olejków eterycznych określano przyjmując, że suma poszczególnych związków olejkowych wynosi 100%.
Ekstrakty otrzymywano na drodze ekstrakcji 20 g badanych surowców (owoców) za pomocą n-heksanu, chlorku metylenu i 96% etanolu w stosunku 1:10 w aparacie Soxhleta w czasie 12 godzin. Otrzymane ekstrakty zagęszczano, a następnie rozpuszczano w 10 ml rozpuszczalnika użytego do ekstrakcji. Wstępną ocenę aktywności przeciwbakteryjnej określano według wcześniej opisanych metod (11). Do badań mikrobiologicznych użyto 5 szczepów bakterii referencyjnych: Staphylococcus aureus FDA 209P, Staphylococcus aureus kg+ AM, Enterococcus faecalis ATCC 8040 (l). Escherichia coli PZH O26B6 i Pseudomonas aeruginosa Sept. 85/2.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Zawartość wilgoci, sumy węglowodanów, białka ogólnego i olejku eterycznego w poszczególnych surowcach zamieszczono w tabeli 1.
Tabela 1. Zawartość wilgoci, sumy węglowodanów, białka ogólnego i olejku eterycznego w owocach badanych surowców.
| Badany surowiec (owoce) | Wilgotność (%) | Węglowodany ogółem (%) | Białko właściwego (%) | Olejek eteryczny (%) |
| Archangelica officinalis |
8,1
|
4,7
|
5,6
|
2,7
|
| Pastinaca sativa |
8,4
|
5,4
|
4,9-
|
2,3
|
| Levisticum officinale |
10,0
|
5,6
|
4,8
|
2,1
|
| Seler | - odmiana Zefir
- odmiana Helios |
9,2
8,6
|
4,6
5,2
|
6,8
7,0
|
2,8
3,0
|
Owoc arcydzięgla lekarskiego
Z piśmiennictwa wynika, że w owocach arcydzięgla zawartość olejku eterycznego mieści się w przedziale 0,3-1,0%, a głównymi składnikami są a- i b-felandren oraz a-pinen (8). Charakterystycznymi składnikami tego olejku są tri- i pentadekanolidy występujące w ilości ok. 1,0%, nadające cechy sensoryczne olejkowi. Gawdzik i wsp. (3) prowadzili ekstrakcję nadkrytyczą ciekłym C02 (SFE) olejku eterycznego występującego w owocach arcydzięgla lekarskiego, który analizowali metodą GC/MS. W wyniku tych badań stwierdzono obecność 75 związków, a wśród nich a- i b-felandren, a-pinen, a-humulen, a-kopaen, a- i g-muurolen. Badania dotyczące zawartości poszczególnych składników olejku eterycznego oraz w ekstraktach (heksanowym i etanolowym) otrzymanych z owoców arcydzięgla lekarskiego podaje tabela 2.
Tabela 2. Skład jakościowy i ilościowy olejku eterycznego oraz ekstraktów otrzymanych z owoców arcydzięgla lekarskiego ( Archangelica officinalis Hoffm.) oznaczony metodą GC/MS.
| Lp. | Związek | Zawartość (%) |
| Ekstrakty |
| OE | Heksan | Chlorek metylenu | Alkohol etylowy |
| 1. | a-Tujen | i.ś. | - | - | - |
| 2. | a-Pinen | 2,9 | 2,1 | 1,7 | - |
| 3. | Camphen | 0,1 | - | i.ś. | - |
| 4. | Sabinen | 0,2 | 0,1 | 0,2 | - |
| 5. | b-Pinen | 0,5 | 0,3 | 0,5 | - |
| 6. | Myrcene | 1,4 | 1,2 | 0,5 | - |
| 7. | a-Felandren | 2,3 | 2,6 | 0,6 | - |
| 8. | d3-Caren | i.ś. | - | i.ś. | - |
| 9. | a-Terpin | 0,3 | i.ś. | i.ś. | i.ś. |
| 10. | r-Cymen | 1,5 | 1,0 | 0,8 | - |
| 11. | b- Felandren | 59,4 | 64,3 | 38,0 | 5,9 |
| 12. | Cis-Ocimen | i.ś. | - | - | - |
| 13. | Trans-Ocimen | i.ś. | - | - | - |
| 14. | g-Terpinen | i.ś. | - | - | - |
| 15. | Terpinolen | i.ś. | - | - | - |
| 16. | Isopentyl isovalerat | i.ś. | - | - | - |
| 17. | Krypton | 2,6 | - | 0,1 | - |
| 18. | Thymol methyl ether | i.ś. | - | i.ś. | - |
| 19. | Aldehyd kuminylu | i.ś. | - | i.ś. | - |
| 20. | Tlenek borynylu | i.ś. | - | - | - |
| 21. | a-Kopaen | 3,3 | 1,9 | 1,2 | 0,4 |
| 22. | b-Bourbonen | 0,4 | i.ś. | i.ś. | - |
| 23. | Octyl butanoate | 2,2 | - | i.ś. | - |
| 24. | b-Elemen | 1,0 | 0,1 | i.ś. | - |
| 25. | Longifolen | i.ś. | - | i.ś. | - |
| 26. | b-Kariofilen | 0,4 | i.ś. | i.ś. | - |
| 27. | Z-trans-a-Bergamoten | 0,8 | 0,3 | - | 0,3 |
| 28. | a-Humulen | 3,3 | 1,8 | 0,4 | - |
| 29. | g-Muurolen | i.ś. | - | - | - |
| 30. | Germakren D | 3,1 | 1,8 | i.ś. | 0,4 |
| 31. | a-Zingiberen | 1,5 | 1,1 | - | i.ś. |
| 32. | Germakren B | tr | - | - | i.ś. |
| 33. | a-Muurolen | 1,2 | 0,3 | 0,2 | i.ś. |
| 34. | b-Bisabolen | 0,6 | 1,0 | 0,3 | 0,1 |
| 35. | g-Kadinen | i.ś. | - | - | - |
| 36. | trans-b-Farnezen | 1,7 | 0,9 | 0,3 | i.ś. |
| 37. | Elemol | 0,1 | - | - | - |
| 38. | g-Elemen | 1,3 | 0,2 | - | i.ś. |
| 39. | Spatulenol | 0,6 | - | - | - |
| 40. | Tlenek karyofylenu | i.ś. | - | - | - |
| 41. | Germakren D-4-ol | i.ś. | - | - | - |
| 42. | Tridekanolid | 0,4 | - | - | - |
| 43. | Pentadekanolid | 0,6 | - | 0,2 | - |
| 44. | Etyl plamitate | - | - | 0,4 | 6,2 |
| 45. | Xanthoxin | - | 2,0 | 7,5 | 3,5 |
| 46. | Bergapten | - | i.ś. | 7,7 | 2,4 |
| 47. | Ethyl linolate | - | - | 0,6 | 40,8 |
| 48. | Ethyl oleate | - | - | 0,4 | 24,3 |
| 49. | Etyl oleate - isomer | - | - | - | 1,3 |
| 50. | Etyl stearate | - | - | - | 1,5 |
| 51. | Isopimpinellin | - | - | 3,4 | 1,1 |
| 52. | Xantotoxol | - | 3,5 | 22,4 | 9,5 |
| i. ś. - ilości śladowe |
Porównując składy jakościowe olejku eterycznego i ekstraktów należy stwierdzić, że różnią się one znacznie składem chemicznym. Jak wynika z danych zawartych w tabeli 2 w olejku eterycznym otrzymanym z owoców arcydzięgla lekarskiego występowały 43 związki chemiczne, w ekstrakcie heksanowym 20, zaś w ekstrakcie chlorku metylenu 25. Tak znaczne różnice w ilości wykrywanych związków w badanym olejku i ekstraktach wynikają prawdopodobnie z możliwych strat powstałych w wyniku 6-godzinnego ogrzewania surowca z rozpuszczalnikami w aparacie Soxhleta oraz z różnicy rozpuszczalności ekstrahowanych związków w poszczególnych rozpuszczalnikach (14). Oceniając zawartość ilościową poszczególnych składników olejku eterycznego należy stwierdzić, że głównym jego składnikiem jest b-felandren występujący w ilości około 60%. Wysoka zawartość b-felandrenu uważana jest za cechę chemotaksonomiczną dla rodziny Umbelliferae ( Apiaceae) (5).
Uzyskane wyniki są zgodne z danymi piśmiennictwa, a owoce arcydzięgla mogą służyć do otrzymywania olejku arcydzięglowego, który może być stosowany w zapobieganiu powstawania nowotworów (l, 2, 10, 15). Na uwagę zasługuje wysoka zawartość furanokumaryn (ksantotoksyny i bergaptenu oraz izopimpineliny i ksantotoksolu) w ekstraktach otrzymanych przy użyciu chlorku metylenu i etanolu. Ten fakt wpływać może na aktywność przeciwdrobnoustrojową badanych ekstraktów.
Owoc pasternaku siewnego
Skład ilościowy poszczególnych składników występujących w olejku eterycznym i ekstraktach (heksanowym, metylenowym i etanolowym) otrzymanych z owoców pasternaku siewnego przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Skład jakościowy i ilościowy olejku eterycznego oraz ekstraktów otrzymanych z owoców pasternaku siewnego ( Pastinaca sativa L.) oznaczony metodą GC/MS.
| Lp. | Związek | Zawartość (%) |
| Ekstrakty |
| OE | Heksan | Chlorek metylenu | Alkohol etylowy |
| 1. | Ester butylowy kwasu masłowego | i.ś. | - | - | - |
| 2. | Ester heksylowy kwasu masłowego | 3,5 | 1,3 | 2,1 | 0,2 |
| 3. | Octan oktylu | 9,5 | 4,6 | 5,8 | 1,4 |
| 4. | Ester 1-etylenoheksylowy kwasu masłowego (niezidentyfikowany) | 2,4 | 1,3 | 1,5 | 0,3 |
| 5. | Ester heksylowy kwasu kapronowego | 0,2 | - | - | - |
| 6. | Ester oktylowy kwasu masłowego | 83,2 | 74,7 | 70,1 | 30,0 |
| 7. | Myristycyna | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| 8. | X (niezidentyfikowany) | 1,2 | 4,2 | 6,0 | 1,1 |
| 9. | Ester etylowy kwasu palmitynowego | - | - | - | 4,3 |
| 10. | Ksantotoksyna | - | 0,5 | 7,2 | 5,6 |
| 11. | Bergapten | - | 0,5 | 3,4 | 2,6 |
| 12. | X (niezidentyfikowany) | - | 0,7 | 0,9 | 0,8 |
| 13. | Ostol | - | 0,7 | 0,3 | 0,3 |
| 14. | Ester etylowy kwasu linolowego | - | - | śl | 9,3 |
| 15. | Ester etylowy kwasu olejowego | - | - | - | 37,1 |
| 16. | Ester etylowy kwasu stearynowego | - | - | - | 0,7 |
| 17. | Izopimpinelina | - | - | 0,3 | 1,0 |
| 18. | Ksantotoksol | - | 0,7 | 1,0 | 0,7 |
| 19. | Kwas olejowy | - | 8,2 | - | 0,1 |
| 20. | C29 | - | 0,7 | 0,4 | - |
| 21. | C31 | - | 0,5 | 0,1 | - |
| i. ś. - ilości śladowe |
Jak wynika z danych zaprezentowanych w tabeli głównymi składnikami olejku eterycznego są estry niższych kwasów tłuszczowych, to jest masłowego (oktylowy – 83,2% i heksylowy – 3,5%) oraz octowego (oktylowy – 9,5%). W skład ekstraktów otrzymanych przy użyciu heksanu, chlorku metylenu i alkoholu etylowego wchodzą nielotne z parą wodną składniki, a mianowicie kumaryny i furanokumaryny oraz estry wyższych kwasów tłuszczowych. Wśród furanokumaryn występuje bergapten i ksantotoksyna oraz izopimpinelina i ksantotoksol, zaś kumaryny reprezentuje ostol. W skład estrów wyższych kwasów tłuszczowych wchodzą: palmitynian i stearynian etylu oraz estry etylowe kwasu olejowego i linolowego, a także wolny kwas olejowy. Najlepszym ekstrahentem związków kumarynowych okazał się chlorek metylenu oraz 96% etanol, które ekstrahują również znaczne ilości estrów wyższych kwasów tłuszczowych (olejowego i linolowego). Ten fakt może świadczyć, że w procesie ekstrakcji powstające wolne kwasy tłuszczowe ulegają estryfikacji alkoholem etylowym. Zastosowanie heksanu jako ekstrahenta, w którym związki kumarynowe wykazują ograniczoną rozpuszczalność, potwierdza niska w porównaniu do chlorku metylenu i etanolu zawartość procentowa tych związków. Warte podkreślenia jest to, że w ekstrakcie heksanowym występuje wolny kwas olejowy (8,2%).
Owoc lubczyka ogrodowego
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
l. Crowell P.L.: Monoterpenes in breast cancer chemoprevention. Breast Canc. Res. Treatm. 1997, 46, 197. 2.Elson C.E., Yu S.G.: The chemoprevention of cancer baby mevalonate – derived constituents of fruits and vegetables. J. Nutr. 1994, 124, 607. 3.Gawdzik J., et al.: Supercritical fluid extraction of essential oil from the fruits of Archangelica off. Hoffm. and their characterization by GC/MS. J. High Resol. Chromatogr. 1996, 19. 237. 4.Kohlmünzer S.: Farmakognozja. Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 1998, s. 573. 5.Lis A., Góra J.: Zmienność składu chemicznego olejków eterycznych. Aromaterapia 2000, Nr l, 28. 6.Ludwiczuk A., et al.: Chromatographic determination of the content and the composition of extracts and essential oils from the fruits of three varieties of celery ( Apium graveolens L. var. dulce Mill. Pers.). J. Planar Chromatogr. 2001, 14, 400. 7.Najda A.: Plonowanie i ocena fitochemiczna roślin selera naciowego w różnych fazach wzrostu dwu odmian selera naciowego ( Apium graveolens L. var. dulce Mill./Pers.). Rozprawa doktorska. Akademia Rolnicza, Lublin 2004. 8.Newall C.A., et al.: Herbal medicines. The Pharm. Press, London 1996, s. 228. 9.Farmakopea Polska V, Tom 5. Wyd. PTFarm., Warszawa 1999, s. 445. 10.Wagner H., Wiesenauer M.: Phytoterapia. G.Fischer Verlag, Stuttgart-Jena-New York 1996 s. 128. 11.Wolski T., et al.: Preparatywna ekstrakcja gazami w stanie nadkrytycznym (SFE) zespołów furanokumarynowych oraz ocena ich aktywności przeciwgrzybiczej. Herba Pol. 46(4): 332-339. 12. Wolski T., et al.: The content and composition of etheric oils obtained from three stalk celery varieties ( Apium graveolens L. var. dulce Mill. Pers.). Umbelliferae improvement. Newsletter 2000, 10, 8. 13. Wolski T., et al.: GC/MS analysis of eteric oil in fruits of three varieties of Apium graveolens L. var. dulce Mill. Pers. Ann. Univ. MCS. Sect. EEE, Suppl. 9, 2000. 14. Wolski T., i wsp.: Surowce olejkowe, ich właściwości i zastosowanie. Mat. 3 Krajowego Sympozjum nt. Naturalne i syntetyczne produkty zapachowe. Łódź, 16-19 czerwiec, 2003. 15. Zheng G.Q., et al.: Chemoprevention of benzo-a-pyrene – induced forestomach cancer in mice by natural phthalides from celery seed oil. Nutr. Cancer 1993, 19. 77.
