Какво представлява кариофиленът?

Терпените са група органични съединения, които се срещат в растенията и са признати за значителната си роля в осигуряването на характерните миризми и вкусове на различни растителни видове. Освен че допринасят за миризмата и вкуса на растенията, терпените играят съществена роля и в растежа, развитието и размножаването на много тревисти видове.

Като хора имаме дълга история с медицината на растителна основа, тъй като културите по света използват билкови лекарства от хиляди години. Не е чудно защо учените се интересуват от терпените - съединения, които могат да се получат от растенията и притежават редица лечебни свойства.

Определение на терпените

Терпените са летливи органични съединения, които допринасят за уникалните ароматни и вкусови профили, открити в различните видове растения. Те са отговорни за създаването на силните аромати, които се откриват в билки като лавандула, розмарин или босилек, както и в плодове като портокали или лимони.

Макар че в природата се срещат около 20 000 различни терпени (само в канабиса те са над 100), всеки от тях има своя уникална химическа структура, която създава специфичен ароматен профил. Много терпени също така работят синергично с други съединения, за да засилят ефекта си.

Какво представляват терпените?

Важността на терпените в растенията

Терпените играят съществена роля в природата, като допринасят за различни функции на растенията, като например опрашване и защитни механизми срещу хищници. Някои терпенови профили действат като атрактанти за опрашителите, които могат да помогнат за оплождането на цветовете на растението, докато други действат като възпиращи фактори срещу тревопасни животни, които могат да изядат определени части на растението.

Сложността и разнообразието, които присъстват в тези молекули, ни дават възможност да разберем по-добре не само как те влияят на нашите сетива, но и как си взаимодействат в съответните екосистеми.

Фокусът върху кариофилена

Кариофиленът е специфичен терпен, който се среща в различни растителни видове, включително черен пипер, босилек и карамфил. Той е уникален с това, че е единственият известен терпен, който действа като канабиноид чрез непряко взаимодействие с рецепторите CB2 на нашата ендоканабиноидна система (ECS). Интересно е, че кариофиленът може да се открие и в някои щамове канабис и се свързва с противовъзпалителни и аналгетични ефекти.

Когато изследванията продължават да проучват потенциалните ползи от това съединение, става все по-ясно, че кариофиленът може да има много повече приложения, отколкото само за ароматизиране. Чрез задълбоченото изучаване на тази молекула можем да получим ценна информация за това как тя действа както в растенията, така и в човека.

Преглед на кариофилена

Кариофиленът е терпен, който обикновено се среща в няколко вида растения, включително карамфил, черен пипер и хмел. Със своя характерен пикантен и дървесен аромат, кариофиленът става все по-популярен в днешно време заради потенциалните си ползи за здравето и кулинарните си приложения.

Химична структура и свойства

Кариофиленът има химична формула C15H24 и принадлежи към класа на сескитерпените. Съединението се характеризира с бициклична пръстенова система с екзоциклична двойна връзка.

За разлика от много други терпени, кариофиленът не съдържа никакви функционални групи като хидроксилни или карбонилни групи. Тази уникална структура го прави устойчив на окисление, което повишава стабилността му при използване в различни приложения.

По отношение на физичните свойства кариофиленът е безцветна или бледожълта течност с температура на кипене 263-265°C. Той също така има ниска разтворимост във вода, но се разтваря добре в органични разтворители като етанол и хексан.

Източници на кариофилен в природата

Както беше споменато по-рано, кариофиленът се съдържа в естествен вид в няколко растения, като карамфилови пъпки (Syzygium aromaticum), черен пипер (Piper nigrum), босилек (Ocimum basilicum), риган (Origanum vulgare), канела (Cinnamomum verum), броколи, зеленолистни зеленчуци и хмел (Humulus lupulus). Той може да се получи чрез парна дестилация от тези растителни източници.

Обикновени употреби и приложения

Кариофиленът има многобройни приложения в различни отрасли поради уникалните си свойства. В хранително-вкусовата промишленост той се използва като естествен ароматизатор за различни ястия, като яхнии, супи и печива.

Той е и ключов компонент в производството на подправени напитки като чай и греяно вино. В козметичната индустрия кариофиленът се използва в продукти за грижа за кожата поради противовъзпалителните си свойства.

Доказано е, че помага за намаляване на възпалението и зачервяването на кожата, което го прави идеално допълнение към продукти, насочени към кожа, склонна към акне. Освен това кариофиленът има и потенциални медицински ползи.

Последните проучвания показват, че той може да има противовъзпалително и болкоуспокояващо действие върху организма. Това го прави жизнеспособна естествена алтернатива за тези, които предпочитат да не използват традиционните НСПВС (нестероидни противовъзпалителни средства) за лечение на болката.

Уникалната химична структура и свойства на кариофилена го правят изключително гъвкаво съединение с многобройни приложения в различни индустрии. Потенциалните му ползи за здравето и кулинарните му приложения продължават да привличат вниманието както на изследователите, така и на потребителите, което го превръща в един от най-важните терпени, открити в природата днес.

Здравословни ползи от кариофилена

Общо, ползите за здравето от кариофилена са многобройни и разнообразни. Доказано е, че този терпен има противовъзпалителни, болкоуспокояващи и подобряващи настроението свойства, което го прави обещаващ естествен вариант за лечение на редица състояния.

Въпреки че са необходими още изследвания, за да се разберат напълно механизмите, които стоят зад действието на кариофилена, няма съмнение, че това съединение има огромен потенциал като терапевтично средство. Независимо дали се използва локално или се приема под формата на етерични масла или хранителни добавки, кариофиленът е вълнуваща област на изследване както за изследователите, така и за практикуващите здравни специалисти.

Противовъзпалителни свойства

Една от най-известните ползи от кариофилена са неговите противовъзпалителни свойства. Възпалението е естествен отговор на организма на наранявания и инфекции, но хроничното възпаление може да доведе до редица здравословни проблеми. Изследвания показват, че кариофиленът може да помогне за намаляване на възпалението, като потиска производството на възпалителни молекули в организма

Изследвания са показали, че кариофиленът е ефективен при лечението на редица възпалителни състояния, включително артрит, множествена склероза и колит. Установено е, че той е особено ефективен, когато се използва локално или като част от смес от етерични масла.

Освобождаване от болка

Кариофиленът е известен и със своите болкоуспокояващи свойства. Изследователите смятат, че този терпен действа, като взаимодейства с ендоканабиноидната система на организма, която играе ключова роля в регулирането на възприемането на болката.

Проучванията показват, че кариофиленът може да бъде ефективен за намаляване както на острата, така и на хроничната болка. Например едно проучване установява, че вдишването на етерични масла, богати на кариофилен, помага за намаляване на болката и подобряване на качеството на живот на пациенти с хронична болка в долната част на гърба.

Потенциал за лечение на тревожност и депресия

Друга област, в която кариофиленът показва обещаващи резултати, е лечението на тревожност и депресия. Подобно на много терпени, той има анксиолитично (противотревожно) и антидепресивно действие. Изследванията показват, че кариофиленът може да действа чрез свързване с определени рецептори в мозъка, свързани с регулирането на настроението.

Едно проучване установи, че при мишки, на които е даван кариофилен, са намалени симптомите на тревожност и депресия в сравнение с контролната група. Въпреки че са необходими допълнителни изследвания върху хора, тези констатации показват, че кариофиленът може да бъде обещаващ естествен вариант за лечение на хората, които се борят с тревожност и депресия.

Кулинарни приложения на кариофилена

Терпенът кариофилен е не само мощно противовъзпалително и болкоуспокояващо средство, но има и уникален ароматен профил, който се поддава на различни кулинарни приложения. Неговите пиперливи, пикантни и дървесни нотки го правят отлично допълнение към много ястия.

Вкусов профил и аромат

Ароматът на кариофилена се описва като пиперлив, пикантен и дървесен. Той има леко сладък привкус, който придава сложност на цялостния му вкус. Ароматният му профил го прави идеална съставка в пикантни ястия като яхнии, супи, къри и маринати. Освен това уникалният му аромат го прави популярен при производството на напитки като бира и джин.

Обикновени храни, които съдържат кариофилен

Кариофиленът може да бъде открит в различни храни, които консумираме ежедневно. Някои от тях включват черен пипер, карамфил, канела листа от босилек, листа от риган листа от мащерка и др. Черният пипер съдържа големи количества кариофилен; затова добавянето на черен пипер към ястията повишава лечебните му свойства.

Използване при съхранение на храни

Кариофиленът има антимикробни свойства, които го правят полезен при съхранението на храни. Съединението може да спомогне за намаляване на развалянето, като потиска растежа на бактериите върху повърхностите на храните или в опакованите храни. Обикновено се използва за консервиране на месни продукти, като например колбаси.

Уникалният аромат и вкусов профил на кариофилена го правят отлично допълнение към различни кухни по света поради способността му да подобрява вкусовия профил на пикантните ястия, като същевременно осигурява многобройни ползи за здравето. Употребата му се простира отвъд кулинарното изкуство; по този начин той се превръща в многофункционално съединение, което си струва да бъде проучено допълнително за промишлените му приложения, като например приложения за консервиране на храни.

Индустриални приложения на кариофилена

Използване като естествен инсектицид и пестицид

Една от най-вълнуващите промишлени употреби на кариофилена е потенциалът му като естествен инсектицид и пестицид. Проучванията показват, че този терпен има силни инсектицидни свойства, които могат да се използват за борба с вредни вредители.

Освен това е установено, че кариофиленът ефективно отблъсква комарите, които могат да пренасят опасни заболявания като малария и треска денга. Кариофиленът е особено полезен, тъй като е естествено съединение, което не вреди на околната среда.

За разлика от синтетичните пестициди, той не оставя вредни остатъци върху културите и не замърсява водните източници. Това го прави идеален избор за земеделските производители, които се стремят да отглеждат биологични продукти, без да прибягват до токсични химикали.

Потенциална употреба при производството на биогорива

Кариофиленът е обещаващ и като потенциален източник на биогорива. Изследователите са определили този терпен като потенциална суровина за производството на усъвършенствани биогорива, които са възобновяеми горива, произведени от нехранителни източници като отпадъчни продукти и растителни материали.

Едно проучване установи, че кариофиленът може да бъде превърнат в усъвършенствани биогорива чрез процес, наречен хидродезоксигениране (HDO), при който се премахват кислородните атоми от съединението и то се превръща във високоенергийни течни горива. Това би могло да има значителни последици за намаляване на зависимостта ни от изкопаеми горива и за смекчаване на изменението на климата.

Заключение

Кариофиленът е универсален терпен с много потенциални ползи за човешкото здраве, кулинарното изкуство и промишлеността. Неговите противовъзпалителни свойства го правят привлекателен вариант за лечение на болка и възпаление, свързани с различни медицински състояния. Освен това уникалният му ароматен профил го прави отлично допълнение към хранителни ястия и напитки.

В промишлеността кариофиленът показва голям потенциал като естествен инсектицид и пестицид, както и като възможна суровина за производство на усъвършенствани биогорива. Тъй като продължаваме да проучваме многобройните приложения на това очарователно съединение, е ясно, че има още много какво да се открие.

Поощряваме по-нататъшните изследвания на потенциалните ползи и приложения на кариофилена и очакваме с нетърпение да видим как този терпен може да окаже положително въздействие върху живота ни и нашата планета. Нека прегърнем чудесата на природата с отворени обятия!

Какво са терпените?

Източници

• Al Mansouri, S., Ojha, S., Al Maamari, E., Al Ameri, M., Nurulain, S. M., & Bahi, A. (2014). Агонистът на канабиноидния рецептор 2, β-кариофилен, намалява доброволния прием на алкохол и отслабва индуцираните от етанол предпочитания за място и чувствителност при мишки. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior, 124, 260-268. https://doi.org/10.1016/j.pbb.2014.06.025
• Bahi, A., Al Mansouri, S., Al Memari, E., Al Ameri, M., Nurulain, S. M., & Ojha, S. (2014). β-кариофиленът, агонист на CB2 рецептора, предизвиква множество поведенчески промени, свързани с тревожността и депресията при мишки. Physiology & Behavior, 135, 119-124. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2014.06.003
• Bento, A. F., Marcon, R., Dutra, R. C., Claudino, R. F., Cola, M., Leite, D. F., & Calixto, J. B. (2011). β-кариофиленът инхибира индуцирания от декстран сулфат натрий колит при мишки чрез активиране на CB2 рецептора и пътя на PPARγ. The American Journal of Pathology, 178(3), 1153-1166. https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2010.11.052
• Бета-кариофилен. CPID. (n.d.). Извлечено на 10 декември 2021 г. от https://www.whatsinproducts.com/chemicals/ view/1/5163/000087-44-5.
• Butnariu M., Butu A. (2015) Chemical Composition of Vegetables and Their Products (Химически състав на зеленчуци и продукти от тях). In: Състояние на зеленчуците и зеленчуковите продукти в България: Cheung P., Mehta B. (eds) Handbook of Food Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36605-5_17
• Calleja, M. A., Vieites, J. M., Montero-Meléndez, T., Torres, M. I., Faus, M. J., Gil, A., & Suárez, A. (2013). Антиоксидантният ефект на β-кариофилен предпазва черния дроб на плъхове от фиброза, предизвикана от въглероден тетрахлорид, като инхибира активирането на чернодробните звездообразни клетки. The British Journal of Nutrition, 109(3), 394-401. https://doi.org/10.1017/S0007114512001298
• Dahham, S., Tabana, Y., Iqbal, M., Ahamed, M., Ezzat, M., Majid, A., & Majid, A. (2015). Антиракови, антиоксидантни и антимикробни свойства на сесквитерпена β-кариофилен от етеричното масло на Aquilaria Crassna. Molecules, 20(7), 11808-11829. https://doi.org/10.3390/molecules200711808
• Klauke, A. L., Racz, I., Pradier, B., Markert, A., Zimmer, A. M., Gertsch, J., & Zimmer, A. (2014). Селективният за канабиноидните CB₂ рецептори фитоканабиноид бета-кариофилен оказва аналгетично действие при миши модели на възпалителна и невропатична болка. Европейска невропсихофармакология: The Journal of the European College of Neuropsychopharmacology, 24(4), 608-620. https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2013.10.008
• Horváth, B., Mukhopadhyay, P., Kechrid, M., Patel, V., Tanchian, G., Wink, D. A., Gertsch, J., & Pacher, P. (2012). β-кариофиленът подобрява цисплатин-индуцираната нефротоксичност по канабиноид 2 рецептор-зависим начин. Free Radical Biology & Medicine, 52(8), 1325-1333. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2012.01.014
• Hwang, E. S., Kim, H. B., Lee, S., Kim, M. J., Kim, K. J., Han, G., Han, S. Y., Lee, E. A., Yoon, J. H., Kim, D. O., Maeng, S., & Park, J. H. (2020). Антидепресантоподобни ефекти на β-кариофилен върху депресия, предизвикана от сдържане плюс стрес. Behavioural Brain Research, 380, 112439. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2019.112439
• Pant, A., Mishra, V., Saikia, S. K., Shukla, V., Asthana, J., Akhoon, B. A., & Pandey, R. (2014). Бета-кариофиленът модулира експресията на гените за отговор на стрес и медиира дълголетието при Caenorhabditis elegans. Experimental Gerontology, 57, 81-95. https://doi.org/10.1016/j.exger.2014.05.007
• Turcotte, C., Blanchet, M. R., Laviolette, M., & Flamand, N. (2016). CB₂ рецепторът и неговата роля като регулатор на възпалението. Клетъчни и молекулярни науки за живота: CMLS, 73(23), 4449-4470. https://doi.org/10.1007/s00018-016-2300-4
• Scandiffio, R., Geddo, F., Cottone, E., Querio, G., Antoniotti, S., Gallo, M. P., Maffei, M. E., & Bovolin, P. (2020). Protective Effects of (E)-β-Caryophyllene (BCP) in Chronic Inflammation (Защитни ефекти на (E)-β-кариофилен (BCP) при хронично възпаление). Nutrients, 12(11), 3273. https://doi.org/10.3390/nu12113273
• Zhou, W., Yang, S., Li, B., Nie, Y., Luo, A., Huang, G., Liu, X., Lai, R., & Wei, F. (2020). Защо дивите гигантски панди често се търкалят в конски тор. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(51), 32493-32498. https://doi.org/10.1073/pnas.2004640117