Какво е лимонен?

Терпените са органични съединения, които се срещат в много растения и животни. Тези съединения придават на растенията характерните им аромати и вкусове, а също така играят важна роля за човешкото здраве. През последните години се наблюдава нарастващ интерес към изучаването на терпените заради потенциалните им терапевтични приложения.

Един от най-разпространените терпени, открити в природата, е лимоненът, който се съдържа в етеричните масла на много различни растения, включително лимон, лайм, портокал и грейпфрут. Лимоненът има свеж цитрусов аромат и често се използва като ароматизатор в парфюми, почистващи продукти и козметика.

В тази статия ще бъде направен преглед на лимонена, включително неговата химична структура, източници в природата, ползи за здравето от консумацията или употребата на лимонен от хора или животни, както и промишлени употреби. Ще бъде обсъдено и значението на изучаването на това съединение.

Определение на терпените

Терпените са голяма група органични съединения, които се произвеждат от различни растения и животни. Те са отговорни за много характерни аромати и вкусове, които се срещат в природата, като например миризмата на боровите дървета от пинен или миризмата на лавандула от линалол. Терпените играят важна роля не само за растенията, но и за хората, тъй като могат да имат терапевтични свойства при поглъщане или локално приложение.

Какво представляват терпените?

Полезите от консумацията на терпени варират в зависимост от вида на присъстващия терпен, но включват противовъзпалителни ефекти, които помагат за намаляване на възпаленията в целия организъм. Някои терпени могат да имат и имуноукрепващи свойства.

Кратък преглед на лимонена

Лимоненът е един конкретен вид терпен, който обикновено се среща в цитрусовите плодове като лимон, лайм или портокали, но се среща естествено и в няколко други растителни вида, като плодове от хвойна, целина, мента, копър, мащерка или кипариси. Това е безцветна течност, която се използва в различни продукти заради характерния си цитрусов аромат.

Лимоненът се съдържа в почистващи препарати, дезодоранти, шампоани, освежители за въздух и дори в препарати за отблъскване на бълхи и кърлежи за домашни любимци. Освен това той се използва като ароматизатор за храни и напитки.

Лимоненът се класифицира като цикличен въглеводород, което означава, че съдържа въглеродни и водородни атоми, подредени в пръстеновидна структура. Химичната му формула е C10H16, което го прави лесно разтворим в масла или мазнини, но не и във вода.

Важността на изучаването на лимонена

Лимоненът е изследван заради терапевтичните си свойства, които включват противовъзпалителни ефекти и свойства за укрепване на имунната система, както и заради потенциала му за предотвратяване или лечение на някои видове рак. Освен това промишлените приложения на лимонена, като например ароматизатори или аромати, го правят важно съединение за разбиране от търговска гледна точка. Освен това методите за извличане и източниците на лимонен могат да имат отражение върху околната среда.

От съществено значение е да се разбере колко лимонен е необходим за постигане на определени ефекти, като същевременно се сведат до минимум отрицателните ефекти върху околната среда. Изучаването на лимонена не само ни помага да разберем самия терпен, но има и по-широко приложение за по-добро разбиране на ролята на терпените в по-общ план.

Какво е лимоненът?

Химична структура и свойства

Лимоненът е естествено срещащ се терпен, който принадлежи към класа на цикличните монотерпени. Монотерпените са група органични съединения, които често се срещат в растенията и имат характерна химична формула C10H16.

Те са съставени от две изопренови единици, свързани от глава до опашка, и лимоненът има молекулна формула C10H16 с моларна маса 136,24 g/mol. Структурата на лимонена се състои от два хирални центъра, което го прави оптически активен, което означава, че може да върти плоскополяризирана светлина.

Молекулата има два енантиомера - (R)-лимонен и (S)-лимонен, които имат една и съща химична формула, но различно пространствено разположение на атомите. (R)-лимоненът се среща по-често в природата от своя аналог.

Лимоненът е прозрачна течност със силен цитрусов аромат и вкус. Той има ниска разтворимост във вода, но се разтваря лесно в органични разтворители като етанол или хексан.

Източници на лимонен в природата

Лимоненът се среща в естествен вид в много растителни видове, включително цитрусови плодове (лимони, портокали), мента, розмарин, плодове от хвойна, семена от копър, семена от кориандър и борови иглички. Най-голямо е количеството му в етеричните масла, извлечени от цитрусовите кори. В растенията лимоненът изпълнява няколко функции, като например привличане на опрашители или отблъскване на тревопасни животни.

Високата концентрация на лимонен в цитрусовите плодове действа и като антимикробно средство, като потиска развитието на бактерии и гъбички по повърхността на плодовете. Освен в широко разпространеното си присъствие в растенията, лимоненът може да бъде открит и в някои насекоми и животни като мравки или червена лисица.

Методи за извличане

Етеричното масло от лимонен обикновено се извлича от цитрусови кори чрез различни методи, като студено пресоване, парна дестилация или екстракция с разтворител. Студеното пресоване включва механично отделяне на маслото от кората, докато парната дестилация включва нагряване на кората и събиране на маслените пари.

При екстракцията с разтворител се използват химикали като хексан за разтваряне на лимонена и други ароматни съединения от корите. Изборът на метод зависи от няколко фактора, като добив, чистота и цена.

Хладното пресоване и парната дестилация се считат за по-екологични от екстракцията с разтворител, тъй като не изискват вредни химикали. При екстракцията с разтворител обаче се получава по-висока концентрация на лимонен в сравнение с другите методи.

Отстрани от етеричните масла лимоненът може да се получи и чрез химичен синтез или ферментация с помощта на микроорганизми като дрожди или бактерии. Тези методи се използват предимно за промишлени цели, а не за производство на лимонен с хранително или козметично качество.

Полезни свойства на лимонена за здравето

Противовъзпалителни свойства

Възпалението е естествен отговор на организма на нараняване или инфекция, но хроничното възпаление може да допринесе за редица здравословни проблеми, включително рак, сърдечни заболявания и автоимунни нарушения. Доказано е, че лимоненът има мощно противовъзпалително действие.

Проучване, публикувано в Journal of Medicinal Food, установява, че лимоненът намалява възпалението при плъхове с артрит и също така подобрява тяхната подвижност и сила. Друго изследване върху човешки клетки in vitro установява, че лимоненът потиска производството на възпалителни протеини.

Антиоксидантно действие

Лимоненът е и мощен антиоксидант, което означава, че помага за защита на клетките от увреждания, причинени от свободните радикали. Свободните радикали са нестабилни молекули, които могат да увредят ДНК и други клетъчни компоненти, което води до стареене и заболявания. Едно проучване установи, че лимоненът има значителна антиоксидантна активност както in vitro, така и in vivo.

Противораков потенциал

Няколко проучвания са изследвали потенциалните противоракови ефекти на лимонена. Едно от проучванията, публикувано в Cancer Prevention Research, установява, че лимоненът може да забави растежа на клетките на рака на гърдата чрез предизвикване на апоптоза (програмирана клетъчна смърт). Друго проучване върху плъхове с тумори на млечната жлеза установява, че пероралното приложение на лимонен намалява скоростта на растеж на туморите.

Проучванията показват също, че лимоненът може да има противораково действие срещу рак на простатата, рак на белия дроб, рак на черния дроб и рак на кожата. Необходими са обаче още изследвания, за да се разбере напълно как лимоненът влияе върху различните видове ракови клетки.

Подсилване на имунната система

Доказано е също така, че лимоненът стимулира функциите на имунната система, като увеличава броя на белите кръвни клетки и активира естествените клетки убийци (клетки, които помагат в борбата с вирусите и туморите). Проучване, публикувано в Phytotherapy Research, установява, че добавката с лимонен увеличава броя на белите кръвни клетки при мишки.

Доказано е, че лимоненът има и антибактериални и антивирусни свойства. Проучване, публикувано в Journal of Applied Microbiology, установява, че лимоненът потиска растежа на няколко бактериални щама, включително Staphylococcus aureus и Escherichia coli.

Друго проучване върху човешки клетки in vitro установява, че лимоненът намалява репликацията на вируса herpes simplex-1. Тези констатации предполагат, че лимоненът може да бъде полезно природно средство за борба с инфекциите.

Общо, ползите за здравето от лимонена са многобройни и разнообразни. От противовъзпалителното и антиоксидантното му действие до потенциала му като противораково средство и средство за укрепване на имунната система, изследователите непрекъснато откриват нови начини, по които този терпен може да подобри човешкото здраве.

Индустриални приложения на лимонена

Ароматизатор и овкусител в хранително-вкусовата промишленост

Лимоненът има приятен цитрусов аромат и обикновено се използва като ароматизиращ агент в хранителната промишленост. Той се добавя към различни видове храни, като например печени изделия, напитки и дъвки. Способността на лимонена да разтваря масла го прави идеална съставка за ароматизатори. Освен това лимоненът се използва като ароматизатор в парфюми и други продукти за лична хигиена.

Разтворител за почистващи продукти

Поради ниската си токсичност и високата си разтворителна способност лимоненът се използва и като разтворител за почистващи продукти. Той може да бъде открит в много домакински почистващи препарати, като например лакове за мебели, обезмаслители и препарати за почистване на килими. Употребата на лимонен в почистващи продукти се увеличава, тъй като се счита за по-екологичен от традиционните разтворители.

Компонент в козметиката и продуктите за лична хигиена

Ароматът и свойствата на лимонен като разтворител го правят привлекателна съставка за козметични продукти като лосиони, шампоани и продукти за вана. Той може да служи както като емулгатор, който смесва съставките, така и като усилвател на аромата.

Рискове и предпазни мерки, свързани с употребата на лимонен

Потенциални странични ефекти при излагане на високи нива на лимонен

Въпреки че лимоненът обикновено се счита за безопасен, когато се използва в ниски нива (като тези, които се намират в храните), излагането на високи нива може да причини дразнене на кожата или дихателни проблеми. При проучвания върху животни вдишването на високи концентрации причинява тумори на черния дроб.

Предпазни мерки за безопасност при работа или използване на продукти, съдържащи лимонен

Важно е да спазвате правилата за безопасност при работа или използване на всякакви химикали, включително продукти, съдържащи лимонен. Избягвайте вдишването на изпарения или пари, използвайте защитно облекло и ръкавици и осигурете подходяща вентилация при използването на почистващи продукти. Избягвайте използването на съдържащи лимонен продукти в близост до открит пламък или източници на топлина.

Заключение

Лимоненът е уникален терпен, който има много потенциални ползи за здравето, както и промишлени приложения. Продължавайки да изучаваме лимонена, можем да разберем по-добре неговите свойства и как може да се използва в различни приложения.

Бъдещи изследователски насоки за по-нататъшно разбиране на потенциалните ползи и рискове, свързани с употребата на лимонен

Потенциалните ползи от лимонена са огромни, но са необходими допълнителни изследвания, за да се разбере напълно неговото въздействие върху човешкото здраве. Освен това са необходими допълнителни изследвания, за да се разберат по-добре рисковете, свързани с излагането на високи нива на лимонен в професионална среда. Тъй като изследователите продължават да проучват свойствата на това очарователно терпеново съединение, то има голям потенциал за широк спектър от приложения.

Източници

• Alipanah, H., Farjam, M., Zarenezhad, E., Roozitalab, G., & Osanloo, M. (2021). Хитозанови наночастици, съдържащи лимонен и богати на лимонен етерични масла: потенциални фитотерапевтични агенти за лечение на меланом и рак на гърдата. BMC complementary medicine and therapies, 21(1), 186. https://doi.org/10.1186/s12906-021-03362-7
• Araújo-Filho, H. G., Dos Santos, J. F., Carvalho, M., Picot, L., Fruitier-Arnaudin, I., Groult, H., Quintans-Júnior, L. J., & Quintans, J. (2021). Anticancer activity of limonene (Противоракова активност на лимонена): Систематичен преглед на таргетните сигнални пътища. Phytotherapy research : PTR, 35 (9), 4957-4970. https://doi.org/10.1002/ptr.7125
• Британика, Т. Редакторите на енциклопедията (2021 г., 19 март). Енциклопедия Британика. https://www.britannica.com/plant/ лимон
• Chaudhary, S. C., Siddiqui, M. S., Athar, M., & Alam, M. S. (2012). D-лимоненът модулира възпалението, оксидативния стрес и Ras- ERK пътя, за да инхибира туморогенезата на кожата при мишки. Human & experimental toxicology, 31(8), 798-811. https:// doi.org/10.1177/0960327111434948
• D-лимонен. CPID. (n.d.). Извлечено на 22 март 2022 г. от https://www.whatsinproducts.com/chemicals/view/1/206/005989-27-5/ d-Limonene
• Комия, М., Такеучи, Т., & Харада, Е. (2006 г.). Парите от лимоново масло предизвикват антистрес ефект чрез модулиране на активността на 5-HT и DA при мишки. Behavioural brain research, 172(2), 240-249. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2006.05.006
• Komori, T., Fujiwara, R., Tanida, M., Nomura, J., & Yokoyama, M. M. (1995). Ефекти на цитрусовия аромат върху имунната функция и депресивните състояния. Neuroimmunomodulation, 2(3), 174-180. https://doi.org/10.1159/000096889
• Национален център за биотехнологична информация (2022 г.). PubChem Резюме на съединението за CID 22311, лимонен. Извлечено на 22 март 2022 г. от https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Limonene.
• O'Bryan, C. A., Crandall, P. G., Chalova, V. I., & Ricke, S. C. (2008). Orange essential oils antimicrobial activities against Salmonella spp. Journal of food science, 73(6), M264-M267. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2008.00790.x
• Pultrini, A., Galindo, L. A., & Costa, M. (2006). Effects of the essential oil from Citrus aurantium L. in experimental anxiety models in mice (Ефекти на етеричното масло от Citrus aurantium L. при експериментални модели на тревожност при мишки). Life sciences, 78(15), 1720-1725. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2005.08.004
• Richter, G., Hazzah, T., Hartsel, J. A., Eades, J., Hickory, B., & Makriyannis, A. (2021). Глава 38 - Cannabis sativa: преглед. In R. C. Gupta, R. Lall, & A. Srivastava (Eds.), Nutraceuticals (2nd ed., pp. 603-624). Academic Press. https://doi.org/10.1016/ B978-0-12-821038-3.00038-0
• Vigushin, D. M., Poon, G. K., Boddy, A., English, J., Halbert, G. W., Pagonis, C., Jarman, M., & Coombes, R. C. (1998). Фаза I и фармакокинетично проучване на D-лимонен при пациенти с напреднал рак. Комитет за клинични изпитвания на фаза I/II на Кампанията за изследване на рака (Cancer Research Campaign Phase I/II Clinical Trials Committee). Cancer chemotherapy and pharmacology, 42(2), 111-117. https://doi.org/10.1007/s002800050793
• Yu, X., Lin, H., Wang, Y., Lv, W., Zhang, S., Qian, Y., Deng, X., Feng, N., Yu, H., & Qian, B. (2018). d-limonene exhibits antitumor activity by inducing autophagy and apoptosis in lung cancer. OncoTargets and therapy, 11, 1833-1847. https:// doi.org/10.2147/OTT.S155716
• Zhang, L. L., Yang, Z. Y., Fan, G., Ren, J. N., Yin, K. J., & Pan, S. Y. (2019). Antidepressant-like Effect of Citrus sinensis (L.) Osbeck Esse ntial Oil and Its Main Component Limonene on Mice (Антидепресивно действие на Citrus sinensis (L.) Osbeck Esse ntial Oil и неговия основен компонент лимонен върху мишки). Journal of agricultural and food chemistry, 67(50), 13817-13828. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b00650