FARMACIJOS FAKULTETAS
FARMAKOGNOZIJOS KATEDRA
KRISTINA RASTENYTĖ
METEOROLOGINIŲ VEIKSNIŲ ĮTAKA
RAUDONOSIOS MONARDOS (MONARDA DIDYMA L.)
ANTŽEMINĖS DALIES VEGETACIJAI IR LAKIŲJŲ
JUNGINIŲ KOKYBINEI – KIEKYBINEI SUDĖČIAI
INTRODUKCIJOS METU LIETUVOJE
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovai
Prof. dr. Nijolė Savickienė
Prof. dr. Ona Ragažinskienė
Prof. habil. dr. Audrius Maruška
Konsultantas:
Mantas Stankevičius
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
FARMACIJOS FAKULTETAS
FARMAKOGNOZIJOS KATEDRA
TVIRTINU:
Farmacijos fakulteto dekanas Vitalis Briedis
Data
METEOROLOGINIŲ VEIKSNIŲ ĮTAKA RAUDONOSIOS
MONARDOS (MONARDA DIDYMA L.) ANTŽEMINĖS DALIES
VEGETACIJAI IR LAKIŲJŲ JUNGINIŲ KOKYBINEI – KIEKYBINEI
SUDĖČIAI INTRODUKCIJOS METU LIETUVOJE
Magistro baigiamasis darbas
Konsultantas
Mantas Stankevičius
Data
Recenzentas
Data
Darbo vadovai
Prof. dr. Nijolė Savickienė
Prof. dr. Ona Ragažinskienė
Prof. habil. dr. Audrius Maruška
Data
Darbą atliko
Magistrantė
Kristina Rastenytė
Data
KAUNAS, 2015
Turinys
SANTRAUKA ... 5
SUMMARY ... 7
SANTRUMPOS... 10
ĮVADAS ... 11
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINAI ... 12
1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 13
1.1. Raudonosios monardos (Monarda didyma L.) mokslinė klasifikacija ... 13
1.2. Monarda L. veislės ir varietetai ... 13
1.3. Paplitimas, dauginimas ir auginimo sąlygos ... 14
1.4. Monarda didyma L. antžeminių vegetatyvinių ir generatyvinių organų morfologiniai požymiai .... 16
1.5. Monarda L. genties vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus gavybos būdas ... 17
1.6. Monarda L. genties augalų vaistinės augalinės žaliavos cheminės sudėties tyrimai. ... 18
1.7. Lamiaceae šeimos augalų kaupiamo eterinio aliejaus kokybinė – kiekybinė sudėtis ... 19
1.8. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus komponentų biologinis aktyvumas ... 21
1.8.1. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešvėžinis aktyvumas ... 21
1.8.2. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų nuskausminamasis poveikis ... 22
1.8.3. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešvirusinis ir antibakterinis veikimas ... 22
1.8.4. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešgrybelinis veikimas ... 23
1.8.5. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešuždegiminis poveikis ... 24
1.8.6. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų antioksidacinis veikimas ... 24
1.9. Vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus kokybinė – kiekybinė analizė ... 24
2. TYRIMO METODIKA ... 27
2.1. Tyrimo medžiaga ... 27
2.2. Įranga ... 27
2.3. Analitiniai metodai ... 27
2.3.1. Meteorologinių duomenų vertinimas ... 28
2.3.2. Fenologiniai stebėjimai... 28
2.3.3. Dujų chromotografija su masių spektrometrija ... 28
2.3.4. Statistiniai metodai ... 29
3.1. Fenologinių stebėjimų rezultatai ... 30
3.2. Raudonųjų monardų vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus cheminės analizės tyrimų rezultatai... 34
3.3. Meteorologinių veiksnių įtaka raudonųjų monardų vaistinės žaliavos eterinio aliejaus cheminei sudėčiai... 38
4. IŠVADOS ... 42
5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS... 43
6. LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 44
SANTRAUKA
K. Rastenytės magistro baigiamasis darbas: Meteorologinių veiksnių įtaka raudonosios monardos (Monarda didyma L.) antžeminės dalies vegetacijai ir lakiųjų junginių kokybinei – kiekybinei sudėčiai introdukcijos metu Lietuvoje. Moksliniai vadovai: prof. dr. N. Savickienė, prof. dr. Ona Ragažinskienė, prof. habil. dr. Audrius Maruška. Konsultantai: Mantas Stankevičius. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Farmacijos fakulteto, Farmakognozijos katedra. Kauno botanikos Sodo, Vaistinių ir prieskoninių augalų kolekcija. Vytauto Didžiojo Universiteto, Biochemijos ir biotechnologijų fakultetas – Kaunas, 2015.
Darbo tikslas: Ištirti raudonosios monardos (Monarda didyma L.) augimo dinamiką Vidurio
Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis ir nustatyti lakiųjų junginių kaupimąsi atskirais vegetacijos tarpsniais.
Darbo uždaviniai: 1. Nustatyti raudonosios monardos antžeminės dalies augimo dėsningumus
(morfometrinius rodiklius) atskirais vegetacijos tarpsniais. 2. Ištirti lakiųjų junginių kaupimąsį raudonosios monardos (Monarda didyma L.) vaistinėje augalinėje žaliavoje – žolėje, atskirais vegetacijos tarpsniais bei nustatyti augalo chemotipą. 3. Atlikti raudonosios monardos (Monarda didyma L.) antžeminės dalies lakiųjų junginių palyginamąją analizę 2012 – 2014 m.
Metodai: 2012 – 2014 metais, skirtingomis Monarda didyma L. augimo fazėmis, atlikti pusiau
kiekybiniai fenologiniai matavimai. Meteorologinių veiksnių įtaka vertinta, paskaičiavus Selianinovo hidroterminį koeficientą (HTK). Monarda didyma L. eterinio aliejaus kokybinė ir kiekybinė analizė buvo atlikta dujų chromatografijos su masių spektrometrija metodu. Gautos chromatogramos apdorotos Origin Lab analizės paketu. Gauti duomenys apdoroti Microsoft Excel analizės paketu.
Rezultatai: Raudonoji monarda (Monarda didyma L.) auga 140 – 198 metų dieną iki intensyvaus
žydėjimo fazės. Vegetacijos pradžia anksčiau prasideda perteklinės drėgmės metais. Raudonosios monardos (Monarda didyma L.) vaistinėje žaliavoje, žolėje, surinktoje skirtingomis augimo fazėmis, nustatyti 19 monoterpenų, 6 seksviterpenai ir fenilpropenas estragolis. Didžiausi kiekiai nustatyti monoterpenų p-cimeno (37,41 proc.), timokvinono (59,07 proc.) ir timolio (73,83 proc.). Nustatyti augalo chemotipai – p-cimeno-timokvinono ir timolio.
Išvados: 1. Perteklinės drėgmės metais Monarda didyma L. augimas prasideda anksčiau nei
optimalios drėgmės metais. 3. Monarda didyma L. vaistinės augalinės žaliavos – žolės, eterinio aliejaus sudėtyje dominuoja p-cimenas ir timokvinonas ir timolis. 4. Nustatytas Lietuvos gamtinėmis sąlygomis užaugintų raudonųjų monardų žolės eterinio aliejaus chemotipas: perteklinės drėgmės metais –
p-cimeno-timokvinono, optimalios drėgmės metais – timolio. 5. Nustatytas, kad mažėjant hidroterminiam koeficientui mažėja p-cimeno ir timokvinono koncentracija, bet didėja timolio koncentracija.
Reikšminiai žodžiai: Monarda didyma L., chemotipas, timolis, timokvinonas, p-cimenas,
SUMMARY
K. Rastenytės master thesis: Influence of meteorological factors on vegetation of ground part and qualitative – quantitative composition of volatile compounds of Monarda didyma L. during introduction in Lithuania. Supervisors of the research paper: prof. dr. N. Savickienė, prof. dr. Ona Ragažinskienė, prof. habil. dr. Audrius Maruška.Consultants: Mantas Stankevičius.Department of Pharmacognosy, Faculty of pharmacy, Lithuanian University of Health Sciences.Kaunas Botanical Garden, Vytautas Magnus University,Department of Biochemistry and Biotechnologies, Vytautas Magnus University – Kaunas, 2015.
Aim: To investigate scarlet Monarda (Monarda didyma L.) dynamics of the growth of the Middle
Lithuanian meteorological conditions and determine the accumulation of volatile compounds in separate periods of vegetation.
Tasks: 1. To determine patterns of growth of Monarda didyma L. (morphometric parameters) in
separate periods of vegetation. 2. To investigate the accumulation of volatile compounds in Monarda
didyma L. medical raw material – herb, in separate stages of vegetation and identify the plant’s
chemotype. 3. To perform the benchmarking of volatile compounds in Monarda didyma L. medical raw material in 2012 – 2014.
Methods: In 2012 – 2014 year, semi-quantitative phenological measurements of Monarda didyma
L., in different growth phases, were performed. Meteorological factors influence is rated by calculating Selianinovo’s hydrothermal coefficient (HTC). Qualitative and quantitative analysis of Monarda didyma L. essential oil of was performed by gas chromatography with mass spectrometry.The chromatograms processed with Origin lab analysis package. Tests repeated 5 times. Obtained data processed with Microsoft Excel analysis package.
Results: Scarlet Monarda (Monarda didyma L.) grows from 140 to 198 day of the year till intense
flowering phase. Vegetation starts earlier in a year of surplus humidity. In the herbal raw material of
Monarda didyma L., identified 19 monoterpenes, and 6 sesquiterpenes and phenilpropene estragol. The
main compounds were monoterpenes p-cymene (37.41 proc.), thymoquinone (59.07 proc.) and thymol (73.83 proc.). Determinate chemotype is p-cymene – timokvinone and thymol. There is a significant balance between thymol, thymoquinone, p-cymene and environmental relative humidity.
Conclusions: In the year of excessive moisture intensive growth of Monarda didyma L. starts
earlier than in the year of optimum moisture. Identified chemotype of the essential oil in Monarda didyma L. herbal raw material grown in the environmental conditions of Lithuania: in the year of excessive
moisture – p-cymene-thymoquinone, in the year of optimal moisture – thymol. When hydrothermal coefficient is decreasing, p-cymene and thymoquinone concentration decreases, but the concentration of thymolincreases.
Key words:Monarda didyma L. Scarlet Monarda, chemotype, thymol, thymoquinone, p-cymene,
PADĖKA
Dėkoju Vytauto Didžiojo universiteto, Kauno Botanikos Sodo darbuotojams ir mokslininkams už konsultacijas ir materialinę bazę, vykdant fenologinius raudonosios monardos stebėjimus. Taip pat dėkoju Vytauto Didžiojo Universiteto, Biochemijos ir biotechnologijų fakulteto, Instrumentinės analizės metodų vystymo ir jų taikymo molekulinei biologinių objektų, sintetinių produktų ir aplinkos analizei klasterio vadovui prof. habil. dr. A. Maruškai už suteiktą galimybę vykdyti Monarda didyma L. vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus cheminę analizę ir doktorantui M. Stankevičiui už apmokymus ir konsultacijas. Dėkoju prof. dr. N. Savickienei ir prof. O. dr. Ragažinskienei už pagalbą ir konsultacijas.
SANTRUMPOS
A3 – Intensyvaus augimo fazėB – Butonizacijos fazė
HTK – Hidroterminis koeficientas IgG – imunoglobulinas G
R – Pirsono koreliacijos koeficientas R2 – determinacijos koeficientas V2 – Vaisių brandinimo fazė VAŽ – Vaistinė augalinė žaliava
VDU KBS – Vytauto Didžiojo universiteto Kauno botanikos sodas VKT – Viršutiniai kvėpavimo takai
Z1 – Žydėjimo pradžios fazė Z2 – Intensyvaus žydėjimo fazė Z3 – Žydėjimo pabaigos fazė
SĄVOKOS
HepG2 ląstelės – vėžinių ląstelių linija su gerai diferencijuota hepatoceliuline karcinoma IK:50 – Koncentracija, kuriai esant inhibuojama 50 proc. ląstelių
ĮVADAS
Pirmieji raudonąją monardą gydymui panaudojo Šiaurės Amerikos indėnai, kurie vartojo augalo vaistinę žaliavą – žolę, viršutinių kvėpavimo takų ir odos ligų gydymui. Raudonoji monarda (Monarda
didyma L.) kaupia eterinį aliejų, kurio sudėtyje esantys komponentai, kaip timolis ir cimenas, gali būti
vartojami viršutinių kvėpavimo takų (VKT) ligų gydymui [36].
Iš žiedų, lapų ar viso augalo gaminamos ištraukos, kurios yra pritaikomos lengvų odos ligų gydymui, virškinimo sutrikimams šalinti, veikia raminančiai, mažina galvos skausmą, o eterinio aliejaus junginiai – limonenas, geraniolis, farnezolis, nerolidolis, citronelolis, linalolis ir mentolis, turi antioksidacinį ir priešvėžinį veikimą. Pastarosios savybės paskatino tolimesnius raudonosios monardos auginimo sąlygų, vaistinės augalinės žaliavos cheminės sudėties, ypač eterinio aliejaus, mokslinius tyrinėjimus. Taip pat raudonosios monardos žieduose ir lapuose buvo nustatyti flavonoidai: rutinas, hiperozidas, kvercitrinas, luteolinas, kvercetinas [55]. Tačiau trūksta duomenų apie kitus nelakiuosius junginius esančius raudonųjų monardų vaistinėje augalinėje žaliavoje.
Kadangi Monarda didyma L. yra medicinai perspektyvus vaistinis augalas, svarbu ištirti jos augimo dinamiką Vidurio Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis ir nustatyti lakiųjų junginių kaupimąsi atskirais vegetacijos tarpsniais, nes tai padėtų optimizuoti vaistinės augalinės žaliavos panaudojimą.
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINAI
Tyrimo objektas: Raudonoji monarda (Monarda didyma L.), introdukuota 1980 metais Vytauto
Didžiojo Universiteto, Kauno Botanikos Sodo, Vaistinių ir prieskoninių augalų kolekcijoje ir raudonųjų monardų vaistinė augalinė žaliava – žolė.
Temos aktualumas ir tyrimo problema: Raudonosios monardos (Monarda didyma L.) vaistinė
augalinė žaliava, eterinio aliejaus biologiškai aktyvūs junginiai – perspektyvūs medicinai ir farmacijos pramonei. Nustačius augalo chemotipą, eterinio aliejaus biologiškai aktyvius komponentus, toliau galima tirti eterinio aliejaus ar atskirų cheminių junginių farmakologinius efektus. Lietuvos sąlygomis užaugintos
Monarda didyma L. augimo dinamika vegetacijos metu, vaistinėje augalinėje žaliavoje – žolėje, esančio
eterinio aliejaus kokybinė – kiekybinė sudėtis, taip pat priklausanti ir nuo augimo fazės, bei augalo chemotipas iki šiol nėra tirta.
Darbo tikslas: Ištirti raudonosios monardos (Monarda didyma L.) augimo dinamiką Vidurio
Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis ir nustatyti lakiųjų junginių kaupimąsi atskirais vegetacijos tarpsniais.
Darbo uždaviniai: 1. Nustatyti raudonosios monardos antžeminės dalies augimo dėsningumus
(morfometrinius rodiklius) atskirais vegetacijos tarpsniais.
2. Ištirti lakiųjų junginių kaupimąsi raudonosios monardos (Monarda didyma L.) vaistinėje augalinėje žaliavoje – žolėje, atskirais vegetacijos tarpsniais bei nustatyti augalo chemotipą.
3. Atlikti raudonosios monardos (Monarda didyma L.) antžeminės dalies lakiųjų junginių palyginamąją analizę 2012 – 2014 m.
1.
LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Raudonosios monardos (Monarda didyma L.) mokslinė klasifikacija
Monarda L. genčiai priklausantys augalai gali būti vienmečiai arba daugiamečiai. Visų augalų
dvilūpiai žiedai turi lūpažiedžiams būdingą dvišonę simetriją. Gentyje yra 18 rūšių ir 38 porūšiai. Labiausiai paplitusios Monarda L. rūšys yra laukinė monarda (Monarda fisculosa L.), citrininė monarda (Monarda citriodora Cerv. ex Lag.), raudonoji monarda (Monarda didyma L.) ir taškuotoji monarda (Monarda punctata L.) [2,58].
Monarda didyma (L.) – raudonoji monarda (pavadinimas Monarda šiam augalui suteiktas,
pagerbiant ispanų botaniką ir gydytoją Nicholas Monardes [43], lot. didyma reiškia dvynius ar porą, o raudonosios monardos žiede kuokeliai yra suaugę poromis) [58], lūpažiedžių (Labiatae) šeimos, notreliečių (Lamiales) eilės, astražiedžių (Asteridae) poklasio, magnolijainių (Magnoliopsida) klasės, magnolijūnų (Magnoliophyta) skyriaus augalas [8,13].
Pavadinimo sinonimai: indėnų žolė, bičių paguoda, kalnų paguoda, auksinė melisa, bergamotas
[21].
1.2. Monarda L. veislės ir varietetai
Raudonąją monardą kryžminant su kitų rūšių monardomis, išvestos įvairios veislės. Dažniausiai kryžminama su laukine monarda (Monarda fisculosa L.) [5,13]. Gautos veislės skiriasi žiedo spalva, atsparumu ligoms bei ūgiu. Esami varietetai:
Varieteto pavadinimas
Apibūdinimas
Alba Dideli balti žiedai. Snow white Dideli balti žiedai.
Blue Stocking Violetiniai žiedai, išskiriantys nektarą tik didelėms bitėms, kurios turi
ilgus straubliukus.
Bowman Purpurinės spalvos žiedai, užauga iki 1,2 m. aukščio.
Cambridge Scarlet Ryškiai raudoni dideli žiedai iki 5 cm ilgio. Varietetas atsparus
miltligei.
Croftway Pink Rožiniai, kvapnūs žiedai.
Gardenview Scarlet Raudoni žiedai, atspari miltligei.
Granite pink Žemaūgė veislė, užauga iki 0,5 m., rožinės spalvos žiedai. Pink delight Žemaūgė veislė, užauga iki 0,5 m., rožinės spalvos žiedai. Jacob Kline Dideli intensyvios raudonos spalvos žiedai, atspari miltligei. Marshall's Delight Rožiniai žiedai, atspari miltligei.
Mahogany Raudonai rudos spalvos žiedai.
Scorpio Purpurinės spalvos žiedai, pati atspariausia miltligei. Violet Queen Pražysta anksti švelniai violetiniais žiedais.
Varietetai, turintys raudonus žiedus, geriau auga pusiau pavėsyje ir drėgname dirvožemyje, o turintys baltus ar violetinius žiedus – saulėtoje ir sausesnėje vietovėje [5]. Sėjant sėklas, gaunami įvairūs hibridai, turintys įvairaus atspalvio raudonus, raudonai oranžinius, oranžinius ar rožinius žiedus [13].
1 pav. Raudonosios monardos paplitimo arealas [26]
Paplitimas. Raudonoji monarda yra kilusi iš rytinės Šiaurės Amerikos dalies: nuo Osvego srities
(Niujorko valstija) iki Mičigano ir į pietus iki Tenesio ir Džordžijos [13]. Natūraliai auga miškingose vietose į pietus iki Džordžijos ir į vakarus iki Mičigano [5,13,43,45]. Kartais aptinkama tokiose JAV valstijose, kaip Vašingtonas ir Oregonas, pastebėta Kanados rytuose. Augalas sėkmingai aklimatizuotas Europoje. Raudonoji monarda yra gan atspari šalčiui ir yra dominuojanti monardų rūšis [5].
Paplitimas Lietuvoje. Auginama darželiuose, botanikos soduose. Natūraliai auganti raudonoji
monarda – nesutinkama [21].
Dauginimas ir auginimas. Augalas dauginasi požeminiais šakniastiebiais, plisdamas į šonus.
Raudonoji monarda nėra invazinis augalas ir retai kada nustelbia greta augančius augalus, tačiau Ilinojaus valstijoje yra laikoma piktžole. Monardą galima veisti iš sėklų. Sėklos subręsta rudenį. Jas reikia sėti anksti pavasarį į šaltą dirvą, 1 – 2 cm gylyje [5]. Dygsta 10 – 40 dienų, 20˚C temperatūroje. Kai daigeliai užauga pakankamai dideli, kad būtų įmanoma juos persodinti, daigynas išskirstomas į pavienius augalus ir pasodinama į pastovią vietą. Geriausia sodinti vasaros pradžioje [5,13]. Pirmaisiais metais monarda gali nežydėti. Sėti galima ir vasaros pabaigoje, tuo atveju, jei žiema prasideda vėliau ir nėra labai atšiauri. Dauginti galima ir šakniastiebiais. Juos reikia dalinti pavasarį arba rudenį. Atskirti šakniastiebiai sodinami pasirinktoje vietoje bent kas 25 cm atstumu vienas nuo kito. Patartina dalinti augalus, kol jie dar yra be lapų arba jau numetę lapus. Padalinus augalus pavasario pabaigoje – vasaros pradžioje, kerai prasčiau prigyja, sunkiau auga. Pasodintiems augalams reikia užtikrinti dalinį pavėsį, laistyti. Monarda didyma L.
kerą būtina dalinti kas 3 – 4 metus, nes šis augalas turi tendenciją smulkėti ir apmirti kero viduryje. Taip atsitinka dėl šakniastiebių plėtimosi į šonus, kai viename plote išauga per daug stiebų [5,13]. Raudonąją monardą dauginti galima ir palaipomis bei auginiais [13].
Augimo sąlygos. Raudonoji monarda geriausiai auga pilnai apšviestoje vietoje, tačiau turėtų būti
apsaugota nuo tiesioginių saulės spindulių vidurdienį. Gerai auga daliniame pavėsyje, gali augti ir visai menkai apšviestoje vietoje, tačiau augalas užauga menkesnis, prastai žydi [13,44]. Dirvožemiui augalas nėra išrankus. Tinka derlinga, drėgna dirva, bet auga ir molingoje, rūgščioje, žemėje [44]. Rekomenduojama tręšti kompostu kiekvieną pavasarį. Auga prie medžių, krūmų ir daubose, kalnynuose. Monardos sunkiai išgyvena vietovėse, kur žiemos yra švelnios, o vasaros ilgos ir karštos [5]. Augalas gana jautrus sausrai – išdžiūvus dirvai, meta apatinius lapus, tampa jautresnis miltligei. Raudonoji monarda pakankamai atspari šalčiui, gali pakelti iki -25 ˚C temperatūrą. Prieš žiemą monardų antžeminė dalis apmiršta, o pavasarį vėl sužaliuoja iš mažų palaipų. Ypatingai paruošti žiemai nereikia, užtenka nupjauti stiebus iki pagrindo. Intensyviausiai auga, kai aplinkos temperatūra 12 – 20 ˚C, o dirvos pH 5-7. Gerai auga šalia kitų augalų, labai gerai auga kartu su pomidorais, kraujažolėmis, saulainėmis, rykštenėmis [13].
Miltligė yra pagrindinė raudonosios monardos liga. Paprastai ji pastebima vasaros pabaigoje. Augalas linkęs sirgti miltlige ten, kur yra karštos ir sausos vasaros. Imlumas ligai padidėja, jei monarda nebuvo dalinta, ir keras pasidaręs labai tankus. Dabar yra išvestos monardos veislės, kurios nėra tokios jautrios ar yra visiškai atsparios miltligei. Su liga galima kovoti, nukerpant sergančius lapus, ir taip paskatinant augti naujus sveikus lapelius. Taip pat galima nupurkšti lapus fungicidais [5,13].
Raudonoji monarda yra kilusi iš vidutinio klimato zonos, tačiau Lietuvoje sutinkama tik tik žmonių prižiūrimose augavietėse.
1.4. Monarda didyma L. antžeminių vegetatyvinių ir generatyvinių organų
morfologiniai požymiai
Raudonoji monarda – daugiametis, žolinis augalas, sudarantis tankų kerą. Žydi birželio – rugpjūčio mėn., vaisiai sunoksta rugsėjo – spalio mėn. [5,13,43,46].
Augalo vegetatyvinių organų požymiai. Raudonoji monarda yra 60 – 120 cm aukščio ir 45 – 90
cm pločio augalas [13]. Stiebas kietas, keturbriaunis per visą stiebo ilgį [5,43,46]. Monardos stiebas, lapai, šakelės padengti mažais, plonais plaukeliais, kurie suteikia augalui šiurkštumo [13].
Lapai priešiniai, ovalūs, link viršūnės smailėjantys, tamsiai žali, dantytais kraštais, padengti plaukeliais, iki 5 – 15 cm ilgio, plotis yra trečdalis arba pusė lapo ilgio [5,13,46]. Lapkotis yra iki 0,5 cm ilgio [46]. Jauni lapai, išsidėstę stiebo viršūnėje priešiniu būdu, paprastai turi raudoną atspalvį [2,31].
Augalo generatyvinių organų požymiai. Žiedynas apvalus, panašus į galvą menturis, sudarytas
iš vamzdiškų žiedų, kurie susiformuoja stiebo viršūnėje [5,43,46]. Menturiai dažniausiai būna po vieną viršūnėje. Pažiedės nudažytos raudonai, sudarytos iš lapelių, kurie gali turėti šerelius. Žiedai yra hermafroditai (turi moteriškus ir vyriškus lytinio dauginimosi organus), asimetriški, apie 3,8 cm ilgio [13]. Taurelė yra iki 1,3 cm ilgio, turi 15 išilgai einančių gyslelių. Vamzdelio vidus plaukuotas arba lygus. Vainikėlį sudaro siaurėjantis vamzdelis, kuris yra ilgesnis nei taurelė. Yra 5 aštrūs danteliai, kurie padengti šereliais. Vainikėlis yra iki 3 cm ilgio [13,46]. Priklausomai nuo veislės vainikėlio spalva gali būti rožinė, balta, mėlyna, violetinė, purpurinė ar ryškiai raudona [5,46]. Žiedo struktūroje yra dvi lūpos. Viršutinė lūpa išsidėsčiusi stačiai, dažnai turi linkį viršūnėje ir yra išgaubta. Apatinė lūpa platėjanti ir padalinta į tris dalis, iš kurių vidurinė yra didžiausia ir taip pat turi linkį. Žiede yra du vaisingi kuokeliai, paprastai atskirti vienas nuo kito. Dulkinės sudarytos iš dviejų dulkializdžių. Piestelė ir kuokeliai turi blyškesnį atspalvį nei žiedo spalva. Vaisius yra dėžutė, kurioje būna keturi lygūs rudi riešutėliai [46].
1.5. Monarda L. genties vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus gavybos būdas
Raudonosios monardos eterinio aliejaus sudėtyje yra lakiųjų junginių, kurie ateityje gali būti pritaikyti medicinoje. Ypač didelį susidomėjimą kelia timokvinonas. Atlikus palyginamuosius tyrimus, paaiškėjo, kad timokvinono išeiga iš Monarda didyma L. žolės yra didesnė nei iš sėjamosios juodgrūdės, kuri buvo laikyta pagrindiniu šaltiniu timokvinono gavybai [18].
Hidrodistiliacija yra dažniausiai taikomas metodas eterinio aliejaus išskyrimui. Vienas iš
paprastesnių hidrodistiliacijos būdų, kai augalinė žaliava talpose užpilama vandeniu. Keliant temperatūrą, didėja slėgis ląstelėse ir eterinio aliejaus liaukose, todėl lakūs komponentai praeina pro liaukos ar ląstelės sienelę. Garai veikia kaip nešikliai, kurie kyla kartu su eterinio aliejaus komponentais. Garai patenka į kondensatorių, kur yra atšaldomi ir nuteka į atskirą indą. Eterinis aliejus gali būti atskiriamas filtruojant ar centrifuguojant. Šio etapo metu eterinis aliejus patiria didžiausius pasikeitimus dėl sąveikos su vandeniu ir aukštos temperatūros. Dažniausiai vyksta esterių skilimas ir oksidacijos procesai [57]. Todėl verta apžvelgti kitus galimus gavybos procesus.
Enfloražas yra šaltosios ekstrakcijos metodas, kuomet eterinis aliejus iš augalinės žaliavos yra
nardinama į riebalus ir po paros ištraukiama ir nusunkiama. Į tuos pačius riebalus yra nardinama nauja augalinė žaliava ir vėl laikoma parą. Procesas kartojamas, kol pasiekiama norima eterinio aliejaus koncentracija. Eterinis aliejus atskiriamas naudojant tirpiklius, kaip grynas etilo alkoholis. Šis metodas yra grindžiamas tuo, kad riebalai, ypač gyvūliniai, pasižymi aukštu absorbcijos lygiu. Naudojami riebalai turi būti kuo stabilesni, ypatingai oksidaciniams procesams. Metodas yra brangus ir lėtas, tačiau eterinis aliejus gaunamas pakankamai grynas ir lakieji junginiai būna mažai pakitę [57].
Ekstrakcija tirpikliais yra vykdoma norint išgauti lipofiliškus kvapiuosius junginius iš augalinės
žaliavos. Naudojamas petroleteris, metanolis, etanolis, heksanas ir kt. Kadangi tirpikliai suardo ir augalo audinį, taip pat ekstrahuoja chlorofilą, gaunamas pirminis tirštas, spalvotas produktas – koncentratas. Koncentratas gryninamas alkoholiais iki gryno eterinio aliejaus [57].
Superkritinė ekstrakcija CO2 dujomis atliekama suskystintomis anglies dioksido dujomis,
kurios panaudojamos kaip inertiškas tirpiklis. Gauti ekstraktai pasižymi beveik identiška augale nustatoma eterinio aliejaus sudėtimi. Tačiau metodas yra palyginti naujas, brangus, nustatomas pesticidų likutis, taip pat trūksta informacijos dėl tokio eterinio aliejaus panaudojimo terapiniais tikslais [57].
Šiuo metu enfloražas, ekstrakcija tirpikliais ir superkritinė ekstrakcija CO2 dujomis nėra taikomi eterinio aliejaus iš Monardos L. genties augalų VAŽ išgauti. Tačiau šiems metodams taikomi procesai retai modifikuoja lakiuosius junginius, todėl verta apsvarstyti galimybę juos pritaikyti eterinio aliejaus gavybai iš Monarda L. augalinės žaliavos.
1.6. Monarda L. genties augalų vaistinės augalinės žaliavos cheminės sudėties tyrimai.
Raudonosios monardos vaistinėje augalinėje žaliavoje (žieduose ir lapuose) yra nustatyti flavonoidai: rutinas, hiperozidas, kvercitrinas, luteolinas, kvercetinas [55].
Kaip ir daugelis lūpažiedžių, Monarda gentyje esantys augalai yra vertinami dėl augalinėje žaliavoje kaupiamo eterinio aliejaus. Dujų chromatografu su masių spektrometru buvo nustatytas labiausiai paplitusių Monarda L. genties augalų eterinio aliejaus sudėtis. Pagrindiniai komponentai yra monoterpenai, tačiau reikšmingą dalį sudaro ir seskviterpenai. Nustatyta, kadM. didyma L. eterinio aliejaus pagrindiniai komponentai buvo timolis (41,17 proc.), g-terpinenas (15,88 proc.), karvakrolis (15,20 proc.) ir p-mircenas (12,58 proc.) [62]. Italijoje tirtame raudonosios monardos eteriniame aliejuje nustatyti 22 lakieji junginiai: cimenas (10,5-9,7 proc.), timolis (51,7-57,3 proc.), timokvinonas, terpinenas (9,3-14,3 proc.), timolmetilo eteris, amilvinilkarbinolis, tujenas, limonenas (12,9 proc.), linalolis (0,6 proc.), pinenas (3,10 proc.), mircenas (3,7 proc.), karvakrolis, karenas (4,5-6,2 proc.), germakrenas,
felandrenas (1,2 proc.), linalilo acetatas (5,1 proc.), bergamotenas, sabinenas, terpinenolis (4,2 proc.), kamfenas (2,8 proc.), tujadienas, oktanolis (2,4 proc.), linalilacetatas (5,1 proc.), bornilacetatas (7,7 proc.) [45,6]. Laukinės monardos (Monarda fistulosa L.) eterinio aliejaus, išgauto Kanadoje, pagrindiniai komponentai buvo geraniolis (61,83 proc.), geranilformatas (16,61 proc.) ir geranialis (10,58 proc.) [62]. Ištyrus taškuotosios monardos eterinį aliejų nustatyta 13 lakiųjų junginių, o didžiausi kiekiai buvo timolio (75,2 proc.), p-cimeno (6,7 proc.), limoneno (5,4 proc.) ir karvakrolio (3,5 proc.) [48]. Indijoje atlikta citrininės monardos (Monarda citriodora L.) eterinio aliejaus analizė ir nustatyti 22 lakūs junginiai, kurių pagrindiniai – timolis (82,0 proc.), karvakrolis (4,82 proc.), β-mircenas (3,45 proc.), 4-terpinenolis (2,78 proc.) ir p-cimenas (1,53 proc.) [4]. Tuo tarpu Kinijos mokslininkų grupė nustatė 26 lakius junginius ir 4 dominuojančius: timolį (44.59 proc.), 1,8-cineolį (23,613 proc.), α-felandreną (4,81 proc.) ir β-cimeną (4,01 proc.) [37].
Šie Monarda L. genties augalų eterinio aliejaus tyrimai įrodo, kad tos pačios rūšies augalų eterinio aliejaus sudėtis gali skirtis, tačiau visoje gentyje dažniausiai dominuoja timolis, karvakrolis, linalolis, cimenas ir mircenas. Monarda genties augalų eterinio aliejaus kokybinė – kiekybinė sudėtis nėra išsamiai tirta, todėl žinant, kad augalas priklauso lūpažiedžiams, pateikiama šios šeimos genčių augalų kaupiamų eterinio aliejaus komponentų tyrimų apžvalga.
1.7. Lamiaceae šeimos augalų kaupiamo eterinio aliejaus kokybinė – kiekybinė
sudėtis
Lūpažiedžių šeimoje yra 258 gentys ir 6970 rūšys, kurios paplitusios visame pasaulyje, bet dažniausiai sutinkamos Viduržemio jūros regione ir Vidurio Azijoje [18]. Lietuvoje yra žinomos 25 gentys ir 58 rūšys [72]. Medicinos tikslais plačiausiai vartojamos gentys yra Mentha, Ocimum,
Rosmarinus, Thymus, Origanum, Salvia, Melissa, Pogostemon, Lavandula [18].
Mentha genčiai priklausanti garbiniuotoji mėta (Mentha spicata L.) daugiausiai kaupia karvoną
(51,7-63,2 proc.), cis-karveolį (2,33-24,3 proc.), limoneną (5,30-10,4 proc.), 1,8-cineolį (2,30-6,36 proc.) ir borneolį (1,50-5,90 proc.). Miškinė mėta (Mentha longifolia L.) kaupia piperitenono oksidą (40,1-64,6 proc.), piperitenoną (1,97-16,4 proc.), borneolį (2,34-13,3 proc.), germakreną (5,13-8,10 proc.) ir β-kariofileną (1,78-5,15 proc.). Pagrindiniai komponentai dirvinės mėtos (Mentha arvensis L.) eteriniame aliejuje yra mentolis (78,9-81,3 proc.) ir izomentonas (6,35-9,19 proc.). Pipirinė mėta (Mentha piperita
L.) daugiausiai sukaupia mentono (25,5-28,1 proc.), mentilacetato (9,51-9,68 proc.), limoneno (7,58-7,73 proc.), izomentono (4,04-7,63 proc.) ir neoizomentolio (2,23-6,53 proc.) [18].
Ocimum genties augalo siauralapio baziliko (Ocimum sanctum L.) eterinio aliejaus pagrindiniai
komponentai yra eugenolis (19,4-28,0 proc), β-kariofilenas (20,1-22,1 proc.), β-elemenas (13,2-17,0 proc.), germakrenas (7,03-8,15 proc.) ir aloaromadendrenas (3,66-6,66 proc.) [18]. Pagrindiniai komponentai randami krūminio baziliko (Ocimum gratissimum L.) eteriniame aliejuje yra eugenolis (45,2-54,4 proc.), germakrenas (5,99-10,4 proc.), β-kariofilenas (6,59-6,98 proc.) ir γ-kadinenas (5,17-6,28 proc.). Kvapusis bazilikas (Ocimum basilicum L.) kaupia linalolį (56,7-60,6 proc.), kadinolį (8,6-12,4 proc.), α-bergamoteną (7,42-9,21 proc.) ir γ-kadineną (3,22-5,36 proc.) [18].
Rosmarinus genčiai priklausantis kvapusis rozmarinas (Rosmarinus officinalis L.) kaupia
1,8-cineolį (29,2-38,5 proc.), kamparą (17,1-17,2 proc.), α-pineną (11,5-12,3 proc.), kamfeną (5,99-6,00 proc.), β-pineną (0,20-6,46 proc.), borneolį (3,25-6,33 proc.), limoneną (4,51-6,23 proc.) ir linalolį (3,35-5,70 proc.) [18].
Thymus genčiai priklausantis linijinis čiobrelis (Thymus linearis Benth. ex Benth) kaupia timolį
(36,5 proc.), karvakrolį (9,50 proc.), timilacetatą (7,40 proc.), β-kariofileną (5,76 proc.). Vaistinio čiobrelio (Thymus vulgaris L.) eteriniame aliejuje daugiausiai nustatyta timolio (52,4 proc.), p-cimeno (17,9 proc.) ir 1,8-cineolio (5,65 proc.). Tačiau timolis nėra pagrindinis komponentas paprastojo čiobrelio (Thymus serpyllum L.) eteriniame aliejuje. Daugiausiai nustatyta karvakrolio (44,4 proc.), o-cimeno (14,0 proc.), α-terpineolio (6,47 proc.), α-pineno (6,06 proc.) ir β-kariofileno (5,25 proc.) [18].
Paprastojo raudonėlio (Origanum vulgare L.), kuris priklauso Origanum genčiai, eteriniame aliejuje daugiausiai yra timolio (21,6 proc.), karvakrolio (18,8 proc.), o-cimeno (13,5 proc.) ir α-terpineolio (8,57 proc.). Tuo tarpu kvapiojo mairūno (Origanum majorana L.) eteriniame aliejuje dominuoja 4- terpineneolis (20,9 proc.), linalolis (15,7 proc.), linalilo acetatas (13,9 proc.), limonenas (13,4 proc.) ir α-terpineolis (10,8 proc.) [18].
Salvia genčiai priklausantis vaistinis šalavijas (Salvia officinalis L.) daugiausiai sukaupia
1,8-cineolio (27,4 proc.), α-tujono (16,3 proc.), β-tujono (11,2 proc.), borneolio (10,4 proc.) ir kamparo (7,98 proc.) [18].
Melissa genties augalas vaistinė melisa (Melissa officinalis L.) kaupia citronelalį (20,5 proc.),
geraniolį (17,0 proc.), β-citronelolį (11,5 proc.), geranilacetatą (6,79 proc.) ir geranialį (5,77 proc.) [18]. Tikroji levanda (Lavandula angustifolia L.), kuri priklauso Lavandula genčiai, daugiausiai eteriniame aliejuje sukaupia linalolio (25,1 proc.), linalilacetato (22,5 proc) ir alaromadendreno (5,27 proc.) [18].
Lamiaceae šeimos augalų eteriniame aliejuje dažniausiai nustatomi yra monoterpenai, kurie
skirstomi į grupes: acikliniai terpenai (ocimenas, mircenas, terpinenas, felandrenas, pinenas), aldehidai (geranialis, citronelalis), ketonai (mentonas, karvonas, pinokarvonas), alkoholiai (geraniolis, citronelolis, nerolis, mentolis, karveolis) ir esteriai (linalilacetatas, citronelilacetatas), eteriai (1,8-cineolis, mentofuranas). Žinant biologiškai aktyvius eterinio aliejaus komponentus, galima atlikti išsamesnius biologinio – farmakologinio aktyvumo tyrimus.
1.8. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus komponentų biologinis aktyvumas
Atlikta tyrimų siekiant pagrįsti Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus biologinį aktyvumą. Buvo tiriamas eterinis aliejus, kuriu kokybinė – kiekybinė kompozicija yra žinoma, ir pavieniai lakieji junginiai.
1.8.1. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešvėžinis aktyvumas
Turkiško raudonėlio (Origanum onites L.) eterinio aliejaus, kurio pagrindiniai komponentai yra karvakrolis ir timolis, tyrimai parodė teigiamą priešvėžinį aktyvumą. Eterinis aliejus buvo mažiau citotoksiškas (IK50: 149.12 μg/ml) už grynus karvakrolį ir timolį (IK50:53.09 ir 60.01 μg/ml) vėžinėms kepenų G2 ląstelėms [17]. Taip patNacionaliniame Vėžio Institute buvo tirtas perililo alkoholio priešvėžinis aktyvumas [35]. Perililo alkoholis efektyviai inhibuoja farneziltransferazę, kuri susidaro pirmosiose plaučių vėžio stadijose. Bandymais įrodyta, kad pelėms, kurioms buvo skiriama perililo alkoholio, tikimybė susirgti vėžiu sumažėjo 22 proc., o turint piktybinį naviką, sustabdė auglio augimą – 58 proc. [33] Kiti terpeno alkoholiai, kaip geraniolis, farnezolis, nerolidolis, linalolis ir mentolis inhibuojančiai veikia dvylikapirštės žarnos ir storosios žarnos navikus. Nerolidolis yra aktyviausias komponentas, kuris paveikia baltymų prenilinimo procesus ir sumažina žiurkių adenomos vystymąsi iki 82 proc. [70]. Geraniolis ne tik pasižymėjo priešvėžiniu veikimu navikinių ląstelių kultūroms, bet ir prailgino pelių išgyvenamumo laiką 50 proc., o tuo tarpu 20 proc. buvo išgydytos [7].
1.8.2. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų nuskausminamasis
poveikis
Nuskausminamasis poveikis buvo tirtas, peroraliai skiriant sėjamosios juodgrūdės (Nigella sativa Linn.) eterinio aliejaus, kurio pagrindinis komponentas yra timokvinonas. Timokvinonas yra nustatomas ir kitų lūpažiedžių šeimos augalų eteriniame aliejuje. Skausmas buvo sumažintas, vartojant nuo 50 iki 400 mg/kg timokvinono. Manoma, kad timokvinonas netiesiogiai paveikia µ1 ir µ-opioidinius receptorių subtipus [34]. Daržinis dašis (Satureja hortensis L.) iraniečių liaudies medicinoje yra vartojamas kaip nuskauminamąjį poveikį turintis vaistinis augalas. Tačiau daržinio dašio eterinis aliejus veikia tik labai silpną skausmą, o kitos dašio rūšys pasižymi dar silpnesniu skausmą slopinančiu poveikiu [53]. Pastebimą nuskausminamąjį poveikį turi levandų eterinis aliejus. Buvo tirtas levandos hibrido “Grosso” (L.
angustifolia x L. latifolia) eterinis aliejus, kurio pagrindiniai komponentai yra linalolis ir linalilo acetatas.
Nuskausminamasis efektas pasiektas, vartojant peroraliai 100 mg/kg arba 60 min. inhaliaciniu būdu. Išsamesniais tyrimais buvo nustatyta, kad eterinio aliejus, kurio pagrindiniai komponentai yra linalolis ir linalilo acetatas, veikia opioidinę ir cholinerginę sistemas [67].
1.8.3. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešvirusinis ir
antibakterinis veikimas
Eterinio aliejaus lakieji junginiai gali slopinti virusų aktyvumą skirtingais būdais. Gali būti inhibuojamas jų dauginimasis arba užkertamas kelias jų plitimui iš ląstelės į ląstelę. Ištyrus pipirinės mėtos (Mentha piperita L.), šaltmėtės (Mentha spicata L.), vaistinės levandos (Lavandula officinalis L.), kvapiojo baziliko (Ocimum basilicum L.), paprastojo raudonėlio (Origanum vulgare L.), kvapiojo mairūno (Origanum majorana L.), kvapiojo rozmarino (Rosmarinus officinalis L.), vaistinio šalavijo (Salvia officinalis L.) ir laukinio dašio (Satureja cuneifolia Ten.) eterinį aliejų, nustatytas antibakterinis, antivirusinis ir antioksidacinis poveikis. Šių augalų eteriniame aliejuje dominuoja lūpažiedžių šeimai būdingi monoterpenai: γ-terpinenas, 4-alilanizolas, karvonas, dihidrokarvonas, limonenas, fenkonas, kuminilo alkoholis, kuminilo aldehidas, kuminolis, trans-anetolis, kamfenas, izoborneolis, bornilacetatas, 2-dekanolis, 2-heptanolis, metilheptanas, farnezolis, nerolis, izopulegolis, citralis, citronelalis, citronelolis, geraniolis, geranilesteris, linalolis, linaliloksidas, linalilesteris, α-pinenas, β-pinenas, piperitonas, mentolis, izomentonas, karvakrolis, timolis ir eugenolis. Daugelis šių junginių pasižymi
stipriu priešvirusiniu veikimu prieš Herpes simplex 1 ir 2 tipus, vartojant nuo 0,8 μg/ml iki 0,025 μg/ml ir prieš Parainfluenza virusą3, vartojant 1.6 μg/ml ir 0.2 μg/ml [51].
Šiuo metu aknė (sukelėjas Propionibacterium acnes) yra gydoma antibiotikais, tačiau jų atsparumas didėja. Atlikti pilotiniai tyrimai su 126 pacientais parodė, kad 2 proc. krūminio baziliko (Ocimum gratissimum L.) eterinio aliejaus kremas buvo efektyvesnis, gydant aknę, už 10 proc. benzilperoksido losjoną [10]. Taip pat buvo įrodytas vaistinių augalų eterinio aliejaus veiksmingumas, kovojant su meticilinui atspariu auksiniu stafilokoku. Ištyrus paprastojo raudonėlio (Origanum vulgare L.), kvapiojo mairūno (Origanum majorana L.) eterinį aliejų, nustatyta minimali inhibuojanti koncentracija ir minimali bakteriocidinė koncentracija prieš Staphylococcus aureus, Bacillus cereus,
Bacillus subtilis, Bacillus pumilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Poona, Escherichia coli, Candida krusei, Aspergillus flavous. Pagrindiniai eterinio aliejaus kompenentai yra monoterpenai:
α-pinenas, karenas, limonenas, δ-terα-pinenas, linalolis, α-terpineolis, karvakrolis, timolis [18].
1.8.4. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešgrybelinis
veikimas
Kvapiojo šalavijo (Salvia sclarea L.) eterinio aliejaus pagrindiniai komponentai yra monoterpenai linalilacetatas (52,83 proc.) ir linalolis (18,18 proc.). 25 μl/ml eterinio aliejaus koncentracija parodė teigiamą fungicidinį poveikį prieš Aspergillus, Penicillium, Fusarium rūšis ir Trichodermaviride. 15μl/ml koncentracija buvo veiksminga prieš Mucor mucedo ir Aspergillus viride, o 10 μl/ml koncentracija buvo pakankama poveikiui prieš Candida albicans [39]. Vaistinės melisos (Melissaofficinalis L.) eterinis aliejus taip pat pasižymėjo antimikrobinių ir fungicidiniu poveikiu prieš Shigella sonei ir Trichophyton rūšis. Tirtame aliejuje daugiausia buvo monoterpenų aldehidų ir ketonų, kaip: neralio/geranialio, citronelalio, isomentono ir mentono ir seksviterpeno kariofileno. Visi šie junginiai pasižymi priešgrybeliniu ir antibakteriniu veikimu, tačiau turi būti vartojami skirtingomis dozėmis. Antigrybelinis inhibuojantis veikimas pastebimas, kai eterinio aliejaus koncentracija ne mažesnė kaip 2,13 µg/ml [41].
1.8.5. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų priešuždegiminis
poveikis
Tyrimai su kvapiojo baziliko (Ocimum basilicum L.) ir krūminio baziliko (Ocimum gratissimum L.) eteriniu aliejumi parodė teigiamą priešuždegiminį poveikį. Kvapiojo baziliko eterinio aliejaus pagrindiniai komponentai buvo eukaliptolis, β-ocemenas, γ-terpenas, fenchonas, linalolis, bornanonas, 4-terpinenolis, borneolio acetatas, o krūminio baziliko pagrindiniai komponentai buvo linalolis, 1,4-terpinenolis, α-kariofilenas ir longipinokarveolis. Eterinis aliejus naudotas, gydant ksileno sukeltą ausies edemą. Vartojant 50 µg kvapiojo baziliko arba krūminio bazilikoeterinio aliejaus į ausį, priešuždegiminis poveikis buvo aiškiai pastebimas, edema sumažėjo 50.0 proc. (vartojant kvapiojo baziliko eterinį aliejų) ir 63.3 proc. (vartojant krūminio baziliko eterinį aliejų) [4]. Kitas atliktas tyrimas su vaistinio šalavijo (Salvia officinalis L.) eteriniu aliejumi patvirtino α-tujono, kamparo ir 1,8-cineolio priešuždegiminį veikimą. Bandyme su pelių makrofagais buvo pastebimai sumažintas azoto oksido kiekis ir branduolio transkripcijos faktorių (NF-kB) gamyba [19].
1.8.6. Lamiaceae šeimos augalų eterinio aliejaus monoterpenų antioksidacinis
veikimas
Turkiškojo raudonėlio (Origanum onites L.) tyrimai parodė, kad jo eterinis aliejus kaupia antioksidaciniu veikimu pasižyminčius junginius: karvakrolį ir timolį. Eterinis aliejus prailgino in vitro ląstelių gyvenimo trukmę ir pasižymėjo citoprotekciniu veikimu, ląsteles paveikus vandenilio peroksidu [17]. Atlikta daug tyrimų, patvirtinančių antioksidacinį poveikį, su kvapiojo rozmarino (Rosmarinus
officinalis L.) eteriniu aliejumi. Dominuojantys junginiai yra monoterpenai 1,8-cineolis, kamparas ir
α-pinenas. Bandymas atliktas su žiurkėmis, kurioms naudojant anglies tetrachloridą dirbtinai sukeltas ūmus kepenų pažeidimas. Tačiau skiriant kvapiųjų rozmarinų eterinį aliejų 5 mg/kg ir 10 mg/kg, pastebėtas hepatoprotekcinis poveikis. Veikimo mechanizmas gali būti paaiškintas lipidų peroksidacijos sumažėjimu kepenų ląstelėse. Taip pat, skiriant eterinį aliejų 7 dienas prieš intoksikaciją, buvo pastebėtas žymiai mažesnis kepenų pažeidimas, ypač vartojant10 mg/kg dozę [32].
Cheminės analizės metodai, taikomi eteriniam aliejui, gali būti suskirstyti į klasikinius ir modernius. Klasikiniai metodai pagrįsti fizikinių, chemininių ir organaleptinių savybių analize. Jais nustatoma eterinio aliejaus tapatybė ir grynumas. Tapatybė gali būti nustatoma poliarizacinės plokštumos sukimo ir refrakcijos indekso matavimu. Grynumui nustatyti eterinis aliejus yra tirpinamas vandeniniame natrio chlorido tirpale. Nustatomos tirpalo stingimo ir virimo temperatūros. Netinkamai laikomo arba senai išgauto eterinio aliejaus sudėtyje daugėja oksiduotų junginių, dėl kurių sumažėja tirpumas. Tirpale galima nustatyti halogenintus angliavandenilius, sunkiuosius metalus, ftalo rūgšties esterius, aldehidus, ketonus. Klasikinis cheminės analizės metodas yra likučio po garinimo testas. Po garinimo 100 °C temperatūroje, paskaičiuojamas neišgaravusio eterinio aliejaus likučio procentinis kiekis, kuris palyginamas su žinoma norma atitinkamam eteriniam aliejui. Testas yra dažnai naudojamas, išaiškinant nesąžiningus gamintojus, kurie padidina eterinio aliejaus tūrį įmaišydami kanifolijos aliejų ar pigesnį citrusinių augalų eterinį aliejų. Likutis po garinimo gali būti panaudotas rūgščių kiekio ir muilinimo skaičiaus nustatymui. Dažniausiai taikomas kiekybinis klasikinės analizės metodas yra titrimetrija. Tačiau nustatomos grupės, o ne pavieniai junginiai. Eterinio aliejaus kokybinei analizei naudojami plonasluoksnės ir popieriaus chromatografijos metodai. Šie metodai yra greiti ir pigūs, todėl yra plačiai pritaikomi preliminariems kokybiniams tyrimams. Eterinio aliejaus kokybė gali būti įvertinta pagal oraganoleptines savybes. Jas vertina ekspertai, tačiau rezultatas priklauso ne tik nuo asmens jutimų jautrumo, bet ir patirties bei lūkesčių. Nors klasikiniams cheminės analizės metodams nereikalinga brangi aparatūra ir reagentai, tai yra mažo tikslumo metodai. Tinkamam eterinio aliejaus vertinimui yra naudojami modernūs cheminės analizės metodai [57].
Moderniems eterinių aliejų tyrimo metodams priskiriamos dujų ir efektyviosios skysčių chromatografijos. Dažniausiai naudojamas yra dujų chromatografijos su masių spektrometrija metodas. Gaunami fragmentuoti ar nefragmentuoti jonai, kurie yra charakterizuojami pagal jų masės-krūvio santykį (m/z). Yra sudarytos didžiulės masės spektrų bibliotekos su automatinėmis paieškos sistemomis, kurios leidžia identifikuoti pavienius junginius ar analizuojamą pavyzdį. Metodas palyginti yra pigus, paprastas, labai jautrus ir greitas. Metodo trūkumai: kai kurie junginiai, kaip izomerai, gali būti nustatyti neteisingai, terpenai turi panašų masių spektrą, komponentai yra kaitinami, todėl gali pasikeisti jų struktūra. Keičiant kolonėlės ilgį, nejudančią fazę, nejudančios fazės tankį, dujas nešėjas, linijinį greitį, temperatūrą ir išskirstymo lygį, galima pagreitinti analizės procesą. Analizė atlikta dujų chromatografu per 3 – 12 minučių yra vadinama „greitąja“, per 1 – 3 minutes „labai greita“, o per 1 minutę – „ultra greita“. Dujų chromatografija taip pat gali būti derinama su kitais metodais. Pavyzdžiui, nustatant kvapiuosius junginius, taikomas dujų chromatografijos su olfaktometrija metodas. Metodas yra pagrįstas tuo, kad
daugelis kvapiųjų medžiagų yra lakios, dažniausiai hidrofobiškos molekulės. Tačiau originalų kvapą sudaro daug molekulių, kurios vienu metu dirgina uoslės receptorius, ir ne visų molekulių koncentracija pasiekia aptikimo ribą. Kitas metodas yra dujų chromatografija su enantiomerų charakterizavimu. Metodas yra labai jautrus, aukštas atskyrimo koeficientas, preciziškas, užtenka labai mažo kiekio pavyzdžio. Tačiau chiraliniai komponentai gali būti nustatomi netiksliai ir nėra universalios chiralinių komponentų atrinkimo sistemos. Efektyvioji skysčių chromatografija yra naudojama nustatant nelakiuosius citrusinių augalų eterinio aliejaus komponentus, kurių gali būti 1 – 10 proc. Dažniausiai tai yra riebiosios rūgštys, steroliai, karotenoidai, vaškai, kumarinai ir flavonai. Metodas nėra plačiai taikomas kitų augalų eterinio aliejaus cheminei analizei [57].
Eterinis aliejus yra komercinis produktas, kurio kiekybiniai – kokybiniai tyrimai yra rutininis procesas. Plačiausiai taikoma yra dujų chromatografija su masiu spektrometrija, nes šis būdas yra greitas ir patikimas.
2. TYRIMO METODIKA
2.1. Tyrimo medžiaga
Raudonoji monarda auginama Vytauto Didžiojo universiteto, Kauno botanikos sodo (VDU KBS) Vaistinių ir prieskoninių augalų kolekcijoje. Antžeminė augalo dalis, buvo rinkta 2012, 2013 ir 2014 metais nuo gegužės mėn. pradžios iki rugsėjo mėn. pradžios. Vaistinės augalinės žaliavos (VAŽ) pavyzdžiai rinkti skirtingomis vegetacijos fazėmis: intensyvaus augimo, butonizacijos, žydėjimo pradžios, intensyvaus žydėjimo ir žydėjimo pabaigos, sėklų formavimo. Augalinė žaliava, rinkta intensyvaus augimo fazės laikotarpiu, buvo sudaryta iš stiebų ir lapų. Butonizacijos laikotarpiu pjauta žaliava – sudaryta iš stiebų, lapų ir butonų. Augalui pradėjus žydėti ir intensyviai žydint, žaliavoje buvo stiebai, lapai, butonai ir žiedai, o žydėjimui besibaigiant – stiebai, lapai, žiedai bei nokstančios sėklos. Paskutinis žaliavos pavyzdys, rinktas vegetacijos pabaigoje, buvo sudarytas iš stiebų, mažai lapų, nokstančių ir prinokusių sėklų. Nupjauta 20 – 80 cm antžeminė augalo dalis buvo džiovinama 20 – 25 °C temperatūroje, paklojant plonu sluoksniu gerai vėdinamoje ir nuo tiesioginių saulės spindulių apsaugotoje patalpoje. Išdžiovinta žolė supakuota į popierinius maišus ir laikyta sausai kambario temperatūroje.
2.2. Įranga
Liniuotė Briedis, 100 cm (Lietuva); Kaitinimo plytelė HP-30A (Vokietija);
Buitinis smulkintuvas BRAUN PowerPlus 1300 (Vokietija); Kietafazės ekstrakcijos prietaisas SUPELCO (Vokietija);
Buteliukai su magnetiniais kamšteliais ir silikono tarpine SUPELCO, 10 ml (Vokietija); Helis – grynumas 5.0 (99,999 proc.), tiekia AGA (Lietuva);
Dujų chromatografas GC-2010 Shimadzu (Japonija);
Elektronų jonizacijos detektorius GCMS-QP-2010 Shimadzu (Japonija);
2.3.1. Meteorologinių duomenų vertinimas
Selianinovo hidroterminis koeficientas yra agrometeorologines sąlygas apibūdinantis rodiklis. Jis apskaičiuojamas, padalinus kritulių kiekį iš oro temperatūrų sumos per 30 dienų, kai vidutinė paros oro temperatūra yra aukštesnė negu 10 °C. HTK taikomas, apibūdinant drėgmės sąlygas aktyvios augalų vegetacijos laikotarpiu ir kartu vertinant sausrą kaip ekstremalų įvykį. Hidroterminio koeficiento reikšmės [1]: HTK ≥ 1,6 – perteklinis drėgnumas, HTK = 1,0–1,5 – optimalus drėgnumas, HTK = 0,8– 0,9 – nepakankamas drėgnumas, HTK = 0,6–0,7 – sausringa, HTK = 0,4–0,5 – sausa, HTK < 0,4 – labai sausa.
Sausringas laikotarpis yra toks laikotarpis, kai 15 dienų ar daugiau HTK būna mažesnis nei 0,5. Jeigu tokios HTK reikšmės išsilaiko daugiau nei 30 dienų, yra konstatuojama stichinė sausra [26]. Sausesniais metais būna ne tik mažiau kritulių, bet ir daugiau saulėtų dienų, o temperatūra aukštesnė. Visi šie faktoriai yra labai svarbūs augalų vystymuisi ir metabolizmui.
2.3.2. Fenologiniai stebėjimai
Fenologiniai stebėjimai atlikti vegetacijos tarpsniais: intensyvaus augimo, butonizacijos, žydėjimo (pradžios, masinio, pabaigos), sėklų brandos [27]. Matavimai atlikti, naudojant 100 centimetrų liniuotę. Duomenys registruoti ir saugomi VDU, KBS, fenologiniams matavimams skirtame žurnale. 2012 – 2014 metais nuo 140 iki 278 metų dienos buvo atlikta po 5 matavimus. Registruotas augalų aukštis, santykinis projekcinis plotas, lapų skaičius, lapų ilgis ir plotis, nustatyta augimo fazė.
2.3.3. Dujų chromotografija su masių spektrometrija
Eterinis aliejus, išskirtas iš raudonųjų monardų vaistinės augalinės žaliavos, analizuotas, naudojant dujų chomotografą su masių spektrometru.
Sausa VAŽ smulkinta buitiniu smulkintuvu iki 0,1 – 0,3 cm dydžio dalelių. Eterinio aliejaus ekstrakcija buvo atlikta dviem skirtingais būdais. Pirmuoju atveju į buteliukus pasverta po 0,01 g džiovintos žolės. Mėgintuvėlis statomas and kaitlentės, kurios temperatūra yra 30 ˚C, inkubacijos laikas 3 min. Viršerdvės ekstrakcija vykdyta, naudojant 65 µm storio kietafazės ekstrakcijos prietaisą, esant 30 ˚C, laikant 5min. Ekstrahuotų junginių desorbcija nuo injektoriaus paviršio vykdoma 1 minutę, esant 280 ˚C temperatūrai. Kietafazės ekstrakcijos prietaiso išsklaidymo rėžimas – 1:10 (1/10 desorbuoto mėginio dalis leidžiama į chromotografo kolonėlę). Antruoju atveju naudotas automatinis injektorius. Eterinio aliejaus lakiųjų junginių kokybinei – kiekybinei analizei atlikti naudotas GC-2010 Shimadzu dujų chromatografas su kolonėle Rtx-5MS, kurios ilgis yra 30 metrų, diametras 0,25 mm, o nejudrios fazės storis 0,25 µm. Naudotos nešančiosios dujos helis. Buvo parinkti parametrai: nešančių dujų tėkmės greitis 1,61 ml/min, slėgis 90 kPa, temperatūros režimas: pradinė kolonėlės temperatūra 40 ˚C, keliama 5 ˚C/min greičiu iki 200 ˚C. Po to keliama 20 ˚C/min greičiu iki 280 ˚C. Elektronų jonizacijos detektoriaus jonizacijos energija – 70 elektrovoltų. Jonų šaltinio temperatūra – 220 ˚C. Buvo palaikoma 260 ˚C sąsajos temperatūra tarp chromatografo orkaitės ir masių spektrometro.
Junginiai įdentifikuoti pagal žinomus masės spektrus duomenų bazėje.
2.3.4. Statistiniai metodai
Tyrimų duomenys buvo apdoroti ir analizuoti, naudojant statistinį duomenų analizės paketą Microsoft Excel. Matavimo duomenys vertinti pasikliautiniais intervalais, kurių intervalas 95 proc. Pirsono koreliacijos koeficientas (R) naudotas, vertinant tiesinio koreliacinio ryšio stiprumą.
Chromatogramos apdorotos naudojant Origin Lab programinį paketą. Analizės pakartojamumas yra 5 kartai. Santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui – 5,15 proc. ir 0.89 proc. sulaikymo trukmei.
3. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS
3.1. Fenologinių stebėjimų rezultatai
Raudonoji monarda yra daugiametis augalas, kuris turi nuosekliai besikeičiančias vegetacijos ir ramybės fazes. Fenofazių kaita priklauso nuo gamtos sezoninių ritmų, atinkančių meteorologinių sąlygų kitimą. Tirtu laikotarpiu visi Monarda didyma L. kerai perėjo visas vegetacijos fazes: augimo (Pav. 2), žydėjimo (Pav.3.) bei sėklų brandinimo (Pav. 4.). Meteorologinėms sąlygoms pasikeitus iš palankių į nepalankias, augalas perėjo į ramybės fazę. Lietuvos klimatinėmis sąlygomis, tirtu periodu, peržiemojo 38 – 100 proc. augalų.
Pav. 2. Raudonųjų monardų augimo pradžia (viršuje) ir intensyvus augimas (apačioje)
Pav. 4. Raudonųjų monardų sėklų brandinimo fazė
Žinant metinį drėgmės kiekį, buvo galima įvertinti augalo vegetacijos pradžios laiko ir augimo ypatumų ryšį su meteorologinėmis sąlygomis. Tyrimo periodas 2012-2014 metai. 2012 metai buvo perteklinės drėgmės metai, apskaičiuotas HTK buvo 1,62. 2013 ir 2014 metais paskaičiuotas HTK buvo 1,56 ir atitinkamai 1,41, tai buvo optimalios drėgmės metai. Raudonųjų monardų intensyvus augimas prasideda 140 – 160 metų dieną (gegužės pabaigoje – birželio viduryje) ir trunka iki 180 – 200 metų dienos (liepos pradžios – liepos vidurio). Nors 2012 metais, kurie buvo perteklinės drėgmės metai, augimo pradžia prasidėjo anksčiau, vis tikaugalai pasiekė didžiausią aukštį ir projekcinį plotą 2014 metais, kurie buvo optimalios drėgmės (Pav. 5-6.). Maksimalų aukštį, nuo 76 iki 87 cm, augalas pasiekė prieš žydėjimo fazę iki 200 metų dienos (liepos vidurio). Nors 2012 metais buvo fiksuotas projekcinio ploto didėjimas žydėjimo metu, tačiau matomas aukščio mažėjimas. Taip yra todėl, kad augalas yra linkęs sugulti dėl vėjo ir lietaus įtakos. Taip pat, esant drėgmės pertekliui, raudonoji monarda yra imlesnė miltligei, todėl 2012 metais 20 proc. augalų buvo ligoti.
Pav. 5. Monarda didyma L. Antžeminės dalies aukščio (cm) dinamika vegetacijos metu 2012 – 2014 m.
Pav. 6. Monarda didyma L. Antžeminės dalies projekcinio ploto (cm2) dinamika vegetacijos metu 2012
– 2014 m.
Buvo suskaičiuoti lapai, atlikti ilgio ir ploto matavimai. 2012 metais maksimalus vieno augalo užauginamų lapų skaičius svyravo nuo 652 iki 2664. Optimalios drėgmės metais, 2013 metais, užauginamų lapų skaičius svyravo nuo 310 iki 1436. 2014 metais, kurie buvo sausesni nei 2012 ir 2013 metai, vienas augalas užaugino nuo 522 iki 3198 lapų (Lentelė 1.). Galima būtų padaryti išvadą, kad tarp metereologinių veiksnių ir lapų skaičiaus nėra koreliacijos, tačiau dėl atšiaurios 2013 – 2014 metų žiemos daug augalų neperžiemojo. Išgyveno stipresni ir didesni kerai, kurie užaugino daugiau lapų. Žydėjimui
baigiantis, augalas pradeda sparčiai mesti lapus. Raudonųjų monardų lapai yra maksimalaus ilgio ir pločio augimo pradžioje, 140 – 175 metų dieną (gegužės pabaigoje – birželio pabaigoje) (Pav. 7-8). Tačiau augalas pasiekia didžiausią aukštį 180 – 200 metų dieną (liepos pradžioje – liepos viduryje). Tuo pačiu laiku prasideda žydėjimas ir lapų skaičius yra didžiausias, todėl, nepaisant lapų dydžio, žaliavą rinkti labiau verta būtent šiuo periodu.
1 Lentelė. Raudonųjų monardų lapų skaičius žydėjimo pradžioje
Pav. 7. Monarda didyma L. Augalo lapų ilgio (cm) augimo dinamika vegetacijos metu 2012 – 2014 m.
Metai Vidurkis 95 proc. PI Paklai da Dispersija St. nuokrypis Min. lapų skaičius Max. lapų skaičius Var. koeficientas Nuo Iki 2012 1220,8 159,3 2282,3 382.32 730843,2 854,89 652 2664 0,70 2013 986.8 475.9 1497,7 184 169294,2 411,45 310 1436 0,41 2014 2768 1792, 2 3743,8 768 1179648 1086,12 522 3198 0,39
Pav. 8. Monarda didyma L. Augalo lapų pločio (cm) augimo dinamika vegetacijos metu 2012 – 2014 m.
3.2. Raudonųjų monardų vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus cheminės
analizės tyrimų rezultatai
Atlikusraudonosios monardos (Monarda didyma L) žaliavos, surinktos skirtingomis augimo fazėmis, eterinio aliejaus cheminę analizę, nustatyti 19 skirtingų monoterpenų, 6 skirtingi seksviterpenai ir fenilpropenas estragolis (Lentelė2-4). 2012 – 2014 metais ir intensyvaus augimo, butonizacijos, žydėjimo pradžios, intensyvaus žydėjimo, žydėjimo pabaigos, ir vaisių brandinimo fazėmis nustatyti monoterpenai p-cimenas (5,8 – 37,41 proc.), timokvinonas (0,92 – 59,07 proc.), timolis (6,40 – 73,83 proc.), α-terpinenas (0,64 – 6,88 proc.), timolmetilo eteris (1,35 – 6,59). Iš viso 7 junginiai buvo neidentifikuoti, tai sudarė nuo 0,0 iki 2,86 proc. bendro eterinio aliejaus kiekio.
Nustatyta eterinio aliejaus lakiųjų junginių kompozicija yra artima Italijos mokslininkų tirto raudonųjų monardų žolės eterinio aliejaus sudėčiai. Eterinio aliejaus pagrindiniai komponentai monoterpenai, o dominuojantys junginiai taip pat buvo p-cimenas (10,5 – 9,7 proc.), timolis (51,7 – 57,3 proc.), timokvinonas, α-terpinenas (9,3 – 14,3 proc.), timolmetilo eteris (12,5 proc.) [5].
2 Lentelė. Monarda didyma L. VAŽ, rinktos 2012 metais, eterinio aliejaus cheminė sudėtis procentais n=5, (p < 0.05)). Junginys Vegetacijos fazė Intensyvus augimas Butonizacija Žydėjimo pradžia Intensyvus žydėjimas Žydėjimo pabaiga Vaisiu brandinimas Monoterpenai 98,9 ± 0,99 99,27 ± 0,99 97,85 ± 0,98 99,05 ± 0,99 99,03 ± 0,99 99,46 ± 0,99 α-Tujenas 2,46 ± 0,02 3,63 ± 0,04 2,2 ± 0,02 3,74 ±0,04 2,36 ± 0,02 4,34 ±0,04 α-Pinenas 0,63 ± 0,01 0,93 ±0,01 0,53 ±0,01 0,89 ±0,01 0,57 ±0,01 1,05 ±0,01 Vinilamilkarbinolis 4,59 ±0,04 5,72 ± 0,06 4,51 ±0,04 5,38 ±0,06 4,05 ±0,04 6,16 ± Mircenas 0,29 ±0,003 - - 0,64 ±0,01 0,33 ±0,01 1,23 ±0,01 α-Felandrenas 0,08 ± 0,24 ±0,003 0,14 ±0,001 0,27 ±0,003 0,13 ±0,001 0,27 ±0,003 δ-Karenas 0,17 ±0,001 - - 0,32 ±0,04 - - Sabinenas - - - 0,11 ±0,001 0,1 ±0,001 0,10 ±0,001 α-Terpinenas 3,58 ±0,04 4,86 ±0,04 2,46 ± 0,02 6,88 ±0,07 3,55 ±0,04 5,70 ±0,06 p-Cimenas 30,44 ± 37,41 ± 23,72 ± 37,61 ± 27,14 ± 32,56 ± Limonenas 0,82 ±0,01 2,45 ± 0,02 2,07 ± 0,02 2,52 ± 0,02 0,66 ±0,01 2,33 ± 0,02 γ-Terpinenas 3,35 ±0,04 3,39 ±0,04 0,97 ±0,01 1,54 ±0,01 2,43 ± 0,02 5,06 ±0,06 Trans-sabineno hidratas 2,15 ± 0,02 1,90 ±0,01 2,16 ± 0,02 - 2,28 ± 0,02 1,95 ±0,01 Timolmetileteris 3,4 ±0,04 2,49 ± 0,02 5,74 ±0,06 5,4 ±0,06 6,59 ±0,07 2,54 ± 0,02 Timokvinonas 31,21 ±0,31 29,39 ±0,29 30,94 ±0,31 14,49 ±0,15 30,01 ±0,30 14,74 ±0,15 Timolis 14,81 ± 6,40 ±0,07 21,7 ± 16,16 ± 18,14 ± 20,25 ± Karvakrolis 0,64 ±0,01 0,46 ±0,01 0,42 ±0,001 0,34 ±0,001 0,69 ±0,01 0,66 ±0,01 Linalolis 0,28 ±0,003 - - 2,25 ± 0,02 - - Linalilacetatas - - 0,29 ±0,003 0,26 ±0,003 - 0,19 ±0,001 Kamfenas - - - 0,08 ±0,001 - 0,07 ±0,001 Ocimenas - - - 0,26 ±0,003 Tujadienas - - - 0,07 ±0,001 - - α-Terpineolis - - - 0,1 ±0,001 - -
Seksviterpenai 0,77 ±0,01 0,73 ±0,01 2.15 ± 0,02 0,51 ±0,01 0,46 ±0,01 0,49 ±0,01 Germakrenas 0,56 ±0,01 0,56 ±0,01 0,34 ±0,004 0,27 ±0,003 0,46 ±0,01 0,36 ±0,004 α-Bergamotenas 0,21 ±0,001 0,17 ±0,001 - 0,24 ±0,001 - - β-Farnezenas - - 0,26 ±0,003 - - 0,13 ±0,001 Estragolis - - 1,55 ±0,01 - - - Neidentifikuoti junginiai 0,33 ±0,002 0,0 0,0 0,44 ±0,005 0,51 ±0,01 0,05 ±0,001
3 Lentelė. Monarda didyma L. VAŽ, rinktos 2013 metais, eterinio aliejaus cheminė sudėtis procentais (n=5, (± SEM ), (p < 0.05)). Junginys Vegetacijos fazė Intensyvus augimas Butonizacija Žydėjimo pradžia Intensyvus žydėjimas Žydėjimo pabaiga Vaisiu brandinimas Monoterpenai 99,3 ± 0,99 99,8 ± 0,99 98,73 ± 0,99 97,52 ± 0,98 97,72 ± 0,98 98,67 ± 0,99 α-Felandrenas 0,87 ±0,01 - - - - - Sabinenas - - 0,92 ±0,01 0,89 ±0,01 0,77 ±0,01 - Vinilkarbinolis - 2,36 ± 0,02 - 0,65 ±0,01 - - α-Terpinenas 2,44 ± 0,02 3,10 ±0,04 2,55 ± 0,02 1,31 ±0,01 0,84 ±0,01 0,64 ±0,01 p-Cimenas 35,35 ± 31,1 ± 24,97 ± 11,57 ± 7,45 ± 5,8 ±0,07 γ-Terpinenas - - - 0,59 ±0,01 Timolmetileteris 3,49 ±0,04 6,51 ± 1,46 ±0,01 1,43 ±0,01 1,35 ±0,01 1,29 ±0,01 Timokvinonas 39,11 ± 26,16 ± 59,07 ± 53,67 ± 31,45 ± 15,97 ± Timolis 18,67 ± 30,66 ± 9,27 ± 25,33 ± 52,45 ± 70,75 ± Karvakrolis - - 0,49 ±0,01 2,67 ± 0,02 3,41 ±0,04 3,63 ±0,04 Seksviterpenai 0,0 0,0 1,27 ±0,01 2,31 ± 0,02 1,86 ±0,01 0,3 ±0,001 Kadinenas - - 1,27 ±0,01 1,98 ±0,01 1,39 ±0,01 0,3 ±0,001 Kariofilenas - - - 0,33 ±0,001 0,27 ±0,001 - Kadinadienas - - - - 0,2 ±0,001 - Neidentifikuoti junginiai 0,7 ±0,01 0,2 ±0,001 0,0 0,17 ±0,001 0,42 ±0,001 1,03 ±0,001
4 Lentelė. Monarda didyma L. VAŽ, rinktos 2014 metais, eterinio aliejaus cheminė sudėtis procentais n=5 (p < 0.05). Junginys Vegetacijos fazė Intensyvus augimas Butonizacija Žydėjimo pradžia Intensyvus žydėjimas Žydėjimo pabaiga Monoterpenai 99,16 ± 0,99 96,98 ± 98,71 ± 0,99 98,95 ± 0,99 98,55 ± 0,99 α-Tujenas - 0,14 ±0,001 - - - Mircenas - 0,26 ±0,001 0,15 ±0,001 0,43 ±0,001 0,44 ±0,001 Sabinenas 1,22 ±0,01 0,95 ±0,01 1,31 ±0,01 - - Vinilamilkarbinolis 5,31 ±0,06 - 1,65 ±0,01 - - α-Terpinenas 1,72 ±0,01 2,58 ± 0,02 1,68 ±0,01 2,00 ± 0,02 0,87 ±0,01 p-Cimenas 27,18 ± 22,8 ± 12,38 ± 12,91 ± 10,79 ± γ-Terpinenas 0,53 ±0,01 0,76 ±0,01 0,53 ±0,01 1,46 ±0,01 11,98 ± Timolmetileteris 3,28 ±0,04 2,74 ± 0,02 1,5 ±0,01 1,62 ±0,01 - Timokvinonas 37,62 ±0,38 14,58 ±0,15 25,7 ±0,26 6,3 ±0,07 0,92 ±0,01 Timolis 22,1 ±0,22 52,17 ±0,52 49,65 ±0,50 73,83 ±0,74 73,55 ±0,74 Karvakrolis - - 3,83 ±0,04 - - Linalilacetatas 0,2 ±0,001 - 0,23 ±0,001 0,4 ±0,001 - α-Terpineolis - - 0,1 ±0,001 - - Seksviterpenai 0,84 ±0,01 0,16 ±0,001 1,27 ±0,01 0,0 1,43 ±0,01 Germakrenas 0,58 ±0,01 - 0,96 ±0,01 - - β-Farnezenas 0,26 ±0,001 0,16 ±0,001 - - - Kariofilenas - - 0,31 ±0,001 - 1,43 ±0,01 Neidentifikuoti junginiai 0,0 2,86 ±0,02 0,02 ±0,001 1,05 ±0,01 0,02 ±0,001
3.3. Meteorologinių veiksnių įtaka raudonųjų monardų vaistinės žaliavos eterinio
aliejaus cheminei sudėčiai
Cheminės analizės rezultatai parodė dominuojančių junginių koncentracijos kitimą,kuris gali būti susietas su meteorologiniais veiksniais, raudonųjų monardų eteriniame aliejuje. Atlikus 2014 metų
Monarda didyma L. eterinio aliejaus dominuojančių lakiųjų junginių palyginimą skirtingomis vegetacijos
fazėmis, buvo pastebėta sąsaja tarp junginio procentinės koncentracijos ir kritulių kiekio (Pav. 9.). Timokvinonas yra antrinis metabolitas, gaunamas, oksidavus timolį, todėl tarp šių komponentų yra savita pusiausvyra. Nors temperatūra keitėsi nežymiai, kritulių kiekio svyravimas yra akivaizdus. Iškritus daugiau kritulių, matomas timokvinono koncentracijos mažėjimas ir timolio koncentracijos didėjimas. Tuo tarpu p-cimeno koncentracija tolygiai mažėjo, ir sezono pabaigoje aptinkami šio junginio tik pėdsakai, nesiekiantys 1 proc.
Pav. 9. Monarda didyma L. Vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus procentinės sudėties priklausomybė nuo meteorologinių veiksnių, skirtingomis vegetacijos fazėmis, 2014 m.
Atlikus meteorologinių veiksnių įtakos vertinimą, nustatyta priklausomybė tarp eterinio aliejaus kompozicijos, oro temperatūros ir kritulių kiekio (Pav. 10 – 14). Atskirai išnagrinėtos intensyvaus augimo, butonizacijos, žydėjimo pradžios, intensyvaus žydėjimo, žydėjimo pabaigos fazės 2012 – 2014 metais. 2012 metais, kurie buvo perteklinio drėgnumo (HTK=1,62), VDU KBS užaugintos Monarda
didyma L. vaistinės augalinės žaliavos eteriniame aliejuje daugiausiai nustatyta timokvinono ir cimeno.
2013 metai buvo optimalios drėgmės metai, kurių paskaičiuotas HTK yra 1,56. Timolio kiekis išaugo, palyginus su 2012 metais, o raudonųjų monardų eterinio aliejaus dominuojantys komponentai kito skirtingomis fazėmis: iki žydėjimo dominavo timokvinonas ir cimenas, augalui žydint dominavo timokvinonas, cimenas ir timolis, o vegetacijos pabaigoje pagrindinis junginys buvo timolis. 2014 metai taip pat buvo optimalios drėgmės metai, tačiau sausesni nei 2013 metai (HTK= 1,41). Daugiausiai nustatyta timolio (22,1-73,55 proc.), timokvinonas ir p-cimenas dominavo tik intensyvaus augimo fazėje. Atlikus dydžių kitimo koreliacinį įvertinimą, gauti priklausomumai ir nustatyti dėsningumai: mažėjant HTK, didėja procentinis timolio kiekis, tačiau mažėja p-cimeno ir timokvinono. Timolio koncentracijos kitimo ir meteorologinių veiksnių tarpusavio koreliacinis priklausomumas yra stiprus (nuo R2 =0,6939, R=0,8330 iki R2 =0,9825, R=0,9912). Silpnesnis koreliacinis priklausomumas nuo meteorologinių veiksnių buvo p-cimeno (nuo R2=0,3425, R=0,585 iki R2=0,9758, R=0,9878) ir timokvinono (nuo R2=0,1439, R=0,3793 iki R2=0,9948, R=0,9974).
Pav. 10. Monarda didyma L. Vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus dominuojančių cheminių junginių koncentracijos kitimo priklausomybė nuo hidroterminio koeficiento (HTK) intensyvaus
Pav. 11. Monarda didyma L. Vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus dominuojančių cheminių junginių koncentracijos kitimo priklausomybė nuo hidroterminio koeficiento (HTK) butonizacijos
fazės metu 2012 – 2014 m.
Pav. 12. Monarda didyma L. Vaistinės augalinės žaliavos eterinio aliejaus dominuojančių cheminių junginių koncentracijos kitimo priklausomybė nuo hidroterminio koeficiento (HTK) žydėjimo pradžios
