Terpeenit ovat ryhmä orgaanisia yhdisteitä, joita esiintyy kasveissa ja joiden merkittävä rooli eri kasvilajeille ominaisten tuoksujen ja makujen luomisessa on tunnustettu. Sen lisäksi, että terpeenit vaikuttavat kasvien tuoksuun ja makuun, niillä on myös olennainen rooli monien ruohomaisten lajien kasvussa, kehityksessä ja lisääntymisessä.
Meillä ihmisillä on pitkä historia kasviperäisen lääketieteen kanssa, sillä kulttuurit ympäri maailmaa ovat käyttäneet yrttilääkkeitä jo tuhansien vuosien ajan. Ei ihme, että tutkijat ovat kiinnostuneita terpeeneistä - kasveista saatavista yhdisteistä, joilla on erilaisia lääkinnällisiä ominaisuuksia.
Terpeenien määritelmä
Terpeenit ovat haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, jotka vaikuttavat erityyppisissä kasveissa esiintyviin ainutlaatuisiin aromi- ja makuprofiileihin. Ne ovat vastuussa voimakkaiden tuoksujen luomisesta, joita löytyy yrtteistä, kuten laventelista, rosmariinista tai basilikasta, sekä hedelmistä, kuten appelsiineista tai sitruunoista.
Vaikka luonnossa esiintyy noin 20 000 erilaista terpeeniä (joista yli 100 on pelkästään kannabiksessa), jokaisella terpeenillä on oma ainutlaatuinen kemiallinen rakenteensa, joka luo tietyn tuoksuprofiilin. Monet terpeenit toimivat myös synergisesti muiden yhdisteiden kanssa tehostaakseen niiden vaikutuksia.
Terpeenien merkitys kasveissa
Terpeeneillä on tärkeä rooli luonnossa, sillä ne osallistuvat erilaisiin kasvien toimintoihin, kuten pölytykseen ja puolustusmekanismeihin saalistajia vastaan. Jotkin terpeeniprofiilit toimivat houkuttimina pölyttäjille, jotka voivat auttaa lannoittamaan kasvin kukat, kun taas toiset toimivat pelotteina kasvinsyöjiä vastaan, jotka voivat syödä pois tiettyjä kasvin osia.
Tämä molekyylien monimutkaisuus ja monimuotoisuus antavat meille paremman ymmärryksen siitä, miten ne vaikuttavat aisteihimme, mutta myös siitä, miten ne ovat vuorovaikutuksessa ekosysteemeissään.
Keskittyminen karyofylleeniin
Karyofyleeni on erityinen terpeeni, jota esiintyy useissa kasvilajeissa, kuten mustapippurissa, basilikassa ja neilikassa. Se on ainutlaatuinen siinä mielessä, että se on ainoa tunnettu terpeeni, joka toimii kannabinoidina olemalla epäsuorassa vuorovaikutuksessa endokannabinoidijärjestelmämme (ECS) CB2-reseptorien kanssa. Mielenkiintoista on, että karyofyleeniä löytyy myös joistakin kannabiskannoista, ja sillä on yhdistetty tulehdusta ja kipua lievittäviä vaikutuksia.
Kun tutkimukset jatkavat tämän yhdisteen mahdollisten hyötyjen selvittämistä, on yhä selvempää, että karyofylleenillä voi olla paljon muitakin käyttötarkoituksia kuin vain tuoksu. Tutkimalla tätä molekyyliä perusteellisesti voimme saada arvokasta tietoa siitä, miten se toimii sekä kasveissa että ihmisissä.
Katsaus karyofylleeniin
Karyofyleeni on terpeeni, jota esiintyy yleisesti useissa kasvilajeissa, kuten neilikassa, mustapippurissa ja humalassa. Selvän mausteisen ja puumaisen arominsa ansiosta karyofyleenistä on tullut nykyaikana yhä suositumpi sen mahdollisten terveyshyötyjen ja kulinaaristen käyttötarkoitusten vuoksi.
Kemiallinen rakenne ja ominaisuudet
Karyofylleenin kemiallinen kaava on C15H24 ja se kuuluu seskiterpeenien luokkaan. Yhdisteelle on ominaista kaksisyklinen rengasjärjestelmä, jossa on eksosyklinen kaksoissidos.
Toisin kuin monet muut terpeenit, karyofyleeni ei sisällä funktionaalisia ryhmiä, kuten hydroksyyli- tai karbonyyliryhmiä. Tämä ainutlaatuinen rakenne tekee siitä hapettumisenkestävän, mikä lisää sen vakautta käytettäessä sitä erilaisissa sovelluksissa.
Fysikaalisilta ominaisuuksiltaan karyofyleeni on väritöntä tai vaaleankeltaista nestettä, jonka kiehumispiste on 263-265 °C. Se on karyofyleeni, jonka kiehumispistettä ei voi muuttaa. Se liukenee huonosti veteen, mutta liukenee hyvin orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin ja heksaaniin.
Karyofyleenin lähteet luonnossa
Kuten aiemmin mainittiin, karyofyleeniä esiintyy luonnossa useissa kasveissa, kuten neilikan silmuissa (Syzygium aromaticum), mustapippurissa (Piper nigrum), basilikassa (Ocimum basilicum), oreganossa (Origanum vulgare), kanelissa (Cinnamomum verum), parsakaalissa, lehtivihreissä ja humalassa (Humulus lupulus). Sitä voidaan saada höyrytislaamalla näistä kasvilähteistä.
Yleiset käyttötavat ja sovellukset
Karyofylleenillä on lukuisia käyttötarkoituksia eri teollisuudenaloilla sen ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi. Elintarviketeollisuudessa sitä käytetään luonnollisena aromiaineena erilaisissa ruokalajeissa, kuten pataruoissa, keitoissa ja leivonnaisissa.
Se on myös keskeinen komponentti mausteisten juomien, kuten chai-teen ja glögin valmistuksessa. Kosmetiikkateollisuudessa karyofylleeniä käytetään ihonhoitotuotteissa sen tulehdusta ehkäisevien ominaisuuksien vuoksi.
Sen on osoitettu auttavan vähentämään ihon tulehdusta ja punoitusta, mikä tekee siitä ihanteellisen lisäyksen tuotteisiin, jotka kohdistuvat aknealttiiseen ihoon. Lisäksi karyofylleenillä on myös potentiaalisia lääketieteellisiä hyötyjä.
Uudemmat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että sillä voi olla kehossa tulehdusta ja kipua lievittäviä vaikutuksia. Tämä tekee siitä käyttökelpoisen luonnollisen vaihtoehdon niille, jotka eivät halua käyttää perinteisiä NSAID-lääkkeitä (ei-steroidisia tulehduskipulääkkeitä) kivunhoitoon.
Karyofyleenin ainutlaatuinen kemiallinen rakenne ja ominaisuudet tekevät siitä erittäin monipuolisen yhdisteen, jolla on lukuisia sovelluksia eri teollisuudenaloilla. Sen potentiaaliset terveyshyödyt ja kulinaariset käyttötarkoitukset herättävät edelleen huomiota niin tutkijoiden kuin kuluttajienkin keskuudessa, mikä tekee siitä yhden tärkeimmistä luonnosta löytyvistä terpeeneistä nykyään.
Karyofylleenin terveysvaikutukset
Kaiken kaikkiaan karyofylleenin terveyshyödyt ovat lukuisia ja monipuolisia. Tällä terpeenillä on osoitettu olevan tulehdusta ehkäiseviä, kipua lievittäviä ja mielialaa kohottavia ominaisuuksia, mikä tekee siitä lupaavan luonnollisen hoitovaihtoehdon moniin eri tiloihin.
Kaikkakin tarvitaan lisää tutkimusta, jotta karyofyleenin vaikutusten taustalla olevat mekanismit ymmärretään täysin, ei ole epäilystäkään siitä, että tällä yhdisteellä on valtava potentiaali terapeuttisena aineena. Käytettiinpä sitä sitten paikallisesti tai nautittuna eteeristen öljyjen tai ravintolisien muodossa, karyofylleeni on jännittävä tutkimusalue sekä tutkijoille että terveydenhuollon ammattilaisille.
Tulehdusta ehkäisevät ominaisuudet
Yksi karyofylleenin tunnetuimmista eduista on sen tulehdusta ehkäisevät ominaisuudet. Tulehdus on elimistön luonnollinen reaktio vammoihin ja infektioihin, mutta krooninen tulehdus voi johtaa moniin terveysongelmiin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että karyofylleeni voi auttaa vähentämään tulehdusta estämällä tulehdusmolekyylien tuotantoa elimistössä
Tutkimukset ovat osoittaneet, että karyofylleeni on tehokas useiden tulehdussairauksien, kuten niveltulehduksen, multippeliskleroosin ja paksusuolen tulehduksen hoidossa. Sen on todettu olevan erityisen tehokas, kun sitä käytetään paikallisesti tai osana eteeristen öljyjen sekoitusta.
Kivunlievitys
Karyofylleeni tunnetaan myös kipua lievittävistä ominaisuuksistaan. Tutkijat uskovat, että tämä terpeeni toimii vuorovaikutuksessa kehon endokannabinoidijärjestelmän kanssa, jolla on keskeinen rooli kivun havaitsemisen säätelyssä.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että karyofylleeni voi vähentää tehokkaasti sekä akuuttia että kroonista kipua. Esimerkiksi eräässä tutkimuksessa todettiin, että runsaasti karyofylleeniä sisältävien eteeristen öljyjen hengittäminen auttoi vähentämään kipua ja parantamaan kroonisesta alaselkäkivusta kärsivien potilaiden elämänlaatua.
Potentiaalia ahdistuksen ja masennuksen hoidossa
Toinen alue, jolla karyofylleeni on lupaava, on ahdistuksen ja masennuksen hoito. Kuten monilla terpeeneillä, sillä on anksiolyyttisiä (ahdistusta lievittäviä) ja masennuslääkkeitä. Tutkimukset viittaavat siihen, että karyofylyleeni saattaa vaikuttaa sitoutumalla tiettyihin mielialan säätelyyn liittyviin reseptoreihin aivoissa.
Yksi tutkimuksessa havaittiin, että hiirillä, joille annettiin karyofylleeniä, ahdistus- ja masennusoireet vähenivät kontrolliryhmään verrattuna. Vaikka ihmisillä tarvitaan vielä lisätutkimuksia, nämä havainnot viittaavat siihen, että karyofylleeni voisi olla lupaava luonnollinen hoitovaihtoehto ahdistuksen ja masennuksen kanssa kamppaileville.
Karyofylleenin kulinaariset käyttötavat
Karyofyleenin terpeeni ei ole ainoastaan voimakas tulehdusta ja kipua lievittävä aine, vaan sillä on myös ainutlaatuinen makuprofiili, joka soveltuu erilaisiin kulinaarisiin käyttötarkoituksiin. Sen pippuriset, mausteiset ja puumaiset vivahteet tekevät siitä erinomaisen lisän moniin ruokiin.
Makuprofiili ja aromi
Karyofylleenin aromia kuvataan pippuriseksi, mausteiseksi ja puumaiseksi. Siinä on hieman makea pohjavire, joka lisää monimutkaisuutta sen kokonaismakuun. Sen makuprofiilin ansiosta se sopii erinomaisesti suolaisiin ruokiin, kuten patoihin, keittoihin, curryihin ja marinadeihin. Lisäksi sen ainutlaatuinen aromi tekee siitä suositun juomien, kuten oluen ja ginin, valmistuksessa.
Yleisiä elintarvikkeita, jotka sisältävät karyofylleeniä
Karyofyleeniä löytyy useista päivittäin nauttimistamme elintarvikkeista. Joitakin näistä ovat muun muassa mustapippuri, neilikka, kaneli basilikan lehdet, oreganon lehdet timjamin lehdet. Mustapippuri sisältää suuria määriä karyofyleeniä; siksi mustapippurin lisääminen ruokiin lisää sen lääkinnällisiä ominaisuuksia.
Käyttö elintarvikkeiden säilöntään
Karyofylleenillä on antimikrobisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä käyttökelpoisen elintarvikkeiden säilöntäsovelluksissa. Yhdiste voi auttaa vähentämään pilaantumista estämällä bakteerien kasvua elintarvikkeiden pinnoilla tai pakattujen elintarvikkeiden sisällä. Sitä käytetään yleisesti lihavalmisteiden, kuten makkaroiden, säilöntään.
Karyofyleenin ainutlaatuinen aromi- ja makuprofiili tekee siitä erinomaisen lisän erilaisiin keittiöihin maailmanlaajuisesti, koska se parantaa suolaisen ruoan makuprofiilia ja tarjoaa samalla lukuisia terveyshyötyjä. Sen käyttö ulottuu ruokakulttuuria laajemmalle, joten se on monipuolinen yhdiste, jota kannattaa tutkia edelleen sen teollisten käyttötarkoitusten, kuten elintarvikkeiden säilytyssovellusten, kannalta.
Karyofylleenin teolliset käyttötarkoitukset
Käyttö luonnollisena hyönteis- ja torjunta-aineena
Yksi mielenkiintoisimmista karyofyleenin teollisista käyttötarkoituksista on sen potentiaali luonnollisena hyönteis- ja torjunta-aineena. Tutkimukset ovat osoittaneet, että tällä terpeenillä on vahvoja hyönteismyrkkyjä tuhoavia ominaisuuksia, joita voidaan käyttää haitallisten tuholaisten torjuntaan.
Lisäksi karyofyleenin on todettu olevan tehokas hyttysten karkottamisessa, jotka voivat kantaa vaarallisia tauteja, kuten malariaa ja denguekuumetta. Karyofylleeni on erityisen hyödyllinen, koska se on luonnollinen yhdiste, joka ei vahingoita ympäristöä.
Synteettisistä torjunta-aineista poiketen se ei jätä haitallisia jäämiä viljelykasveihin eikä saastuta vesilähteitä. Tämän vuoksi se on ihanteellinen valinta viljelijöille, jotka haluavat kasvattaa luomutuotteita turvautumatta myrkyllisiin kemikaaleihin.
Mahdollinen käyttö biopolttoaineiden tuotannossa
Karyofylleenillä on lupauksia myös mahdollisena biopolttoaineiden lähteenä. Tutkijat ovat tunnistaneet tämän terpeenin mahdolliseksi raaka-aineeksi kehittyneiden biopolttoaineiden tuotannossa, jotka ovat uusiutuvia polttoaineita, jotka on valmistettu muista kuin elintarvikelähteistä, kuten jätteistä ja kasvimateriaaleista.
Yksi tutkimuksessa havaittiin, että karyofyleeni voitaisiin muuntaa kehittyneiksi biopolttoaineiksi käyttämällä prosessia nimeltä hydrodeoksigenointi (HDO), jossa yhdisteestä poistetaan happiatomeja ja se muutetaan korkea-energiseksi nestemäiseksi polttoaineeksi. Tällä voisi olla merkittäviä vaikutuksia riippuvuutemme vähentämiseen fossiilisista polttoaineista ja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen.
Johtopäätös
Karyofyleeni on monipuolinen terpeeni, jolla on monia potentiaalisia hyötyjä ihmisten terveydelle, kulinaristiselle taiteelle ja teollisuudelle. Sen anti-inflammatoriset ominaisuudet tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon erilaisiin sairauksiin liittyvän kivun ja tulehduksen hoidossa. Lisäksi sen ainutlaatuinen makuprofiili tekee siitä erinomaisen lisän ruokiin ja juomiin.
Teollisuudessa karyofylleenillä on suuria mahdollisuuksia luonnollisena hyönteis- ja torjunta-aineena sekä mahdollisena raaka-aineena kehittyneiden biopolttoaineiden tuotannossa. Kun jatkamme tämän kiehtovan yhdisteen monien käyttötapojen tutkimista, on selvää, että löydettävää on vielä paljon.
Kannustamme jatkotutkimuksiin karyofylleenin mahdollisista hyödyistä ja sovelluksista ja odotamme innolla, miten tämä terpeeni voi vaikuttaa myönteisesti elämäämme ja planeettaamme. Ottakaamme luonnon ihmeet avosylin vastaan!
Lähteet
- Al Mansouri, S., Ojha, S., Al Maamari, E., Al Ameri, M., Nurulain, S. M., & Bahi, A. (2014). Kannabinoidireseptori 2 -agonisti, β-karyofylleeni, vähensi vapaaehtoista alkoholin saantia ja heikensi etanolin aiheuttamaa paikan mieltymystä ja herkkyyttä hiirillä. 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-karyofylleeni, CB2-reseptoriagonisti tuottaa useita ahdistuneisuuteen ja masennukseen liittyviä käyttäytymismuutoksia hiirissä. 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-karyofylleeni estää dekstraanisulfaattinatriumin aiheuttamaa koliittia hiirillä CB2-reseptorin aktivoinnin ja PPARγ-reitin kautta. The American Journal of Pathology, 178(3), 1153-1166. https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2010.11.052
- Beta-karyofylleeni. CPID. (n.d.). Haettu 10.12.2021 osoitteesta https://www.whatsinproducts.com/chemicals/ view/1/5163/000087-44-5.
- Butnariu M., Butu A. (2015) Kasvisten ja niistä saatavien tuotteiden kemiallinen koostumus. In: Cheung P., Mehta B. (toim.) 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). β-karyofylleenin antioksidanttivaikutus suojaa rotan maksaa hiilitetrakloridin aiheuttamalta fibroosilta estämällä maksan stellaattisolujen aktivaatiota. 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). Aquilaria Crassna:n eteerisen öljyn sisältämän seesquiterpeenin β-karyofylleenin syöpää ehkäisevät, antioksidanttiset ja antimikrobiset ominaisuudet. 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). Kannabinoidi CB₂-reseptoriselektiivinen fytokannabinoidi beeta-karyofylleeni aiheuttaa analgeettisia vaikutuksia hiirimalleissa tulehduksellisen ja neuropaattisen kivun hiirimalleissa. European Neuropsychopharmacology: 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-karyofylleeni lievittää sisplatiinin aiheuttamaa nefrotoksisuutta kannabinoidi 2 -reseptorista riippuvaisella tavalla. 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., Kim, K. J., Han, G., Han, S. Y., Lee, E. A., Lee, J. H., Yoon, J. H., Kim, D. O., Maeng, S., & Park, J. H. (2020). β-karyofylleenin masennuslääkkeen kaltaiset vaikutukset hillinnän plus stressin aiheuttamaan masennukseen. 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). Beeta-karyofylleeni moduloi stressivasteen geenien ilmentymistä ja välittää pitkäikäisyyttä Caenorhabditis elegansissa. 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-reseptori ja sen rooli tulehduksen säätelijänä. Cellular and Molecular Life Sciences: 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). (E)-β-karyofylleenin (BCP) suojaavat vaikutukset kroonisessa tulehduksessa. 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). Miksi luonnonvaraiset jättiläispandat pyörivät usein hevosenlannassa. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(51), 32493-32498. https://doi.org/10.1073/pnas.2004640117