Ароматерапия — здоровье и релакс

Ароматы играют важную роль в нашей жизни, одни могут поднять настроение и улучшить самочувствие, а другие вызывают массу негативных эмоций. Ароматерапия призвана помочь человеку улучшить душевное состояние и оказать благотворное действие на весь организм.

Ароматерапия при использовании ароматических масел способствует питанию организма на клеточном уровне, придает энергии, повышает иммунитет, уничтожает ряд бактерий и вирусов.

Масла содержат большое количество витаминов, феромонов, а также гормонов и природных антибиотиков. В состав масел входит сложный химический ряд элементов, которые оказывают общее благоприятное фармакологическое воздействие. При попадании в организм человека эти элементы способны устранить различные заболевания и их причины. Эфирные масла также содержат фитонци́ды – это образуемые растениями летучие биологически активные вещества, которые убивают или подавляют рост и развитие бактерий, микроскопических грибов и простейших.

Сегодня использование ароматических масел становится все более популярным и востребованным. В связи с этим, покупатели часто спрашивают:

«МОЖНО ЛИ УВЛАЖНЯТЬ И АРОМАТИЗИРОВАТЬ ВОЗДУХ ОДНОВРЕМЕННО, А ТАКЖЕ ДОБАВЛЯТЬ АРОМАМАСЛО НАПРЯМУЮ В ВОДУ?»

Безусловно, использование аромамасел при увлажнении воздуха возможно. Есть два способа ароматизации воздуха в процессе увлажнения: первый способ (рекомендуемый) – добавлять аромамасло в специальную капсулу, которая должна быть у увлажнителя; второй способ (не всегда возможный и не практичный) – добавлять аромамасло в воду.

1.       Ультразвуковой увлажнитель Bonica UL 32E с аромакапсулой позволяет увлажнителю ароматизировать воздух быстрее; это происходит за счет того, что встроенный в прибор вентилятор затягивает запах от аромамасла и подает его вместе с потоком водяного пара, исходящего из увлажнителя. Таким образом, ароматизированный воздух поступает в помещение быстрее. Аромакапсула, как правило, располагается в основании увлажнителя, в виде силиконовой вставки или выдвигающейся пластиковой части со специальным впитывающим вкладышем для эфирных масел.

2.       Другой вариант – добавление масла напрямую в воду, – не всегда возможен (стоит хорошо изучить правила эксплуатации конкретного увлажнителя), так как масло, смешиваясь с водой, может навредить внутренней конструкции прибора, в частности мембране, которая используется в ультразвуковых увлажнителях. Кроме того, добавление аромамасла напрямую в воду может привести к быстрому загрязнению внутренних стенок бака и сократить срок службы прибора.

Ароматическое масло нужно подбирать правильно. Обычно на упаковке указывается его состав и предназначение. Беременным женщинам и кормящим матерям необходимо с осторожностью пользоваться ароматическими маслами, способными вызвать аллергию как у них, так и у малыша.

Разновидностей эфирных масел для ароматерапии существует очень много. Их правильное применение зависит от того, какими свойствами они обладают: как влияют на человека, какие ароматы подходят только для улучшения воздуха в помещении, а какие оказывают положительное воздействие на здоровье.

 Наиболее популярные запахи для ароматерапии и их влияние на организм человека:

Использование увлажнителей с аромакапсулой улучшает общее самочувствие человека, так как эфирные масла благоприятно воздействуют на иммунитет, положительно влияют на рост волос и здоровье кожи; приятные запахи снимают нервозность; правильно подобранное ароматическое масло позволит повысить концентрацию и внимание.

Ароматические масла можно купить в аптеке или в специализированных магазинах.  Для применения нужно тщательно следовать рекомендациям на упаковке и соблюдать указанные пропорции.

Вкусовые и ароматические вещества. Профессия кондитер. Учебное пособие

Вкусовые и ароматические вещества

Вкусовые и ароматические вещества бывают натуральными и синтетическими.

К натуральным относятся ароматизаторы, полученные из продуктов переработки бобов какао, кофе, а также фруктово-ягодные сиропы, вина и др.

Синтетические ароматизаторы получают химическим путем.

Важным условием является умение сочетать естественный запах продуктов с применяемыми ароматическими веществами. Некоторые виды продуктов имеют свой специфический аромат и вкус, поэтому в изделия, приготовляемые из таких продуктов, не следует добавлять ароматизаторы.

Натуральные ароматизаторы

Пряности – это высушенные и измельченные части растений, содержащих ароматические вещества. Они придают изделиям специфические аромат и вкус.

Перед употреблением пряности освобождают от посторонних примесей и оболочек, измельчают до нужного размера и просеивают через сито с ячейками диаметром 1,5–2,5 мм.

Хранят пряности в плотно закрытой посуде, не нарушая упаковку, каждый вид отдельно, так как они легко передают свой аромат.

Корица – кора коричного дерева. Она имеет горьковатый вкус и пряный запах, что объясняется наличием в ней эфирных масел (3,5–5 %). В нем содержится альдегид коричной кислоты, фелландрен и эвгенол. Масло китайской корицы не содержит эвгенола.

Корица поступает в виде порошка в бумажной расфасовке по 25 г или в виде кусочков коры. Она не должна иметь плесневелого, затхлого и других посторонних запахов.

Корица обладает сильным, своеобразным ароматом, острым, горьковато-сладким вкусом. В качестве пряности хорошо сочетается с другими острыми и терпкими пряностями. Она используется при приготовлении всех блюд, где употребляется сахар: фруктовых супов, запеканок, компотов, киселей, пудингов, фруктовых рулетов и пирогов, грогов, пуншей, ликеров, горячих вин и кофе. Небольшое количество корицы добавляют в фарш из гусятины и утятины, к цыплятам (гриль), ветчине, котлетам, шницелям перед жареньем. Многим нравится добавлять корицу к вареным рыбе, говядине и свинине; используется также при изготовлении некоторых видов теста, начинок, при варке варенья из малоароматных плодов.

Способствует пищеварению, вызывает аппетит и укрепляет желудок.

Гвоздика – высушенные цветочные почки гвоздичного тропического дерева. Цветет гвоздичное дерево два раза в год. Цветочные бутоны собирают в период, когда они окрашиваются в нежно-розовый цвет: сначала срывают целые соцветия, затем отделяют бутоны, которые используют для приготовления пряности, и плодоножки с ветвями соцветия – для извлечения масла. Гвоздичные бутоны сушат на солнце в течение 4–5 дней, после чего они приобретают красноватый или темно-коричневый цвет. Из 4 кг свежих бутонов получают 1 кг пряности.

Собственно пряностью являются нераскрывшиеся бутоны, в которых содержится до 20 % эфирного масла, состоящего на 96 % из эвгенола, а также ацетоэвгенол, ванилин, кариофилен. Эфирное масло и кариофилен придают пряности жгуче-ароматический вкус.

Гвоздика находит применение в медицине для улучшения пищеварения, укрепления памяти, при лечении глазных болезней, в зубоврачебном деле гвоздичное масло используют в качестве антисептика. Если гвоздика плавает в воде в горизонтальном положении, она плохого качества. На производство поступает в молотом и целом виде в специальной упаковке.

Гвоздика обладает сильным своеобразным ароматом и пряным вкусом. Используется для приготовления горьких желудочных ликеров, горячих напитков с вином, пуншей, фруктовых соков и компотов. Добавляют в блюда из краснокочанной капусты, свинины, баранины, в темные мясные подливки, в зельц и паштет из птицы, в грибы и заливное мясо, при мариновании сельди. Вместе с листьями кольраби и луком улучшает вкус квашеной капусты. Очень экономно, в виде порошка, используется при приготовлении рыбы, спагетти и соусов к ним, а также пиццы.

Перец стручковый– круглые зерна с шероховатой поверхностью. На сегодняшний день известно большое число его видов, среди которых встречаются и длинноплодный, с крупными мясистыми плодами, и мелкоплодный (до 1 см), так называемый черешневый перец, различные виды сладкого перца – от фруктового до исключительно жгучего.

Жгучий вкус перцу придает алкалоид капсаицин, кроме него перец содержит жирные масла, каратиноиды, капсорубин, капсантин и каротин, сахар, витамины С, А и В.

При употреблении в умеренном количестве оказывает укрепляющее действие, улучшает пищеварение и повышает аппетит; оказывает раздражающее воздействие на кожу.

Черный перец– типичное тропическое растение. Растет на высоких стержнях, подобно хмелю. Для получения черного перца собирают недозрелые, красноватые плоды: их сушат на солнце 7—10 дней, иногда для ускорения сушки опускают на короткое время в горячую воду. В процессе сушки плоды чернеют. Белый перец получают из зрелых плодов, когда их окраска становится желто-красной или красной и они легко опадают. Плоды сушат и очищают от внешней оболочки. Белый перец обладает более тонким вкусом, благородным и сильным ароматом. При сборе незрелых зеленых плодов получают самый ароматный из вышеописанных пряностей зеленый перец. Его производство требует особой обработки.

Острота перца зависит от содержания пиперина. Кроме того, он содержит пиролин, хавицин, эфирное масло, жирные масла, крахмал и сахар. При неправильном хранении эфирные масла улетучиваются.

Перец душистый, или пимента, представляет собой круглые зерна с шероховатой поверхностью. Содержит до 4 % эфирных масел.

Душистый перец содержит пиментовое масло, которое используют при производстве ликеров, а также в косметической промышленности при производстве духов и мыла. Главными его компонентами являются эвгенол, кариофиллен, цинеол, фелландрен.

Чай, заваренный из душистого перца, помогает при слабости желудка и метеоризме.

Запах перца – пряный, он соединяет в себе аромат корицы, черного перца, мускатного ореха и гвоздики. Вкус – жгучий, и это следует учитывать – добавлять в блюдо несколько зернышек целиком или щепотку молотого перца, поскольку душистый перец не только придает блюдам аромат, но и меняет их вкус. В небольшом количестве придает своеобразный вкус фруктовым компотам, пудингам и печенью.

Мускатный орех– ядро плода тропического мускатного дерева яйцевидной формы.

Семена содержат до 15 % эфирного масла, состоящего на 80 % из терпенов. В семенном ядре содержится жирное масло. В жире обнаружено ядовитое вещество наркотического действия, относящееся к фенилпропановым дериватам.

Употребление в большом количестве опасно – мускатный орех и мускатный цвет ядовиты. Существуют сведения, что употребление 3–4 измельченных орехов оказывает наркотическое действие.

Аромат муската – слабо пряный, вкус – сначала слабо, а позднее сильно пряный.

Мускатный орех главным образом используют для приготовления шоколадных изделий, различных сладостей, яблочных рулетов, фруктовых тортов, компотов из груш, варенья, печеных яблок. Кроме того, он употребляется для ароматизации спиртных напитков и коктейлей, подаваемых перед едой, а также пунша, горячего вина, какао, молочных напитков и даже томатного сока.

Добавляют мускатный орех в супы, мясные бульоны, соусы (особенно в томатный), блюда из риса, мяса, овощей и рыбы, в картофельное пюре, в салаты из гороха и овощей (в том числе из цветной и брюссельской капусты, шпината, лука-порея, спаржи).

Анис, или бедренец-анис, – двухсеменные плоды травянистого растения. Типичному анисовому аромату анис обязан содержащемуся в эфирном масле анетолу (до 90 %). Кроме того, в плодах аниса содержатся жирные масла, белковые вещества, сахар, фурфурол, кофейная и хлорогеновая кислоты и другие вещества.

Как лекарственное растение анис обладает отхаркивающим и дезинфицирующим действием, улучшает пищеварение, способствует увеличению количества молока у кормящих матерей. Он оказывает противоспазматическое действие при желудочной и кишечной колике.

Анис обладает сладковатым вкусом и своеобразным ароматом, содержит до 6 % эфирных масел. В кулинарии используют молотые плоды, которые обладают освежающим, пряным ароматом и сладковатым вкусом. Чаще всего анис добавляют в пироги, печенье, пряники, оладьи, кексы, применяют для приготовления блюд из молока (молочные и фруктовые супы), овсяной каши, сладких блюд из риса, пудингов, фруктовых салатов, кремов и тортов. Своеобразный вкус придает овощам – свекле, краснокочанной капусте, огурцам и моркови, а также фруктовым компотам, в особенности из яблок, слив и груш. Используется также в измельченном виде для посыпки изделий и в виде настоя.

Кардамон – высушенные недозрелые плоды в форме коробочек, содержащих 9—18 семян. Кардамон представляет собой тропическое многолетнее растение из семейства имбирных. Семена содержат 4–8 % эфирного масла, в состав которого входят лимонен, терпинеол, борнеол, их эфиры и цинеол, в чистом виде представляющий собой жидкость с запахом камфары.

Стимулирует работу желудочно-кишечного тракта, регулирует образование желудочного сока и повышает аппетит.

Вкус и запах кардамона – пряные, ароматные, острые. Благодаря этому пряность придает особый привкус печенью, марципанам, медовым пряникам, пирогам из дрожжевого теста, пирожным с фруктами, компотам и блюдам из фруктов.

Любители этой пряности добавляют в черный кофе порошок кардамона тонкого помола.

Хранится в хорошо закрытой посуде, в защищенном от света, прохладном месте.

В странах Азии кардамон употребляют для приготовления жевательных средств, часто с добавлением листьев бетеля, а также для ароматизации кофе.

Имбирь – высушенные корневища тропического многолетнего травянистого растения семейства имбирных. В зависимости от способа обработки различают несколько видов имбиря: черный, неочищенный – «барбадосский», белый, очищенный – «бенгальский».

Плод – коробочка с мелкими черными семенами. В качестве пряности используется корневище сушеное целое, молотое, засахаренное или консервированное в сиропе.

Характерный очень пряный аромат имбирю придает цингиберен, входящий в состав эфирного масла. Резкий жгучий вкус обусловлен содержанием в корневище различных смол (гингерол, цингерол, шогаол и др.). Острый пряный вкус имбиря помогает пищеварению, стимулирует образование желудочного сока и улучшает аппетит.

Употребляется для производства желудочных и горьких ликеров, например бенедиктина, фруктовых соков и пуншей, а в Англии – популярного имбирного пива. Добавляют имбирь в тесто для печенья, пудинги, различные сладости, компоты из груш и в консервированные тыкву, огурцы, при изготовлении мармелада, желе и засахаренных фруктов.

Тмин – семена двухлетнего растения продолговато-овальной формы. Имеет сильный аромат и горьковато-пряный вкус, содержит до 6 % эфирных масел. Используют для посыпки изделий.

Шафран посевной– высушенные рыльца цветов крокуса. Используется как ароматическое и красящее вещество. Содержит 0,6 % эфирных масел.

Употребление в небольшом количестве способствует улучшению пищеварения. В фармацевтической промышленности используют для приготовления различных лекарственных препаратов – тинктур, экстрактов и глазных капель.

Шафран обладает сильным своеобразным ароматом, горьковато-пряным вкусом. В Швеции шафран используют для окраски изделий из теста. Гурманы рекомендуют перед употреблением растворять его в небольшом количестве теплого молока или воды.

В тесто шафран вводят при замесе в количестве 0,1 г на 1 кг выпекаемых изделий. Шафран подсушивают, растирают, заливают кипяченой водой или спиртом и настаивают в течение 24 ч. После этого настой фильтруют и используют при изготовлении изделий из дрожжевого теста и некоторых видов кексов. Оставшийся после фильтрации осадок применяют для ароматизации пряничного теста.

Ваниль – недозрелые стручки тропического растения длиной 12–25 см с характерным сильным ароматом, обусловленным наличием ванилина (до 3 %) и других ароматических веществ.

Используют ваниль в молотом виде или в виде спиртового экстракта.

Ванилин – синтетический продукт; представляет собой белый кристаллический порошок с очень сильным ароматом. Поэтому его надо класть в изделие очень мало. Обычно используют раствор ванилина или ванильную пудру. Растворяют 10 г ванилина в 200 г горячей воды (80 °C) или спирте-ректификате крепостью 96° в соотношении 2:1. Для приготовления 100 г ванильной пудры ванилин (40 г) смешивают с этиловым спиртом (40 г), смесь нагревают до тех пор, пока ванилин не растворится. После раствор смешивают с 1000 г сахарной пудры, просушивают и просеивают.

Количество ванилина в кондитерских изделиях не должно превышать 0,5 %.

Миндаль обыкновенный растет в виде куста или деревца с красноватыми веточками. Плод представляет собой кожистую, покрытую волосками костянку, растрескивающаяся при созревании. Поверхность его гладкая или морщинистая.

Сладкий миндаль отличается от горького отсутствием амигдалина, который служит носителем типичного миндального вкуса. Чаще всего выращивают три разновидности миндаля:

1) горький – содержит гликозид амигдалин, который легко разлагается на сахар, бензальдегид и сильно ядовитый цианистый водород. Поэтому не рекомендуется употреблять горький миндаль без его предварительной обработки, и вообще его не рекомендуется есть детям. Для ребенка смертельная доза составляет 10 миндалин, для взрослого – 50. В процессе жаренья, прокаливания и варения цианистый водород исчезает;

2) сладкий – со сладким семенем и незначительным содержанием амигдалина. Его пряность значительно слабее. Употребляется при жареньи рыбы, в особенности форели;

3) хрупкий с плодами, имеющими тонкую и хрупкую скорлупу и сладкие семена. Семена миндаля сладкого и хрупкого можно есть без предварительной тепловой обработки.

Горький и сладкий миндаль используют в качестве лекарства, в косметике, питании и в качестве пряности. В фармацевтической промышленности из него вырабатываются галеновы препараты.

Зеленые плоды сладкого миндаля засаливают или засахаривают в варенье. Зрелые же ядра применяют в кондитерской промышленности.

Горький и сладкий миндаль употребляется в различных изделиях из теста, сладостях, при приготовлении ликеров и блюд с тонким вкусом. Жареный соленый миндаль хорошо дополняет напитки.

Из жмыха, который остается после отжима масла из ядер, готовят муку, используемую для приготовления лекарств и кондитерских изделий.

Эстрагон, или тархун, – многолетнее пряное и лекарственное растение. Культивируется в большинстве европейских стран. Как пряность известен очень давно. В кулинарии и медицине используют зелень эстрагона, которую собирают в начале цветения растения. Собранную зелень связывают в пучки и сушат под навесом на сквозняке.

Зелень эстрагона содержит эфирное масло, состоящее в основном из эстрагона, терпенов, альдегида, линалацетата, фелландрена, а также дубильных веществ, горечи, смолы и др.

Вина, в состав которых входит экстракт тархуна (эстрагона), стимулируют работу пищеварительного тракта, усиливают образование желудочного сока и повышают аппетит. В народной медицине эстрагон используют для повышения аппетита, а также при заболеваниях стенок сосудов.

Эстрагон обладает слабо пряным ароматом и терпким острым вкусом.

Фенхель обыкновенный– внешне похожее на тмин луговой, мощное (до 2 м высотой) двухлетнее или многолетнее растение семейства зонтичных. Фенхель возделывают ради плодов со сладким пряным ароматом, напоминающим анис, и сладковатым, слегка острым вкусом. Характерный запах вызван содержанием в растении анетола и фенхона. Плоды содержат: до 6 % эфирного масла, до 12 % жирного масла, а также белки, сахар и др.

Плоды фенхеля используют в производстве ликеров, кондитерских изделий, главным образом печенья, пирогов и пудингов.

Бадьян обыкновенный – вечнозеленое тропическое дерево. В качестве пряности используют высушенные плоды. Бадьян содержит до 5–7 % ароматного эфирного масла, основным компонентом которого является анетол. Кроме него, эфирное масло содержит терпены, смолы, танин, сахар и др.

Бадьян оказывает противоспазматическое действие, а также улучшет работу желудка.

Вкус у бадьяна пряный, сладковатый. Используется при производстве ликеров, пунша, грога и компотов из слив, груш, яблок и айвы. Бадьян великолепно дополняет вкус теста (в особенности печенья), различных фруктовых супов, пудингов.

Бадьян прекрасно сочетается с черным перцем, фенхелем, корицей, гвоздикой и имбирем. Поэтому его можно использовать для получения различных смесей, которые добавляются в блюда из свинины и птицы. Некоторые ценители не обходятся без добавления щепотки молотого бадьяна в сладкий крепкий чай.

Какао-порошок получают путем измельчения и частичного обезжиривания какао-бобов. Порошок содержит 14 % жира, его влажность – не более 7,5 %, обладает характерными для какао вкусом и ароматом. Применяется при приготовлении теста и кремов.

Кофе натуральный молотый получают путем обжаривания и измельчения семян тропического кофейного дерева. Влажность – 7 %, количество растворимых в воде экстрактивных веществ – 20–30 %. Он придает кофейный вкус кремам и тесту.

Соль поваренная улучшает вкусовые качества изделий. Представляет собой кристаллический хлористый натрий, растворимый в воде. Хранят соль при относительной влажности 75 %. Перед употреблением ее просеивают через сито. Соль в кристаллах предварительно растворяют и процеживают через сито с ячейками диаметром 0,5 мм.

Правила использования специй. Уже не одно тысячелетие люди используют травы и коренья, сушеные плоды и тертые орехи как приправы к мясным, рыбным и овощным блюдам. Они помогают разнообразить вкусовую гамму и весьма полезны для здоровья. Микроэлементы, содержащиеся в специях, благоприятно влияют на процесс пищеварения. Эфирные масла тимьяна, фенхеля, шалфея, чеснока и гвоздики обладают сильным дезинфицирующим действием.

Многие пряности, такие как мак, корица, гвоздика, анис, кардамон, действуют на людей возбуждающе. Их по традиции добавляют в рождественские пироги и печенье. Эти пряности содержат вещества, снижающие усталость и повышающие тонус, что особенно важно зимой, когда многие люди подвержены депрессивным настроениям. Такие состояния обусловливаются недостатком тепла и света – важными стимуляторами настроения.

Есть свои особенности и при хранении специй. Чем они меньше измельчены, тем лучше сохраняется их аромат. В сухом, темном, хорошо проветриваемом месте пряности могут храниться от двух до пяти лет. Измельченные специи теряют свою пикантность уже по истечении нескольких недель. Поэтому рекомендуется измельчать специи непосредственно перед употреблением. Для этого следует применять металлические или керамические ступки и ручные мельницы.

Синтетические ароматизаторы

Виноградные вина и коньяк применяются для ароматизации кремов, желе и промочек. Используют вина столовые, крепленые, ароматизированные. Вина должны иметь свойственные им аромат, вкус и цвет. Не допускается наличие осадка или мути, постороннего привкуса и запаха. При дозировке необходимо учитывать крепость вина.

Эссенции – растворы смесей натуральных и синтетиче ских душистых веществ в воде или спирте. Они обладают сильным ароматом. На кондитерских предприятиях применяют ромовую, ванильную, лимонную, апельсиновую, миндальную, пуншевую и другие эссенции. Хранят в стеклянных бутылках с притертыми пробками в корзинах или ящиках с опилками в прохладном темном помещении.

Эссенции поступают одно-, дву– и четырехкратной концентрации. В рецептурах дается норма расхода эссенции однократной концентрации. Если используется более концентрированная эссенция, то норму уменьшают в 2 или 4 раза. Если в рецептуре указана определенная эссенция, то заменять ее другой нельзя.

Вводят эссенции в кремы, тесто и сиропы только в охлажденном виде.

Вкусовые продукты улучшают вкус готовых изделий, а некоторые предохраняют от засахаривания (кислоты).

Пищевые кислоты:

1. Виннокаменная кислота получается из отходов виноделия при изготовлении виноградных вин, имеет вид бесцветных кристаллов или порошка.

Виннокаменную кислоту следует растворять в воде при соотношении 1:1, т. е. на 100 г кислоты нужно взять 100 г горячей воды (70–80 °C). При изготовлении кондитерских изделий дозировка растворенной кислоты, указанная в раскладках сборника рецептур, увеличивается вдвое, т. е. вместо 2 г кислоты необходимо взять 4 г раствора.

2. Лимонную кислоту получают путем сбраживания сахара грибком или выделением из лимона. Внешний вид, использование и хранение лимонной кислоты те же, что и виннокаменной.

3. Молочная кислота получается сбраживанием углеводсодержащего сырья (сахара, крахмала, мелассы) молочнокислыми бактериями. Выпускается в растворенном виде 40 и 70 %-й концентрации или в виде пасты. Во вкусовом отношении эта кислота хуже лимонной и виннокаменной. Молочная кислота 1-го сорта обычно бесцветная или слабо-желтая, 2-го – желтая или светло-коричневая, 3-го сорта – желтая или темно-коричневая. Раствор молочной кислоты должен быть без мути и осадка.

4. Уксусная кислота выпускается 3-, 6– и 8 %-й концентрации. При дозировке в рецептурах следует учитывать крепость раствора уксусной кислоты и перед использованием разводить водой.

Пищевые красители

Применяются для подкрашивания кондитерских изделий.

Естественные красители – кофе, какао, шоколад, соки, жженка и красители животного и растительного происхождения.

Синтетические – безвредные кондитерские краски, разрешенные для использования министерством здравоохранения, такие как тартразин и индигокармин.

Тартразин – порошкообразный краситель оранжево-желтого цвета, хорошо растворяется в воде, слабо – в спирте и не растворим в жирах. Для получения раствора берут дистиллированную воду, добавляют краситель и кипятят 10–15 мин до полного растворения краски. Полученный раствор фильтруют через 2 слоя марли или через сито с ячейками диаметром 0,5 мм.

Индигокармин – паста синевато-черного цвета. Дает синий цвет. Пасту разводят в горячей воде температурой 70–80 °C (5 %-й раствор) и фильтруют, как указано выше.

Кармин – красная краска. Получают из насекомых, живущих в тропиках. Растворяется в воде, щелочи и спирте. 10 г краски соединяют с 20 г нашатырного спирта, через 1 ч добавляют 200 г воды и кипятят до тех пор, пока не исчезнет запах нашатыря, а затем процеживают. Кармин дает красную или розовую окраску. При соприкосновении с металлом краска становится фиолетовой.

Сафлор получают из цветочных лепестков. Содержит два красящих вещества: желтое и красное. Желтое получают путем кипячения сафлора в воде или жирах, а красное – в спирте или щелочи. Под воздействием света, воздуха и влаги краски быстро портятся, поэтому их следует разводить в небольшом количестве и до использования хранить в темной посуде в сухом прохладном помещении.

Жженый сахар (жженка) – продукт карамелизации сахарозы. Он окрашивает кремы и бисквит в коричневый цвет. Передозировка жженки может придать изделиям горький вкус.

Краситель из свеклы. Для его приготовления со свеклы срезают слои со стороны корневища и ботвы, тщательно промывают ее, снимают кожицу на глубину 3 мм и разрезают на 6–8 частей. Свеклу и кожицу кладут в посуду из нержавеющей стали, заливают холодной водой, чтобы вода только покрыла их сверху, добавляют лимонную кислоту, доводят до кипения и при небольшом нагреве кипятят 2–3 мин. Сок процеживают, добавляют сахар, доводят до кипения и кипятят 1–2 мин. Охлаждают и используют полученный краситель. Его можно хранить не более двух месяцев в холодильнике. Свекла – 700 г, лимонная кислота – 0,5, сахар – 1200 г. Выход – 1000 г.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Феромоны: секрет сексуальной привлекательности или заблуждение?

• Алекс Райли
• BBC Future

25 мая 2016

Автор фото, Getty

Действительно ли запах человека несет в себе феромоны, которые действуют как афродизиаки, привлекая потенциальных сексуальных партнеров? Обозреватель BBC Future решил выяснить всю правду.

В 2010 году несколько десятков человек собрались в арт-галерее в нью-йоркском Бруклине, чтобы понюхать грязные футболки.

Вечеринка фетишистов? Вовсе нет — собравшиеся лишь хотели проверить, можно ли использовать обоняние для завоевания симпатий противоположного пола.

Правила на «феромонной вечеринке» были простыми: человек открывал запечатанный пакет с номерком, где лежала футболка, которую другой участник успел поносить.

Если запах открывшему нравился, с владельцем футболки можно было организовать свидание.

Необычное мероприятие имело успех, и с тех пор подобные встречи уже проходили в Лос-Анджелесе и Лондоне. Как писал один журнал, это отличный вариант для тех, кто «ищет любовь, полагаясь на свой нюх и святую веру во всесилие науки».

Представление о том, что феромоны могут помочь человеку найти сексуального партнера и спутника жизни, прочно укоренилось в массовой культуре. Некоторые даже покупают духи, которые рекламируются как «приворотное зелье».

В некоторых таких духах содержится андростенон — самое мощное вещество из тех, которые призваны повышать сексуальное влечение.

Как заявляют продавцы, оно усиливает женское либидо, а мужчин делает более привлекательными.

Другое вещество — андростенол — как утверждается, облегчает переход к более близкому общению.

Если верить рекламе различных феромонов, они могут сделать человека более раскованным, подчеркнуть мужественность или помочь расслабиться во время сексуальной близости.

Что же думает по этому поводу наука? Могут ли феромоны сделать нас сексуальнее? Действительно ли любовь витает в воздухе — или же это просто банальный запах человеческого тела?

Автор фото, Getty

Термин «феромон» появился в 1959 году, когда ученых увлекло новое направление науки

Термин «феромон» появился в 1959 году, когда Петер Карлсон и Мартин Люшер из Института биохимии имени Макса Планка в Мюнхене предположили, что в облаке молекул, испускаемых животными, есть те, которые играют особую роль.

Эти вещества чем-то похожи на гормоны, однако они не циркулируют в крови, а выбрасываются наружу, чтобы влиять на поведение и физиологию других животных.

В отличие от обычных пахучих веществ, молекулы которых могут вызывать самую различную реакцию, механизм выделения феромонов развился в ходе эволюции для достижения вполне определенной цели при взаимодействии представителей одного вида.

В том же году был открыт первый феромон — бомбикол. Это вещество, которое выделяется самками тутового шелкопряда (Bombyx mori) и привлекает самцов на расстоянии многих километров.

Таким образом, бомбикол стал первым известным сексуальным феромоном — природным афродизиаком, переносимым по воздуху.

Бомбикол идеально подошел под определение феромона: во-первых, это простое вещество, состоящее всего из одной молекулы. Во-вторых, его действие узконаправленно — он действует только на один вид бабочек.

А в-третьих, он стабильно вызывает одну и ту же реакцию: самцы устремляются на источник этого вещества, даже когда поблизости нет ни одной самки.

Научную общественность охватил ажиотаж. Гормоны сразу были забыты как прошлый век, все бросились на изучение феромонов.

Вскоре после публикации пары сенсационных исследований один автор писал: «Последние 40 лет были поистине блестящим временем для эндокринологии; теперь же мы стоим на пороге расцвета экзокринологии».

Автор фото, Thinkstock

Рецепторы мышей могут улавливать целый ряд химических сигналов, людям же этого не дано

И расцвет действительно начался. Упоминания о феромонах все чаще стали встречаться на страницах научных журналов.

Оказалось, что все формы жизни, от микробов до мышей, используют эти химические регуляторы, чтобы изменять поведение своих соплеменников.

Феромонами пронизаны воздух, земля и Мировой океан. Некоторые из них даже передаются напрямую, от особи к особи, как персональные молекулярные сообщения.

Кроме того, сексуальные феромоны были лишь началом. Ученые стали находить молекулы со всё новыми функциями: от регулирования репродуктивных циклов потенциальных партнеров до участия в механизме памяти.

И вот в 1971 году исследователи феромонов добрались и до людей.

Сначала было сделано открытие, которым в наше время никого уже не удивишь: у женщин, долго находящихся в одном пространстве, синхронизируются менструальные циклы.

Эта закономерность была отмечена в знаменитом исследовании Марты Макклинток, опубликованном в журнале Nature, когда она была еще студенткой Колледжа Уэллсли в штате Массачусетс.

Макклинток обратила внимание на то, что у 135 девушек, живших в одном пригородном студенческом общежитии в течение полугода, менструальные циклы сдвигались в сторону синхронизации.

С тех пор на это исследование многократно ссылались как на доказательство существования человеческих феромонов, способных синхронизировать репродуктивный период у женщин.

«Всем, кто рассказывает подобные истории, хочется, чтобы это было правдой, — говорит Тристрам Уайатт из Оксфордского университета. — Но на поверку оказывается, что это, скорее всего, не так».

Многочисленные исследователи, пытавшиеся воспроизвести результаты Макклинток, так и не смогли этого сделать, и в какой-то момент один из ее научных сотрудников, внимательно изучив данные, пришел к выводу, что наблюдаемый феномен мог быть не более чем статистическим артефактом.

Автор фото, SPL

Обонятельные рецепторы в нашем носу отлично воспринимают запахи, но феромоны — совсем другое дело

Иными словами, к одному и тому же результату могла с равной вероятностью привести как химическая коммуникация, так и банальная случайность.

Длина и периодичность менструального цикла (5 дней из 28), а также его нерегулярность делают подобную синхронизацию весьма вероятной.

Однако в 70-е это предполагаемое открытие вскружило многим голову. Основываясь на исследовании Макклинток, британский врач Алекс Камфорт написал статью под названием «Вероятность обнаружения человеческих феромонов», где выразил уверенность в том, что до открытия феромонов homo sapiens осталось совсем немного.

В том же году в журнале New Scientist было опубликовано письмо Х. Кука, где автор рассказывал о том, что ему удалось обнаружить как минимум два феромона — в человеческом дыхании и поту.

Один, насколько автор мог судить, имел чесночный запах.

«Он содержится в воздухе, выдыхаемом женщиной, которая находится в состоянии полового возбуждения, и при этом не связан с поеданием чеснока», — уверял Кук.

Он также предположил, что этот феромон оказывает на мужчин возбуждающее действие, и именно поэтому женщины издревле добавляют чеснок в пищу.

«Второй человеческий феромон — это запах страха, который, безусловно, ощущают собаки», — продолжал автор, забыв о том, что феромоны по определению действуют в рамках одного вида.

Разумеется, такие заявления научным сообществом не принимались всерьез.

Однако были и другие, которые оставили более существенный след. Так, если попытаться проследить, откуда появилась современная идея о сексуальных феромонах человека, то наши поиски приведут нас на конференцию, которая состоялась в 1991 году в Париже.

Автор фото, Thinkstock

У нас мало фактов, которые могли бы подтвердить, что люди или их братья-приматы могут чувствовать наличие химических веществ в воздухе так же, как, например, мыши

В начале того же года биохимики Линда Бак и Ричард Эксел из Колумбийского университета в Нью-Йорке обнаружили у мышей группу рецепторов, отвечающих за обоняние, каждый из которых кодируется отдельным геном.

Было доказано, что рецепторы, расположенные в носу млекопитающего, связываются с определенными пахучими веществами, запуская каскад сигналов, идущих по нейронам в мозг.

В зависимости от объема и соотношения веществ возникают различные запахи — мозг в некотором смысле считывает обонятельный штрихкод.

«Тогда мы впервые увидели, как работает обоняние», — говорит Уайатт. В 2004 году Бак и Экселу за эту работу присудили Нобелевскую премию.

Вместе с тем на конференции 1991 года внимание публики привлекло еще одно исследование. Двое психиатров из Университета Юты заявили о том, что нашли у людей два сексуальных феромона.

«Они тогда наделали шуму, — вспоминает Ричард Доти, директор Центра исследования обоняния и вкуса при Пенсильванском университете в Филадельфии. — Хотя всем и показалось, что это довольно странная история».

Исследователи заявили, что у 49 добровольных участников эксперимента «предполагаемые человеческие феромоны» увеличивали интенсивность электрических сигналов между вомероназальным органом и головным мозгом.

У мышей, а также многих других млекопитающих, этот орган, который также называют «вторичным носом», улавливает ряд химических сигналов — независимо от первичной обонятельной системы.

Исследование 2000 года, автором которого была Марта Макклинток, подтвердило эти выводы, что и привело к росту популярности идеи о человеческих феромонах.

Автор фото, Getty

Запах, особенно знакомый, может привлекать, но к феромонам это не имеет никакого отношения

Тем не менее нет никаких доказательств того, что приматы, к которым относится и человек, умеют различать химические сигналы так же, как мыши.

У людей вомероназальный орган — это лишь рудимент, оставшийся от животных предков. Он состоит всего из нескольких пор внутри носовой полости, а нейронные связи между ним и мозгом у приматов почти отсутствуют.

«У людей ничего подобного нет», — говорит Джордж Прети из Центра исследования органов химического чувства в Филадельфии.

Но и сегодня на рынке можно найти все те же человеческие феромоны.

На самом деле некоторые исследователи, среди которых Ричард Доти, директор Центра исследований обоняния и вкуса в Филадельфии, считают, что феромоны не имеют существенного влияния ни на один из видов млекопитающих.

«Нет никаких фактов, подтверждающих наличие сигналов, которые воздействуют на поведение так, как нам хотелось бы думать», — говорит ученый.

Эта точка зрения была наиболее популярна в 1970-е годы, и Доти был одним из ее главных сторонников.

Млекопитающие, по мнению многих исследователей, слишком сложно организованы, чтобы такие простые молекулы могли влиять на их поведение.

Как писал один автор в 1976 году, «вероятно, не стоит извращать понятие феромона, столь полезное в исследовании поведения и физиологии насекомых, используя его для описания поведения млекопитающих».

Возьмем, к примеру, копулины — молекулы, обнаруженные в конце 1960-х у лабораторных макак-резусов.

Копулины, представляющие собой вагинальный секрет самок, вызывают сексуальное возбуждение, позывы к мастурбации и активное сексуальное поведение у самцов.

Автор фото, Thinkstock

Проверить действие феромонов можно только на новорожденных младенцах

Тем не менее они не являются феромонами. Самцы, принимавшие участие в исследовании, уже встречали тех самок раньше и возбуждались, поскольку узнавали их по характерному запаху.

Таким образом, копулин представляет собой скорее ароматическое вещество, чем феромон. И действительно, его часто используют в производстве духов.

И таких примеров много, отмечает Доти, — многие исследования страдают от такой неточности в терминологии.

«Феромоном называют все что угодно — это слово уже давно перестало быть научным термином», — констатирует ученый.

Значительная часть так называемых феромонов содержит множество химических веществ, поэтому не удовлетворяют критерию простоты.

Некоторые из них «работают» лишь на отдельных испытуемых и не оказывают никакого эффекта на других.

И так же, как в случае с копулинами, их действие в основном объясняется наличием предыдущего опыта общения особей и распознаванием знакомого запаха.

Несколько лет назад Джейн Херст из Ливерпульского университета была согласна с Доти: млекопитающие и тем более люди слишком сложны, чтобы феромоны могли сыграть в их жизни сколько-нибудь значимую роль.

Однако в 2010 году она обнаружила новый вид белка — дарцин, который содержится в моче самцов мышей.

Этот белок, названный в честь любимца всех женщин мистера Дарси из романа «Гордость и предубеждение», не только привлекает самок, но и выступает в качестве стимулятора памяти, помогая им запомнить специфический запах самца и место встречи с ним.

Таким образом, белок функционирует и как аттрактант (вещество, привлекающее противоположный пол), и как усилитель памяти.

Интересно, что без дарцина — одного-единственного вида сигнального белка — самка перестает испытывать интерес к противоположному полу и не помнит предыдущих отношений.

«Я изменила свое мнение, — говорит Херст, ранее решительно опровергавшая идею существования феромонов у человека. — Есть определенные химические вещества, которые имеют право называться феромонами».

Для того чтобы выделить дарцин, Херст и ее коллегам пришлось вернуться к истокам. Они выделили активное вещество из мочи при помощи метода, взятого из первоначального исследования бомбикола 1959 года.

Выделенный феромон испытали на мышах. Оказалось, что чистый дарцин вызывает у животных ту же реакцию, что и моча.

Для того чтобы исключить фактор знакомого запаха, самок растили отдельно от самцов — они не видели, не слышали и не чувствовали запах самца ни разу в жизни.

В таких условиях реакция может быть только врожденной — обусловленной генами и нормальным развитием, а не опытом, полученным в течение жизни.

Вопрос в том, можем ли мы сделать то же самое с людьми? Ответ ученых: маловероятно.

«У людей практически невозможно проверить действие феромонов изолированно», — объясняет Херст.

Многолетний опыт общения с противоположным полом, личные предпочтения и отсутствие рефлекторных реакций — это помехи, влияние которых неизбежно исказит результаты исследования, как бы тщательно оно ни было организовано.

Поведение человека определяется столь огромным количеством внешних факторов, что однозначных выводов из эксперимента сделать будет нельзя.

Тем не менее это, возможно, не касается новорожденных. «С детьми работать гораздо проще, чем со взрослыми, — они еще не накопили опыта и не подверглись воздействию культуры», — говорит Уайатт.

Исследование, проведенное в 2009 году, указало возможный путь вперед.

При грудном вскармливании железы возле соска матери набухают и выделяют вместе с молоком дополнительный секрет.

Когда сосок оказывается возле лица младенца, это неизменно вызывает стереотипное поведение: дети открывают рот, высовывают язык и начинают сосать. Они так пытаются получить питание.

Важным фактом оказалось то, что секрет, взятый у других матерей, вызывает у детей точно такую же рефлекторную реакцию.

Следовательно, можно исключить вероятность того, что дети просто опознавали запах своей матери.

Как говорит Тристрам Уайатт, ученые надеются найти первый человеческий феромон именно при помощи этого ареолярного секрета.

Если искомое вещество удастся выделить и синтезировать в лаборатории, оно сможет помочь детям, имеющим проблемы с захватом груди — одной из основных причин детской смертности во многих развивающихся странах.

В сельских районах Ганы, например, по имеющимся оценкам, один час задержки в кормлении грудью после рождения является причиной 22% детской смертности.

Это также способствовало бы изучению феромонов в целом.

«Если мы обнаружим феромон молочных желез, то с большей уверенностью сможем вести поиск и других феромонов, способных воздействовать уже на взрослый организм», — отмечает Уайатт.

«Хотя в конечном итоге мы можем прийти к выводу, что человеческих феромонов не существует: ведь ни одна молекула такого рода до сих пор не найдена».

Получается, единственное, что можно с уверенностью сказать на данный момент, — это то, что у людей есть запах…

Как запахи влияют на отношения — Bird In Flight

Еще в контексте влечения часто говорят о феромонах, но ученые до сих пор спорят, существуют ли человеческие. Суть в том, что феромоны включают у другого существа того же вида определенные физиологические реакции или поведение. Конечно, интересует всех именно реакция влечения. При этом в отличие от запаха феромоны не являются индивидуальными, то есть такие вещества выделяют все особи определенного пола одного вида.

У животных за восприятие феромонов отвечает специальный орган в носу, а у людей он есть, но не функционирует. И если у нас феромоны все же существуют, то мы воспринимаем их с помощью обычных обонятельных рецепторов. На роль человеческих феромонов претендует четыре стероидные молекулы; проблема лишь в том, что исследования этих молекул были недостаточно качественными.

Один из потенциальных кандидатов — андростенон. Вообще, это феромон свиней, но однажды его обнаружили в человеческом поту. Ученые взялись за его исследование, но не потому, что он оказывал сильное влияние на людей, а потому что был легкодоступен: андростенон уже существовал в виде аэрозоля и использовался в свиноводстве. Еще два потенциальных человеческих феромона (андростадиенон и эстратетраенол) представили на конференции в 1991 году. Но спонсором мероприятия была компания EROX Corporation, которая и продавала феромоны, так что, скорее всего, у нее был не научный интерес.

Вообще, это феромон свиней, но однажды его обнаружили в человеческом поту.

Об этих веществах вновь вспомнили лишь в 2009-м, когда им посвятили статью уважаемые ученые — Сума Якоб и Марта Макклинток, не связанные с вышеупомянутой компанией. Они, в частности, установили, что андростадиенон, который содержится в мужском поту, улучшает настроение у женщин. Правда, свою работу авторы закончили словами «…преждевременно называть эти стероиды человеческими феромонами». Так что смысла тратить деньги на духи с феромонами пока нет, ведь поднять настроение все же можно и другими способами, а про усиление влечения еще ничего не доказано.

Дело пахнет жареным

Если насчет феромонов ученые сомневаются, то улавливать запахи, связанные с эмоциональными переживаниями, люди могут. В 2000 году провели такое исследование: собрали образцы запаха тех, кто смотрел смешные или страшные фильмы, а потом попросили других людей оценить их. Женщины лучше справлялись с отбором «счастливых» образцов, но запах, связанный со страхом, хорошо определяли все. Также мужчинам было легче угадать запах страха другого мужчины.

Психолог Беттина Поз в 2020-м исследовала, как мозг воспринимает сигналы агрессии. У мужчин и женщин, которые играли в разные компьютерные игры — соревновательную или конструкторскую, — собирали образцы пота и давали понюхать другим людям. У тех, кто нюхал, замерили мозговую активность и определили, что на образцы пота соревновавшихся мозг реагировал как на угрозу.

В подобных исследованиях к психологам и физиологам присоединились и химики. Так, Джонатан Уильямс в 2016-м превратил кинотеатр в свою лабораторию. Он установил анализатор в шахту вентиляции, через которую отводился воздух из зала. Когда в фильме происходил какой-либо захватывающий момент (драка или поцелуй), прибор фиксировал пик химических сигналов, то есть человеческие тела выделяли больше определенных веществ. Вопрос лишь в том, могут ли это уловить не только датчики, но и обоняние. Исследователи все же предполагают, что да, запах в кинотеатре способен повлиять на восприятие фильма, но, скорее всего, человек не осознает, что это произошло. Кстати, наиболее заметными были колебания изопрена, который опять же связан со страхом.

Катрин Иверсен в исследовании помогали люди с врожденной слепотой. Оказалось, что они точно улавливают сигналы страха и отвращения, но не могут опознать запах веселья и сексуального возбуждения. Авторы статьи предполагают, что для передачи негативных эмоций достаточно только запаха, который быстро включает реакцию «бей — беги». Однако для восприятия позитивных эмоций нам необходимо еще и зрение.

Для передачи негативных эмоций достаточно только запаха, который быстро включает реакцию «бей — беги».

Как на ладони

Лаборатория и жизнь — не одно и то же. Мы же не попросим нового знакомого дать понюхать футболку, в которой он спит. Невежливо даже приближаться вплотную к людям, которые не входят в близкий круг. Но как же тогда передаются запахи? Для этого у нас есть (во всяком случае, были до пандемии) рукопожатия.

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Согласно недавним исследованиям американских математиков, запахи следует делить на десять основных категорий. Не на шесть, не на семь и не на восемнадцать, как утверждали ученые в прошлом и позапрошлом веках, а именно на десять. Пытаясь разобраться, откуда взялась эта цифра, «Лента.ру» обнаружила, что о запахах современная наука знает гораздо меньше, чем принято считать, и уж точно меньше, чем хотелось бы. Тем не менее ученым-ольфактологам уже удалось создать «ароматный аналог» белого шума, музыкальный инструмент, играющий запахами, искусственный нос с искусственными соплями. А также целых две несовместимых друг с другом теории обоняния.

Обонятельная система пока остается самой загадочной из всех сенсорных систем человека. С другими органами чувств дела обстоят несколько проще — мы знаем, как воспринимаются и на какие компоненты раскладываются поступающие к ним сигналы. Восприятие цвета, например, основано на работе «красных», «зеленых» и «синих» светочувствительных клеток, пигменты которых улавливают световые волны соответствующей длины. Вкусовые ощущения тоже раскладываются на небольшое количество базовых компонентов, и для большинства из них идентифицированы собственные рецепторы (правда, к «классическим» сладкому, соленому, кислому и горькому вкусам в последнее время прибавляются и другие). Однако ольфактологии, науке об обонянии, до этого пока далеко: ученые не только не могут выделить базовые компоненты запахов, но толком даже не понимают, как устроен механизм их восприятия.

Одну из первых классификаций запахов предложил в XVIII веке шведский ученый, основоположник биологической систематики Карл Линней. В своей работе «Odores medicamentorum», созданной в дополнение к любимой им систематике растений, ученый выделил семь типов запахов: пряные, благовонные, амброво-мускусные, луковые (или чесночные), козлиные, отталкивающие и тошнотворные.

В 1895 году голландский физиолог Гендрик Цваардемакер (Hendrik Zvaardemaker) в монографии «Физиология запахов» переработал систему Линнея, добавив к ней еще два типа — эфирные и горелые — и выделив в каждом типе более мелкие категории. На этом Цваардемакер не остановился и несколькими годами позже изобрел ольфактометр  — герметичный сосуд с отходящей от него трубкой, который до сих пор используют для измерения остроты обоняния. Ученый также показал, что некоторые запахи перестают восприниматься, если смешать их с определенными эфирными маслами — жидкими смесями пахучих веществ, выделенных из растений. Такие комбинации веществ получили название пар Цваардемакера, или Z-пар. Например, выяснилось, что запах аммиака заглушается розовым маслом, а запах табака — маслом горького миндаля.

Некоторые ученые пытались представить «летучее царство запахов» в трехмерном виде. Так, немецкий физиолог Ханс Хеннинг (Hans Henning) создал «парфюмерную призму», вершины которой образуют шесть основных, первичных запахов: цветочный, фруктовый, пряный, смолистый, горелый и гнилостный. Внутреннее пространство такой призмы занимают составные ароматы. Другая похожая классификация, предложенная американскими учеными Крокером и Хендерсоном (Crocker, Henderson), основывалась на четырех базовых запахах: ароматный, кислый, горелый и козлиный. Эти простые ароматы, оцененные по шкале от 1 до 8, использовались для описания составных; таким образом, система позволила описать несколько тысяч смесей.

В 1960-х годах британский биохимик Джон Эймур (John E. Amoore), проштудировав всю доступную на тот момент химическую литературу, составил список из семи наиболее часто встречающихся запахов, которые он назвал первичными: камфарные, эфирные, цветочные, мускусные, мятные, едкие и гнилостные. По Эймуру, все существующие запахи представляют собой комбинации семи первичных ароматов, которые в этом смысле аналогичны трем первичным цветам или четырем первичным вкусам. Под свою классификацию Эймур подвел теоретическую базу: предложенная им стереохимическая теория восприятия запахов до сих пор считается основной теорией в ольфактологии, и речь о ней пойдет чуть ниже.

На рубеже XVIII — XIX веков, с развитием парфюмерии, классификацией запахов занялись производители духов. Так, в 1870 году французский химик и парфюмер Эжен Риммель (Eugene Rimmel) — кстати, придумавший первую тушь для ресниц в ее современном варианте — предложил систему из 18 категорий запахов. Такое же количество базовых ароматов было и в классификации Анри Робера (Henri Robert), «штатного» парфюмера Chanel и создателя Chanel No. 19. Но его система появилась почти столетием позже.

Одофон Септимуса Пьесса

В конце XIX века Французское общество парфюмеров разработало свою систему классификации, которая часто используется до сих пор. Последняя версия этой системы (1998 года) включает семь основных категорий: цитрусовые, цветочные, древесные, амбровые, кожаные, фужерные (папоротниковые) и шипровые (от французского Chypre — Кипр, где растет лишайник дубовый мох — один из компонентов таких ароматов).

Из любопытных изобретений парфюмеров стоит также отметить предложенный в 1887 году «одофон» Септимуса Пьесса. Каждому запаху в нем соответствует своя нота, что позволяет создавать гармоничные запаховые «аккорды»: например, ароматы из групп «до», «ми» и «соль» образуют духи «до мажор» (вспомните пианоктейль из «Пены дней» Бориса Виана).

В 1960-1970-х годах к классификации ароматов стали применять математические методы. Так, Сьюзен Шиффман (Susan S. Schiffman) из университета Дьюка с помощью многомерного шкалирования проанализировала набор из 50 пахучих молекул, разделенных предыдущими исследователями на две группы запахов — приятных и неприятных. Изучив целый ряд характеристик этих молекул, Шиффман выделила те признаки, которые коррелируют с распределением их по этим двум группам.

В числе таких признаков оказались молекулярная масса, природа функциональных групп и, в небольшой степени, размер и форма молекул. Так, «приятную» часть шкалы в основном занимали альдегиды, кетоны, эфиры и спирты, а также вещества с высокой молекулярной массой. В «неприятную» группу, напротив, попали вещества с низкой молекулярной массой, а также серо- и азотосодержащие молекулы. Шиффман, однако, отметила, что по отдельности ни один из этих параметров не может использоваться для классификации ароматов.

Наконец, недавно математики из Питсбургского университета составили новую классификацию запахов, разделив их на 10 основных категорий. Ученые проанализировали данные, приведенные в классическом Атласе запахов, изданном Эндрю Дравнеком (Andrew Dravnieks) в 1985 году. В атласе приведены описания запахов 144 чистых веществ. Описания представляют собой таблицу баллов от 0 до 5 по 60 категориям вроде степени фруктовости, сладости и так далее.

Взяв данные Дравнека и представив каждый запах в виде 146-размерного вектора, исследователи применили к ним статистический метод неотрицательной матричной факторизации. Этот метод позволяет разбить единую матрицу данных на несколько более простых матриц, которые в совокупности содержат ту же информацию, то есть, грубо говоря, разделить сложные данные на несколько кластеров естественным образом, без искусственных субъективных категорий.

10 кластеров запахов в двумерном семантическом пространстве. Каждому кругу соответствует запах одного чистого вещества.

Изображение: Jason B. Castro, Arvind Ramanathan, Chakra S. Chennubhotla

Группы запахов: благоухающие, древесные, фруктовые, химические, мятные, сладкие, запахи подобные попкорну, лимонные, едкие запахи и запахи разложения.

Ароматы распределились по 10 кластерам: ароматные, древесные, фруктовые (за исключением цитрусовых), лимонные, мятные, сладкие, запахи, подобные попкорну, химические, едкие и тошнотворные. Как указывают исследователи, полученные категории соответствуют функциям обоняния у млекопитающих, поскольку служат характеристиками съедобности/несъедобности пищи и ее качества.

Впрочем, авторы отмечают, что полученные данные ничего не говорят о том, когда именно происходит разбиение обонятельных сигналов на категории — на этапе рецепторного восприятия или на этапе обработки сигналов в головном мозге. Тут будет кстати вспомнить, как устроена обонятельная система и какие этапы преодолевает запах на пути к нашему мозгу.

Пахучее вещество может войти в наш организм двумя путями — через нос и через рот. Во втором случае, попав в рот с пищей, оно испаряется со слизистой и попадает на обонятельный эпителий (вспомните, например, как по-разному воспринимается горячий и холодный кофе). Именно этим механизмом объясняется «металлический вкус» батарейки, на самом деле являющийся не вкусовой, а обонятельной реакцией.

В 2012 году ученые из Калифорнийского и Стенфордского университетов открыли  у дрозофил механизм, обеспечивающий специфичность обонятельных нейронов. Оказалось, что в начале развития нервной системы экспрессия всех генов, кодирующих рецепторы запахов, подавлена. Это обеспечивается эпигенетическими маркерами пассивности — метильными группами, присоединенными к гистонам, белкам-катушкам, на которые намотана ДНК. На примере рецепторов к запаху углекислого газа исследователи показали, что при созревании нейронов специальный белковый комплекс MMB/dREAM снимает маркеры пассивности с тех гистонов, на которые намотан ген рецептора CO₂. В результате, этот конкретный ген начинает работать, а все остальные гены рецепторов остаются выключенными. Позже подобный механизм был обнаружен и у мышей. Причем оказалось, что белковый каскад, запускающий активацию гена «нужного» рецептора в конкретном нейроне, одновременно подавляет экспрессию всех остальных рецепторных генов.

Попав на обонятельный эпителий, пахучие вещества возбуждают рецепторы, расположенные на окончаниях обонятельных нейронов. Каждый обонятельный нейрон специфичен: он синтезирует только один тип рецепторов, воспринимающих ограниченное число пахучих веществ. Впервые это показали Ричард Аксель (Richard Axel) и Линда Бак (Linda Buck) из Колумбийского университета, за что в 2004 году они получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Всего же ученые идентифицировали в геноме млекопитающих около тысячи генов, кодирующих обонятельные рецепторы. У человека, впрочем, в связи с утратой роли обоняния их осталось гораздо меньше, около 350.

Как же устроены обонятельные рецепторы и какой механизм позволяет им воспринимать запахи? На первый вопрос ответ известен: у млекопитающих обонятельные рецепторы относятся к группе рецепторов GPCR (G-protein-coupled receptor — G-белок-опосредованные рецепторы), которые, связываясь с сигнальной молекулой на поверхности клетки, активируют присоединенный к внутренней поверхности мембраны G-белок. Этот белок запускает цепь реакций, а они в итоге и приводят к возбуждению нейрона. У насекомых эта система проще: обонятельные рецепторы у них представляют собой обычные ионные каналы, которые при активации сигнальной молекулой меняют свою форму и «открываются», запуская в клетку поток ионов.

Однако на второй вопрос — как именно активируются обонятельные рецепторы — ученые пока ответить не могут. Сегодня на этот счет есть две основных теории — стереохимическая и вибрационная.

Стереохимическую теорию обоняния впервые предложил Джон Эймур, уже упоминавшийся выше. Согласно этой теории, восприятие запахов обусловлено формой и размером молекул пахучих веществ. Для каждого из семи предложенных им «первичных» запахов Эймур описал форму и размер молекул, а также соответствующие им формы рецепторов, которые работают по принципу «ключа и замка». Например, он показал, что все камфарные соединения, хотя и различаются по структурным формулам, обладают сходной округлой формой и даже имеют примерно одинаковый размер — около 7 ангстрем (0,7 нанометра). Мускусный запах, в свою очередь, характерен для дискообразных молекул диаметром около 10 ангстрем. Такого рода описания Эймур предложил для пяти из выделенных им первичных запахов. Исключения составили едкие и гнилостные запахи: форма и размеры их молекул оказались совершенно разными. Ученый, однако, заметил, что для этих ароматов важную роль играет заряд молекул: для веществ с едким запахом характерен положительный заряд молекул, а для веществ с гнилостным запахом — отрицательный. Свою теорию Эймур проверил экспериментально, синтезировав несколько молекул наперед заданной формы и предложив испытуемым различить их с помощью уже знакомого нам ольфактометра. Все синтезированные молекулы обладали предсказанным запахом.

Иллюстрация стереохимической теории Эймура

Молекулы трех веществ с запахом миндаля: бензальдегид (А), а-нитротиофен (Б) и циклооктанон (В). Каждая из них укладывается в камфарный, цветочный и мятный рецепторные участки.

Однако не все первичные запахи Эймура пережили дальнейшие эксперименты. Опыты, проведенные французскими учеными Гилло и Ле Магненом (M. Guillot, J. Le Magnen) на добровольцах с частичной аносмией (неспособностью воспринимать определенные запахи), показали, что некоторые люди не различают запаха стеарина, принадлежащего к категории мускусных ароматов, но при этом хорошо чувствуют запахи других мускусов. А это значит, что мускусный запах не является первичным — по крайней мере в том смысле, который вкладывал в это понятие Эймур. Исходя из этого Гилло предположил, что существуют несколько видов рецепторов к мускусному запаху — и у некоторых людей тот или иной тип может отсутствовать.

Вибрационная, или квантовая, теория обоняния впервые была предложена Малкольмом Дайсоном (Malcolm Dyson) в 1938 году. Позже, с распространением теории «ключа и замка», о ней позабыли, однако в 1996 году ее возродил греческий биофизик Лука Турин (Luca Turin). Он предположил, что рецепторы, открытые Акселем и Бак, реагируют вовсе не на форму и размер пахучих молекул, а на их колебательные свойства, на движения атомов молекулы относительно друг друга.

Теория, позже получившая название «теории магнитной карты», в 2011 году была косвенно подтверждена в экспериментах, проведенных командой Турина. Ученые показали, что дрозофилы способны различать по запаху «легкие» и «тяжелые» изотопные формы одного и того же пахучего вещества. В опытах использовали различные изотопные варианты ароматического вещества ацетофенона, в которых часть «легких» изотопов водорода заменили на его «тяжелую» форму — дейтерий. По форме и химическим свойствам такие варианты молекул ничем друг от друга не отличаются, однако из-за разной массы они имеют разные колебательные энергии связей углерод-водород.

Выяснилось, что насекомые не только различают легкие и тяжелые «молекулы-близнецы», но и, научившись избегать одного из них, впоследствии избегают также соответствующую форму других пахучих веществ. Такие дрозофилы начинают избегать нитрилов — молекул с совершенно другой структурной формулой, но сходными колебательными свойствами.

Гобелен «Обоняние» из цикла шпалер «Дама с единорогом» в аббатстве Клюни

Недавно группа Турина провела подобный эксперимент на человеке. Добровольцы, которым предлагали варианты пахучего циклического вещества циклопентадеканона с разным содержанием «легких» и «тяжелых» атомов водорода, оказались способны различать их по запаху. В рамках стереохимической теории обоняния объяснить эти результаты трудно, ведь химические свойства изотопных вариантов были идентичны. Различаются изотопные варианты только колебательными свойствами связей водород-углерод — именно это, по мнению исследователей, и обусловливает разницу восприятия.

Однако большинство ученых относится к вибрационной теории скептически, и не без оснований. Например, исследование 2004 года, проведенное независимой группой ученых в Рокфеллеровском университете Нью-Йорка, противоречило теории Турина: добровольцы не смогли различить запах разных изотопных вариантов ацетофенона (вещество, использовавшееся в экспериментах с дрозофилами). Эти данные подтвердила и команда Турина в своей последней работе.

Критики теории (в том числе Ричард Аксель) считают результаты Турина косвенными и не подтверждающими напрямую вибрационный механизм обоняния. Известно, например, что изменение изотопного состава молекулы меняет ее теплоту адсорбции (количество тепла, выделяющегося при взаимодействии с адсорбентом) и температуры кипения и замерзания молекулы, а также силу водородных связей. Следовательно, при замене «легких» атомов водорода в пахучей молекуле на «тяжелые» изменяется константа связывания этой молекулы с рецептором — а значит, результаты Турина не служат прямым доказательством вибрационной теории, а всего лишь демонстрируют некоторый изотопный эффект, возникающий при обогащении пахучей молекулы атомами дейтерия.

Недавно был опровергнут еще один довод, который Турин приводил в поддержку своей теории. В «классических» рецепторных системах, работающих по принципу «ключа и замка», всегда существуют лиганды, усиливающие работу рецептора (агонисты) или блокирующие его (антагонисты). В рамках же вибрационной теории никаких агонистов и антагонистов у обонятельных рецепторов быть не должно. Долгое время их действительно не обнаруживали, но в итоге все же нашли: японские ученые показали, что окисленная форма ароматического вещества изоэвгенола выступает в качестве антагониста к обонятельным рецепторам изоэвгенола у мышей. Вещества, работающие как обонятельные агонисты и антагонисты, были найдены также и в экспериментах с насекомыми.

От рецепторов сигналы по обонятельному нерву поступают в обонятельную луковицу, расположенную в переднем мозге. Луковица содержит многочисленные клубочки (гломерулы), каждый из которых воспринимает сигналы только от одного типа рецепторов. Различные запахи приводят к возбуждению разного набора клубочков. Именно здесь происходит первичная обработка и категоризация обонятельных сигналов: как показали швейцарские исследователи, постепенные изменения молекулярной структуры пахучих веществ приводят к дискретным изменениям активности отдельных групп клубочков. Обонятельная луковица, таким образом, разбивает все многообразие поступающих в нее сигналов на более крупные категории, которые затем отправляются в «высшие инстанции» мозга — корковый обонятельный центр.

Именно этими механизмами, вероятно, отчасти объясняется феномен обонятельного «белого шума», открытый в 2012 году израильскими физиологами. Предлагая добровольцам сложные смеси из 86 пахучих веществ с одинаковой интенсивностью запаха, ученые показали, что при увеличении числа компонентов в смеси ее аромат становится все менее различимым. Смеси, состоящие из более чем 20 компонентов, чаще всего имели для участников эксперимента «очень сходный» запах, хотя содержали совершенно разные вещества. А смеси из более чем 30 компонентов не смог различить почти никто из добровольцев.

По словам авторов, этот феномен, вероятно, связан со спецификой обработки обонятельных сигналов в мозге. Он упрощает поступающую информацию, разбивая ее на категории. Поэтому нет никакого смысла в составлении сложных духов или специй из сотен компонентов: мозг все равно не захочет утруждать себя их идентификацией.

Впрочем, некоторая польза от таких многокомпонентных смесей все же может быть: как показали исследователи, искусственная смесь из 40 компонентов маскирует относительно «простой» четырехкомпонентный запах розы. Так что обонятельный «белый шум» можно использовать для маскировки запаха общественных туалетов или, например, кокаина и взрывчатых веществ.

Химический сенсор «искусственный нос»

Фото: warwick.ac.uk

Мир запахов пока далек от нашего понимания, но это не мешает ученым разрабатывать искусственные носы на основе выделенных из обонятельного эпителия человека рецепторов и даже снабжать их искусственными соплями. Такие носы планируется использовать для вынюхивания наркотиков, взрывчатых веществ, бактерий и аллергенов. Кроме того, их можно применять для биометрической идентификации личности и даже для диагностики рака. А от создания искусственных носов, наверное, недалеко и до понимания того, как работают носы настоящие.

Ароматические углеводороды — обзор

Введение

Ароматические углеводороды представляют собой важный класс органических соединений, обнаруженных в атмосфере, которые обладают высокой реакционной способностью и имеют большие уровни выбросов. Было подсчитано, что ароматические вещества вносят около 10% в общие глобальные антропогенные выбросы неметанового органического углерода (NMOC), основным источником которых являются выхлопные газы автомобилей с бензиновым двигателем, а также значительный вклад за счет использования растворителей. Наблюдение за тем, что сжигание биомассы представляет собой значительный источник ароматических углеводородов, привлекло особое внимание в последние годы, поскольку такие процессы происходят в глобальном масштабе.Также были выявлены незначительные природные источники ароматических углеводородов, такие как выбросы из почвы и растений. Таким образом, выброс ароматических углеводородов будет влиять на тропосферные процессы в местном, региональном и глобальном масштабах.

Во многих городских районах выбросы летучих органических соединений (ЛОС) и NO _x в сочетании в метеорологических условиях, способствующих образованию смога, могут привести к образованию приземного озона и твердых частиц (ТЧ) в атмосфере. вредные уровни.Ароматические углеводороды вносят значительный вклад в образование озона и других фотооксидантов в городской атмосфере. Было подсчитано, что процентный вклад ароматических углеводородов в производство озона может составлять от 30 до 40%. Такой высокий вклад сделал бы ароматические углеводороды наиболее важным классом углеводородов с точки зрения фотохимического образования озона. Однако следует иметь в виду, что механизмы окисления ароматических углеводородов до сих пор известны неточно, и необходима проверка таких оценок.В дополнение к их высокой фотохимической реакционной способности в атмосфере и, как следствие, их значительному влиянию на образование тропосферного озона и на окислительную способность атмосферы, в настоящее время твердо установлено, что фотохимия ароматических соединений приводит к образованию вторичных органических аэрозолей (ВОВ). , которые, как известно, вредны для здоровья человека, уменьшают заметность и могут способствовать изменению климата. Фактически, исследования показали, что потенциал образования атмосферного органического аэрозоля паров бензина можно учесть исключительно с точки зрения ароматической фракции топлива.Поскольку выбросы ароматических углеводородов сосредоточены в городских районах, где многие люди живут и работают, образование SOA становится более острой проблемой. Что касается воздействия на здоровье, бензол, повсеместно распространенный ароматический загрязнитель окружающей среды, является гематотоксичным, кластогенным и лейкемогенным для людей, а также вызывает токсичность для костного мозга и различные виды рака у животных. Причина канцерогенеза бензола до сих пор не совсем ясна, и он был классифицирован Агентством по охране окружающей среды США как канцероген для человека группы А.Лабораторные исследования также показали, что фотоокисление других ароматических углеводородов приводит к образованию мутагенных продуктов.

Здесь представлен краткий обзор атмосферного состава и газофазной химии ароматических углеводородов с концентрацией, в основном, бензола, толуола, изомеров ксилола и этилбензола, поскольку они занимают высокое место среди наиболее важных ароматических углеводородов, выбрасываемых в атмосферу. Эта группа ароматических углеводородов часто упоминается в литературе как БТЭК.Поскольку тема сложна, читателю рекомендуется ознакомиться с недавними статьями и книгами, перечисленными в материалах для чтения, для более глубокого освещения конкретных аспектов химии ароматических углеводородов, рассматриваемых здесь.

Важные в медицине ароматические растения с радиозащитной активностью

Реферат

Ароматические растения часто используются в качестве натуральных лекарств из-за их лечебных и присущих фармакологических свойств. Изучение природных ресурсов, особенно продуктов растительного происхождения, стало захватывающей областью исследований в области открытия и разработки лекарств.Ароматические растения в основном используются для экстракции эфирных масел в промышленности, например, в косметике, ароматизаторах и ароматизаторах, специях, пестицидах, репеллентах и ​​травяных напитках. Несмотря на то, что некоторые лекарственные растения были изучены для лечения различных обычных заболеваний, имеется лишь несколько исследований ароматических растений, особенно для радиозащиты. Сообщалось, что многие экстракты растений содержат антиоксиданты, которые удаляют свободные радикалы, образующиеся в результате воздействия радиации, тем самым обеспечивая радиозащитную эффективность.Настоящий обзор посвящен подмножеству важных с медицинской точки зрения ароматических растений, обладающих радиозащитной активностью.

Ключевые слова: антиоксидантная активность, ароматические растения, эфирные масла, лимфоциты, мыши, радиационная защита, активность по улавливанию радикалов, крыса

Растения с лекарственными или ароматическими свойствами, которые используются в аптеке и / или парфюмерии, обычно определяются как лекарственные и ароматические растения; однако лекарственные, ароматические и косметические растения были бы более подходящим термином, поскольку многие лекарственные и ароматические растения также используются в косметике [1].Ароматические растения — это те растения, которые содержат ароматические соединения — в основном эфирные масла, летучие при комнатной температуре. Эти эфирные масла имеют запах, летучие, гидрофобные и высококонцентрированные соединения. Их можно получить из цветов, бутонов, семян, листьев, веток, коры, древесины, плодов и корней [2]. Эфирные масла представляют собой сложные смеси вторичных метаболитов, состоящих из фенилпропенов и терпенов с низкой температурой кипения [3]. Эти масла обычно состоят из десятков и сотен низкомолекулярных терпеноидов.Даже неопознанные следовые составляющие могут в значительной степени повлиять на изменение запаха, вкуса и биологической активности масла. Эфирные масла обладают характерными вкусовыми и ароматическими свойствами, обладают биологической активностью и широко применяются в ароматерапии и здравоохранении, а также в нескольких отраслях промышленности, таких как косметика, ароматизаторы и ароматизаторы, специи, пестициды и репелленты, а также травяные напитки.

Антиоксидантная и противомикробная активность ароматических растений была широко изучена, и было обнаружено, что она может применяться в профилактике и снижении риска таких заболеваний, как воспаление, атеросклероз, сердечно-сосудистые заболевания и рак [4,5].Различные семейства растений, в частности Lamiaceae [6–19], Apiaceae [20–23] и Zinziberaceae [24–28], были тщательно исследованы на предмет их лекарственной ценности из-за их значительных антиоксидантных свойств. На антиоксидантную активность ароматических растений влияют различные факторы, такие как условия выращивания, методы обработки / экстракции и, что важно, составляющие антиоксидантов [29]; методы, используемые для определения антиоксидантной способности, а также экстракции, поэтому играют решающую роль [30].

Хорошо известно, что радиация является мощным цитотоксическим агентом. Активные формы кислорода, такие как супероксид-анион, синглетный кислород, гидроксильный радикал, оксид азота, перекись водорода и пероксильные радикалы, генерируются ионизирующим излучением в биологической системе в результате радиолиза воды и являются причиной клеточного повреждения ДНК и белков [31–33] . Свободные радикалы, генерируемые ионизирующим излучением, атакуют ДНК, вызывая разрывы одноцепочечных и двухцепочечных (DSB) из-за окислительного воздействия на сахарный фрагмент и основные компоненты [33,34].Неотремонтированные или неправильно восстановленные DSB в конечном итоге приводят к хромосомным аберрациям, в конечном итоге открывая путь к мутагенезу, канцерогенезу и наследственным заболеваниям. Таким образом, DSB считаются наиболее уязвимыми повреждениями ДНК, вызванными радиацией. Гомологичная рекомбинация и негомологичное соединение концов являются основными путями, участвующими в репарации DSB в эукариотических клетках [35]. В пути негомологичного соединения концов ДНК-зависимая протеинкиназа (ДНК-PK), которая состоит из ДНК-PKcs (каталитическая субъединица ДНК-PK) и гетеродимера Ku70 / Ku80 (также известного как Ku86), действует как молекулярный сенсор для DSB. .DSB окончательно запечатываются ДНК-лигазой IV в ассоциации с XRCC4 и XLF (также известными как Cernunnos). DNA-PK фосфорилирует ряд белков, включая XRCC4, в ответ на облучение [36,37]. Хотя роль фосфорилирования XRCC4 в репарации DSB еще предстоит выяснить, статус фосфорилирования XRCC4 будет служить маркером функциональности ДНК-PK в живых клетках.

Таким образом, пагубные последствия радиационно-индуцированных изменений в биологических системах за счет генерации активных форм кислорода играют решающую роль в поддержании метаболического гомеостаза в организме.Следовательно, любое несоответствие в гомеостазе приводит к окислительному стрессу [38], который можно преодолеть дополнительным обеспечением естественными антиоксидантами растительного происхождения [39–41]. Было показано, что процесс окисления может быть остановлен антиоксидантами, применяя различные стратегии, такие как улавливание, хелатирование или перенос атомов водорода [42–44]. Было высказано предположение, что радиопротекторы должны обладать свойствами улавливания радикалов наряду с антиоксидантной функцией; однако не все антиоксиданты обеспечивают радиозащиту [45].Радиопротекторы минимизируют или уменьшают радиационно-индуцированное повреждение нормальных тканей и должны присутствовать до или во время радиационного воздействия для его защитной эффективности [46]. В последние годы исследования продемонстрировали важность и полезность ароматических растений из-за их радиозащитного действия и способности использоваться для модификации окислительного поражения, вызванного радиацией. Поэтому в настоящем обзоре основное внимание уделяется ароматическим растениям, важным с медицинской точки зрения, с особым упором на их радиозащитную активность ().

Резюме ароматических растений, исследованных на их радиозащитную активность и их химические составляющие. № .

Радиозащита с помощью лекарственных ароматических растений

Растение Агератум принадлежит к семейству сложноцветных, которое насчитывает около 30 видов.Название происходит от греческих слов «герас» и коныз, обозначающих долгую жизнь и сходство с Inula helenium . Это ароматное растение, прямостоячее, однолетнее, вырастающее до 1 м в высоту, обычно встречается в Африке, Азии, Америке и Австралии. Некоторые виды Ageratum прошли фармакологическую оценку. Сорняк наиболее известен своей лечебной активностью и с древних времен использовался для лечения ожогов, ран, кожных заболеваний и различных инфекций [47]. Ageratum conyzoides содержит различные химические составляющие [48–55]. Он богат полиоксигенированными флавоноидами. Тритерпены представляют собой фриделин, а основные стерины — стерины-β-ситостерин и стигмастерин. Ликопсамин и эхинатин — два изомерных пирролизидиновых алкалоида, выделенные из A. conyzoides . Содержание масла колеблется от 0,11–0,58% для листьев и от 0,03–0,18% для корней. Основными компонентами эфирного масла являются 7-метокси-2,2-диметилхромен (прекоцен I), 6,7-диметоксипроизводное, агератохромен (прекоцен II) и диммер агератохромена.

Радиозащитное действие экстракта A. conyzoides изучали на мышах. Оптимальная доза 75 мг / кг оказалась эффективной против доз облучения от 6 до 11 Гр и привела к снижению смертности мышей, связанной с желудочно-кишечным трактом и костным мозгом. Исследования in vitro показали, что экстракт A. conyzoides также эффективен в улавливании радикалов DPPH, что указывает на механизм радиозащиты, улавливающий свободные радикалы [56].

Allium cepa , принадлежащий к семейству Liliaceae, которое встречается во всем мире, является луковичным растением.Индия, Китай и США являются ведущими производителями [57,58]. Традиционно он используется для лечения боли в животе, инфекций горла и гепатита и обладает такими свойствами, как антиоксидантные, антигипергликемические, гипотензивные и антиастаматические [59–61]. Среди множества документированных фитоактивных компонентов эфирное масло A. cepa содержит такие соединения, как 3-1,8-цинеол, L-линалоол и камфордаре, и было тщательно исследовано. Помимо этого, луковая луковица содержит кемпферол, β-ситостерин, феруловую кислоту, миритовую кислоту и простагландины.Флавоноиды и дубильные вещества также присутствуют в A. cepa . Кверцетин, кверцетин-4-глюкозид, таксифолин, таксифолин-7-глюкозид и фенилаланин были выделены из луковицы. Основными соединениями серы являются диметилтрисульфид, пропенилпропилдисульфид, дипропилдисульфид, пропенилметилдисульфид и метилпропилтрисульфид дипропилтрисульфид. Лук содержит активные соединения, такие как аллилпропилдисульфид, наряду с другими активными серосодержащими соединениями [62–66]. Радиационная защита и антиоксидантное действие экстракта лука изучали на крысах-альбиносах.Были оценены такие биохимические параметры, как аланинаминотрансфераза, супероксиддисмутаза и каталаза в печени, почках и сердце. Был сделан вывод, что экстракт лука обладает значительной радиозащитной активностью [67].

Allium sativum L. принадлежит к роду Allium . Семейство Alliaceae насчитывает около 780 видов на основе новой внутренней транскрибируемой спейсерной области (ITR) классификации ядерной рибосомной ДНК [68,69]. Он широко рассредоточен по умеренно-теплым и умеренным зонам северного полушария.Сегодня его выращивают в ряде стран, ведущими производителями являются Индия, Китай и Корея [70]. Он богат ц-глутамилцистеином и другими серосодержащими соединениями, придающими характерный аромат. Однако дополнительные компоненты чеснока включают широкий спектр первичных и вторичных биомолекул, не содержащих серы, таких как стероидные гликозиды, эфирное масло, флавоноиды, антоцианы, лектины, простагландины, фруктан, пектин, аденозин, витамины B1, B2, B6, C и E, биотин, никотиновая кислота, жирные кислоты, гликолипиды, фосфолипиды и незаменимые аминокислоты [71–81].

Экстракт A. sativum продемонстрировал радиозащитный эффект у мышей и оказался эффективным в значительном снижении частоты микроядер, индуцированных излучением [82]. Дозозависимый эффект оценивался по частоте повреждения клеток и хромосомных аберраций, и было рекомендовано, чтобы введение экстракта в течение 30 дней было жизненно важным для смягчения кластогенных эффектов генотоксикантов [83]. Недавние исследования показали, что выдержанный чеснок превосходит свежий чеснок по антигликационной и антиоксидантной активности [84].

Capsicum annuum L. принадлежит к роду Capsicum семейства Solanaceae [85] и произрастает в южной части Северной Америки и северной части Южной Америки [86]. Характеристики его плодов широко используются для таксономии [87] и сильно различаются по типу, цвету, форме, вкусу и биохимическим составляющим [88]. Capsicum содержит много химикатов, включая воду, жирные (жирные) масла, летучие паров масла, каротиноиды, капсаициноиды, смолу, белок, клетчатку и минеральные элементы.Красный перец содержит 280 мкг / г каротиноидов. Капсантин составляет 60% от общего количества каротиноидов. Они также содержат 11% β-каротина и 20% капсорубина. Капсантин ацилируется насыщенными жирными кислотами C12–18 [89,90].

Фенольные гликозиды C. annum L. были оценены на предмет их радиозащитного действия, а окислительное повреждение, вызванное рентгеновским излучением, было изучено на лимфоцитах человека. Хотя эти соединения проявляли меньшие антирадикальные свойства, они обладали более высокой радиозащитной способностью и не наблюдали цитотоксичности.Поэтому было высказано мнение, что улавливание супероксидных радикалов может быть предпочтительным методом для скрининга соединений на их возможную радиозащитную способность [91].

Центелла азиатская принадлежит к семейству зонтичных (Apiaceae). Это растение встречается по всей Индии, а также в тропических и субтропических странах [92]. Он содержит тритерпеноиды, такие как азиаткозид, центеллозид, мадекоссозид, бланкунизид, изотанкуновую кислоту, центеллозу, азиатскую, центеллиновую и мадекассиновую кислоты.Другие составляющие включают брахмозид, брахминозид и брахминовую кислоту. Структура генина и брахминовой кислоты была выяснена как 2,6-гидрокси, 23-гидроксиметилурсоловая кислота. Жирное масло состоит из глицеридов пальмитиновой, стеариновой, лигноцериновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Из высушенных растений был выделен алкалоид гидрокотилин. Азиатикозид, мадкоссозид и центеллозид были выделены из частей растений. Из листьев были выделены флаваноиды, 3-глюкозилкверцетин, 3-глюкозилкаемферол и 7-глюкозилкемферол [93–97].

Экстракт C. asiatica в дозе 100 мг / кг массы тела был эффективен у мышей против радиационной (8 Гр) потери массы тела и выживаемости [98]. Сообщалось, что C. asiatica обеспечивает защиту от излучения для ДНК, а также для мембран. Предполагаемый механизм этого — антиоксидантная функция [99].

Citrus aurantium принадлежит к семейству Rutaceae. Эфирное масло C.aurantium L. var. amara обладает успокаивающим и моторным расслабляющим действием у крыс и мышей [100,101]. Основными флавоноидами культурных видов цитрусовых являются гликозиды флаванона, геспиридин и нарингин, составляющие 5% от сухой массы листьев и плодов. Они проявляют стойкую антиоксидантную активность [102,103]. Экстракт цитрусовых в различных дозах (250, 500 и 1000 мг / кг) показал радиозащитное действие против γ-облучения 1,5 Гр в костном мозге мышей; однако доза 250 мг / кг оказалась оптимальной, обеспечивающей 2.2-х кратная защита. Радиозащитную активность приписывали флавоноидам, содержащимся в экстракте цитрусовых [104].

Coleus aromaticus , принадлежащий к семейству Lamiaceae, произрастает в Индии и Средиземноморье и обладает различными лечебными свойствами. Отчет о химических компонентах листьев C. aromaticus показал присутствие карвакрола, тимола, эвгенола, хавикола, этилсалицилата, хлорофиллина, флавоноидов (цирсимаритин) и β-ситостерин-β-D-глюкозида [105,106].Радиозащитный потенциал оценивали in vitro и in vivo для экстракта C. aromaticus . В бесклеточном анализе было показано, что экстракт обладает активностью по улавливанию радикалов, а в клетках V79 частота микроядер оценивалась по сравнению с дозами γ-излучения 0,5, 1, 2 и 4 Гр. Оба анализа показали, что экстракт обладает антиоксидантными, антикластогенными и радиозащитными свойствами [107].

Coriandrum sativum L.принадлежит к семейству зонтичных (Apiaceae), обычно называемых кориандром. Он широко культивируется на Ближнем Востоке, в Латинской Америке, Африке и Азии [108]. Семена, а также листья использовались для ароматизации пищи с древних времен [109]. Фитохимические компоненты семян C. sativum показали присутствие полифенолов (рутин, производные кофейной кислоты, феруловая кислота, галиевая кислота и хлорогеновая кислота), флавоноидов (кверцетин и изокверцетин) и β-каротиноидов. Семена кориандра в основном содержат эфирные масла; однако листья содержат кофейную кислоту и флавоноиды помимо эфирных масел [110,111].

Радиозащитный эффект семян кориандра от γ-облучения всего тела исследовали на крысах. Лечение экстрактом семян кориандра было эффективным в предотвращении биохимических изменений в сыворотке крови, вызванных радиацией, и значительно улучшило антиоксидантный статус в печени и почках крыс. Предполагается, что улавливание свободных радикалов было возможным механизмом защиты [112]. Этаноловый экстракт C. sativum был эффективен против индуцированного ультрафиолетом B (UVB) фотостарения кожи in vitro и in vivo .Более тонкие слои эпидермиса и более плотные волокна кожного коллагена наблюдались у обработанных мышей, у которых также были более низкие уровни ММР-1 и более высокие уровни проколлагена типа I, что позволяет предположить способность экстракта C. sativum предотвращать УФ-В-индуцированное фотостарение кожи [113] .

Crocus sativus L. принадлежит к семейству Iridaceae и известен своим сушеным красным рыльцем, широко известным как шафран и культивируемым в Иране, Индии и Греции. Основными компонентами шафрана являются цис- и транс-кроцины, которые представляют собой глюкозиловые эфиры 8,8′-диапокаротен-8,8′-диовой кислоты (кроцетин), одного из немногих семейств каротиноидов, свободно растворимых в воде.Он также содержит сафранал, который представляет собой монотерпеновый альдегид, и пикрокроцин, который является гликозидным предшественником сафранала. Известно, что шафран содержит около 150 летучих и ароматических соединений, включая терпены, терпеновый спирт и их сложные эфиры. Считается, что за его аромат отвечает Safranal [114–120].

Предварительная обработка лиофилизированным экстрактом шафрана привела к значительному защитному эффекту от радиационно-индуцированного генотоксического повреждения костного мозга мыши; он снижает уровень перекисного окисления липидов и приводит к увеличению содержания глутатиона и активности глутатион-S-трансферазы, глутатионпероксидазы и каталазы в тканях печени и мозга мышей.Однако при гистопатологическом исследовании кишечных клеток и мужских половых клеток было выявлено номинальное влияние экстракта шафрана на радиационно-индуцированные повреждения [121].

Curcuma longa L., принадлежащая к семейству Zingiberaceae, является культурным растением тропического азиатского региона. Его обычно называют куркумой, и она используется в качестве красителя и ароматизатора для пищевых продуктов. Он также имеет лечебное значение с ароматическими, стимулирующими и ветрогонными свойствами.Комбинация гашеной извести с куркумой действует как традиционное лекарство от растяжений и отеков из-за травм [122]. Химическое исследование различных образцов куркумы выявило эфирное масло (4,2–14%), жирное масло (4,4–12,7%) и влагу (10–12,0%). Было продемонстрировано, что куркумин состоит из трех основных компонентов: п-гидроксициннамоил (ферулоил) метан и п, п’-дигидроксидициннамоилметанель. Его масло содержит такие компоненты, как сесквитерпен, кетоны и спирты [123–125].

Было высказано предположение, что существует защитное действие куркумина против генетических повреждений, а также против побочных эффектов, вызванных введением ¹³¹ I, с точки зрения частоты микроядер в лимфоцитах человека [126].Радиозащитные эффекты экстракта C. longa были изучены на крысах против γ-облучения, до и после обработки было обнаружено, что экстракт эффективен в модуляции уровней воспалительных цитокинов, микроэлементов и уровней белка SOD-1 и PRDX-1. Таким образом, модуляция антиоксидантных ферментов считается ответственной за обеспечение радиозащиты экстрактом C. longa [127].

Cymbopogon citratus (семейство Poaceae), обычно называемое лимонной травой, широко используется в тропических странах, таких как Юго-Восточная Азия и Африка.Эфирное масло растения используется в ароматерапии и в качестве ароматизатора в травяных напитках. Химический состав эфирного масла C. citratus состоит из таких соединений, как углеводородные терпены, спирты, кетоны, сложные эфиры и альдегиды. Эфирное масло в основном состоит из цитраля, который представляет собой смесь двух стереоизомерных монтерпеновых альдегидов; транс-изомер гераниаль и цис-изомер нераль. Сообщается, что он содержит флавоноиды и фенольные соединения, такие как лютеолин, кверцетин, кампферол и апигенин.Гликозильные производные флавонов апигенина и лютеолина были идентифицированы в настоях из листьев лимонника [128–135].

Водный экстракт C. citratus проявил антиоксидантные и радиозащитные свойства. Экстракт был эффективен в снижении перекисного окисления липидов в облученном курином фарше, способен улавливать DPPH и супероксидные радикалы при низких концентрациях и защищать повреждение ДНК, вызванное радиацией в плазмиде pBR322 [136].

Elettaria cordamomum обычно называют кардамоном и принадлежит к семейству Zingiberaceae.Он имеет светло-зеленые стручки и ароматные сухофрукты, которые обычно используются при приготовлении пищи, а также для пользы для здоровья [137]. Масло кардамона имеет косметические свойства благодаря охлаждающему эффекту и, как известно, обладает антиоксидантной активностью [138]. Эфирное масло содержит около 1,5% α-пинена, 0,2% β-пинена, 2,8% сабинена, 1,6% мирцена, 0,2% α-фелландрена, 11,6% лимонена, 36,3% 1,8-цинеола, 0,7% γ-терпинена, 0,5%. % терпинолена, 3% линалоола, 2,5% линалилацетата, 0,9% терпинен-4-ола, 2,6% α-терпинеола, 31,3% α-терпинилацетата, 0.3% цитронеллола, 0,5% ботана, 0,5% гераниола, 0,2% метилэвгенола и 2,7% транс-неролидола. Аромат кардамона продуцируется 1,8-цинеолом и α-терпинилацетатом [139, 140]. Кардамон был оценен на предмет его радиозащитного действия против γ-облучения у крыс, и было обнаружено, что он обеспечивает защиту от радиационно-индуцированного окислительного повреждения в тканях печени и сердца [141].

Illicium verum , широко известный как звездчатый анис, принадлежит к семейству Illiciaceae и произрастает в Китае и Вьетнаме.Эфирное масло используется в кондитерских изделиях в качестве ароматизатора и в промышленности при приготовлении Тамифлю для борьбы с вирусом гриппа. Анизилацетон и бензолкарбоновая кислота были идентифицированы как основные фенольные компоненты, присутствующие в водной фракции I. verum [142]. Экстракт I. verum проявил радиозащитное действие на облученный фарш из куриного мяса за счет снижения перекисного окисления липидов. Было продемонстрировано, что экстракт I. vernum играет важную роль не только в усилении вкуса пищи наряду с антиоксидантной активностью, но также находит применение в качестве пищевой добавки для предотвращения окислительного повреждения обработанных пищевых продуктов [136].

Lavandula angustifolia принадлежит к семейству Lamiaceae. Род Lavandula включает около 35 видов, широко применяемых в ароматерапии. Всего было идентифицировано 47 соединений, что составляет 98,4–99,7% масел. 1,5-диметил-1-винил-4-гексенилбутират был основным компонентом эфирного масла (43,73%), за ним следуют 1,3,7-октатриен, 3,7-диметил- (25,10%), эвкалиптол (7,32%). ) и камфора (3.79%) [43 143 144]. Масло Lavandula angustifolia было оценено на предмет его радиозащитной активности против УФ-излучения и γ-излучения. ЭПР-спектроскопия и образцы масла, подвергнутые УФ- и γ-облучению, показали превосходную активность по улавливанию радикалов DPPH. Было высказано предположение, что после соответствующей обработки УФ- или γ-облучением масло лаванды может использоваться в качестве радиопротектора и антиоксиданта для возможного применения в косметической и фармацевтической промышленности [145].

Mangifera indica принадлежит к семейству Anacardiaceae и на хинди обычно называется манго или аам.Это важно с медицинской точки зрения в Аюрведе. Он обладает сильным антиоксидантным, антиперекисным окислением липидов, иммуномодуляцией, кардиотоническим, гипотензивным, ранозаживляющим, антидегенеративным и противодиабетическим действием, которые имеют важное фармакологическое и медицинское значение [146]. Он содержит такие химические вещества, как мангиферин, полифенольный антиоксидант и глюкозил ксантон. Кора содержит протокатехиновую кислоту, катехин, мангиферин, аланин, глицин, γ-аминомасляную кислоту, киновую кислоту, шикимовую кислоту и тетрациклические тритерпеноиды циклоарт-24-ен-3β, 26диол, 3-кетодаммар-24 (E) — ен-20S, 26-диол, С-24 эпимеры циклоарт-25, ен 3β, 24, 27-триол и циклоартан-3β, 24,27-триол [147,148].Экстракт M. indica оценивали на радиозащиту в лимфоцитах и ​​лимфобластоидных клетках человека. Интересно отметить, что более высокие дозы вызывали повреждение ДНК в лимфоцитах и ​​лимфобластоидных клетках человека, не влияя на способность к репарации ДНК. Однако защита от радиационно-индуцированного повреждения ДНК наблюдалась при более низких дозах экстракта M. indica [149].

Murraya koenigii L.принадлежит к семейству Rutaceae и широко известен как Meethi neem или лист карри на хинди и является уроженцем Южной Азии. Он встречается почти повсюду на Индийском субконтиненте и имеет ароматную природу, вырастая до 6 м в высоту. Его особенно выращивают из-за ароматных листьев [159]. Листья ароматные и содержат белки, углеводы, клетчатку, минералы, каротин, никотиновую кислоту и витамин С. Листья содержат большое количество щавелевой кислоты, а также содержат кристаллические гликозиды, карбазольные алкалоиды, коенигин и смолу.Свежие листья содержат эфирное масло желтого цвета, которое также богато витамином А и кальцием. Он также содержит гиринимбин, изомаханимбин, коенин, коенигин, коенидин и коенимбин. Маханимбицин, бицикломаганимбицин, фебалозин, кумарин в виде муррайона, императоксина и т. Д. Выделяют из листьев. В листьях присутствуют тритерпеноидные алкалоиды — цикломаханимбин и тетрагидромаханмбин. Алкалоиды — мурраястин, мурраалин, пипаяфолинкарбазол были обнаружены в листьях M. koenigii [160–162,243].Радиозащитные эффекты экстракта листьев M. koenigii оценивали против γ-облучения 4 Гр в печени мышей. Сам по себе экстракт листьев был эффективен для значительного увеличения содержания пониженного глутатиона (GSH) и уровней антиоксидантных ферментов в печени, а также снижал индуцированное излучением снижение перекисного окисления липидов, что указывает на антиоксидантные свойства экстракта, возможно, способствующие радиозащите [163].

Nigella sativa принадлежит к семейству Ranunculaceae и обычно называется черным семенем. Это широко используемое лекарственное растение во всем мире [168]. Семена N. sativa и их масло веками широко использовались для лечения различных заболеваний, считающихся важным лекарством в индийской традиционной системе медицины, такой как Унани и Аюрведа [169, 170].Наиболее важными действующими веществами черных семян являются тимохинон, тимогидрохинон, дитимохинон, п-цимен, карвакрол, 4-терпинеол, т-анетол, сесквитерпен, лонгифолен, α-пинен и тимол, среди других. Семена также содержат алкалоиды, такие как изохинолин и пиразольные кольца, содержащие алкалоиды. Кроме того, семян N. sativa содержат α-гедерин, водорастворимый пентациклический тритерпен и сапонин [171]. Радиозащиту экстрактом и маслом N. sativa изучали на мышах и крысах. Выписка из Н.sativa была оценена на мышах для оценки защиты от радиационно-индуцированного повреждения [172]. Обработка экстрактом Nigella sativa показала значительное снижение перекисного окисления липидов и внутриклеточных активных форм кислорода в спленоцитах и ​​увеличила выживаемость облученных животных, что свидетельствует о радиозащитном потенциале N. sativa . Пероральное введение масла N. sativa перед облучением привело к значительному увеличению уровней малонового диальдегида, нитратов и нитритов в крови [173] и антиоксидантных ферментов [174].

Ocimum sanctum L. принадлежит к семейству Labiateae, широко известному как священный базилик, туласи или туласи. Это ароматное, небольшое однолетнее растение, вырастающее до 18 дюймов, которое, как считается, возникло в северо-центральной Индии. В настоящее время он произрастает в тропиках восточного мира [175,176]. Экстракт цельного растения содержит флавоноиды, алканоиды, сапонины, фенолы, антоцинины, тритерпеноиды и дубильные вещества. Экстракт листьев содержит флавоноиды, алканоиды, сапонины, дубильные вещества, фенолы, антоцинины, терпеноиды и стероиды [177–179].Радиозащитную активность экстракта O. sanctum оценивали на мышах с помощью анализа хромосомных аберраций. Обработка мышей экстрактом O. sanctum перед облучением приводила к более быстрому выздоровлению и снижению процента хромосомных аберраций в клетках костного мозга. Было продемонстрировано, что экстракт O. sanctum обеспечивает in vivo защиту от радиационно-индуцированного хромосомного повреждения, и предполагают, что улавливание свободных радикалов может быть вероятным механизмом действия [180–182].

Origanum vulgare принадлежит к семейству Labiatae и обычно встречается в Европе и Иране как дикие штаны. Он используется для лечения ревматизма, болей в мышцах и суставах, болей и отеков в качестве внешнего средства. Масло душицы используется для снятия зубной боли [183,184]. Антиоксиданты, присутствующие в орегано, — это розмариновая кислота, кофейная кислота, флавомоиды и производные фенольных кислот и α-токоферола. Кроме того, метиловый эфир розмариновой кислоты, орегано-A и орегано-B действуют как антиоксиданты [12,18].Радиозащита экстракта орегано изучалась с точки зрения внутреннего облучения, а также индуцированной внешним облучением генотоксичности лимфоцитов человека и костного мозга мыши. Обработка экстрактом душицы привела к значительному снижению частоты микроядер в лимфоцитах человека и костном мозге мыши. Активность экстракта орегано по улавливанию радикалов изучали с помощью анализа DPPH, который показал, что он эффективен в улавливании свободных радикалов DPPH в зависимости от дозы. Следовательно, улавливание свободных радикалов, по-видимому, является вероятным механизмом радиозащиты [185,186].

Piper longum принадлежит к семейству Piperaceae и широко известен в Индии как Pipali. Он традиционно используется в качестве лекарства в Азии и на островах Тихого океана для лечения таких заболеваний, как гонорея, менструальная боль, туберкулез, артрит, а также используется в качестве обезболивающего, мочегонного и миорелаксирующего средства [187]. Химические исследования показали, что род Piper имеет множество компонентов, включая ненасыщенные амиды, флавоноиды, лигнаны, аристолактамы, сложные эфиры с длинной и короткой цепью, терпены, стероиды, пропенилфенолы и алкалоиды.Эфирные масла десяти видов Piperaceae показали, что наиболее часто обнаруживаемыми соединениями были сесквитерпены. Однако также преобладали неоксигенированные монотерпены (Z), п-оцимен, α-пинен и β-пинен. Биосинтетический подход показал, что наиболее распространенные идентифицированные сесквитерпены, E-кариофиллен и гермакрен D, имеют E, E-фарнезил-PP в качестве основного предшественника, и только два были получены в результате реакций E, Z-фарнезил-PP (a-копаен и d -кадинен) [188–192]. Радиозащитное действие экстракта плодов P.longum изучали на мышах. Лечение экстрактом предотвратило вызванное излучением истощение лейкоцитов у мышей. Обработка экстрактом также была эффективна в снижении индуцированного радиацией повышенного уровня глутатионпируваттрансаминазы, щелочной фосфатазы и перекисного окисления липидов, тем самым обеспечивая защиту мышей от радиационно-индуцированного повреждения [193].

Plumbago rosea L. принадлежит к семейству Plumbaginaceae, широко известен под названием rakta chitrak и широко распространен в Индии.Его по-разному используют для лечения таких заболеваний, как воспаление, кожные заболевания, желудочные расстройства и боли в животе [194,195]. Он содержит активные ингредиенты, такие как плюмбагин, нафтахинон, жирные спирты, дубильные вещества и гликозиды ситостерина. Сообщалось, что корни P. rosea содержат несколько нафтохиноноидов и их производных и флавоноидов. Химические компоненты включают плюмбагин, пальмитиновую кислоту и мирицилпальмитат из бензинового экстракта, а также лактон, аянин и азалеатин свиного кислоты из этилацетатного экстракта корней [196–198].Экстракт P. rosea оценивали на противоопухолевую активность. Сообщалось, что экстракт P. rosea обладает радиосенсибилизирующим действием и в сочетании с радиацией увеличивает эффект уничтожения опухолей [199,200].

Rosmarinus officinalis L. принадлежит к семейству Labiateae. Это ароматическое и лекарственное растение, которое в основном встречается на побережьях Средиземного моря и в Гималаях в Индии [201]. Листья розмарина обладают значительными антиоксидантными свойствами и широко используются в пищевой промышленности из-за своей нетоксичности и безопасности [202, 203]. Он содержит антиоксиданты, такие как карнозоновая кислота, карнозол, розмариновая кислота, розманол, изоросманол и эпиросманол [204]. Экстракт листьев R. officinalis оценивали на предмет его способности защищать печень мышей от гистопатологических изменений, вызванных радиацией. Обработка экстрактом показала значительное снижение перекисного окисления липидов и увеличение содержания GSH у мышей, а также значительное уменьшение двуядерных печеночных клеток по сравнению с необработанными облученными животными [205].

Шалфей лекарственный принадлежит к семейству Lamiaceae и культивируется в нескольких странах. Имеет лечебное и бытовое значение [206]. Аромат и аромат могут быть связаны с летучим и эфирным маслом, которое состоит из смеси летучих соединений, таких как терпены, тритерпеноиды, урсоловая кислота и олеаноловая кислота [207, 208]. Присутствующие антиоксиданты: сальвиноловая кислота (димер розмариновой кислоты), карнозол, карнозиновая кислота, розмариновая кислота, розманол, изоросманол и эпиросманол [6,8,209].Водный экстракт S. officinalis показал значительную радиозащиту от облучения у крыс. Обработка экстрактом приводила к снижению перекисного окисления липидов, карбонила белка и NO в тканях мозга, а также к увеличению активности ферментов SOD и CAT и содержания GSH [210]. Экстракты S. officinalis обладают противомикробными, противораковыми, антиоксидантными, противовоспалительными и радиозащитными свойствами, вероятно, из-за присутствия активных полифенольных соединений, содержащих ароматические кольца с гидроксильными группами [211].

Syzygium aromaticum (восточное полушарие) или Eugenia caryophyllata и Eugenia aromaticum (западное полушарие) принадлежит к семейству Myrtaceae и является популярным источником гвоздичного масла; эфирное масло, получаемое из засушенных цветочных бутонов, листьев и ствола дерева [212]. Гвоздичное масло применяется наружно для снятия боли и способствует заживлению. Он имеет широкое применение в фармацевтической промышленности, а также в производстве ароматизаторов и ароматизаторов.Гвоздичное масло — это эфирное масло из сушеных цветочных бутонов, листьев и стеблей дерева S. aromaticum . Основными составляющими эфирного масла являются фенилпропаноиды, такие как карвакол, тимол, эвгенол и циннальдегид [213]. Радиозащитный эффект гвоздичного масла был изучен на крысах по определенным биохимическим параметрам против ионизирующего излучения. Было продемонстрировано, что радиозащитные эффекты гвоздичного масла могут быть связаны с его способностью снижать перекисное окисление липидов, сильной восстанавливающей способностью и активностью улавливания супероксидных радикалов благодаря присутствию полифенолов, а также содержанию микроэлементов [214].

Syzigium cumini принадлежит к семейству Myrtaceae и также называется Syzigium jambolanum или Eugenia cumini . Он выращивается по всей Азии, Африке и Америке, а также натурализован во Флориде и на Гавайях [215]. Сообщается, что растение содержит ацетилолеаноловую кислоту, тритерпеноиды, эллаговую кислоту, изокверцитин, кверцетин, кемпферол и мирицетин в различных концентрациях [94]. Радиозащитные эффекты изучались на культивируемых лимфоцитах человека; Было отмечено, что обработка S.cumini до облучения приводил к значительному снижению индукции микроядер [216]. Радиозащитные эффекты экстрактов семян и листьев S. cumini были также изучены на мышах, и было обнаружено, что предварительная обработка защищает мышей от лучевой болезни и смертности. Гистопатологические исследования показали, что обработка экстрактом листьев S. cumini перед радиационным воздействием увеличивала высоту ворсинок, количество крипт и уменьшала бокаловидные и мертвые клетки [217].

Valeriana wallichii , принадлежащая к семейству Valerianaceae и широко известная как индийская валериана, встречается во всем мире. В основном он растет в горной местности Гималаев и используется в качестве ингредиента в различных лекарственных травах в индийских медицинских системах [218, 219]. Его корневище и корень содержат эфирное масло (валериановое масло), которое состоит из алкалоидов, борилизовалерианата, чатинина, формиата, глюкозида, изовалереновой кислоты, 1-камфена, 1-пинена, смол, терпинеола и валерианина.Из корневищ были выделены некоторые важные соединения, такие как лимонная кислота, яблочная кислота, малиол, янтарная кислота и винная кислота [220, 221]. Было обнаружено, что экстракт корня V. wallichii значительно защищает от свободных радикалов, индуцированных радиацией через 4 часа после облучения 5 Гр, снижает длительный окислительный стресс, приводит к увеличению митохондриальной массы, повышает репродуктивную жизнеспособность культивируемых клеток и защищает от радиационно-индуцированного воздействия. Повреждение ДНК [222].

Withania somnifera , принадлежащая к семейству Solanaceae и широко известная как индийский женьшень или ашваганда, является многолетним растением, имеющим лечебное значение в Аюрведе [223].Экстракт W. somnifera представляет собой сложную смесь ряда фитохимических веществ, включая фенольные соединения и флавоноиды. Однако фармакологический эффект корней W. somnifera приписывается витанолидам. Витанолиды представляют собой серию встречающихся в природе стероидов, содержащих лактон с боковой цепью из девяти атомов углерода, обычно присоединенный к C-17 [224–226]. Защитные эффекты экстракта корня W. somnifera против радиационно-индуцированного окислительного стресса и повреждения ДНК в печени были исследованы на крысах. Обработка Withania somnifera до облучения показала значительное снижение печеночных ферментов, соотношения нитратов / нитритов в печени, уровней МДА и повреждения ДНК. Кроме того, значительное увеличение активности гемоксигеназы, активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и содержания глутатиона предполагает возможную роль W. somnifera в качестве радиозащитного агента за счет антиоксидантной функции и индукции гемоксигеназы [227].

Zingiber officinale обычно называют имбирем и принадлежит к семейству Zingiberaceae.Встречается в Азии и Америке. Он является лекарственным и ароматным и обычно используется в кулинарии и в лечебных целях. Эфирное масло обладает антибактериальным, противогрибковым и противовирусным действием [228, 229]. Сообщалось также об антиоксидантных, противовоспалительных и антиноцептивных свойствах [230, 231]. Родственные гингеролу соединения, такие как гингерол, шагаолы, генгиолы, зингерон, дегидрозингерон, гингеринон и диарилгептаноиды, придают корневищу имбиря антиоксидантную способность. Гераниаль, камфен, п-цинеол, α-терпинеол, зингиберен и петандеконовая кислота были основными компонентами эфирного масла.Тем не менее, эвгенол был основным компонентом олеорезина этанола, а в метаноле, CCl4 и изооктановом олеорезине зингерон был основным компонентом [21,25,27,232–234]. Радиозащитный эффект экстракта имбиря был продемонстрирован на крысах, подвергшихся облучению печенью, почками и сердцем. Результаты показали, что экстракт имбиря обладал значительной противорадиационной активностью [67]. Антиоксидантный статус и антиоксидантные ферменты изучались на крысах с предварительной обработкой экстрактом имбиря и облучении всего тела гамма-излучением.Было обнаружено, что гематологические параметры значительно восстановились по отношению к радиационному повреждению [174]. Эфирное масло имбиря также оценивалось на предмет его радиозащитного действия на мышах, что дало коэффициент снижения дозы 1,4. Было обнаружено, что имбирное масло эффективно восстанавливает антиоксидантный статус и снижает цитогенетические повреждения с точки зрения хромосомных аберраций, частоты микроядер и повреждений ДНК у мышей [235].

Информационный бюллетень по полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ) | Национальная программа биомониторинга

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — это класс химических веществ, которые естественным образом встречаются в угле, сырой нефти и бензине.Они также производятся при сжигании угля, нефти, газа, дерева, мусора и табака. ПАУ, образующиеся из этих источников, могут связываться с воздухом или образовывать в нем мелкие частицы. При приготовлении при высокой температуре в мясе и других продуктах питания образуются ПАУ. Нафталин — это ПАУ, который коммерчески производится в Соединенных Штатах для производства других химикатов и нафталиновых шариков. Сигаретный дым содержит много ПАУ.

Как люди подвергаются воздействию ПАУ

Люди обычно подвергаются воздействию смесей ПАУ. Воздух для дыхания, загрязненный выхлопными газами автомобилей, сигаретным дымом, древесным дымом или парами от асфальтированных дорог, является распространенным источником воздействия.Люди попадают в ПАУ, когда едят жареное или обугленное мясо, а также продукты или продукты, на которых частицы ПАУ осели из воздуха. После проглатывания, вдыхания или, в некоторых случаях, прохождения ПАУ через кожу, организм превращает ПАУ в продукты распада, называемые метаболитами, которые выводятся из организма с мочой и калом.

Как ПАУ влияют на здоровье людей

Воздействие низких уровней ПАУ на здоровье человека неизвестно. Большое количество нафталина в воздухе может раздражать глаза и дыхательные пути.У рабочих, которые подверглись воздействию больших количеств нафталина в результате контакта кожи с жидкой формой и вдыхания паров нафталина, развиваются аномалии крови и печени. Некоторые из ПАУ и некоторые конкретные смеси ПАУ считаются химическими веществами, вызывающими рак.

Уровни метаболитов ПАУ в населении США

В Четвертом национальном отчете о воздействии химических веществ из окружающей среды (Четвертый отчет) ученые CDC измерили десять различных метаболитов ПАУ в моче 2504 или более участников в возрасте от шести лет и старше, которые принимали участие в Национальном обследовании здоровья и питания. (NHANES) в 2003–2004 гг.Четвертый отчет включает результаты более раннего периода исследования 2001–2002 годов для нескольких метаболитов ПАУ. Измеряя метаболиты ПАУ в моче, ученые могут оценить количество ПАУ, попавших в организм человека.

ПАУ, что указывает на широко распространенное воздействие среди населения США. Исследования показали, что количество метаболитов ПАУ в моче выше у курящих взрослых, чем у некурящих взрослых.

Обнаружение измеримого количества одного или нескольких метаболитов ПАУ в моче не означает, что уровни одного или нескольких метаболитов ПАУ или ПАУ оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье.Исследования биомониторинга уровней метаболитов ПАУ предоставляют врачам и должностным лицам общественного здравоохранения справочные значения, чтобы они могли определить, подвергались ли люди воздействию более высоких уровней этих химических веществ, чем в общей популяции. Данные биомониторинга также могут помочь ученым планировать и проводить исследования воздействия и воздействия на здоровье.

Дополнительные ресурсы

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Агентство по охране окружающей среды

Геологическая служба США

химиков синтезируют новую породу антиароматических соединений

ОСТИН, Техас. Синтезируя стабильное «антиароматическое» соединение, а также невиданную ранее промежуточную версию этого соединения, химики Техасского университета в Остине написали важную новую главу в истории современной химии.

Исследование проводилось в сотрудничестве с международным списком коллег из Университета Йонсей в Корее, Университета Хайдербада в Индии и Университета Осаки в Японии. Результаты были опубликованы на этой неделе в журнале Nature Chemistry .

Эта конкретная история началась в 1825 году, когда английский ученый Майкл Фарадей впервые выделил бензол из газовых фонарей. Позже бензол будет идентифицирован как один из класса соединений, известных как ароматические соединения, которые имеют огромное значение как для биологической функции, так и для промышленного производства.

Например, у человека все пять нуклеотидов, составляющих ДНК и РНК, являются ароматическими. В промышленности ароматические углеводороды, полученные из нефти и каменноугольной смолы, являются предшественниками, среди прочего, пластмасс, растворителей, смазок, резины, красителей, гербицидов и текстиля.

«Бензол, вероятно, является самым известным ароматическим соединением», — сказал Джонатан Сесслер, заведующий кафедрой химии Колледжа естественных наук в честь столетия Роуленда Петтита.

«Но есть много других критически важных ароматических разновидностей.Гем в гемоглобине, который придает крови красный цвет, является одним из группы ароматических соединений, известных как порфирины. Без них у нас либо было бы совсем другое, либо не было бы никакого существования ».

Ароматические соединения имеют кольцевую структуру, которая позволяет разделять электроны между различными связями между атомами. Это приводит, помимо прочего, к необычайной степени устойчивости. Они имеют тенденцию сохраняться в своей структуре в условиях, которые могут вызвать реакцию других молекул.

«Это одна из причин, почему они так полезны в промышленности», — сказал Сесслер.«Это также то, почему они имеют тенденцию быть канцерогенными. Нам очень трудно их метаболизировать или катаболизировать, и результаты этого обычно неблагоприятны. Одним из первых когда-либо наблюдаемых классов опухолей был рак яичек. Это было очень распространено среди трубочистов 18 века, которые подвергались воздействию ароматических соединений, содержащихся в каменноугольной смоле ».

Сесслер прославился как химик, синтезирующий новые классы порфиринов, включая тексафирин, очень крупный порфирин, который разрабатывается как ключевой элемент в потенциально новом подходе к лечению рака.

Теперь он и его коллеги взяли уже существующую молекулу, которая была впервые синтезирована Сесслером в 1992 году, и нашли способ стабилизировать ее в так называемой антиароматической форме. Антиароматические системы — злые близнецы ароматики. Соединения, которые являются антиароматическими, имеют на два дополнительных электрона или на два меньше, чем ароматические соединения.

«Они не хотят существовать в плоской форме, не отдавая или не добавляя два электрона, которые отличают их от их ароматических аналогов, — сказал Сесслер, — поэтому они имеют тенденцию вращаться, переходя в состояние с более низкой энергией.Это разрушает их антиароматичность. В итоге получается, что настоящих антиароматических соединений неуловимы. То, что мы сделали, рационально спроектировав, — это поставили большие опорные группы вокруг соединений, по сути, зафиксировав их на месте ».

Полученные в результате соединения являются антиароматическими — с двумя ушедшими электронами — и чем-то промежуточным, обладающим как ароматическими, так и антиароматическими свойствами, у которого пока нет общего названия, потому что его раньше не видели.

«Когда вам приходится с трудом подбирать слова, чтобы описать то, что делается, вы знаете, что это передовая технология», — сказал Кристиан Брюкнер, химик-порфиринов и профессор Университета Коннектикута.«Двадцать лет назад, когда я был аспирантом, мне просто сказали, что нельзя производить такие большие антиароматические соединения. Позже идея заключалась в том, что их можно делать, но с ними мало что можно сделать. Теперь вы можете это сделать, и он может переключаться между состояниями, и он может существовать в промежуточном состоянии. Это просто прекрасный прогресс в науке, прекрасный пример того, как улучшается способность химиков манипулировать материей ».

В своем естественном состоянии антиароматические соединения столь же нестабильны, как и ароматические углеводороды.В результате они стабилизировались всего несколько раз за всю историю отрасли. Антиароматика, которую Сесслер создал, работая с коллегами в Корее, Японии и Индии, имеет большое значение просто для присоединения к этой элитной группе. Не менее важен синтез промежуточного состояния, в первую очередь научного, а также способность системы переключаться между тремя различными электронными состояниями.

«Это первый раз, когда вы действительно можете провести тест вкуса кока-колы и пепси», — сказал Сесслер.«У нас есть очень сложная теория в течение долгого времени, но вам нужны положительные и отрицательные элементы контроля в науке, чтобы прийти к действительно надежному выводу. Теперь у нас, наконец, есть подробное контролируемое сравнение того, что на самом деле делает ароматичность, как она меняет взаимодействие со светом, как влияет на цвет, как возбужденное состояние влияет на время жизни и так далее ».

Sessler также могут иметь потенциальное применение в области хранения информации.

«Мы, как люди, очень хороши в манипулировании электронами, — сказал Сесслер, — и хотя это не моя игра на данный момент, нетрудно представить, как система, имеющая три различных электронных состояния и обратимая, могла бы обеспечить возможность хранить информацию так, как мы не могли раньше.Двоичный код дает нам компьютеры. Ternary может дать нам еще больше власти ».

химических веществ в мясе, приготовленном при высоких температурах и риске рака

Специальный выпуск: Летучие соединения и химические вещества запаха (запах и аромат) пищевых продуктов

Уважаемые коллеги,

Среди составляющих пищи летучие соединения представляют собой особенно интересную группу молекул, поскольку они вызывают запах и аромат.В самом деле, обоняние — один из основных аспектов, влияющих на восприятие или неприязнь определенных продуктов питания. Летучие соединения воспринимаются органами чувств обоняния носовой полости и вызывают множество ассоциаций и эмоций еще до того, как еда будет вкушена. Такая реакция возникает из-за того, что информация от этих рецепторов направляется в гиппокамп и миндалину, ключевые области мозга, участвующие в обучении и памяти.

Помимо определения запаха активных соединений, анализ летучих соединений в пищевых продуктах также применим для обнаружения созревания, старения и разложения фруктов и овощей, а также для мониторинга и контроля изменений во время обработки и хранения пищевых продуктов (i .е., консервирование, ферментация, приготовление и упаковка).

Я искренне приглашаю коллег представить свои оригинальные исследования или обзорные статьи, охватывающие все аспекты исследований летучих соединений в пищевом секторе (за исключением пестицидов) и / или аналитические методы, используемые для идентификации, измерения и мониторинга этих молекул.

Доктор Эухенио Апреа
Приглашенный редактор

Информация для подачи рукописей

Рукописи должны быть представлены онлайн по адресу www.mdpi.com, зарегистрировавшись и войдя на этот сайт. После регистрации щелкните здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до указанного срока. Все статьи будут рецензироваться. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска. Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для запланированных статей название и краткое резюме (около 100 слов) можно отправить в редакцию для объявления на этом сайте.

Представленные рукописи не должны были публиковаться ранее или рассматриваться для публикации в другом месте (за исключением трудов конференции). Все рукописи проходят тщательное рецензирование путем слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая важная информация для подачи рукописей доступна на странице Инструкции для авторов. Molecules — это международный рецензируемый журнал с открытым доступом, выходящий раз в полгода, издающийся MDPI.

Пожалуйста, посетите страницу Инструкции для авторов перед отправкой рукописи.Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 2000 швейцарских франков. Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и написаны на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время редактирования автора.

Гетероциклические ароматические амины Гетерокомплексирование с биологически активными ароматическими соединениями и его возможная роль в химиопрофилактике

Пищевые гетероциклические ароматические амины (ГКА) — известные мутагены и канцерогены, особенно присутствующие в рационе западного населения, которое содержит большое количество мяса и его продуктов.ГКА способны взаимодействовать с ДНК напрямую посредством образования ковалентных аддуктов, однако этот процесс требует биологической активации в печени, в основном ферментами цитохрома P450. Этот процесс может вызывать мутации и, как следствие, способствовать развитию рака. Однако существует множество исследований, показывающих, что некоторые биологически активные ароматические соединения (БАС) могут защищать от генотоксических эффектов ГКА. Прямые взаимодействия и образование нековалентных гетерокомплексов могут быть одним из важнейших механизмов такой защиты.В этой работе описывается несколько БАХ, присутствующих в рационе человека, которые способны образовывать молекулярные комплексы с ГКА и защищать клетки, а также целые организмы от действия ГКА.

1. Введение

Некоторые мутагены и канцерогены человека относятся к ароматическим веществам. Примерами могут служить полициклические углеводороды (ПАУ), афлатоксины, бромид этидия, акридиновые красители, такие как ICR170 и ICR191, противораковые препараты: дауномицин, доксорубицин и митоксантрон, а также гетероциклические ароматические амины (ГКА) пищевого происхождения.Среди них огромное внимание уделяется ГКА, которые могут быть ответственны за рост рака желудочно-кишечного тракта, особенно наблюдаемый в западных диетических группах населения с высоким потреблением мяса (рис. 1).