Μελέτη των αιθερίων ελαίων του γένους Juniperus της ελληνικής χλωρίδας: χημική σύσταση και βιοδραστικότητα

Abstract

Το μεγάλο ενδιαφέρον που παρουσιάζουν τα αιθέρια έλαια ως βιοκτόνα εντόμων αποτέλεσε την αφετηρία για τη μελέτη των αιθερίων ελαίων των ειδών του γένους Juniperus της ελληνικής χλωρίδας. Η μελέτη αναφέρεται στην παραλαβή, τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης και τη διερεύνηση της βιοδραστικότητας σε κουνούπια του είδους Culex pipiens biotype molestus. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν τα παρακάτω είδη (και υποείδη) κέδρου που αυτοφύονται στην Ελλάδα: • Juniperus drupacea • Juniperus communis α. ssp hemispaerica • Juniperus oxycedrus a.ssp oxycedrus β.ssp macrocarpa • Juniperus phoenicea • Juniperus foetidissima

και υλοποιήθηκαν οι παρακάτω δράσεις:  Συλλογές των φυτικών υλικών από τις περιοχές του Σχοινιά (Μαραθώνα), Παρνασσού, Αντίκυρας και Πάρνωνα.  Παραλαβή των αιθερίων ελαίων με υδροαπόσταξη με μικροκύματα ή/και την κλασική μέθοδο υδροαπόσταξης με θερμομανδύα από τα φύλλα, τους καρπούς, τον ξυλώδη κορμό και τα φύλλα-άνθη εκάστου φυτού.  Προσδιορισμός της χημικής σύστασης (ποιοτικός, ποσοτικός)  Προσδιορισμός της επίδρασης (τοξικότητας) των κύριων συστατικών (σε διάφορες συγκεντρώσεις) που εμπεριέχονται στα αιθέρια έλαια σε προνύμφες κουνουπιών Culex pipiens biotype molestus.  Έλεγχος της επίδρασης (τοξικότητας) των αιθερίων ελαίων των κέδρων σε πειράματα με προνύμφες κουνουπιών Culex pipiens biotype molestus.  Υπολογισμός των δεικτών LC50 και LC90 για να αποτιμηθεί η βιοδραστικότητα των προτύπων φυσικών προϊόντων και των αιθερίων ελαίων. Τα γενικά συμπεράσματα της μελέτης είναι:  Από τα 264 μόρια που εμπεριέχονται στα αιθέρια έλαια των κέδρων, κύρια συστατικά είναι τα α-πινένιο, λεμονένιο, μυρκένιο, σαμπινένιο, δ-3-καρένιο, δ-γερμακρένιο, α-κερδόλη και μανοϋλοξείδιο.  Οι καρποί περιέχουν μεγαλύτερη ποσότητα αιθερίου ελαίου σε σύγκριση με τα υπόλοιπα φυτικά μέρη.  Παρατηρήθηκε σημαντική -ποσοτική και ποιοτική- διαφοροποίηση στη σύσταση των δειγμάτων Juniperus phoenicea που συλλέχθηκαν από διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας, πιθανότατα λόγω διαφορετικού μικροκλίματος και περιόδου συλλογής.  Δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφοροποίηση στη σύσταση των αιθερίων ελαίων που παραλήφθηκαν με υδροαπόσταξη με θερμομανδύα και με μικροκύματα. Ωστόσο παρατηρήθηκε μικρή μείωση της απόδοσης (ποσότητας) στο έλαιο που παραλήφθηκε με θέρμανση σε θερμομανδύα.  Το περιεχόμενο των αιθερίων ελαίων που μελετήθηκαν είχε μόνο ποσοτικές (και όχι ποιοτικές) διαφορές με αντίστοιχα αιθέρια έλαια από κέδρους της Μεσογείου.  Από τα πρότυπα μόρια που μελετήθηκαν γενικότερα, η θυμόλη διαθέτει τη μεγαλύτερη τοξικότητα, ενώ η τερπινεν-4-όλη τη μικρότερη. Από τα μόρια που περιέχονται στα αιθέρια έλαια των κέδρων δραστικότερο ήταν το λεμονένιο.  Από τα αιθέρια έλαια των κέδρων που δοκιμάστηκαν το λιγότερο τοξικό ήταν το αιθέριο έλαιο των καρπών του Juniperus phoenicea, ενώ το πλέον δραστικό (τοξικό) ήταν το αιθέριο έλαιο που παραλήφθηκε από το ξυλώδη κορμό του Juniperus drupacea.

The increasing interest that essential oils present as biocides of insects constituted initialitation of the study of essential oils of species of the gender Juniperus of the Greek flora. The study refers to the receipt, the determination of chemical constitution and the investigation of bioactivity in mosquitos of the species Culex pipiens biotype molestus. The following types (and subspecies) of cedar that grow in Greece were specifically studied: • Juniperus drupacea • Juniperus communis a. ssp hemispaerica • Juniperus oxycedrus a.ssp oxycedrus v ssp macrocarpa • Juniperus phoenicea • Juniperus foetidissima

and the following actions were implemented: • Collections of the plant materials from the regions Sxoinia (Marathona), the Parnassos, the Antikyras and the Parnona. • Receipt of essential oils by distillation with microwaves and/or the classic method of hydrodistillation of the leaves, the fruits, the wood and leaves-flowers of each plant. • Determination of the chemical compounds (qualitative, quantitative) • Determination of the effect (toxicity) of the main components (in various concentrations) contained in the essential oils in larvae-mosquitos Culex pipiens biotype molestus. • Control of effect (toxicity) of essential oils of cedars in experiments with larvae - mosquitos Culex pipiens biotype molestus. • Calculation of indicators LC50 and LC90 in order to evaluate the bioactivity of the models of natural products and essential oils. The general conclusions of the present study are:  From the 264 molecules contained in the essential oils of cedars, the main components are the a-pinene, limonene, myrcene, sampinene, d-3-carene, d-germacrene, a-cerdol and manoyl oxide.  The fruits contain a larger quantity of essential oil compared to the remainder plant parts.  It was observed important - quantitative and qualitative - differentiation in the compounds of samples Juniperus phoenicea, that were collected in different regions of Greece, probably due to microclimatic differences and the time period of collection.  It was not observed any important differentiation in the compounds of the essential oils that were received by hydrodistillation with the classical method and by microwaves. However it was observed a small yield reduction (in quantity) of the oil that was received with heating in the classical method.  The content of the essential oils which were studied had only quantitative (but not qualitative) differences with the corresponding essential oils from cedars of the Mediterranean.  From the model molecules that were studied, the largest toxicity may found in thymol, while the least toxicity was found in terpinen-4-ol smallest. From the molecules of the essentials oils of cedars the limonene had the largest toxicity.  From the essential oils of cedars that were tested, the most toxic one was the essential oil of fruits of Juniperus phoenicea, while the most active (toxic) one was the essential oil that was received by the wood of Juniperus drupacea.