Μελέτη των συστατικών του βαλσαμόχορτου (Hypericum perforatum L.) και εκχυλισμάτων του σε ελαιόλαδο

Abstract

Η παρούσα διατριβή αποτελεί μία βιβλιογραφική αλλά και πειραματική μελέτη του φυτού Βάλσαμο ή αλλιώς Υπερικό (Hypericum perforatum L.) και του ελαϊκού του εκχυλίσματος, κοινώς γνωστό ως Βαλσαμέλαιο (Oleum Hyperici). Ο κύριος σκοπός της μεταπτυχιακής αυτής διατριβής είναι να μελετήσει τα συστατικά του βαλσαμελαίου και να αναλύσει τις διαφοροποιήσεις, ποιοτικά και ποσοτικά, που προκύπτουν ανάλογα με τη μέθοδο εκχύλισής τους (παραδοσιακός ή εργαστηριακός). Τέλος, θα μελετηθεί η επουλωτική δράση του φυτού και των διαφόρων εκχυλισμάτων του, η οποία είναι η πιο σημαντική από τις βιολογικές δράσεις που το χαρακτηρίζουν. Το βιβλιογραφικό μέρος της διατριβής αποτελείται από εισαγωγικά στοιχεία του φυτού που περιλαμβάνουν την ποικιλομορφία που παρουσιάζει ο χημειότυπος ανάλογα με την εποχή καλλιέργειας και συλλογής του. Επιπλέον, αναλύονται οι σημαντικότερες τις βιολογικές δράσεις του φυτού όπως είναι η αντιοξειδωτική, η αντιμικροβιακή, η αντικαταθλιπτική και η αντικαρκινική. Αναφέρεται ο παραδοσιακός τρόπος παρασκευής του βαλσαμελαίου καθώς και η διαφοροποίηση στη βιολογική δράση και τη σύσταση του εκχυλίσματος βάσει της επιλογής της ελαϊκής βάσης που χρησιμοποιείται ως εκχυλιστής. Τέλος, παρουσιάζεται η επουλωτική δράση του φυτού και πιο συγκεκρμένα ο μηχανισμός δράσης των ουσιών που είναι υπεύθυνες για την διαδικασία της επούλωσης, καθώς αποτελεί την κυριότερη δράση που χαρακτηρίζει και το βαλσαμέλαιο. Στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν εφαρμόστηκαν οι βασικότερες τεχνικές ενόργανης χημικής ανάλυσης όπως είναι η Αέρια και η Υγρή Χρωματογραφία, η Φασματοσκοπία Υπερύθρου και Raman, η Φασματομετρία Μαζών και Υπεριώδους – Ορατού καθώς και τεχνικές βιοδραστικότητας όπως η μέθοδος Folin – Ciocalteu, μετρήσεις κυτταροτοξικότητας μέσω υπολογισμού της ATP, μετρήσεις τοξικότητας μέσω του αναλυτή Microtox και μικροσκοπικές παρατηρήσεις της επουλωτικής ικανότητας και δράσης των διαφόρων εκχυλισμάτων μέσω ενός σετ δοκιμής επουλωτικής δράσης. Στα ελαϊκά εκχυλίσματα, μεταξύ άλλων, υπολογίστηκαν και οι ποιοτικοί συντελεστές «Κ» του ελαιολάδου καθώς και οι ολικές υπερικίνες των διαφόρων βαλσαμελαίων (εμπορικών και εργαστηριακών). Ένα από τα βασικότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από τα παραπάνω πειράματα, είναι πως η βιοδραστικότητα του υπέρικου, όσον αφορά την επουλωτική δράση σε δερματικές τομές κρίνεται αδιαμφισβήτητη. Το αφέψημα αναδυκνείεται το πιο δραστικό εκχύλισμα ενώ ακολουθεί το υδρόλυμα της σφαιρικής χοάνης που παραλαμβάνεται κατά την διαδικασία της υδροαπόσταξης. Η τοξικότητα των εκχυλισμάτων συσχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με το ολικό φαινολικό περιεχόμενο. Το αιθέριο έλαιο βρέθηκε πλούσιο σε πτητικά συστατικά, αρκετά εκ των οποίων παρουσιάζονται πολύ σταθερά και σε υψηλή περιεκτικότητα, με αποτέλεσμα να εντοπίζονται και στην υδατική φάση του αφεψήματος, που είναι η πιο συνηθισμένη παρασκευή για κατανάλωση του φυτού. Διαφοροποιήσεις στις συνθήκες παρασκευής του ελαϊκού εκχυλίσματος φαίνεται να επιφέρουν διαφοροποίηση στη σύσταση αλλά και στο χρώμα του βαλσαμελαίου που προκύπτει. Επιπλέον παρατηρήθηκε πως όσο πιο έντονο ήταν το κόκκινο χρώμα του εκχυλίσματος, τόσο πιο υψηλή ήταν η περιεκτικότητα σε ολικές υπερικίνες. Το αποτέλεσμα αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως οι δύο αυτές παράμετροι (χρώμα βαλσαμελαίου – ολικές υπερικίνες) συσζετίζονται σε μεγάλο βαθμό.

The current thesis presents a bibliographic and experimental study of the St. John’s Wort herb or Hypericum perforatum L. and its oleic extract, commonly known as Oleum Hyperici. The main aim of this master thesis is to study the components of St. John’s Wort Oils and to alanyze the quantitive and qualitative differentiations appearing, depending on their extraction method (traditional or laboratory). Lastly, the healing effect of the plant and its various extracts will be studied, which is the most important of the biological actions that characterize it. The bibliographic part of the thesis consists of introductory data of the plant which include the diversity of the plant’s chemotype according to its cultivation and collection period. Furthermore, the most important biological activities, such as the antioxidant, the antimicrobial, the antidepressant and the anticancer, are analyzed. The traditional way of Oleum Hyperici production is presented, as well as the differentiation to its biological activities and composition, due to the oil base used as an extractor. Finally, the healing effects of the plant and particularly the mechanism of action of the plant’s substances that are responsible for the healing process, are being presented as this the main action which characterizes Oleum Hyperici. In the performed experiments the basic techniques of instrumental chemical analysis were applied, such as Gas Chromatography, Infrared and Raman Spectroscopy, Mass and Ultraviolet – Visible Spectrometry, as well as Bioactivity Assays such as the Folin - Ciocalteu Method, Cytotoxicity Measurements by calculation of ATP , toxicity measurements by the Microtox analyzer and microscopic observations of the healing activity and action of the various extracts by a Wound Healing Kit Assay. In the oleic extracts the quantitative “K” factors were also calculated as well as the total Hypericins of the various Oleum Hypericis (commercial and laboratory). One of the key findings from the above experiments and is that the bioactivity of St. John’s wort and specifically the healing activity on skin incisions is unquestionable. The decoction was found to be the most active extract, followed by the hydrolyzate of the spherical funnel which derives from the hydro-distillation process. The toxicity of the extracts was highly correlated with its total phenolic content. The essential oil was found rich in volatile components, many of which are presented very stable and in high concentration, thereby they are also found in the aqueous phase of the decoction, which is he most common preparation for the plant’s consumption . Differentiations in the oily extract preparation conditions results in a differentiation of the composition and the color of the resulting Oleum Hyperici. Moreover it was observed that the stronger the red color of the extract was, the higher the content of total Hypericins. As a result, the conclusion that there is a high correlation between the two parameters (Oleum Hyperici color - Total Hypericins) can be drown.