Μελέτη των βιοενεργών συστατικών της γέλης του καλλιεργούμενου στην Ελληνική γη φυτού Aloe barbadensis Miller (Aloe vera) και σε προϊόντα του

Abstract

Η Aloe barbadensis Miller, ή αλλιώς Aloe vera (Αλόη η γνήσια), είναι ένα αρχαιότατο φυτό που φυτρώνει στις θερμές περιοχές του πλανήτη, και το οποίο χρησιμοποιείται εδώ και χιλιάδες χρόνια σε πολλές χώρες του κόσμου, από διάφορους πολιτισμούς για τις θεραπευτικές και καλλυντικές του ιδιότητες. Στην Ελλάδα η χρήση της Aloe vera ήταν διαδεδομένη από την αρχαιότητα, για τις θεραπευτικές - επουλωτικές της ιδιότητες. Τα τελευταία όμως χρόνια πολλές Ελληνικές και Διεθνείς εταιρείες προωθούν στην ελληνική αγορά μία πληθώρα προϊόντων Aloe vera, όπως είναι οι χυμοί και οι καλλυντικές κρέμες. Στην παρούσα ερευνητική εργασία πραγματοποιείται αρχικά και στο θεωρητικό μέρος, μια εκτενής αναφορά στην πορεία της Aloe vera στο πέρασμα των αιώνων, στην βοτανική ταξινόμηση της καθώς και στην μορφολογία του φυτού. Επίσης αναλύεται η χημική σύσταση της Aloe vera, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στα βιοενεργά συστατικά της καθώς και στις ιδιότητές της που έχουν μελετηθεί πειραματικά μέχρι σήμερα. Στην συνέχεια δίνονται πληροφορίες σχετικά με τις καλλιεργητικές συνθήκες της Aloe vera και αναφέρονται όλα τα προϊόντα Aloe vera που κυκλοφορούν στο εμπόριο. Στο πειραματικό μέρος αυτής της ερευνητικής εργασίας πραγματοποιείται ο προσδιορισμός της χημικής σύστασης της, καλλιεργούμενης στην Ελλάδα, Aloe vera. Ο βασικός στόχος της εργασίας είναι ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης της αλοΐνης, που αποτελεί το πιο τοξικό συστατικό, στα δείγματα που μελετώνται καθώς και ο έλεγχος της απομάκρυνσης της από τα φύλλα Aloe vera, με τις μηχανικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες επεξεργασίας φύλλων και με την χειρωνακτική μέθοδο που πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο. Πραγματοποιήθηκε μελέτη σε δείγματα Aloe vera που ήταν σε μορφή φύλλων, γέλης και χυμού από διαφορετικές εταιρείες και καλλιεργημένα σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας, που περιείχαν είτε και τα τρία τμήματα – στρώματα του φύλλου (aloe rind, aloe latex, inner leaf juice) είτε μόνο το εσωτερικό τμήμα, δηλαδή την γέλη της Αλόης (inner leaf juice). Ο προσδιορισμός της χημικής σύστασης των δειγμάτων της Aloe vera γίνεται με τις τεχνικές: α) HPLC: Υγρή Χρωματογραφία Υψηλής Απόδοσης, β) MS: Φασματομετρία Μαζών, γ) IR: Φασματοσκοπία Υπερύθρου και δ) Raman: Φασματοσκοπία Raman. Επίσης πραγματοποιούνται οι δοκιμές DPPH, ABTS για να μελετηθεί η αντιοξειδωτική δράση των δειγμάτων και η δοκιμή Folin – Ciocalteu για να προσδιοριστούν τα φαινολικά συστατικά που υπάρχουν σε αυτά. Τέλος, μελετάται η τοξικότητα των δειγμάτων της Aloe vera με τον αναλυτή Microtox, ώστε να υπολογιστεί η EC50 και η επίδραση της αλοΐνης και της γέλης της Aloe vera στην βιωσιμότητα των κυττάρων ανθρώπινου νευροβλαστώματος SH-SY5Y.

Aloe Barbadensis Miller, or Aloe vera (Aloe genuine), is an ancient plant that grows in the warm regions of the planet and has been used for thousands of years in many countries around the world, from various cultures to its therapeutics and cosmetics properties. In Greece, the use of Aloe vera has been widespread since antiquity for its therapeutic and healing properties. In the last few years, many Greek and International companies are promoting a variety of Aloe vera products such as juices and cosmetic creams in the Greek market. In this research thesis, an extensive reference is also made in the theoretical part on the course of Aloe vera over the centuries, its botanical classification and the morphology of the plant. It also analyzes the chemical composition of Aloe vera, with particular emphasis on its bioactive ingredients as well as its properties that have been studied experimentally to date. Below are information about the Aloe vera growing conditions and all Aloe vera products that are marketed. In the experimental part of this research work is made the determination of its chemical composition, cultivated in Greece, Aloe vera. The main objective of the work is to determine the concentration of aloin, which is the most toxic component, in the samples being studied, as well as the control of its removal from Aloe vera leaves, with the mechanical methods used in the sheet processing industries and with the manual method which took place in the laboratory. Aloe vera samples were taken in leaf, gel and juice from different companies and cultivated in different regions of Greece, containing either the aloe rind, aloe latex or inner leaf juice, or only the inner part, i.e. the inner leaf juice. The chemical composition of Aloe vera samples is determined by the techniques: a) HPLC: High Performance Liquid Chromatography, b) MS: Mass Spectrometry, c) IR: Infrared Spectroscopy and d) Raman: Raman Spectroscopy. DPPH, ABTS tests are also carried out to study the antioxidant activity of the samples and the Folin - Ciocalteu test to determine the phenolic components present there in. Finally, the toxicity of Aloe vera samples with the Microtox analyzer is studied to calculate EC50 and the effect of aloin and Aloe vera gel on the viability of SH-SY5Y human neuroblastoma cells.