28 січня, 2019
Ефірна олія бергамоту: від досліджень до клінічного застосування
Бергамот (Citrus bergamia) належить до родини Рутових (Rutaceae). Дерево бергамоту має велике темно-зелене овальне листя, схоже на листя лимона, білі квітки зірчастої форми та округлі жовті плоди. Біологічне та географічне походження цієї рослини точно не встановлене (Rapisarda, Germanо, 2013).
Згідно з різними теоріями бергамот може походити з італійського регіону Калабрія, Греції, Антильських чи Канарських островів, а його назва – від топоніма Берга (іспанське місто, з якого цю рослину перевезли на південь Італії). Більше 90% сировини бергамоту у світі – з південного узбережжя Калабрії, однак невелика кількість цих дерев росте в Греції, Марокко, Ірані, Кот-д’Івуарі, Аргентині, Бразилії.
Бергамот вважається гібридом померанця (Citrus aurantium L.) та лимона (Citrus limon L. Burm. f.) або мутацією останнього. Деякі автори називають його гібридом померанця та лайма (Citrus aurantifolia; Rapisarda and Germanо, 2013). Ця рослина застосовується переважно для отримання ефірної олії бергамоту (ЕОБ). Завдяки сильному свіжому аромату ЕОБ широко використовують у парфумерії, косметології, кулінарії та кондитерській справі.
ЕОБ є зеленкуватою чи коричнювато-жовтою леткою олією (на початку та в кінці сезону плодоносіння відповідно) з гірким присмаком і характерним приємним запахом; її внесено до офіційних фармакопей багатьох країн. Сік плодів бергамоту, що отримують з ендокарпію плода після екстракції ефірних олій, упродовж тривалого часу розглядався як вторинний побічний продукт через його гіркий смак. Однак нещодавно він привернув увагу наукової спільноти у зв’язку з гіполіпідемічними, гіпоглікемічними, протизапальними та протипухлинними властивостями (Mollace et al., 2011; Impellizzeri et al., 2014; Risitano et al., 2014; Delle Monache et al., 2013; Navarra et al., 2014; Visalli et al., 2014).
Хімічний склад ЕОБ
Склад ЕОБ широко досліджувався та є достатньо відомим (Costa et al., 2010; Dugo and Bonaccorsi, 2013). Ця олія містить кілька біоактивних молекул, що мають потенційний сприятливий вплив на стан здоров’я.
ЕОБ складається з леткої (93-96%) та нелеткої (4-7%) фракцій, перша з яких включає моно- та сесквітерпенові вуглеводні, їх окислені похідні, аліфатичні альдегіди, спирти та ефіри (Dugo and Bonaccorsi, 2013). Головними речовинами ЕОБ є монотерпен лімонен (25-53%), а також окиснені сполуки: ліналоол (2-20%), ліналілацетат (15-40%), γ-терпінен, β-пінен (Mondello et al., 1998). Компонентами нелеткої фракції є пігменти, воски, кумарини та псоралени (наприклад, 5-метоксипсорален, відомий також як бергаптен чи 5-МОП – 0,2%) (Dugo et al., 2000). Через фототоксичність 5-МОП у парфумерії та косметології застосовується ЕОБ, очищена від фурокумаринів. Вакуумна дистиляція шкірки плодів бергамоту забезпечує продукцію високоякісної ЕОБ, повністю вільної від 5-МОП (Belsito et al., 2007).
Ліналоол, цитраль та ліналілацетат забезпечують характерний аромат олії рослин родини цитрусових (Fang et al., 2004), при цьому лімонен та пінен не дають запаху і є нестабільними компонентами, що руйнуються при контакті з теплом та світлом. Таким чином, їх також слід видаляти зі складу олії з метою подовження терміну зберігання (Reverchon and Iacuzio, 1997; Fang et al., 2004).
Промислове та медичне застосування ЕОБ
ЕОБ є однією з основних складників у парфумерії завдяки своїм властивостям фіксувати букет запахів та гармонізувати всі компоненти, посилюючи аромат. У фармацевтичній промисловості вона використовується для знищення неприємного запаху медичних засобів і у зв’язку з антисептичними та антибактеріальними властивостями; у кулінарії та кондитерській справі – як ароматизатор.
В італійській народній медицині ЕОБ застосовується як засіб від лихоманки та паразитарних захворювань; інфекційних процесів ротової порожнини, шкіри, дихальної та сечовидільної системи; гонококової інфекції; вагінального свербіння; тонзиліту та болю в горлі (Pendino, 1998). Як антисептичний та антибактеріальний агент ЕОБ сприяє загоюванню ран та застосовується в лікуванні гіпергідрозу.
ЕОБ широко використовується в ароматерапії, де отримала популярність як засіб для покращення настрою та зменшення помірних симптомів при стресіндукованих розладах (Halcon, 2002), а також для покращення сну (Wiebe, 2000). Ароматерапевтичний масаж із застосуванням ЕОБ здатен знижувати вираженість симптомів тривожності в пацієнтів з раком (Wilkinson et al., 2007).
Біологічна дія ЕОБ
Антимікробна дія
Відомо, що ЕОБ характеризується антибактеріальною та протигрибковою дією на цілу низку патогенів (Campylobacter jejuni, Escherichia coli O157, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, дерматофіти) (Karaca et al., 2007). Протикандидозний ефект ЕОБ, виявлений in vitro, свідчить про потенційну роль цієї субстанції в місцевому лікуванні таких інфекцій (Romano et al., 2005). Хітозанові плівки, що містили ЕОБ у концентраціях 0,5, 1, 2 та 3%, показали достовірний дозозалежний інгібіторний ефект на ріст Penicillium italicum (Sanchez-Gonzalez et al., 2010). Ефективність олії бергамоту та окремих її компонентів вивчалась in vitro у протидії звичним харчовим патогенам. Найбільш дієвим антибактеріальним складником виявився ліналоол (Fisher and Phillips, 2006).
Протизапальна дія
Протизапальна дія ЕОБ була продемонстрована в дослідах на щурах з набряком, індукованим карагенаном. Оптимальний ефект було отримано при дозуванні 0,10 мл/кг (Karaca et al., 2007).
Антипроліферативна дія
ЕОБ також знижує виживаність та гальмує проліферацію клітин нейробластоми через активацію багатьох біохімічних шляхів, що призводять до некротичної та апоптотичної клітинної смерті (Celia et al., 2013; Ursino et al., 2010). Russo та співавт. (2013) виявили, що сполучення лімонену та ліналілацетату демонструвало цитотоксичні властивості, що пояснює роль цих монотерпенів у загибелі пухлинних клітин під дією ЕОБ.
Нейропсихофармакологічні та нейропротекторні ефекти
Анксіолітична дія ЕОБ вивчалася шляхом призначення цієї олії щурам з подальшим вимірюванням рівнів кортикостерону плазми в порівнянні з дією діазепаму. ЕОБ (2,5%) та діазепам демонстрували подібні анксіолітичні ефекти та знижували рівень кортикостерону в плазмі при гострому стресі (Saiyudthong, Marsden, 2010).
В іншому експерименті ЕОБ викликала дозозалежне збільшення позаклітинних концентрацій аспартату, гліцину, таурину, γ-аміномасляної кислоти та глутамату (Morrone et al., 2007). ЕОБ у дозі 0,5 мл/кг при інтраперитонеальному введенні за 1 год до експериментальної оклюзії середньої мозкової артерії достовірно зменшувала розмір інфаркту при вимірюванні через 24 год, особливо в медіальній частині смугастого тіла та моторній корі, що було підтверджено дослідженням зрізів кори, зафарбованих 2,3,5-трифеніл‑2H-тетразолію хлоридом (Amantea et al., 2009).
Результати, отримані при дослідженні впливу певних фракцій ЕОБ на клітинні лінії, свідчать, що монотерпени цієї олії можуть бути нейропротекторними агентами (Corasaniti et al., 2007).
Аналгетична дія
Індукована капсаїцином ноцицептивна відповідь істотно знижується в разі введення ЕОБ у ділянку нанесення капсаїцину. Існує кілька досліджень на тему важливості ліналоолу в антиноцицепції під дією ЕОБ (Sakurada et al., 2009). В іншому випробуванні ін’єкція в задню лапу лабораторної тварини ліналоолу та ліналілацетату призводила до значного зниження ноцицептивної відповіді та була більш потужною, ніж аналогічна дія самої ЕОБ (Sakurada et al., 2011). Аналгетичний ефект ін’єкцій ЕОБ та ліналоолу також досліджувався на мишах з невропатичною гіперчутливістю внаслідок часткової перев’язки сідничного нерва. Результати показали, що і ЕОБ, і ліналоол знижували рівень механічної алодинії дозозалежним шляхом (Kuwahata et al., 2013).
Кардіотропна дія
Ще один фурокумарин ЕОБ бергамотин істотно зменшує вираженість електрокардіографічних змін, типових для спазмів вінцевих артерій, та частоту експериментальних серцевих аритмій, зумовлених вазопресином у морських свинок. При цьому бергамотин збільшує дозу серцевого глікозиду уабаїну, необхідну в експерименті для розвитку шлуночкових екстрасистолій, шлуночкових тахіаритмій та смерті. Ці результати свідчать, що бергамотин характеризується антиангінальними та антиаритмічними властивостями (Occhiuto and Circosta, 1996).
Відомо, що лектиноподібний рецептор окислених ліпопротеїнів низької щільності 1 (LOX‑1) задіяний у проліферації лейоміоцитів і формуванні т. зв. неоінтими в ушкоджених кровоносних судинах. В експериментальній моделі ангіопластики на щурах застосування до операції нелеткої фракції ЕОБ знизило проліферацію неоінтими, а також утворення вільних радикалів та експресію LOX‑1 (Mollace et al., 2008). Існують дані, що ЕОБ індукує дилатацію аорти в мишей шляхом активації калієвих каналів та пригнічення притоку Ca2+ (Kang et al., 2013). Це свідчить про те, що ЕОБ має потенціал вазодилататорного агента при серцево-судинних хворобах.
Клінічні дослідження
Наукове обґрунтування застосування ефірних олій в ароматерапевтичному лікуванні розладів настрою та стресів, у т. ч. тривожності, депресії та хронічного болю, полягає у фізіологічних та психологічних ефектах, які виникають при вдиханні летких компонентів олій. Вважається, що ці компоненти діють на структури лімбічної системи, а саме гіпокамп, гіпоталамус та грушоподібну область кори. Кілька клінічних та експериментальних досліджень продемонстрували, що ароматерапія здатна покращити настрій, пильність та когнітивні властивості. У деяких випробуваннях навіть були зафіксовані відповідні зміни електроенцефалограми. Ці ефекти пов’язують з дією летких компонентів олій, зокрема ЕОБ (Bagetta et al., 2010). Хоча механізми впливу ЕОБ на центральну нервову систему повністю не встановлені, існує думка, що вони можуть бути опосередковані вивільненням амінокислот, що взаємодіють з механізмами модуляції синаптичної пластичності.
Клінічні дослідження концентрувалися переважно на застосуванні ЕОБ в ароматерапії (інгаляція чи мануальний аромамасаж) при лікуванні тривожності та стресових станів. Автори проаналізували дані 10 клінічних досліджень на цю тему, у 2 із них повідомлено про незадовільний результат. У 4 дослідженнях оцінювали дію комбінацій ефірних олій на основі ЕОБ, а також олій лаванди (Lavandula angustifolia), кедра (Cedrus atlantica), іланг-ілангу (Cananga odorata) чи ладану (Boswellia carteri; Graham et al., 2003; Hwang, 2006; Chang, 2008; Hongratanaworakit, 2011). Інші 6 випробувань вивчали лише ЕОБ; 5 із них повідомили про сприятливу дію цієї олії, зокрема зниження частоти серцевих скорочень, артеріального тиску та вираженості стресової відповіді (Peng et al., 2009; Seo, 2009; Chang, Shen, 2011; Liu et al., 2013; Ni et al., 2013). Дослідження, присвячене ролі ароматерапії ЕОБ при лікуванні болю й нудоти в дітей та підлітків, що потребували трансплантації стовбурових клітин, переваг цього терапевтичного методу не виявило. На жаль, більшість досліджень не повідомило про параметри якості використовуваних ефірних олій.
Преклінічні дослідження безпечності ЕОБ
ЕОБ є широко застосовуваним ароматичним інгредієнтом косметичних засобів, котрі можуть наноситися на ділянки шкіри, що зазнають сонячного опромінення. Разом з тим такі компоненти, як бергаптен, цитроптен, бергамотен та інші фурокумарини, можуть спричиняти фототоксичну дію (Chouchi et al., 1996; Kejlova et al., 2007). Зокрема, псорален здатен індукувати рак шкіри через утворення ковалентних спайок ДНК при контакті із сонячним світлом чи опроміненням ультрафіолетовими променями типу А (Bakkali et al., 2008). На противагу цьому було повідомлено про фотопротекторну дію бергаптену на ушкодження ДНК під дією ультрафіолету (Chadwick et al., 1994). Через наявність псораленів засоби на основі ЕОБ мають фототоксичний, генотоксичний та канцерогенний ризик. Однак шар олії на поверхні шкіри не має сенсибілізуючих властивостей, якщо цю олію не втирати. Крім того, було показано, що ЕОБ не подразнює шкіру (Oppenheim, 1947).
Trombetta та співавт. (2010) вивчали генотоксичну дію спиртових екстрактів бергамоту. Автори встановили, що такі екстракти не мають генотоксичних властивостей навіть після метаболічного перетворення. Однак з метою гарантії безпеки слід очищати ЕОБ від бергаптену та інших фототоксичних складників, отримуючи таким чином вільну від фурокумаринів олію. Застосування останньої в місцевих засобах можна вважати безпечним (Belsito et al., 2007). Слід зазначити, що проблема безпеки є невіддільною від питань якості та чистоти олії, а також наявності домішок. Відповідність стандартам ЕОБ може визначатися за допомогою енантіоселективної газової хроматографії (Schipilliti et al., 2011).
Побічні ефекти
Незважаючи на широке застосування ЕОБ, існує мало повідомлень про фототоксичні реакції, викликані ароматерапією за допомогою цієї олії. У 1916 р. Freund вперше описав серію з 4 випадків виникнення інтенсивної пігментації в місці нанесення одеколону перед сонячним опроміненням. Він спостерігав аналогічний феномен після експериментального нанесення ЕОБ – одного зі складників тогочасного одеколону (Oppenheim, 1947). Гіперпігментація шиї, обличчя, рук чи тулуба після контакту із сонячним світлом пов’язується з дією псораленів, тому після впровадження очистки ЕОБ від цих речовин кількість таких випадків значно зменшилася.
ЕОБ, багата на 5-MOП, застосовувалася як продукт для посилення засмаги впродовж багатьох років. У 1995 р. подібне використання було заборонено. Токсичні реакції під дією ЕОБ можуть виникати через наявність псораленів чи надмірне опромінення ультрафіолетовими променями типу А. Нашкірне нанесення псораленів здатне збільшувати ймовірність реакцій фоточутливості. Для уникнення фототоксичної та фотоканцерогенної дії Міжнародна парфумерна асоціація (IFRA) рекомендує лімітувати вміст ЕОБ у засобах, що наносяться на відкриті ділянки шкіри, до 0,4% (Herr et al., 2007).
Описані 2 випадки розвитку бульозних фототоксичних шкірних реакцій (локалізованої та генералізованої) через 48-72 год після контакту з ультрафіолетом в осіб, що піддавалися ароматерапії з використанням ЕОБ. У 1-му випадку жінка застосовувала ЕОБ для ароматерапії за 3 дні до сеансу засмаги тривалістю кілька годин. У 2-му – жінка відвідувала сауну з процедурами ароматерапії ЕОБ за 2 дні до опромінення ультрафіолетовими променями типу А. Шкірні ураження розвивалися поступово впродовж 48-72 год. Обидві пацієнтки не використовували будь-яких інших засобів чи кремів, що могли б викликати таку реакцію (Kaddu et al., 2001).
Інший цікавий випадок стосується 44-річного чоловіка, що випивав до 4 л чорного чаю щодня протягом 25 років. У зв’язку з болем у шлунку пацієнт змінив звичну марку чаю на інший, що містив ЕОБ у тій самій кількості. Через тиждень він відзначив м’язові судоми, які тривали упродовж 5 тиж. Крім того, у чоловіка виникли тики, дистальна парестезія та відчуття підвищеного тиску в очах, яке асоціювалося з порушенням зору. Неврологічне обстеження підтвердило зниження гостроти зору та наявність тиків. Через 5 міс пацієнт запідозрив зв’язок між симптомами та вживанням чаю і повернувся до звичної марки без бергамоту. Протягом 1 тиж симптоми повністю зникли. Надалі чоловік встановив, що симптоми повертаються при вживанні більше 1 л чаю на добу. Побічні ефекти цього напою можна пояснити потенційними властивостями бергаптену як селективного блокатора калієвих каналів аксолеми, що може провокувати надмірну збудливість мембрани аксонів та фазові зміни калієвих потоків. Ці патофізіологічні зміни є основою розвитку тиків та судом. Тривале відкриття потенціалзалежних натрієвих каналів під дією бергаптену також може посилювати гіперзбудливість нейронів (Finsterer, 2002).
Висновки
ЕОБ традиційно застосовується в італійській народній медицині для виготовлення місцевих антисептичних засобів чи препаратів для загоєння невеликих ран та ушкоджень. ЕОБ зазвичай добре переноситься, хоча вона має певні фотосенсибілізуючі властивості через наявність у складі фурокумаринів, зокрема 5-МОП. У зв’язку з цим упродовж останніх декад для виготовлення топічних засобів використовується ЕОБ, очищена від псораленів. При цьому існує тільки кілька повідомлень про фототоксичні реакції ароматерапії з використанням ЕОБ.
Було продемонстровано кілька біологічних ефектів ЕОБ, серед яких антимікробний, протизапальний, антипроліферативний та аналгетичний, а також сприятливий вплив на центральну нервову та кардіоваскулярну системи. Хоча зазначені ефекти свідчать про потенційну можливість клінічного застосування ЕОБ у майбутньому, на сьогодні опубліковано лише дослідження, які показали, що ароматерапія з використанням ЕОБ здатна знижувати тривожність та рівень стресу.
Navarra M., Mannucci C., Delbo M., Calapai G. Citrus bergamia essential oil: from basic research to clinical application. Front Pharmacol. 2015; 6: 36
Переклала з англ. Лариса Стрільчук
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 19 (440), жовтень 2018 р.