Werkzame bestanddelen

WERKZAME BESTANDDELEN:
Door technische ontwikkelingen en analyse van de etherische oliën door gaschromatografie zijn de werkzame bestanddelen van etherische olie meer in de bekendheid gekomen. Voor therapeuten maar ook voor leken is het belangrijk te weten of ze met een veilige olie te maken hebben of met een giftige, een urinedrijvende, een slijmoplossende, een krampoplossende, een blaartrekkende, een carcinogene, een huidverzorgende, een wondhelende, een antidepressieve, tegen bacteriën, virussen, schimmels, enz.
Indien men olie inkoopt in iets grotere hoeveelheden van bijvoorbeeld een liter, zal men automatisch bij de goede leverancier een gaschromatografische analyse ontvangen, waaraan men kan zien welke bestanddelen de olie bevat en in welke percentages. Een therapeut die de werkzame bestanddelen kent, kan zijn behandeling hierop afstellen en een olie zoeken bij de desbetreffende kwaal.

Kruiden met etherische olie als hoofdstof.
Etherische olie heeft op zich niets te maken met ether, wat een vluchtige scheikundige verbinding is die bekend staat als narcoticum.
Etherische oliën zijn stoffen in een hoop planten die vluchtig zijn en weinig of niet oplosbaar in water. Ze ruiken sterk en meestal aangenaam en zijn opgebouwd uit koolwaterstoffen die zijn opgebouwd uit koolstofatomen (C) en waterstofatomen (H). Er zijn allerlei verbindingen mogelijk, met zuurstof atomen (O), zwavel- (S) en stikstof atomen (N). Etherische olie bestaan uit de moleculen van 15-20 koolstofatomen die vluchtig zijn. Ze reageren met licht, temperatuur en zuurstof, waardoor ze oxideren en dan minder houdbaar worden, maar ook irriterend, sensitiverend, enz.
Belangrijk is om een etherische olie in zijn geheel te bekijken op inhoudstoffen. Veel oliën hebben 100-300 stoffen, sporen, enz. Wanneer hierbij een toxische stof gevonden wordt, wil dat niet zeggen dat de olie gevaarlijk is. Belangrijk is dan om te weten waar het om gaat, het percentage, of het een hoofdbestanddeel is, een spoor of anderszins.
Medicinaal gezien houdt men alleen rekening met planten die een hoog gehalte aan etherische olie hebben, van 0,1% tot 10%. Dit zijn vooral vertegenwoordigers van de lipbloemigen en de schermbloemigen. In de planten zijn de oliën te vinden in cellen, gangen of in klierweefsel. Soms komen ze te voorschijn bij kneuzing of bij drogen, meestal pas bij de verschillende vormen van destillatie. Een etherische olie bestaat uit verschillende stoffen, tot tientallen samengestelde stoffen. Alle medicinale planten met etherische oliën hebben de volgende genezende werkingen gemeen: bij min of meer geprikkelde huid worden ontstekingen voorkomen of genezen; hoest verlichtend door het oplossen van slijm; urinedrijvend; krampverlichtend en versterkend op maag, darmen, lever en gal; bestreden worden de oorzaken van gisting in de darmen, bacteriën en mogelijk ook virussen. Bestrijden wil hier echter nog niet zeggen dat de veroorzakers van de klachten ook gedood worden.

Planten bevatten essentiële oliën en eenmaal geproduceerd geven ze die af in de vorm van geurige bloemen, of ze slaan ze op en verdampen bij het sterven van de plant of anderszins. De geuren zijn bedoeld om insecten aan te trekken, of om planteneters af te schrikken. De muntfamilie geeft een geur af als ze aangeraakt worden om planteneters te waarschuwen. De olie in het kernhout van de rozensoorten, sandelhout, ceder en callitris intratropica is bedoeld als bescherming tegen micro-organismen en insecten. De afscheidingen van oleoresins van wierook, mirre, benzoë zijn eveneens bedoeld om pathogene micro-organismen te doden. Normaal worden deze resins zeer langzeem geproduceerd, maar in zeer grote mate bij verwondingen van de stam, om de rest van het organisme te beschermen en de soort in stand te houden.

De Griekse filosoof Democritus 460-370 voor Chr. gaf al aan dat materie bestond uit individuele deeltjes, atomos, onzichtbaar, waarvan het moderne woord atoom is afgeleid. Aristoteles en Plato verwierpen deze theorie en gingen er van uit dat materie bestond uit verschillende delen van de vier oude elementen: aarde, lucht, vuur en water. In de negentiende eeuw blies John Dalton de atoomtheorie nieuw leven in. De theorie dat materie bestaat uit deeltjes, atomen, werd bewaarheid door de X-rays van Wilhelm Röntgen in 1895.

Enige begrippen:
Alle materie bestaat uit drie delen:
     Elektronen e-, negatief geladen
      Protonen p+, positief geladen
     Neutronen n, neutraal, geen lading.
Neutronen en protonen hebben hetzelfde gewicht, 1 amu (atomic mass unit). Elektronen zijn kleiner en lichter.
Elektronen en protonen zijn elektrisch in balans omdat de negatieve lading van een elektron precies dezelfde zwaarte heeft als de positieve lading van een proton.
Als elektronen, protonen en neutronen samen moleculen vormen zijn het aantal protonen gelijk aan het aantal elektronen. Daardoor zijn de atomen elektrisch neutraal en stabiel. Het aantal neutronen per atoom kan variëren.

*Een atoom: het kleinste deel van een element dat kan bestaan.
*Een element: bestaat uit een substantie van chemisch identieke atomen.
*Een molecuul: het kleinste deel van een element of verbinding dat op zich kan bestaan.
*Een verbinding: een stof die bestaat uit door gewicht samengevoegde elementen.
*Een ion: is een elektrisch geladen atoom of groep atomen.

Alle etherische oliën zijn aromatisch, zwak of sterk, prettig of onprettig, vies, heerlijk, enz.
De geur is niet belangrijk voor de werking. Onafhankelijk van het aanwezig of afwezig zijn van geur, zullen de etherische oliën bij verdamping opgenomen worden door de ademhaling en hun respectievelijke werking in het lichaam uitoefenen.

ATOOMGEWICHT:

Het atoomgewicht van alle etherische oliën verkregen door stoomdestillatie is laag, meestal beneden 300 amu tot 500 amu en elke olie of stof met een amu minder dan 500 kan de menselijke huid penetreren, zenuwbanen volgen, de meridianen doorkruisen, de bloed-hersenbarrière passeren, therapeutisch werken op cellulair niveau, intracellulair niveau, inclusief cellulair geheugen of DNA.
Etherische olie, toegepast op het menselijk lichaam, doet hetzelfde wat het in de plant doet:

circuleren door het weefsel, het passeren van celwanden, verwijderen van afvalstoffen, cellen voorzien van zuurstof, verwijderen van zware metalen en andere vergiften, door de lever, darmen, transpiratie, longen en nieren. Ook verhogen ze het vermogen om vitaminen, mineralen en andere voedingstoffen op te nemen. Ze werken als neurotransmitters, boodschappers, supervisors, peptiden, steroïden, hormonen, enzymen, vitaminen.

De bloed-hersenbarrière is een extra bescherming voor de hersenen, door het tegenhouden van bijvoorbeeld bacteriën om infecties te voorkomen, aangezien in een volgroeid brein geen herstel van cellen kan plaatsvinden, in tegenstelling tot de andere delen van het lichaam. Er zijn voordelen en nadelen, zie wikipedia.

Wat oplosmiddelen bij de schildersziekte in negatieve zin doen, bijvoorbeeld benzeen, tolueen, xyleen, enz., doen etherische oliën eveneens, maar dan meestal in positieve zin. Neem benzeen C6H6 met een amu van (6x12)+(6x1)= 78 amu. Dit zijn stoffen die eveneens de bloed-hersenbarrière passeren, evenals cocaïne, heroïne, nicotine, enz. met desastreuze gevolgen.

Moleculair gewicht heeft invloed op het gedrag van etherische oliën wat betreft viscositeit, volatiliteit en half-life van een olie, maar ook de moleculaire vorm en grootte.

Half-life is de tijd die 50% van een hoeveelheid van een etherische olie aromatisch actief is als geur of therapeutisch in het lichaam. Hoe hoger het moleculaire gewicht, des te langer zal een aangebrachte olie zijn geur behouden en des te langer zal de olie actief blijven in het lichaam voordat die door de stofwisseling wordt uitgescheiden. Ook, hoe meer viskeus een olie is, des te langer is het half-life.

Viscositeit is de dikte van een vloeistof. Oliën met veel sesquiterpenen zijn minder volatiel en minder geurig dan oliën met veel monoterpenen. Hetzelfde geldt voor de volatiliteit, het vermogen van een vloeistof om te verdampen of te vervliegen.
Hoe meer viskeus een olie is, des te minder volatiel is de olie en vice versa.

Water is H2O, iedere molecule heeft 2 waterstof atomen en 1 zuurstof atoom. Het atoomgewicht van waterstof is 1 amu (atomic mass units), van zuurstof 16 amu. Het moleculaire gewicht van H2O is dus 2 waterstof atomen + 1 zuurstof atoom = (2x1) + (1x 16) = 18 amu.

In etherische olie vinden we veel phenolen en phenylpropanoïden, bijvoorbeeld
C9H12O, d.w.z. 9 koolstofatomen, 12 waterstof en 1 zuurstof atoom. Het moleculaire gewicht van deze formule is dus (9x12) + (12x1) + (1x16) = 108 + 12 + 16 = 136 amu. Dit is een van de kleinste phenylpropanoïden en die is even zwaar als een monoterpeen.
Monoterpenen, C10H16, zijn veel voorkomende terpenen in etherische oliën. Iedere molecule bevat 10 koolstof atomen en 16 waterstof atomen. Het atoomgewicht is (10x12) + (16x1) = 120 + 16 = 136 amu.

Sesquiterpenen: C15H24, hebben een atomair gewicht van (15x12) + (24x1) = 180 + 24 = 204 amu, dus zwaarder dan de twee vorige bestanddelen.

Diterpenen: C20 H32 atoomgewicht: 272

Triterpenen: C30 H48 atoomgewicht 408

Tetraterpenen: C40 H64 atoomgewicht 544

*Isomeren: veel bestanddelen hebben dezelfde moleculaire formule en bevatten hetzelfde aantal atomen van dezelfde elementen, maar de atomen zijn verschillend gerangschikt. We onderscheiden: functionele isomeren bijvoorbeeld dimethylether en ethanol. Geometrische isomeren, a en b pineen en optische isomeren. Geranial (a-citral) en neral (b-citral) zijn voorbeelden van cis/trans isomerisch alcoholische moleculen in etherische oliën. Zo heeft d-limoneen een citrusgeur en l-limoneen een terpentijngeur, terwijl d-linalool een bloemachtig-houtachtige geur heeft en l-linalool een bloemachtige geur die lijkt op petitgrain; d-carvon wordt gevonden in karwij en l-carvon in muntolie.

*Chirale moleculen: zijn ongelijk aan hun spiegelbeeld. Als er slechts één van deze spiegelbeelden aanwezig is spreekt men van enantiomeer zuivere stoffen. Er is behoefte aan enantiomeer zuivere medicijnen, omdat men heeft ontdekt dat de twee enantiomeren in veel gevallen een verschillende biologische werking bleken te hebben, terwijl ze verder dezelfde chemische eigenschappen bezitten. (softenon: het “verkeerde” enantiomeer bleek misvormingen te veroorzaken). Minder ernstige stoffen zijn bijvoorbeeld limoneen, waarvan de enantiomeren verschillend smaken of ruiken: respectievelijk: zoet of bitter en citroengeur of sinaasappelgeur.
Enantiomeer zuivere bouwstenen die in de natuur voorkomen zijn de aminozuren waaruit eiwitten zijn opgebouwd.

Een geur kan alleen ontstaan als de moleculen van een substantie (de essentiële olie in een plant) zich kunnen vermengen met gas of lucht en dus volatiel zijn en in staat zijn om de geurreceptoren in de neus te activeren. De menselijke neus heeft 10 miljoen receptoren.
Koolwaterstoffen: hydrogeen: waterstof, carbon: koolstof. De eenvoudigste is methaan CH4, een hoogst brandbaar, kleurloos, reukloos gas.

De aromatische en andere grondstoffen:
De olieproducerende groep bestaat uit dertig plantenfamilies met een kleine honderd soorten. De specerijen (piment, kruidnagel, nootmuskaat, gember, enz.) komen over het algemeen uit de tropische landen. De kruiden (lavendel, rozemarijn, tijm, venkel, dille, laurier, enz.) groeien over het algemeen in gematigde klimaten. Het “chemotype” van een plant is afhankelijk van grond, kweekwijze, klimaat, destillatie, enz. Hierdoor kunnen grote verschillen ontstaan in een plant, bijvoorbeeld tijm. Het overheersende bestanddeel geeft dan aan welk chemotype het is.

De chemische samenstelling:
Etherische oliën bestaan uit een aantal chemische componenten, die als bouwstenen waterstof, koolstof en zuurstof hebben. De hoofdbestanddelen ontstaan tijdens de biosynthese. Planten halen onder invloed van licht stikstof (CO2) uit de lucht en water uit de grond (H2O). Dit zet de plant om in suikers of koolhydraten die verder gebruikt worden bij de ingewikkelde biosynthese.
Terpenen (8000) en terpenoïde (40.000) moleculen zijn de meest voorkomende natuurstoffen die tijdens een biosynthese worden gevormd uit zogenaamde actieve isoprenen, t.w. isopentenyldiphosfaat bijvoorbeeld dimethylallyldiphosfaat. Deze komen hoofdzakelijk in planten voor. Twee of meerdere van deze isopreeneenheden worden verbonden in een kop-staart verbinding. De verbindingen die zo ontstaan bezitten meestal een aantal koolstofatomen, deelbaar door het getal 5, ontdekt door Ruzicka 1921. Monoterpenen bestaan uit 2 isopreen eenheden, sesquiterpenen uit 3, diterpenen uit 4 en triterpenen uit 6 isopreen eenheden.
De winning van de olie beïnvloedt de inhoud van de terpenen. In citrusoliën, gewonnen door expressie zijn de aanwezige terpenen gelijk aan die in het levende plantenmateriaal en 90% bestaat uit limoneen. Bij stoomdestillatie is dit veel minder, evenals bij oplosextractie, waar soms helemaal geen terpenen meer in zitten.
Door veranderingen, bijvoorbeeld oxidatie, kan verlies van enkele of meerdere koolstofatomen optreden, ook vermeerdering kan optreden. De jonge planten leveren de terpeen koolwaterstoffen, de oudere planten in toenemende mate zuuurstof-houdende derivaten zoals: alcoholen, aldehyden, ketonen. Ze hebben een geringe dichtheid 0,83-0,87.
Een interessant kenmerk van veel terpenen is dat beide enantiomeren bestaan in de natuur. In sommige gevallen produceert een plantensoort slechts een van de enantiomeren, terwijl een andere plantensoort beide enatiomeren kan produceren.

We onderscheiden:
*Koolwaterstoffen, die voornamelijk bestaan uit terpenen: Terpenen worden gevormd door isopreeneenheden. Twee isopreeneenheden vormen een terpeeneenheid. De terpenen kan men onderverdelen in isopreeneenheden. Ze worden geclassificeerd volgens het aantal isopreen eenheden dat hun moleculen bevatten. Terpenen met 5 koolstofatomen noemt men:
Hemiterpenen C5, monoterpenen C10, sesquiterpenen C15, diterpenen C20, triterpenen C30 tetraterpenen C50, en polyterpenen of hogere polymeren.
*Componenten verbonden met zuurstof, te weten: esters, aldehyden, ketonen, alcohols, fenolen, oxiden.
*andere componenten die soms voorkomen: stikstofverbindingen, lactonen, zuren, zwavelverbindingen en veel sporenelementen.
*Alcohol, algemeen:
Alcoholen bestaan natuurlijk, als vrij bestanddeel of in combinatie met een terpeen of ester. Als een terpeen is bevestigd aan een oxygeen atoom en een hydrogeen atoom heb je een alcohol. Ze hebben zo goed als geen giftige stoffen die reageren in het lichaam of op de huid en worden beschouwd veilig door iedereen gebruikt te kunnen worden, ook door baby’s en kinderen. Lavendel, geranium en bergamot hebben eigenschappen die de groei van geur veroorzakende bacteriën tegengaan en kunnen daarom als natuurlijk deodorant gebruikt worden. Men zou deze drie kunnen mengen met alcohol. Alcohol wordt gevonden in de monoterpenen, sesquiterpenen en diterpenen, zie verderop.
Meestal eindigen de namen op –ol, bv. linalol in lavendel en ylang ylang; geraniol in geranium en roos; nerol in neroli.

Terpenen:
Terpenen of isoprenoiden worden afgeleid van isopreen, komen in bijna alle etherische oliën voor en worden gevormd in levende olieproducerende plantencellen door middel van gecompliceerde chemische processen, maar ook in dieren en micro-organismen. Er zijn ongeveer 8000 terpenen beschreven en er zijn meer dan 40.000 terpenoiden bekend. In etherische olie komen de volgende terpenen voor: monoterpenen – sesquiterpenen – diterpenen – triterpenen – tetraterpenen. De laatste twee alleen in sporen. Kleine hoeveelheden worden gevonden in geperste citrusoliën en in jasmijn en neroli door oplosextractie.
Terpenen zijn hydrocarbons die bestaan uit C en H atomen. Door oxidatie kunnen ze veranderen in terpeen-alcohols, -ethers, -aldehyden, -ketonen, -esters, -oxides en andere varianten.
HEMITERPENEN: (C5)
Hemiterpenen zijn “halve” terpenen met 5 koolstofatomen. Er is hier maar één isopreeneenheid aanwezig. Hiervan zijn er ongeveer 25 bekend: prenol – 3-methyl-3-buten-2-ol – tiglinezuur – angelicazuur – seneciozuur – isovaleriaanzuur. Komen zelden in de natuur voor.