Μελέτη παραγόντων που επηρεάζουν τη συγκέντρωση των αντιοξειδωτικών συστατικών και το περιεχόμενο και τη σύσταση των αιθέριων ελαίων διαφόρων ειδών εσπεριδοειδών (citrus)

Abstract

Essential oils and juice are the most important citrus products due to their pharmaceutical uses and dietary value, respectively. The content of the essential oils and antioxidant compounds of citrus is affected from various biotic and abiotic factors ie. genotype, the maturation stage of the fruits, plant growth regulators (G.R), drought stress and salt stress.The specie and the cultivar-genotype, affect the essential oil content and composition of Citrus fruits. The essential oil content in the peel varies between 0.79-4.25%. From the examined cultivars, Murkott variety of mandarins, Maqvities from oranges, Eureka from lemons and Du Reggio from bergamot, accumulate larger quantities of essential oilsin the peel. Additionally, other kinds of Citrus plants ie.Citron, bitter orange, kumquat and C. volcameriana contain 0.83, 2.66, 1.12 and 0.79% essential oils in the peel of the fruits, respectively.The main components of the essential oils from the peel of the Citrus fruits grown in Greece, is limonene (68.13-94.65%), γ-terpinene (4.83-18.43%) and myrcene (2.40-2.93%) for the mandarin oils, limonene (91.13-94.26%) and myrcene (2.56-3.02%), for the oranges, limonene (44.85-80.44%), γ-terpinene (9.31-15.47%), β-pinene (8.94-12.24%), citral Z (0.34-2.64%) and citral E (0.16-3.48%),for the lemons and limonene (40.79-63.45%), γ-terpinene (8.94%), linalyl acetate (4.34-10.36%) and linalool (4.16-32.60%), for the bergamot. Furthermore, the major constituents of C. volcameriana essential oil from the peel are: limonene (70.49%), γ-terpinene (10.33%), sabinene (5.33%) and myrcene (2.20%), for the bitter orange essential oils: limonene (93.06%) and myrcene (2.79%), for the Citron essential oils: limonene (51.09%), γ-terpinene (20.26%), tr-and cis-β-ocimene (3.70% and 2.80%) and citral E (3.49%),and kumquat essential oils: limonene and myrcene with corresponding concentrations 94.55 and 2.64%. Between different samples of the essential oils have emerged both qualitative and quantitative differences by the effect of the cultivar.The essential oil content, greatly increases in the peel of the bitter orange ripe fruitswith a maximum concentration of 2.17% in September (3rd sampling). In the essential oils from Citrumelo peel 24 compounds identified. The main volatile components from the peel of the bitter orange essential oil are: limonene, linalool, β-pinene, linalyl acetate, myrcene while from the Citrumelo essential oils are: b-myrcene, limonene, caryophyllene, b-germacrene and b-pinene.Under the influence of MEL, salicylic (SA) and gibberellic acid (GA),promoted the leaf essential oil content in the bitter orange seedling. In the leaf essential oils22 compounds identified, with major compounds: limonene (22.62-40.65%), linalool (19.66-40.79%), methyl N-methylanthranilate (22.93%)-13.62, linalyl acetate (3.38-3.06%), geranial (1.09-2.21%) and α-terpineol (1.03-2.24%). In case where the plants irrigated with water equal to 66% of water capacity yielded the higher concentration of essential oils (0.86%). In the treatments of 50 and 100 mM NaCl, the leaf essential oil content seemed to increase proportionately with the level of salinity. Drought stress limits the leaf monoterpene hydrocarbons content and increases the concentration of oxygenated monoterpenes, while salinity increases the concentration of monoterpene hydrocarbons and reduces the content of oxygenated monoterpenes, in the leaf essential oils of bitter orange seedling.

Τα αιθέρια έλαια και ο χυμός είναι από τα σημαντικότερα προϊόντα που παράγονται από τα εσπεριδοειδή, εξαιτίας της χρήσης στη φαρμακοβιομηχανία και κοσμετολογία και της διαιτητικής τους αξίας, αντίστοιχα. Η συγκέντρωσή των αιθερίων ελαίων και των αντιοξειδωτικών συστατικών των εσπεριδοειδών εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, τόσο ενδογενείς όσο και περιβαλλοντικούς. Για το λόγο αυτό στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν μερικοί από τους παράγοντες όπως είναι ο γενότυπος, το στάδιο ωρίμανσης, το είδος του ιστού, οι ρυθμιστές αύξησης και οι καταπονήσεις λόγω έλλειψης νερού και αλατότητας NaCl, που μπορεί να επηρεάζουν τη συγκέντρωση των αντιοξειδωτικών συστατικών και το περιεχόμενο και τη σύσταση των αιθερίων ελαίων στα εσπεριδοειδή.Το είδος και η ποικιλία-γενότυπος, επιδρούν στη σύσταση των αιθερίων ελαίων των εσπεριδοειδών. Η περιεκτικότητα του αιθερίου ελαίου στο φλοιό των καρπών κυμαίνεται μεταξύ 0.79-4.25%. Από τις ποικιλίες που μελετήθηκαν, η Murkott από τα μανταρίνια, η Maqvities από τα πορτοκάλια, η Eureka από τα λεμόνια και η Du Reggio από το περγαμόντο συσσωρεύουν τις μεγαλύτερες ποσότητες αιθερίου ελαίου στο flavedo των καρπών. Επιπλέον τα είδη κιτριά, νεραντζιά, κουμκουάτ και C. volcameriana περιέχουν 0.83, 2.66, 1.12 και 0.79% αιθέρια έλαια στο φλοιό των καρπών, αντίστοιχα.Τα κύρια συστατικά των αιθερίων ελαίων από το φλοιό των καρπών εσπεριδοειδών που καλλιεργούνται στην Ελλάδα, είναι το limonene (68.13-94.65%), το γ-terpinene (4.83-18.43%) και το myrcene (2.40-2.93%) για τα μανταρίνια, το limonene (91.13-94.26%) και το myrcene (2.56-3.02%) για τα πορτοκάλια, το limonene (44.85-80.44%), το γ-terpinene (9.31-15.47%), το β-pinene (7.74-12.24%), η citral Z (0.34-2.64%) και η citral E (0.16-3.48%) για τα λεμόνια και το limonene (40.79-63.45%), το γ-terpinene (8.94%),το linalyl acetate (4.34-10.36%)και η linalool (4.16-32.60%) για το περγαμόντο. Κύρια συστατικά του αιθερίου ελαίου των καρπών C. volcameriana είναι το limonene (70.49%), το γ-terpinene (10.33%), το sabinene (5.33%) και το myrcene (2.20%), των καρπών νεραντζιάς, το limonene (93.06%) και το myrcene, (2.79%), της κιτριάς, τα limonene (51.09%), γ-terpinene (20.26%), tr-και cis-β-ocimene (3.70% και 2.80%) και citral E (3.49%) και του κουμκουάτ τα limonene και myrcene με αντίστοιχες συγκεντρώσεις 94.55 και 2.64%. Μεταξύ των δειγμάτων αιθερίων ελαίων προέκυψαν τόσο ποσοτικές όσο και ποιοτικές διαφορές, υπό την επίδραση διαφορετικών γενοτύπων από διάφορα είδη εσπεριδοειδών.Στους καρπούς νεραντζιάς η συγκέντρωση των αιθερίων ελαίων αυξάνει σημαντικά καθώς ωριμάζουν οι καρποί δίνοντας τη μέγιστη απόδοση 2.17% τον Σεπτέμβριο (3η δειγματοληψία). Στα δείγματα των αιθερίων ελαίων Citrumelo ταυτοποιήθηκαν 24 ενώσεις. Τα κύρια πτητικά συστατικά που χαρακτηρίζουν το αιθέριο έλαιο των καρπών νεραντζιάς είναι τα: limonene, linalool, β-pinene, myrcene και linalyl acetate, ενώ των καρπών Citrumelo τα: β-caryophyllene, myrcene, limonene, β-germacrene και β-pinene.Υπό την επίδραση της ΜΕΛ, του σαλικυλικού και του γιββερελλικού οξέος αυξήθηκε το περιεχόμενο αιθέριο έλαιο στα φύλλα των σποροφύτων νεραντζιάς. Στα δείγματα των αιθερίων ελαίων ταυτοποιήθηκαν 22 ενώσεις, μεταξύ των οποίων τα κύρια συστατικά είναι: το limonene (22.62-40.65%), η linalool (19.66-40.79%), το methyl N-methylanthranilate (13.62-22.93%), linalyl acetate (3.38-6.29%), η geranial (1.09-2.21%) και η α-terpineol (1.03-2.24).Στην περίπτωση όπου τα φυτά αρδεύτηκαν με νερό ίσο με το 66% της υδατοϊκανότητας απέδωσαν τη μεγαλύτερη συγκέντρωση αιθερίου ελαίου (0.86%). Στις μεταχειρίσεις των 50 και 100 mM NaCl το συνολικό περιεχόμενο των φύλλων σε αιθέρια έλαια φάνηκε να αυξάνεται αναλογικά με το επίπεδο της αλατότητας. Υπό την επίδραση της υδατικής καταπόνησης περιορίζεται το περιεχόμενο των μονοτερπενίων υδατανθράκων και αυξάνεται η συγκέντρωση των οξυγονούχων μονοτερπενίων, ενώ υπό την επίδραση της αλατότητας αυξάνεται η συγκέντρωση των μονοτερπενίων υδατανθράκων και μειώνεται το περιεχόμενο των οξυγονούχων μονοτερπενίων στα αιθέρια έλαια των φύλλων σποροφύτων νεραντζιάς.