Citrus eteriska oljor i aromaterapi: Terapeutiska effekter och mekanismer

5. Aromaterapi med Citrus EOs för hälsa och behandling av sjukdomar

5.1. Oxidativ stress

Klicka här för att få Cistanche för anti-aging

Fria radikaler, som t.exreaktiva syrearter(ROS), end reaktiva kvävearter(RNS) produceras under cellulär aerob andning i mitokondrier (endogen). ROS är ocksåproduceras när huden utsätts för ultraviolett ljus(UV) ljus (UV-A; 320–400 nm och UV-B; 290–320 nm) och detta är känt som det exogena ursprunget för fria radikaler. Förutom ROS, superoxidanjonradikal (*O2 •– ), väteperoxid (H2O2), hydroxylradikal (*OH), singlettsyre (*O2), lipidperoxider (LOOH) och deras radikaler (LOO*) bildas också som deltar i hudens åldrandeprocess, fototoxicitet, induktion av inflammation och inflammationsinducerade maligna tumörer [115–119]. De fria radikalerna angriper och degenererar strukturella molekyler, såsom kollagen; och funktionella biomolekyler, såsom RNA och DNA, fettsyror, proteiner och andra väsentliga molekyler. Detta ger upphov till flera komplikationer som resulterar i åldrande, inflammation, cancer,Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, diabetes, ateroskleros, leversjukdom, etc. Oxidativ stress är en av huvudorsakerna bakom allergiska och inflammatoriska hudsjukdomar, t.ex. atopisk dermatit, urtikaria och psoriasis. Dessutom mikrobiella infektioner, t.ex. som orsakas avS. aureus, kan förvärra den skadade och skadade huden genom produktion av ROS [120]. Aerob andning på cellnivå sker i mitokondrierna. Den senare är en dubbelväggig organell (i eukaryota celler) som utför aerob andning och producerar adenosintrifosfat (ATP). ATP är den användbara formen av den kemiska energi som förbrukas av cellen i dess olika funktioner.

Vid sjuka tillstånd, som t.exAlzheimers sjukdom, demens eller åldrande, mitokondrierna genomgår ett dysfunktionellt stadium under vilket oxiderande fria radikaler genereras i överdrivna mängder, vilket så småningom leder till oxidativ stress och oxidativa skador på väsentliga molekyler i cellen och slutligen patologiska abnormiteter. Beta-amyloid (A ) är en initiator av reaktiva syreämnen (ROS) och reaktiva kväveämnen (RNS). De fria radikalerna angriper och skadar de essentiella molekylerna som finns i cellen inklusive membranlipider och cellulära organeller och genererar mitokondriella toxiner, såsom hydroxynonenal (HNE) och malondialdehyd. När det membranbundna jonselektiva ATPaset skadas på grund av oxidativ stress, stimulerar det NMDA-receptorerna, membranattackkomplexet (MAC) och jonspecifikt A porbildning. Som ett resultat ökar ett inflöde av kalciumjoner och följaktligen cytosolisk och mitokondriell kalciumbelastning. I nästa steg riktar sig cellulär amyloid mot essentiella enzymer, nämligen cytokrom-C-oxidas, -ketoglutaratdehydrogenas, pyruvatdehydrogenas och mangansuperoxiddismutas (MnSOD). Detta orsakar skada på mitokondriella DNA och i slutändan fragmentering av strukturen. A stimulerar stressinducerade proteinkinaser-p38, c-jun N-terminalt kinas (JNK) och tumörsuppressorprotein (P53) vilket leder till apoptos eller cellulär skada.

Under naturliga och hälsosamma fysiologiska tillstånd neutraliseras de genererade fria radikalerna till icke-radikalformer under inverkan av vissa enzymer, t.ex. katalas (CAT) och hydroxiperoxidas. I akuta och kroniska fall eller låg immunitet blir produktionen av fria radikaler radikalt hög. För att utveckla detta, stimulerar produkter av lipidperoxidation fosforylering och aggregering av tau-proteiner. Det senare hämmar komplex-I i en cell under oxidativ stress, och alltför stora mängder ROS och RNS produceras vid komplex I och III. I slutskedet sjunker mitokondriell membranpotential (MMP) och porerna för permeabilitet-övergång (ψm) öppnas. Det senare resulterar i aktivering av kaspaser och cellskador. I slutändan initierar de reaktiva arterna (ROS och RNS) lätt oxidativ nedbrytning av somatiska celler och hjärnceller (neurala, mikrogliala och cerebrovaskulära celler). Under sådana tillstånd rekommenderas kompletterande administrering av fria radikaler som avlägsnar medel [58,121].

Citrus EO har antioxidativa egenskaper på grund av förmågan hos komponentmolekylerna att donera en väteatom eller en elektron till de fria radikalerna som kan delokalisera de oparade elektronerna (i konjugerad/aromatisk struktur), vilket neutraliserar de fria radikalerna och skyddar de biologiska molekylerna från att skadas av oxidation eller oxidativ stress. EO-komponenterna stör också lipidmetabolismen i djurvävnader genom att uppreglera aktiviteten hos antioxidativa enzymer, såsom superoxiddismutas, katalas och glutationperoxidas. Detta resulterar i hämning av bildningen av reaktiva syrearter och oxidation av fleromättade fettsyror som ger upphov till bismaker i livsmedelsmaterialen [122,123]. Inandning av Citrus EOs kan öka mängden GSH och orsaka en minskning av lipidperoxidation i hjärnan, och det hjälper till att förhindra DNA-klyvning och cellapoptos genom att avlägsna fria radikaler (ROS) via antioxidanteffekter. Inandning av EO ökar nivån av antioxidantenzymer involverade i immunsystemet, t.ex. superoxiddismutas (SOD), glutationperoxidas och katalas (CAT). Det har visat sig att terpener som finns i citrus EO kan minska inflammationssymptom genom att minska/hämma frisättningen av pro-inflammatoriska cytokiner, såsom NF-kB (nukleär transkriptionsfaktor-kappa B), IL-1 (interleukin{ {8}}) ​​och TNF- (tumörnekrosfaktor-alfa) [124].

Förutom monoterpenkolväten kan limonen även hämma produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner vid lipopolysackarid (LPS)-inducerade inflammationssymptom, och produktionen av ROS i H2O2-inducerad oxidativ stress och sårläkning. EO erhållna från bergamott och söt apelsin har visat sig läka akne vulgaris orsakad av överdriven utsöndring av androgen genom att minska tillväxthastigheten av såväl som utsöndring från talgkörtlar. Detta aktiverar hämningen av triglycerid (TG) ackumulering och frisättningen av inflammatoriska cytokiner i talgkörtlarna. Detta resulterar i apoptos i talgkörtlar som leder till en minskning av T/E2-förhållandet. EOs verkar för att sänka IL-1-nivåerna i talgkörtlar, vilket hjälper till att förbättra akneskador genom att lindra inflammatoriska reaktioner [121,125,126]. En annan studie som undersökte limonenes antiinflammatoriska svar på human eosinofil leukemi HL{10}} klon 15-celler visade intressanta resultat. Hirota et al. [127] rapporterade att en låg koncentration av limonen (7,34 mmol/L) kan hämma ROS-produktion för eotaxinstimulerade HL-60 klon 15-celler.

En högre limonenkoncentration på 14,68 mmol/L visade sig minska dieselavgaspartiklar (DEP)-inducerad MCP-1-produktion avsevärt, vilket indikerar att antioxidantaktiviteten hos limonen kan hjälpa till att begränsa monocytinfiltration i lungorna och förhindra migration av eosinofiler -skydda astmatiska lungor och förhindra skador från DEP i lungan. Vidare minskade NF-KB-bildningen också vid tillsats av proteasominhibitorn MG132. Limonenen kan hämma DEP-inducerad p38 MAPK-signalväg och hämma eotaxin-inducerad kemotaxi av eosinofiler [127]. Citrus EO-komponenter uppvisar antioxidativa aktiviteter mot oxidation av linolsyra. Dessutom har antioxidantaktiviteter också rapporterats mot in vitro-oxidation av humant lågdensitetslipoprotein inducerat av Cu2 plus och 2, 20 -azobis (2-aminopropan) hydroklorid [128]. Antioxidantegenskaperna hos citrus EOs tillskrivs närvaron av fenoliska föreningar i deras sammansättning. Monoterpenkolväten (limonen, tujen) och syresatta monoterpener (monoterpener med olika funktionella grupper, såsom fenoler, alkoholer, aldehyder, etrar, estrar och ketoner) bidrar avsevärt till antioxidantegenskaperna hos citrus EOs [129]. Händelserna och konsekvenserna av oxidativ stress i en somatisk cell och nervcell, och de terapeutiska effekterna av citrus EO aromaterapi visas i figurerna 7–9.

Thujene, en monoterpen, har rapporterats uppvisa god antioxidantaktivitet på grund av dess förmåga att effektivt släcka singlettsyre [130]. Alkoholföreningarna, t.ex. karveol och perillylalkohol; ketoner, t.ex. karvon och aldehyder, perillylaldehyd; estrar, t.ex. citronellylacetat, geranylacetat, nerylacetat uppvisar goda antioxidantaktiviteter. Bland föreningarna har -terpinen, geranial, R-(plus) limonen och -pinen rapporterats för att ha den högsta antioxidantkapaciteten [131-133].

5.2. Stressrelaterade störningar/humörstörningar

Stressrelaterade störningar eller humörstörningar har blivit mycket vanliga i vardagen. Humörstörningar inkluderar flera psykiatriska sjukdomar som i betydande grad (ibland allvarligt) påverkar den humörrelaterade funktionen hos en individ (patient). Störningarna kännetecknas av kognitiva brister såsom försämrad inlärning, minnesförlust och oförmåga att fokusera/koncentrera sig. Plötsliga, betydande och ihållande förändringar i känslor eller sinnestillstånd, sorg, ångest, depression, sömnstörningar och sömnlöshet är symtom förknippade med kronisk stress eller trauma. Humörstörningar härrör från fysiologiska och psykologiska störningar, organiska skador, nervskador, biverkningar av mediciner, kronisk stress, etc. Depression kännetecknas av en kombination av symtom förknippade med traumatiska känslor (sorg och anhedoni), kognitionsbrist och somatiska symtom (förändring i aptit, såsom över-/underätande), sömnstörningar, sömnlöshet, melankoli, hopplöshet, förtvivlan, avskildhet från det dagliga livet/rutinaktiviteter, trötthet och till och med självmordstendenser. Ångest orsakas främst av fysiologiska och psykologiska störningar, t.ex. känslomässiga, beteendemässiga, miljömässiga, somatiska och sociala faktorer. När något av dessa element framkallar obehagliga situationer eller förnimmelser, oro, fobier, oro eller rastlöshet, hamnar det mänskliga sinnet i ett stressat tillstånd eller ångest. Långvariga stresstillstånd leder till ett stadium då personen möter uppkomsten av ångestsymtom, såsom ovanliga paniksituationer som kännetecknas av högt blodtryck, svettning, hjärtklappning, bröstsmärtor, migrän, papillär utvidgning, andnöd, och så vidare [134,135]. Enligt en WHO-rapport lider mer än 260 miljoner människor av depression med varierande nivåer och cirka 800,000 människor dör av att begå självmord varje år [136]. Dessutom är det känt att mer än 50 miljoner människor lider av demens/Alzheimers sjukdom som förväntas öka i antal upp till 82 till 152 miljoner år 2030 respektive 2050. En stressad eller sjuk person har svårt att utföra sitt dagliga liv och svara ungefär på problem, utmaningar eller viktiga händelser i tid. Dessutom fortskrider sjukdomen ytterligare med minnesförlust. I den patologiska aspekten diagnostiseras den sjuka personen av närvaron av amyloida plack, neurofibrillära trassel och förlust av neural transmission i hjärnan [137,138]. Patienter med sömnlöshet har vanliga symtom på depression och ångest, och ingen enskild medicin är känd för att bota detta tillstånd korrekt. Sömnlöshet kännetecknas också av akut sömnstörning. Långvariga störningar i sömnmönster kan resultera i högt blodtryck, hjärt-kärlsjukdomar och allvarliga risker för akuta psykiska sjukdomar [139–141].

Bergamottolja har visat sig minska blodtrycket och hjärtfrekvensen och hjälpa till att inducera sömn och lindra rastlöshet. EO extraherat från söt apelsin och lavendel EO har observerats förbättra sömnkvaliteten och ge lindring från trötthet hos hemodialyspatienter [142]. Takeda et al. genomfört en studie om inhalationsaromterapi hos äldre demenspatienter genom att applicera EO drop på handdukar som täcker deras kuddar under sömnen. Forskarna registrerade en bättre sömnlatens och förbättrad total sömntid och sömneffektivitet bland de behandlade personerna [143]. De aromatiska EO-molekylerna kommer in i det limbiska systemet i hjärnan via näsgångarna och stimulerar GABA-receptorer i hypotalamus. Den övergripande processen inducerar och upprätthåller en vilsam sömn [144]. Citrus EO (med 95 procent citral i sammansättningen) har observerats inducera ett behagligt humör hos personer som lider av sorg [145]. De molekylära vägarna som är involverade i depressionens patofysiologi inkluderar hypotalamus–hypofys–binjureaxeln, sympatiska nervsystemet, monoaminneurotransmissionssystem (t.ex. serotonerga (5-HT), dopaminerga (DA) och GABAerga vägar), cykliskt adenosin monofosfat (c-AMP) respons element-bindande (CREB) protein signalväg [58,146-152]. Enligt den neurotropiska hypotesen är depression associerad med ett underskott av neurotrofiska faktorer orsakade av långvarig exponering för stress vilket resulterar i förlust av neural plasticitet [153]. Brain-derived neurotrophic factors (BDNF), ett protein i hjärnan som produceras av BDNF-genen, och neurotrofiner, en klass av tillväxtfaktorer, främjar tillväxten av neuronerna och upprätthåller adekvat neural plasticitet. Under depressionen minskar nivån av BDNF i serumet. Därför är brist på neurogenes eller produktion av nya neuroner i hjärnans hippocampus en huvudorsak bakom depression. EO-baserad aromaterapi som involverar EO av lavendel, citron och bergamott har rapporterats förhindra negativa symtom på depression, såsom brist på neurogenes, undertryckt dendritisk tillväxt av omogna neuroner och låga BDNF-nivåer i serum i hjärnans hippocampus [154–157] . I en klinisk studie som involverade patienter diagnostiserade med stress- och depressionsrelaterade symtom, såsom uppmärksamhetsbrist och hyperaktivitetsstörning, resulterade fyra veckors användning av EO-baserad aromaterapi i en minskning av nivån av ångest och depression och en samtidig ökning av BDNF i blodplasma nivåer i hjärnans hippocampus vävnader [157]. Dessutom, när det gäller neurogena och förstärkande neurotrofiska faktorer i den mänskliga hjärnan, har citrus EO också observerats delta i regleringen av det neuroendokrina systemet. Depression och ångestsyndrom frisätter stresshormonet kortisol. Aromaterapi som involverar lavendel EO har observerats nedreglera frisättningen av stresshormoner och en minskning av saliv- och serumkortisolnivåer registrerades [48,158]. Dessutom har bergamott EO och grapefruktfrö EO också rapporterats inducera en sänkning av kortisolnivåer i blodet, och därigenom sänka stressrelaterade symtom. Det har också registrerats förbättrad hjärtkärlhastighet och förbättring av avslappning. Bergamott EO har observerats orsaka en förändring av HPA-axeln och dämpa ökningen av kortikosteronnivåer i blodet [159]. Citron EOs har registrerats för att ge antidepressiva effekter i form av accelererad omsättning av dopamin i hjärnans hippocampusregion, vilket etablerar terapeutiska effekter av EOs för att hela patienter från depression och relaterade symtom [58].

Anshen EO, en blandning av EO från lavendel, söt apelsin och sandelträ, har observerats ha anxiolytiska, antidepressiva, lugnande och hypnotiska effekter. Forskare har utfört sömnlatens- och sömnlängdsexperiment, där de jämförde diazepam – vanligtvis används för att behandla sömnlöshet – med anshen EOs [160]. Mushjärnans svar analyserades med ELISA-test för att detektera förändringar i 5-HT- och GABA-nivåer. Resultaten visade en signifikant minskning av impulsiva aktiviteter och minskad sömnpotential. En ökning av nivåerna av 5-HT och GABA observerades i mushjärnan. Anxiolytiska effekter av BEO (1,0, 2,5 och 5,0 procent vikt/vikt) studerades genom att administrera det till råttor som utsatts för ångestrelaterade beteenden, den förhöjda pluslabyrinten och testerna med hålbräda, och sedan mäta de stressinducerade nivåerna av plasmakortikosteron i jämförelse med effekterna av diazepam. BEO (2,5 procent) och diazepam uppvisade anxiolytikaliknande effekter och försvagade kortikosteronsvaret på akut stress [159]. Efter perfusion in i hippocampus via dialyssonden (med en volymetrisk flödeshastighet 20 µL/min), producerade BEO en dosberoende och Ca2 plus-oberoende ökning av extracellulärt aspartat, glycin, taurin, GABA och glutamat [161]. Inandning av orange EO i 90 s har observerats orsaka en signifikant minskning av oxihemoglobinkoncentrationen i hjärnans högra prefrontala cortex vilket ökar bekväma, avslappnade och naturliga känslor [104]. Osbeck EO från Citrus sinensis Osbeck har visat sig ha antidepressiva effekter, vilket är lämpligt för att behandla mindre stress. Effekterna av Osbeck EO-inhalation på CUMS-möss (Chronic Unpredictable Mild Stress) visade sig tackla depression tillsammans med minskad kroppsvikt, intresse, rörelse och dyslipidemi. Limonen metaboliseras inte i hjärnan omedelbart efter inandning. En djupgående studie visade att limonen är signifikant effektivt som ett antidepressivt medel och visar läkningsframsteg i de neuroendokrina, neurotrofa och monoaminerga systemen [17].

Moradi et al. [162] genomförde en studie på patienter som genomgick kranskärlsangiografi. Patienterna delades in i två interventionsgrupper som vardera omfattade 40 patienter. Patienter i testgruppen inhalerade EO från Citrus aurantium i 15–20 minuter cirka 60 minuter före proceduren. I kontrollgruppen användes destillerat vatten istället för EO. Efter inandning av Citrus aurantium EO observerades märkbara svar. Vitala tecken på ångest som puls, systoliskt blodtryck (SBP) och diastoliskt blodtryck (DBP) minskade signifikant efter interventionen [162]. Li et al. [163] jämförde effekterna av en eterisk oljeblandning (EOM) (en blandning av Citrus sinensis L., Mentha piperita L., Syzygium aromaticum L. och Rosmarinus officinalis L.), med pepparmynta EO på fysisk utmattning i två råttgrupper . Efter simning hölls de två råttgrupperna i en miljö av EOM respektive pepparmynta EO. Olika kroppsparametrar studerades efter tre sammanhängande dagar av nebulisering. Nivåerna av mjölksyra i blodet (BLA) och malondialdehyd (MDA) visade sig minska i båda grupperna. Förbättrad varaktighet av trötthet och ökad superoxiddismutas-aktivitet (SOD) observerades i båda grupperna. Resultaten som observerades i EOM-gruppen var märkbara, såsom en ökning av blodsocker och en minskning av blodureakväve (BUN) och glutationperoxidas (GSH-PX). Denna studie fastställde att träningsinducerad trötthet effektivt kan lindras genom inandning av EOs [163]. En annan studie utfördes på schweiziska hanmöss för att observera neurotransmissionsbidraget av kväveoxid när C. sinensis EO användes för dess ångestdämpande effekter. För att utföra denna studie placerades möss i en miljö av C. sinensis för inandning av EO i olika koncentrationer. Kväveoxid användes som en prekursor för att observera mediationsbeteendet hos det nitrergiska systemet, och det visade sig spela en betydande roll i den anxiolytiska effekten av C. sinensis. Bergamott eterisk olja (BEO), erhållen från frukten av Citrus bergamia, används i aromaterapi som ett smärtstillande medel, förbättrar sömnstörningar och minskar ångest. BEO kan inducera neurotransmission som är associerad med dess anxiolytiska-avslappnande effekter. Anxiolytiska effekter har visat sig vara resultatet av den samverkande verkan av BEO och 5-hydroxitryptamin (5-HT) 1A tillsammans med involveringen av flera och komplexa mekanismer [19].

5.3. Sjuka tillstånd

5.3.1. Neurogen inflammation

Neurogen inflammation är inflammation i neuroner som orsakas av frisättning av pro-inflammatoriska mediatorer, nämligen Substans P, kalcitoningenrelaterad peptid (CGRP), neurokinin A (NKA) och endotelin-3 (ET-3) . Frisättningen av pro-inflammatoriska mediatorer i neuronerna stimuleras av aktiveringen av jonkanaler (transient receptorpotential jonkanal-1 eller TRPA-1) som svar på skadliga/obehagliga miljöstimuli. Akut neurogen inflammation orsakas av aktiveringen av TRPA-1-kanaler inducerad av LPS. Efter frisättningen av inflammationsorsakande neuropeptider sker frisättningen av histamin från de mastceller som finns i närheten av de drabbade neuronerna. Den senare stimulerar frisättningen av substans P och kalcitoningenrelaterad peptid, och etablerar därigenom en dubbelriktad koppling mellan histamin och neuropeptid i orsaken till neurogen inflammation. Cirka 25 procent av migränfallen leder till tillfällig dysfunktion i centrala nervsystemet i samband med synfältsstörningar, känslighet för ljus/ljud, illamående och/eller kräkningar [164]. Terpener och terpenderivat har undersökts för antiinflammatoriska bioaktiviteter. I detta avseende har limonen, -pinen, -karyofyllen och -myrcen varit mest föredragna för migränfall [165]. Alfa-pinen (-pinen) som finns i citrus EO har visat sig reducera NF-KB/p65-kärnan i LPS-stimulerade THP-1-celler och öka den cytoplasmatiska koncentrationen av Iκ-B-protein. Alfa-pinen (-pinen) minskar också signifikant nivåerna av IL-6, TNF- och NO, såväl som uttrycket av iNOS och Cox-2 inducerat av LPS. En in vitro-studie på d-limonenaktivitet avslöjade en ökning av IL-10/IL-2-förhållandet, vilket förbättrade IL-10-nivåerna. Den senare är en cytokinsynteshämmande faktor och hämmar proinflammatorisk Th1-cytokinproduktion (IL-2) [166]. Dessutom har d-limonenepoxid observerats förhindra frisättning av inflammatoriska mediatorer, hämma vaskulär permeabilitet, minska migration av neutrofiler och uppvisa systematiska och perifera smärtstillande effekter mot hjärnans opioidsystem (associerat med reglering av smärta, belöning och beroendeframkallande beteende) [167]. Den patofysiologiska mekanismen för migrän inducerad av 5-HT och neuroprotektiva mekanismer för -pinen i migrän visas i figurerna 10 respektive 11.

Figur 10. Den patofysiologiska mekanismen för migrän inducerad av 5-HT. (1) Trombocytaggregation utlöser frisättningen av 5-HT och ADP i blodplasma.(2) Higevel av plasma 5-HI orsakar reversibel vasokonstriktion följt av omvandling av 5-HI till dess metabolit { {7}}HAA. Det senare utsöndras i urinen. (3) Lågnivåplasma 5-H1 stimulerar perivaskulära neuroner att frigöra neuropeptider NO,PC. SP NKA, CCR som orsakar vasodilatation av cerebravener. Det senare leder till migränsymptom.

Figur 11. Neuroprotektiva mekanismer för a-pinen vid migrän (168. a-pinen kan minska LPS-inducerad inflammation i makrofager. a-pinen kan blockera fosforyleringen av MAPKs (ERK/INKin makrofager och minska nivån av aktiv (löslig lKK). Detta kan förhindra nedbrytningen av NF-kB/IkB-komplexet. Dessutom kan a-pinen hindra NF-kB-fosforylering och bildningen av P65/p50/NF-kB-komplexet som leder till dess nukleära translokation och induktion av inflammatoriska gener för att generera cytokiner. Förkortningar; TNF-a (tumörnekrosfaktor-alfa), IL-1B (Interleukin-1B)IL-6 (Interleukin), Cox-2 (cyklooxygenas{ {17}}), Inos (inducerbar kväveoxidsyntas).

Neurogen inflammation orsakar vidare tillstånd för patogenesen av flera andra neurogena sjukdomar, nämligen multipel skleros, migrän, psoriasis, astma, vasomotorisk rinit och så vidare. Vid migrän sker stimuleringen av trigeminusnerven som frisätter neuropeptider, såsom Substans P, kväveoxid, 5-HT, vasoaktiv tarmpolypeptid neurokinin A och CGRP som så småningom resulterar i "steril neurogen inflammation". Frisättningen av Substans P stimulerar produktionen av flera andra pro-inflammatoriska cytokiner, nämligen interleukiner (IL-1, IL-6) och TNF-alfa (INF-a). Migrän kännetecknas av en stark huvudvärk åtföljd av illamående, kräkningar och ljuskänslighet som kan kvarstå i upp till 72 timmar eller längre. Faserna i migrän kan förklaras att de äger rum i fyra steg. nämligen (a) prodrom: detta stadium kvarstår i några timmar till några dagar och kännetecknas av irritabilitet, depression, gäspningar, illamående, trötthet, muskelstelhet, svårigheter att koncentration och sömn; (b) aura: detta kvarstår i 5 till 60 minuter och kännetecknas av synstörningar, tillfällig synförlust, domningar i händer och fötter och stickningar i kroppen!(c) huvudvärk; detta kvarstår i 4 till 72 timmar och kännetecknas av pulserande smärta, känslighet för ljus, buller, lukt, illamående, kräkningar, yrsel, sömnlöshet, nack- och kroppssmärtor samt stelhet och sveda; och (d) postdrome: detta kännetecknas av oförmåga att koncentrera sig, trötthet och bristande förståelse.

5.3.2. Demens, Alzheimers sjukdom (AD) och Parkinsons sjukdom (PD)

Alzheimers sjukdom är en åldersrelaterad neurodegenerativ sjukdom som kännetecknas av gradvis minnesförlust och demens. Det visar också kognitiva dysfunktioner och turbulenta beteendemönster. På en fysiokemisk nivå diagnostiseras det av brist på kolinerga neurotransmissioner i kraniala (hjärn)nerver, kognitiv dysfunktion, beteendeturbulens, gradvis minnesförlust, ansamling av amyloidplack (amyloid-, A) och neurofibrillära trassel (NFT) i de specifika hjärnområdena, minskat glutationinnehåll (GSH) i hippocampus, mitokondriell dysfunktion i cellerna och överproduktion av fria radikaler som leder till oxidativ stress [169]. Enzymet kolinesteras (ChEs) hydrolyserar acetylkolin (Ach) till kolin och acetat och koncentrationen av Ach-neurotransmittormolekyler i hjärnan sjunker vilket resulterar i att neurotransmissionen upphör. Acetylkolin är involverat i nyckelfunktionen för inlärning och minne. Dessutom hänförs monoaminer, nämligen dopamin och serotonin (5HT), som frigörs i hjärnan till inlärning och minne. En minskning av dopaminmängden i hjärnan, och följaktligen funktionell nedbrytning av dopaminreceptorer, har identifierats som en av de vanligaste orsakerna till Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom [170]. För symptomatisk behandling av AD övervägs hämmare av acetylkolinesteras (AChE) och butyrylkolinesteras (BChE) enzymer som ansvarar för nedbrytningen av den essentiella neurotransmittorn acetylkolin (ACh) för utvecklingen av anti-AD läkemedel. Kolinesterashämmarna binder reversibelt till de aktiva ställena av acetylkolinesteras (AChE)/butyrylkolinesteras (BChE) enzymer. Som ett resultat hämmas den hydrolytiska nedbrytningen av ACh-neurotransmittormolekyler till kolin och acetat. Följaktligen ökar koncentrationen av ACh vid de synaptiska luckorna i kolinerga neuroner i hippocampus cerebral cortex och vissa delar av det nya striatum. Andra neurodegenerativa patologiska tillstånd hos patienter som lider av AD inkluderar en ökning av monoaminoxidas (MAO) aktivitet och lipidoxidation inducerad av Fe2 plus joner. Ökningen av MAO deaktiverar neuroaktiva aminer, såsom serotonin, dopamin och noradrenalin, och ökar produktionen av fria radikaler (eller ROS) i patientens hjärna [171]. Fe2 plus joner har förmågan att passera blod-hjärnbarriären vilket inducerar lipidoxidation via Fentons reaktion. Detta leder till ett överflöd av fleromättade fettsyror i hjärnvävnaderna och orsakar sårbarhet för attacker från fria radikaler. Det senare orsakar bildandet av radikala arter, t.ex. MDA som deltar i neurodegeneration. Som ett botemedel, om en antioxidantmekanism stoppar eller hämmar lipidperoxidationsprodukterna (MDA), är det möjligt att tömma koncentrationen av fria Fe2 plus joner i cytosolen. Följaktligen minskar nivån av oxidativ stress i hjärnan såväl som i hela kroppen [172–177].

De flesta läkemedel som används vid behandling av AD syntetiseras kemiskt och har observerats orsaka biverkningar, t.ex. illamående eller kräkningar, hepatotoxicitet, dyspepsi, myalgi, yrsel, anorexi och så vidare. EO har observerats interagera med en rad neurotransmittorvägar, nämligen noradrenerga (relaterad till noradrenalin), 5-HTergic (relaterad till serotonin), GABAergic (relaterad till -aminosmörsyra), DAergic eller dopaminerg (relaterad till dopamin) , etc. Dessutom deltar de specifika föreningarna som finns i EO i specifika verkningsmekanismer, t.ex. aktiverar bensylbensoat 5-HTergiska och dopaminerga vägar och utövar följaktligen anxiolytiska och antidepressiva effekter [178]. Linalool och -pinen interagerar med den GABAergiska vägen för att producera liknande effekter. I denna riktning har andra EO-komponenter, nämligen limonenbensylalkohol också visat sig ge anxiolytiska och antidepressiva effekter. EO kan hämma enzymer kopplade till hydrolysen av neurotransmittorer, såsom monoaminoxidas (MAO). Dessutom har EO antioxidativa egenskaper och kan penetrera blod-hjärnbarriären. I denna riktning har Ademosun et al. utförde inhiberingsanalyser av AChE och BChE, MAO och lipidperoxidation [173]. De patofysiologiska målen vid sjuka tillstånd som demens, Alzheimers och Parkinsons är sammanfattade i figur 12. Verkningsmekanismen för citrus-EO: er för att hämma acetylkolinesteras (AChE), vilket ökar nivåerna och varaktigheten av acetylkolin i hjärnan och hjälper till med kognition (inlärning och minnesretention) visas i figur 13. Synteserna av olika neurotransmittormolekyler i hjärnan, nämligen GABA, dopamin och serotonin, och mekanismen för neurotransmissionsmission visas i figur 14. Neurotransmissionsvägarna i GABAergic, DAergic (dopaminergic), och 5-HTergiska (serotonerga) neuroner och citrus-EO-komponenter som aktiverar neurotransmission och uppvisar antiproliferativa effekter på human neuroblastomcelltillväxt visas i figur 15.

Figur 13. Verkningsmekanism för citrus EO för att hämma acetylkolinesteras (AChE), vilket ökar nivåerna och varaktigheten av acetylkolin i hjärnan och hjälper till med kognitionsinlärning och minnesbevarande) Förkortning; ACh-acetylkolin: AChE-acetylkolinesteras: nACh-nikotinacetylkolinreceptorerEOsCitrus eteriska oljekomponenter.

Figur 14. Synteser av neurotransmittormolekyler, nämligen GABA (Y-aminosmörsyra), dopamin och serotonin även kallat 5-HI) och mekanismen för neurotransmission.AADC även känd som DDC. Förkortningar; GAD (glutamatdekarboxylas), TH-tyrosinhydroxylas, AADC aromatisk aminosyradekarboxylas), DDC (DOPA-dekarboxylas), TPH2 (s tryptofanhydroxylas 2).

EO har observerats hämma AChE, BChE och MAO på ett dosberoende sätt. Emellertid uppvisade EO extraherat från skalar en signifikant högre hämning mot AChE jämfört med EO extraherat från fröna. Å andra sidan uppvisade EO från frön en högre hämning mot MAO-aktivitet jämfört med skal-EO. Dessutom uppvisade EOs också en minskande effekt på produktionen av malondialdehyd (MDA) som finns inuti hjärnhomogenaten. MAO-aktivitet är en avgörande bestämningsfaktor för att deaktivera huvudneurotransmittorer, såsom serotonin och dopamin i hjärncellerna. Detta påverkar det övergripande beteendet och humöret hos patienter som lider av Alzheimers sjukdom. Zhou et al. [179] genomförde ett passivt undvikandetest (PA) och ett öppet fifield-habituation-test (OFT) med användning av citron-EO-komponenter, nämligen s-limonen och dess derivat-perillylalkohol för att undersöka effekten av EO på minnet hos råttor. Råttorna matades med s-limonen (100 mg/kg), s-perillylalkohol (50 mg/kg) i sina dieter och skopolamin (1 mg/kg) injicerades subkutant 30 minuter före träningstestet [179]. Citron-EO-komponenterna visade en stark förmåga att förbättra inlärning och minnesförsämrad av skopolamin hos råttor. BEO har rapporterats uppvisa antiproliferativa aktiviteter i termer av hämning mot överlevnad och proliferation av SH-SY5Y neuroblastomceller genom att aktivera flera vägar som resulterar i nekros och apoptotisk celldöd [69,180,181]. En sammanfattning av studierna om tillämpningen av citrus EO i aromaterapi presenteras i tabell 1.

6. Sammanfattning

Citrus EO är ekonomiska, miljövänliga och naturliga alternativ till de syntetiska föreningar som används i aromaterapi. Citrusbaserade EO erhålls huvudsakligen från löv, blommor och skal av unga och mogna frukter, vilket indirekt betonar avfallshantering för att rädda miljön från föroreningar och förhindra kontaminering av grundvattenytan. Citrus EO från avfallsskal som används i aromaterapi hjälper till att lindra stress och stressrelaterade störningar/sjukdomar. De huvudsakligen förekommande komponenterna som förekommer i citrus-EO och deras terapeutiska effekter i aromaterapi har sammanfattats i bild enligt nedan (Figur 16).

Figur 16. Terapeutiska effekter av huvudsakligen förekommande komponent i en eterisk citrusolja [202,208–211]

Kompletterande material: Följande stödjande information kan laddas ner på, Figur S1: Klimathållbarhet och den årliga produktionen av citrusfrukter i olika geografiska regioner över hela världen; Figur S2: Marknadssegmentering av eteriska oljor av citrus; Figur S3: (a) Den globala marknaden för citrusolja per applikation, senast 2018, (b) Prognos för marknadsvärdet för citrusolja (Citrus Oil Market per produkttyp, 2022); Figur S4: Molekylära strukturer av de flyktiga och icke-flyktiga komponenterna som finns i Citrus EOs; Figur S5: Sammansättning av EO i olika citrussorter; Tabell S1: Metoder/tekniker för att extrahera Citrus eteriska oljor; Tabell S2: Metoder/tekniker för karakterisering/autentisering av Citrus eteriska oljor. Referenser [3,4,14,21,22,24,25,34–37,42,170,212–219] citeras i Supplementary Materials.

Författarbidrag: PA: konceptualisering, skriva originalutkast; ZS: utforma schematiska diagram och skapa figurer; MK: konceptualisering, skriva originalutkast; AD: skriver originalutkast; AS: skriva – granska och redigera; KKS: kartor och grafiskt innehåll; MS: skriva—recension; NM: innehållsinsamling, rekonstruktion av text och figurer och redigering; AKM: granskning och redigering och resurser; K.-HB: granskning, redigering och handledning. Alla författare har läst och samtyckt till den publicerade versionen av manuskriptet. Finansiering: Denna forskning finansierades av Rural Development Administration, Republiken Korea, anslagsnummer PJ0157260.

Tack: Detta arbete stöddes av det kooperativa forskningsprogrammet för jordbruksvetenskap och teknisk utveckling (projekt nr. PJ015726), Republiken Korea. Intressekonflikter: Författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt.

Referenser

1. Zayed, A.; Badawy, MT; Farag, MA Valorisering och extraktionsoptimering av citrusfrön för livsmedel och funktionella livsmedelsapplikationer. Food Chem. 2021, 355, 129609. [CrossRef] [PubMed]

2. Fisher, K.; Phillips, C. Potentiell antimikrobiell användning av eteriska oljor i mat: Är citrus svaret? Trender Food Sci. Technol. 2008, 19, 156–164. [CrossRef]

3. Mahato, N.; Sharma, K.; Koteswararao, R.; Sinha, M.; Baral, ER; Cho, MH Citrus eteriska oljor: Extraktion, autentisering och applicering vid konservering av livsmedel. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2019, 59, 611–625. [CrossRef] [PubMed]

4. Mahato, N.; Sinha, M.; Sharma, K.; Koteswararao, R.; Cho, MH Moderna extraktions- och reningstekniker för att erhålla bioaktiva föreningar av hög renhet av livsmedelskvalitet och förädlade biprodukter från citrusavfall. Foods 2019, 8, 523. [CrossRef] [PubMed]

5. Ferhat, M.-A.; Boukhatem, MN; Hazzit, M.; Meklati, BY; Chemat, F. Kallpressning, hydrodestillation och torrdestillation i mikrovågsugn av eterisk citrusolja från Algeriet: En jämförande studie. Elektron. J. Biol. S 2016, 1, 30–41.

6. Boughendjioua, H.; Boughendjioua, Z. Kemisk sammansättning och biologisk aktivitet av eterisk olja av mandarin (Citrus reticulata) odlad i Algeriet. Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res. 2017, 44, 179–184.

7. Farrar, AJ; Farrar, FC Klinisk aromaterapi. Sjuksköterskor. Clin. N. Am. 2020, 55, 489–504. [CrossRef]

8. Goepfert, M.; Liebl, P.; Herth, N.; Ciarlo, G.; Buentzel, J.; Huebner, J. Aromaoljeterapi i palliativ vård: En pilotstudie med fysiologiska parametrar hos såväl medvetna som medvetslösa patienter. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2017, 143, 2123–2129. [CrossRef]

9. Fernandez, LF; Palomino, OM; Frutos, G. Effektiviteten av Rosmarinus Officinalis eterisk olja som ett antihypotensivt medel hos primära hypotensiva patienter och dess inverkan på hälsorelaterad livskvalitet. J. Etnopharmacol. 2014, 151, 509–516. [CrossRef]

10. Choi, SY; Kang, P.; Lee, HS; Seol, GH Effekter av inandning av eterisk olja av Citrus aurantium L. var. Amara om klimakteriebesvär, stress och östrogen hos postmenopausala kvinnor: en randomiserad kontrollerad studie. Evid. Baserad. Komplement. Alternativ. Med. 2014, 2014, 796518. [CrossRef]

11. Doweidar, H.; El-Damrawi, G.; El-Stohy, S. Struktur och egenskaper hos glasen CdO–B2O3 och CdO–MnO–B2O3; Kriterier för att få bråkdelen av fyra koordinerade boratomer från infraröda spektra. Phys. B Kondenserar. Ärende 2017, 525, 137–143. [CrossRef]

12. Jimbo, D.; Kimura, Y.; Taniguchi, M.; Inoue, M.; Urakami, K. Effekt av aromaterapi på patienter med Alzheimers sjukdom. Psykogeriatrik 2009, 9, 173–179. [CrossRef]

13. Matsubara, E.; Tsunetsugu, Y.; Ohira, T.; Sugiyama, M. Eterisk olja av japanskt cederträ (Cryptomeria japonica) ökar nivåerna av salivdehydroepiandrosteronsulfat efter monotont arbete. Int. J. Environ. Res. Folkhälsa 2017, 14, 97. [CrossRef]

14. Dosoky, NS; Setzer, WN Biologiska aktiviteter och säkerhet för citrus spp. Eteriska oljor. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 1966. [CrossRef]

15. Lin, X.; Cao, S.; Sun, J.; Lu, D.; Zhong, B.; Chun, J. De kemiska sammansättningarna och antibakteriella och antioxidanta aktiviteterna hos fyra typer av eteriska oljor av citrus. Molecules 2021, 26, 3412. [CrossRef]

16. Badalamenti, N.; Bruno, M.; Schicchi, R.; Geraci, A.; Leporini, M.; Gervasi, L.; Tundis, R.; Loizzo, MR Kemiska sammansättningar och antioxidantaktiviteter av eteriska oljor, och deras kombinationer, erhållna från flflavedo-biprodukt från sju sorter av Sicilian Citrus aurantium L. Molecules 2022, 27, 1580. [CrossRef]

Fråga för mer:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950