Specia Oenothera biennis - o specie botanica de interes farmaceutic si ecologic

Specia Oenothera biennis - o specie botanica de interes farmaceutic si ecologic

1.1. Importanta studierii speciei

Industria cosmetica si dermatologica beneficiaza de numeroase surse vegetale, folosite fie ca extracte, fie ca molecule pure identificate, atat pentru tratarea unor dermatoze, cat si ca ingredienti cosmetici, din cel putin doua motive:

laboratoarele de productie dar si consumatorii gasesc mai complante si mai agreate extractele vegetale. In mentalul colectiv ele nu sunt toxice, in ciuda faptului ca exista reale dovezi de toxicitate si pentru unele molecule sintetizate de regnul vegetal,

moleculele de origine animala au fost de-a lungul timpului controversate datorita unor boli specifice regnului animal (boala vacii nebune, gripa aviara etc).

In acest context, Oenothera biennis L (evening primrose in literatura engleza, luminita noptii in tratatele de limba romana, Onagre bisannuele in studiile de limba franceza) este cunoscuta pentru uleiul sau obtinut prin presare la rece, bogat in acizi grasi polinesaturati si in carotenoide, ulei care si-a demonstrat efectele terapeutice cosmetice si dermatologice, la administrarea topica, dar si in administrari sistemice: efect hipocolesterolemiant, antiinflamator.

Stadiul actual al cunostintelor despre utilizarea uleiului de Oenothera biennis in dermato-cosmetologie cuprinde urmatoarele efecte [1, 2, 3, 4, 5, 6]:

efect terapeutic in dermatitele atopice, la administrarea orala,

efect antioxidant, favorabil pentru diverse stari asociate cu patogenia radicalilor liberi, inclusiv in boli dermatologice,

efect anticanceros, in studii experimentale, prin cel putin doua mecanisme:

fractia fenolica a acestui ulei poate induce apoptoza (moartea celulara fiziologica)

uleiul de Oenothera biennis blocheaza speciile active ale oxigenului, active in procesele tumorale,

efect antiaging cutanat, de reducere a ridurilor fine, prin stimularea sintezei ce colagen de tip IV, din jonctiunea dermo-epidermica

1.2.Studiul botanic al speciei

Descrierea speciei

Oenothera biennis L. Apartine familiei Onagraceae, fiind originala din America de Nord. Este o planta bienala, erbacee. Dimensiunile sunt de regula in jurul a 1-1,5 m.
Frunzele scurt petiolate, simple, dintate sau adanc penate, pubescente .Pe tulpini frunzele sunt dispuse alternativ sau opuse, cu o lungime de 2-5 cm si late de 1-2,5 cm. Florile sunt grupate in inflorescenta capituliforma sau de tip dihaziu. Florile sunt tetramere, cu petale mari, galbene, la subsuoara frunzelor. Acestea au diametrul cuprins intre 2,5-5 cm. Infloresc din iulie pana in septembrie. Se deschid seara si raman deschise pana dimineata, fapt care a dat numele popular de luminita noptii. Fructul este o capsula tetraloculara. Semintele ajung la maturitate la sfarsitul verii [7].

Figura 1. Morfologia speciei Oenothera biennis L.

A. Baza plantei de 2 ani,   B. Varful tijei florifere, C. Capsula

Imnultirea se face prin seminte care se insamanteaza la sfarsitul primaverii. Se replanteaza la locul definitiv in momentul in care au aparut frunzele adevarate. In primul an formeaza rozeta, iar in anul urmator infloreste. Se perenizeaza prin autoinsemintare.

Conditii de cultivare

Solul. Oenothera biennis L se intalneste frecvent in campiile nisipoase din lunca raurilor. Se poate cultiva in orice tip de pamant de gradina, cu conditia sa fie bine drenat. Planta necesita sa fie expusa in plin soare sau la semiumbra. Oenothera biennis L este rezistenta la frig, trecand cu bine peste iernile geroase. In privinta umiditatii, specia este rezistenta la seceta; daca este udata cu regularitate dezvolta o inflorescenta bogata [7].

Specii si varietati : O. Biennis, O. Brachycarpa, O. Caespitosa dar numai Oenothera biennis are importanta medico-farmaceutica.

Importanta culturii pe glob

Oenothera biennis L se cultiva in scop comercial si industrial in America de Nord, Europa si in Australia. Cultura este posibila si zonele calde ale globului, dar in acest caz ofera o recolta de calitate inferioara. In Europa, productia comerciala a inceput in Ungaria si in Belgia - Olanda. In prezent, culturi considerabile sunt in regiunile americane Carolina de Nord si de sud, Texas si Oregon.

Fig. 2  Cultura de Oenothera biennis in America de Nord

Cererea de seminte de Oenothera biennis L a crescut de 10 - 15 ori, in ultimii cinsprezece ani, pe plan mondial. La inceputul anilor 2000, se produceau aproximativ 3000- 5000 tone de seminte de luminita noptii, la nivelul intregului glob.

Cercetari in privinta culturii de Oenothera biennis au loc si in Canada, unde cultura de luminita noptii este uneori folosita drept cultura de inlocuire (de modificare a solului) pentru culturile de tutun.

La noi in tara, au existat studii ale Universitatii de Studii Agronomice ale Banatului privind cresterea performantelor de cultivare ale speciei (Gh. David, S. Nita) Materialul cercetat a fost din regiunea Sasca, recoltat din bazinul raului Nera. Studiile au inclus masuratori biometrice referitoare la evolutia urmatoarelor caractere: inaltimea plantelor, numarul de ramificatii/planta, numarul de capsule/planta si masa a o mie de boabe, cat si evolutia continutului de ulei din seminte. Rezultatele cercetarilor acestui colectiv a evidentiat efectul pozitiv al fertilizarii cu azot asupra cresterii si ramificarii plantelor cat si asupra insusirilor ponderale ale semintelor, dar si efectul negativ al fertilizarii cu aspect asupra continutului de ulei din seminte [7].

Referat: Vitaminele - surse alimentare de vitamine Referat: 41 de sfaturi pentru viata lunga recomandate de doctor

1.3.Uleiul de Oenothera biennis sursa de nutriceutice

Uleiul de Oenothera biennis se obtine din semintele speciei, fara aditivi si fara aditia altor uleiuri. Acest ulei de prima presare la rece este obtinut direct din seminte, fara preincalzire, fiind doar o procedura de extractie mecanica la rece.

Uleiul este bogat in acid gamma-linolenic (AGL), un acid gras de tip omega 6. Acidul gamma-linolenic este esential pentru producerea prostaglandinelor PGE1, in detrimentul celor de tip PGE2. Prin acest mecanism intervine in secventele procesului inflamator.

Un organism sanatos isi poate asigura acidul gamma-linolenic din surse uzuale (uleiuri vegetale frecvent folosite, cum ar fi cel de floarea soarelui, porumb, soia). Totusi, in unele stari patologice (alcoolism, sindrom premenstrual, hipercolesterolemie, boli coronariene, carente de zinc sau carente minerale) este necesara suplimentarea de acid gamma - linolenic (AGL) [3, 5].

AGL este rareori prezent in alimentatie in cantitati eficiente pentru a acoperi necesarul din unele stari patologice, iar una din sursele cele mai improtante este reprezentata de uleiul virgin de Oenothera biennis. Suplimentarea alimentara cu ulei de luminita noptii reprezinta si o sursa importanta de vitamina E.

Uleiul poate fi obtinut in doua moduri:

Extractie cu solventi metoda ce necesita ulterior o rafinare superioara (este un ulei de slaba calitate),

Extractie prin presare : procedeul este natural si reprezinta presarea la rece a semintelor. Metoda este costisitoare, din cauza randamentului redus; sunt necesare 5000 seminte pentru a obtine doar 500 mg de ulei, ce detine insa un inalt continut de acizi plinesaturati (86%).

Presarea la rece impune parcurgerea a urmatoarelor trei etape :

1. Neutralizarea : Acizii grasi liberi sunt distrusi prin saponificarea acestora.
2. Decolorarea : Uleiul este amestecat cu substante anorgnice decolorante,
3. Desodorizarea: se realizeaza in vid, la 180⁰C, proces care faciliteaza evaporarea componentelor volatile organice. Trigliceridele se oxideaza in contact cu aerul, dar tocoferolul ramane intact, tocmai datorita capacitatii sale de antioxidant natural.

Caracteristici nutritionale: pentru 100 g ulei de Oenothera biennis [3]

· Lipide >99.9 g

· dintre care acizi grasi saturati : 5 -7g

· acizi grasi polinesaturati : 27 - 29 g

· acizi grasi mononesaturati : 65- 67 g

· apa < 0.1 g

· valoare energetica  880 - 920 Kcal (3 680 - 3720 KJ)

· acizi grasi liberi < 1.5 % (aciditate oleica)

Compozitia procentuala a acizilor grasi este urmatoarea:

            C16:0      acid palmitic                             5,7 - 7,6%
            C18:0      acid stearic                       1,1 - 2,5%
            C18:1      acid oleic                  10 - 10,9%
            C18:2      acid linolenic omega 6             69,4 - 71,5%
            C18:3      acid alfa-linolenic omega 3              0,1 - 0,4%   
            C18:3      acid gamma-linolenic omega 6        8,6 - 11,5%.

Importanta nutritionala si fiziologica a unui bun raport intre acizii omega 3 si cei omega 6 este prezentat in figura 3.

Fig.3. Raportul intre acizii oemga 3 si omega 6 in geneza unor procese patologice

1.4.Utilizari terapeutice dermatologice ale uleiului de Oenothera biennis

Cea mai cunoscuta utilizare dermatologica, dar si cea mai controversata este cea din eczema. Testarile clinice, majoritatea de mica anvergura, au dat rezultate contradictorii. Studii ale produsului Efamol® au precizat efectul benefic pe eczema de diverse forme clinice, fiind posibila scaderea dozelor de dermocorticoizi, ceea ce elimina efectele adverse ale acestora

La copii, in dermatoze uleiul de luminita noptii este activ in administrare orala [1, 2].

In terapia dermato-cosmetologica, uleiul de Oenothera biennis este discutat si cercetat ca ingredient valoros antiaging, prin multiple mecanisme (protectie antideshidratare, sinteza de ceramide prin aport de acizi grasi, sinteza de colagen de tip IV).

Directii de cercetare. Cercetarile actuale privind uleiul de Oenothera biennis se indreapta spre urmatoarele directii:

ameliorarea continutul in acizi grasi polinesaturati, in diferite conditii de cultivare,

capacitatea antioxidativa a componentelor din uleiul de Oenothera biennis, in comparatie cu a altor uleiuri vegetale,

perspectivele de tratament anticanceros, cel putin in preventie.

1.5. Implicarea speciei Oenothera biennis in ecologizarea mediului ambiant

In ultimul deceniu asistam la o atentie sporita asupra problematicii mediului, a dezvoltarii durabile a diverselor ramuri industriale, a unei agronomii rationale, dar si a conservarii mediului si a ecosistemelor. In acest context, eliminarea efectelor generate de metalele grele constutuie o axa prioritara de cercetari in domeniul mediului [8].  

O mare parte a apelor reziduale industriale ce contin urme de metale grele, sunt drenate si ajung in sol. In tarile Europei de vest exista peste 1.400.000 regiuni (situri) de terenuri contaminate cu metale grele.

Unele specii de plante nu pot subzista in prezenta unui sol poluat cu metale grele, asadar se pune problema preservarii unor specii de plante, ca si a solului culturilor agronomice. Tehnologia de remediere include vitrificatia, extractia cu vapori, ca si unele metode electrochinetice.

Totodata, se discuta actualmente de posibilitatea phytoremedierii, ca o metoda tehnologica promitatoare. Metoda se bazeaza pe acumularea metalelor grele in partea aeriana a plantei, si implicit ecologizarea solului. Asadar, exista unele plante care exclud metalele grele din sol. O astfel de specie este Oenothera biennis (luminita noptii), fam. Onagraceae.

Determinari de metale grele in Oenothera biennis (luminita noptii) - o posibila specie de tip excluder plant

Un astfel de studiu a fost realizat in Shenyang Ecological Experimental Station ce apartine de Chinese Academy of Sciences. Media temperaturii anuale in statiunea experimentala este de 5-9 ⁰C, iar precipitatiile anuale ating 650-700 mm. In acord cu standardele National Soil-Environmental Quality Standard of China (NSEQSC) a fost aplicat un singur tratament cu Cd (T₁) si un tratament T₂ ce asociaza mai multe metale grele : Cd, Pb, Cu si Zn, pentru a reface experimental nivelele solurilor contaminate cu metale grele din zona nordica a Chinei [9].

In tratamentul T₁ a fost diseminata in sol o concentratie de 10 mg/ kg Cd, iar in tratamentul T₂ au fost introduse in sol urmatoarele concentratii: Cd (10 mg/kg), Pb (1000 mg/kg), Cu (400 mg/kg) and Zn (1000 mg/kg). Formele chimice prin care metalele grele au ajuns in sol au fost:  CdCl₂ x 2 5H2O, Pb(CH3COO)₂ x 3 H₂O, CuSO₄ x 5H₂O si ZnSO₄ x 7 H₂O, sub forma de reactivi solizi.

Au fost colectate probe de planta si de sol, pentru a fi determinate eventualele acumulari de metale grele in planta, pentru a se evidentia proprietatea de plant excluding a speciei Oenothera biennis. Materialul vegetal a inclus radacina, partile aeriene, mai cu seama inflorescentele. Organele plantei cercetate au fost spalate cu apa deionizata, si ulterior uscate la 105⁰C timp de 5 min, ulterior 70 ⁰C,  pentru o completa uscare. Concentratiile in metale grele a fost determinata prin absorbtie atomica spectrofotometrica (AAS). Lungimile de unda pentru Cd, Pb, Cu si Zn au fost : 228.8, 283.3, 324.8 si respectiv 213.8 nm.

Rezultatele studiului au privit atat concentratiile metalelor grele in esantioanele de sol, cat si concntratiile de metale grele in tesuturile plantei.

Concentratiile metalelor grele evaluate in sol (tabelul 1) releva mari diferente intre esantioanle analizate, dupa cum in solul respectiv a fost sau nu cultivata Oenothera biennis, ori o alta specie "martor".

Tabelul 1. Concentratia de metale grele in diverse esantioane de sol, in studiul lui Shuhe Wei [10]

Esantioanele de sol 1 si respectiv 7 provin din zone de teren cultivate exclusiv cu Oenothera biennis. Acestea releva cea mai mica concentratie de metale grele. Totusi, unele diferente intre cele doua esantioane de sol pot fi puse pe seama altor factori (culturi anterioare, irigarea solului, conditiile pluviale).

Concentratiile metalelor grele in diversele tesuturi ale plantei sunt prezentate in tabelul 2.

Tabelul 2. Concentratiile de metale grele acumulate in diversele tesuturi ale speciei Oenothera biennis, in studiul lui Shuhe Wei [10]

Faptul ca Oenothera biennis capteaza unele metale grele (Cd mai cu seama), concentrandu-l in radacina, si mult mai putin in partile aeriene (utile: samburii rezultati din inflorescente), excluzandu-l din sol, face posibila utilizarea acestei specii, atat in scop terapuetic (semintele), cat si in scop ecologic (curatirea solului de metale grele).

Cultivata la scara larga in Canada pentru producerea de ulei, in mod empiric, era cunoscut faptul ca Oenothera biennis putea fi cultivata pentru a modifica solul, dupa culturile de tutun. Retrospectiv, este greu de concluzionat daca aceasta tranzitie de culturi era aplicata urmare a efectului de ecologizant al solului, al speciei.

Termenul de excluder plant a fost documentat pentru prima data in 1981 de Baker si colab., dar studiile in acest domeniu sunt inca limitate. Alte studii din literatura releva ca T. mongolicum este o specie Zn-excluder, iar C. communis este un Cd-excluder [10].

Studiul colectivului Shuhe Wei pune in discutie potentialul de Cd-excluder pentru Oenothera biennis, dar sunt necesare confirmari venite din alte regiuni geografice, avand diferite conditii climaterice [11].