במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מאכלים, חוקרים העריכו את הפעילות הביולוגית של הידרולטים ושמנים אתריים שמקורם בשומר ים צרפתי וקרואטי. למרות היותו תוצר הלוואי העיקרי המתקבל מבידוד שמנים אתריים מצמחים אלה, עדיין חסר מחקר על התכונות הביוכימיות של חומרים נדיפים שמקורם בשומר. שילובים של זיקוק הידרות, ניתוח כימי וניתוח פעילות ביולוגית גילו שהכימיה של שתי אוכלוסיות שומר הים הנחקרות שונה באופן משמעותי הן בהרכב והן בתפקוד הביולוגי. שומר הים הקרואטי מציג במיוחד פעילות אנטי-קולגנאז ואנטי-טירוזינאז מועילה, ומדגיש את הפוטנציאל האנטי-אייג'ינג ואת היישום הקוסמטי שלו.
מחקר: חומרים נדיפים מאקוטיפים אקולוגיים של שומר ים צרפתי וקרואטי: פרופילים כימיים והפעילות נוגדת החמצון, המיקרוביאלית וההזדקנות של שמנים אתריים והידראלטים. קרדיט תמונה: Happy window / Shutterstock
מהו שומר ים?
שומר ים הוא שם נפוץ המתייחס לקבוצה של עשבי תיבול ארומטיים רב-שנתיים השייכים למשפחת הגזר (Apiaceae). ניתן למצוא אותם גדלים על חופים, סלעים, שוברי גלים ומזחים ברחבי העולם. שומרי ים הם צמחים הלופיטיים העשירים בתרכובות תזונתיות ואורגנולפטיות. לאור הביקוש הגובר של הצרכנים העולמי לשימוש במרכיבים בטוחים וטבעיים בקוסמטיקה, תרופות ומוצרים אחרים המשתמשים בשמן אתרי (EO), מחקר חקר רבות את היישומים הביולוגיים של EOs שמקורם בשומר.
לרוע המזל, היתרונות הפוטנציאליים של חומרים נדיפים שהושגו במהלך הבידוד של EOs מצמח השומר נותרו ללא מחקר. המכונה לעתים קרובות "הידרולטים", מחקר שנערך על חומרים נדיפים אלה ממקורות עשבים אחרים מגלה שהם מציגים יתרונות רבים על פני EOs, כולל פונקציות ביו-אקטיביות חזקות וציטוטוקסיות מופחתת תלוית מינון. בנוסף, למרות השימוש המסורתי בייצור בשמים וקוסמטיקה, שומרי ים נותרו מחקרים לא מובנים בשל הפוטנציאל הקליני והתזונתי שלהם. מידע מוגבל על הרכבי EO מאזורים שונים מצביע על כך שלא כולם זהים, עם ריכוזים של מטבוליטים, במיוחד דילאפיול.
הבנת השונות הגיאוגרפית בפרופילים ביוכימיים של שומר ים והפוטנציאל של ה-EOs והחומרים הנדיפים שלהם בתעשיות ביולוגיות, קוסמטיקה ותרופות תאפשר שימוש בר-קיימא וידידותי לסביבה במוצרים בטוחים ומוצרים טבעיים, הנחשבים לרוב כפסולת (הידרולטים). ממצאים אלה עשויים להנחות מחקרים עתידיים נוספים על הצמחים השופעים והנמצאים כמעט בכל מקום אך עם זאת בצורה גרועה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו בשילוב של ניתוחים כימיים וביולוגיים כדי לחקור את ההרכב הביוכימי והתכונות הביולוגיות של שומר ים שמקורו באזורים צרפתיים וקרואטיים. דגימות המחקר כללו 2 ק"ג של חלקי אוויר של שומר ים שנאספו מדלמטיה (אקוטייפ ים תיכוני) ומקו החוף של בריטני (אקוטייפ אטלנטי) באוקטובר 2022. השתמשו בזיקוק הידרותי למיצוי EO, עם EOs שחולצו מיובשים באמצעות נתרן סולפט (Na2כך4).
חומרים נדיפים מהידרולטים חולצו באמצעות מיקרו-מיצוי מוצק בפאזה בראש (HS-SPME), ולאחר מכן נעשה שימוש בכרומטוגרפיית גז-ספקטרומטריית מסה (GC-MS) לניתוח הרכב כימי. הפעילות נוגדת החמצון של EOs וחומרים נדיפים נאמדה באמצעות קורא ספקטרומטרי של מיקרו-לוחיות. יכולת ההפחתה נבדקה באמצעות בדיקת Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP). מבחנים ביולוגיים כללו עוד את רדיקל 2,2-דיפניל-1-picrylhydrazyl היציב הסינתטי (DPPH), רדיקל תחמוצת החנקן (NO), ומבחני ההידרופרוקסיל (HOO).
הפעילויות האנטי-מיקרוביאליות של דגימות שמקורן בשומר חושבו באמצעות Staphylococcus aureus ATCC 33862 (חיובי לגרם) אי קולי ATCC 1053, ו Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (גרם שלילי) זני חיידקים. טירוזינאז פטריות עם L-tyrosine כמצע שימש להערכת פעילות אנטי-טירוזינאז, אלסטאז מללב חזיר מסוג IV E0258 עם N-Succinyl-Ala-Ala-Ala-p-nitroanilide (SANA) כמצע שהוערך נגד פעילות אנטי-אלסטאז, וכן ערכת Enzo Life Sciences MMP-1 לפעילות אנטי-קולגנאז. מבחן הפוסט הוק של Tukey שימש להשוואות סטטיסטיות בין קבוצות.
ממצאי המחקר
נמצא כי תמציות EO של שומר ים צרפתי מגוונות מעט יותר מבחינה כימית ממקבילותיהן הקרואטיות, והן מכילות 13 רכיבים במקום 12 של האחרון. נמצא כי דילפיול, מתיל מתיל קארוקריל ו-γ-טרפינן הם הרכיבים הביו-אקטיביים העיקריים של שומר הים הצרפתי. EOs, בעוד EOs של שומר ים קרואטי נמצאו עשירים בסבינן ולימונן, מה שמדגיש שאוכלוסיות אלו הן כימוטיפים ייחודיים.
"קשה להסיק מסקנות כלליות לגבי הגורמים להבדלים בהרכב הכימי של EOs שומר ים, מכיוון שהם עשויים לנבוע מהגורמים האביוטיים והביוטיים השונים המשפיעים על הסינתזה וההצטברות של מטבוליטים משניים בצמחים, כמו הקציר מיקום או שינויים גיאוגרפיים, צמחיית הצמח/תקופת הקציר/מחזור הגידול, חלק הצמח בשימוש, גורמים אקלימטולוגיים, גורמים אביוטיים בקרקע וכו'. עם זאת, התוצאות שלנו הסכימו עם מסקנותיהם של מחברים אחרים, לפיהן הסיבה העיקרית היא פשוט קיומו של כימוטיפים צמחיים שונים (שונות תוך ספציפית)."
המורכבות של שומר ים צרפתי מתרחבת עד לחומר הנדיף שלהם, כאשר צמחים אלה מכילים 32 תרכובות שניתן לזהות ל-17 של שומר ים קרואטי. דילאפיול, תימול מתיל אתר ו-γ-טרפינן נמצאו בריכוז הגבוה ביותר בחומרי נדיפים של שומר ים צרפתי, בעוד שהדגימות הקרואטיות נצפו כמכילים טרפינן-4-אול ו-10-(אצטיל מתיל)-3-care.
בדיקות נוגדי חמצון גילו שפוטנציאל נוגד החמצון של תרכובות שמקורן בשומר ים מחוויר בהשוואה לחומצה גאלית, תקן הזהב בנוגדי חמצון פנולים טבעיים. ערכי בדיקת FRAP נמצאו משתנים בין 0.77 ל-1.34 µM Fe2+/L, עם תצפיות דומות שנעשו במבחני DPPH. צמצום ניתוחי הפוטנציאל מצייר תמונה שונה, כאשר גם שומרי ים צרפתיים וגם קרואטיים מציגים פוטנציאל מצטמצם, מעט גבוה יותר באחרון. באופן מפתיע, נמצא כי עוצמתם של חומרים נדיפים והידרולטים גבוהה פי שלושה מכמות מקבילה של EO, מה שמדגיש את הפוטנציאל התעשייתי העתידי שלהם.
היתרונות הניתנים לצפייה של חומרים נדיפים על פני EOs נצפו גם ביעילות הניקוי הרדיקלית של שתי העוקות, כאשר החומרים הנדיפים היו יעילים פי 3.8 מאשר עמיתיהם ה-EO.
"EO צרפתית לא הראתה פעילות אנטי-מיקרוביאלית נגד Escherichia coli ו-Pseudomonas aeruginosa, אלא פעילות קלה נגד Staphylococcus aureus (8 מ"מ). לעומת זאת, ה-EO הקרואטי עיכב באופן מתון את הצמיחה של P. aeruginosa (8 מ"מ), אך עיכב מאוד את זו של שני זני חיידקים אחרים (18 ו-25 מ"מ עבור E. coli ו- S. aureus, בהתאמה). מעניין שהעיכוב של ה-CRO EO על זן החיידקים האחרון היה חזק כמו זה של סטרפטומיצין חיידקי הנפוץ בשימוש. יתר על כן, לא הצרפתי ולא ההידרולטים הקרואטים הראו כל השפעה אנטי-מיקרוביאלית".
חשוב לציין, ששומר ים קרואטי נצפה כבעל פעילות אנטי-טירוזינאז ואנטי-קולגנאז, ששניהם נעדרו בשומר ים צרפתי. זה מדגיש את שומר הים הקרואטי כיעד של מחקרים עתידיים של פרוספקציה ביולוגית לגילוי תוספי קוסמטיקה אנטי-אייג'ינג בטוחים וטבעיים.
