Myrcene trong tinh dầu
Myrcene trong tinh dầu là gì?
Myrcene (β-myrcene) là một monoterpene dồi dào, xuất hiện như một thành phần chính trong nhiều loài thực vật, bao gồm cả hoa bia và cần sa. Nó là một chất tạo hương và tạo mùi thơm (phụ gia thực phẩm) phổ biến được sử dụng trong sản xuất thực phẩm và đồ uống. Đánh giá này nhằm mục đích báo cáo về sự xuất hiện, hồ sơ sinh học và độc tính của β-myrcene. Các đặc tính sinh học chính được báo cáo của β-myrcene—các đặc tính giải lo âu, chống oxy hóa, chống lão hóa, chống viêm, giảm đau—được thảo luận cùng với các cơ chế hoạt động.
Giới thiệu về Myrcene trong tinh dầu
Myrcene (7-methyl-3-methylene-1,6-octadiene) là một chất phụ gia thực phẩm phổ biến được sử dụng làm chất tạo hương liệu trong sản xuất thực phẩm và đồ uống. Nó còn được sử dụng trong các sản phẩm tiêu dùng như mỹ phẩm, xà phòng và chất tẩy rửa. Ngoài việc sử dụng trong nhiều loại sản phẩm tiêu dùng, β-Myrcene còn được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu cho các mùi hương và hương vị quan trọng về mặt thương mại như tinh dầu bạc hà, nerol, geraniol và linalool. β-Myrcene có khối lượng sản xuất cao là 58.076 kg ở Châu Âu và 1.188 kg ở Mỹ.
β-Myrcene là một monoterpene không vòng, olefinic, có mùi dễ chịu, xuất hiện tự nhiên ở một số lượng lớn các loài thực vật, đặc biệt là trong các loại tinh dầu của thực vật như hoa bia, cần sa, sả, cỏ roi ngựa và vịnh, cũng như trong trái cây họ cam quýt và nước ép cam quýt.
Trong sản xuất bia, β-myrcene là một trong những thành phần hương thơm mạnh nhất của tinh dầu hoa bia và trong tất cả các giống hoa bia được phân tích được coi là chất dễ bay hơi có mùi nhất. Myrcene quyết định phần lớn “mùi hoa bia xanh” trong bia và là chất chính trong bia hoa bia khô, với mùi giống như “thảo dược, nhựa cây, màu xanh lá cây, balsamic, hoa bia tươi”. Nó cũng là thành phần chính của tinh dầu hoa bia và có thể chiếm tới 70% thể tích tinh dầu.
Ngoài hương vị của hoa bia, β-myrcene góp phần đáng kể vào mùi thơm của cần sa và có thể hoạt động tương tự như hệ thống endocannabinoid. β-Myrcene đặc trưng mang lại cho các chủng cần sa một hương vị ngọt nhẹ và cung cấp các mùi hương cay, đất và xạ hương. Các chủng cần sa có chứa hàm lượng myrcene cao (>0,5% myrcene), có khả năng gây ra tác dụng an thần (“hiệu ứng khóa ghế”), được cho là thuộc về chủng Cannabis indica Lam ( một từ đồng nghĩa của C. sativa L.). Mặt khác, các chủng có hàm lượng β-myrcene thấp (<0,5%) có khả năng tạo ra mức năng lượng cao hơn. β-Myrcene cũng có thể có vai trò hỗ trợ cannabinoids được hấp thụ qua hàng rào máu não, tăng khả năng vận chuyển vào não và tăng cường phản ứng tâm sinh lý; tuy nhiên, dữ liệu chắc chắn hỗ trợ cho tuyên bố này còn hạn chế.
β-Myrcene được báo cáo có hoạt tính sinh học bao gồm giảm đau, an thần, trị đái tháo đường, chống oxy hóa, chống viêm, kháng khuẩn và tác dụng chống ung thư.
Bất chấp những lợi ích điều trị đã được quan sát, β-myrcene vẫn đang được nghiên cứu kỹ lưỡng về mặt khoa học do bị cáo buộc có nguy cơ là chất gây ung thư tiềm tàng ở người. Sự không chắc chắn về độ an toàn của myrcene, bắt nguồn từ các nghiên cứu được thực hiện bởi Chương trình Chất độc Quốc gia, Hoa Kỳ (NTP) cho thấy tỷ lệ mắc bệnh u thận và gan ngày càng tăng ở loài gặm nhấm. Năm 2018, FDA đã thực hiện hành động pháp lý để không còn cho phép sử dụng β-myrcene làm phụ gia thực phẩm dựa trên hành động pháp lý chống lại FDA theo Điều khoản Delaney (Đạo luật y tế liên bang cấm FDA chấp thuận bất kỳ phụ gia thực phẩm nào gây ra ung thư ở người hoặc động vật). Điều quan trọng là FDA xác nhận rằng không có mối lo ngại nào về tính an toàn của β-myrcene đối với sức khỏe cộng đồng trong các điều kiện sử dụng dự kiến. Kể từ đó, một số cơ quan chuyên môn khoa học và quản lý khác đã lập luận rằng β-myrcene an toàn trong các điều kiện sử dụng như một chất tạo hương vị và cần lưu ý rằng vô số sản phẩm thực phẩm được phép tiếp tục chứa hàm lượng β-myrcene đáng kể một cách tự nhiên.
Việc ứng dụng rộng rãi β-myrcene trong công nghiệp và sử dụng trong gia đình cùng với những lo ngại về an toàn đã làm tăng mối quan tâm để xem xét nghiêm túc các đặc tính sinh hóa và dược lý của nó. Vì vậy, mục đích của tổng quan này là khám phá và đánh giá một số hoạt động sinh học quan trọng của β-myrcene và đánh giá tính phù hợp của nó để sử dụng thương mại trong công nghiệp thực phẩm và liệu pháp tế bào học.
Tính chất vật lý và hóa học của β-Myrcene
Monoterpenes là một lớp terpen; bao gồm hai đơn vị isopren (mỗi đơn vị có 5 bazơ cacbon). Myrcene (C10H16 , trọng lượng phân tử 136,23 g/mol) được phân loại là monoterpene mạch hở, với các đặc tính được liệt kê trong Bảng 1.
Bảng 1: Tính chất vật lý và hóa học của β-myrcene.
| Tham số | Giá trị/Mô tả | |
| Vẻ bề ngoài | Chất lỏng trong suốt không màu hoặc chất lỏng nhờn màu vàng | |
| Mô tả mùi | Nhựa, thân thảo, balsamic và giống phong lữ | |
| Điểm nóng chảy (° C) | <-10 | |
| Điểm sôi ở 1.013 hPa (°C) | 167,1 | |
| Trọng lượng riêng ở 25°C [g cm −3 ] | 0,7847 | |
| độ hòa tan | Thực tế không hòa tan trong nước. Hòa tan trong rượu, cloroform, ete và axit axetic băng | |
| Sự ổn định | Polyme hóa một cách tự nhiên ở nhiệt độ phòng, cho dù có loại trừ không khí hay không | |
| Chỉ số khúc xạ ở 25°C | 1,4660–1,4710 | |
| Điểm chớp cháy (°C) | 44 |
Myrcene tồn tại ở hai dạng đồng phân là β-myrcene (7-methyl-3-methylene-1,6-octadiene) và α-myrcene (2-methyl-6-methylene-1,7-octadiene). Phổ biến nhất là đồng phân tự nhiên β-myrcene, chứa nhóm isopropylidene và thường được ký hiệu là “myrcene” trong tài liệu. Loại còn lại là α-myrcene, tồn tại ở dạng isopropenyl. Trong β-myrcene có ba liên kết đôi carbon-carbon (hai trong số chúng được liên hợp) và một đầu cuối gem-dimethyl (Hình 1)
Hình 1: Cấu trúc β-myrcene
Sinh tổng hợp sản xuất β-Myrcene
Monoterpenes được sản xuất trong thực vật bằng cách ngưng tụ đặc thù lập thể của hai đơn vị đồng phân 5 carbon: isopentenyl diphosphate (IDP) và dimethylallyl diphosphate (DMADP). Do đó, Geranyl diphosphate (GPP) được hình thành thông qua quá trình ngưng tụ IPP với DMADP, bởi GPP synthase (GPPS). Geranyl diphosphate (GPP) sau đó trải qua quá trình thủy phân được xúc tác bởi prenolpyrophosphatase để tạo thành geraniol. Do đó, β-myrcene được tạo ra bằng cách khử nước và đồng phân hóa geraniol.
Tổng hợp công nghiệp của Myrcene
β-Pinene là nguyên liệu ban đầu quan trọng để tổng hợp β-myrcene. Cho đến những năm 1950, β-pinene đã được chiết xuất từ nhựa thông hoặc nhựa vân sam bằng cách khai thác cây. Ngày nay, β-pinene có thể được phân lập từ dòng chất thải của các nhà máy giấy, bằng cách chưng cất và khử lưu huỳnh từ nhựa thông sunfat thô (CST). Tỷ lệ β-pinene trong CST phụ thuộc phần lớn vào tuổi, mùa, vị trí địa lý và giống cây.
Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất myrcene trong công nghiệp là thông qua quá trình nhiệt phân β-pinene. Trong tương lai, các nền tảng vi sinh vật được thiết kế có thể cung cấp các phương tiện thay thế để sản xuất myrcene quy mô lớn bền vững và thân thiện với môi trường.
Phân tích, chiết xuất và định lượng β-Myrcene
β-Myrcene được coi là một hợp chất trung gian quan trọng có thể được tạo dẫn xuất để tạo ra nhiều sản phẩm cuối cùng, chẳng hạn như citronellol, citronellal, geraniol, nerol và linalool. Một số phương pháp xác định hàm lượng β-myrcene đã được công bố và phát triển để đạt được các phương pháp phân tích định lượng đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả hơn (Bảng 2). Đương nhiên, β-myrcene tồn tại dưới dạng hỗn hợp phức tạp với các monoterpen khác. Vì vậy, sẽ khó tách β-myrcene với số lượng lớn từ các hỗn hợp phức tạp này. Vì vậy, cần có một phương pháp hiệu quả và kinh tế để tách β-myrcene khỏi các terpen khác. Chưng cất hydro và chiết bằng dung môi được sử dụng rộng rãi, sau đó là Sắc ký khí (GC) kết hợp với Phép đo khối phổ (MS) hoặc máy dò ion hóa ngọn lửa (FID) để định lượng. Hạn chế của các kỹ thuật này chủ yếu là xu hướng mất đi các hợp chất dễ bay hơi thiết yếu (bao gồm β-myrcene) trong quá trình bay hơi dung môi dẫn đến giảm hiệu suất và làm thay đổi đặc tính mùi của nó. Ngoài ra, các phương pháp này đòi hỏi một quá trình chưng cất kéo dài từ 3 đến 4 giờ, cho phép có khả năng thay đổi thành phần hóa học của chất phân tích hoặc có nguy cơ thất thoát không thể xác định được.
Bảng 2: Khai thác, phát hiện và phân tích β-myrcene.
| Chủng loại thực vật | Họ | (Các) bộ phận được sử dụng để trích xuất/phát hiện |
Phương pháp chiết xuất | Quy trình khảo nghiệm | |
| Cần sa sativa L. | họ cần sa | Áo hoa nữ (“Cannabis Flos”) | Chiết xuất dung môi | Máy sắc ký khí/phát hiện ion hóa ngọn lửa- Cộng hưởng từ hạt nhân (GC-FID-MR) | |
| Cần sa sativa L. | họ cần sa | Những bông hoa | Chiết xuất dung môi triệt để | Sắc ký khí – khối phổ (GC-MS) | |
| Cây có múi aurantium L. | họ Rutaceae | Hoa | Chiết tách pha rắn không gian đầu bằng phương pháp thủy phân và có sự hỗ trợ của siêu âm | Sắc ký khí – Khối phổ (GC-MS) | |
| Citrus maxima (Burm.) Merr. | họ Rutaceae | Vỏ | Bộ sưu tập khoảng trống động | Hệ thống giải hấp nhiệt – sắc ký khí – khối phổ (TD-GC/MS) | |
| Cam quýt × aurantium L. | họ Rutaceae | Hoa quả | Vi chiết pha rắn | Sắc ký khí-khứu giác (GC-O) | |
| Cam quýt × aurantium L. | họ Rutaceae | Gọt vỏ, lá | Thủy phân | Sắc ký khí – Khối phổ-Cộng hưởng từ hạt nhân (GC-MS-NMR) | |
| Humulus lupulus L. | họ cần sa | Nón và lá hoa bia | Chiết xuất carbon dioxide siêu tới hạn | Sắc ký lỏng hiệu năng cao – Sắc ký khí (HPLC/GC) | |
| Humulus lupulus L. | họ cần sa | Viên và hình nón | bẫy HS | Sắc ký khí – Khối phổ (GC-MS) | |
| Humulus lupulus L. | họ cần sa | Viên nhỏ | Chiết xuất thanh hấp phụ | Sắc ký khí – Khối phổ (GC-MS) | |
| Humulus lupulus L. | họ cần sa | Tinh dầu hoa bia | Vi chiết pha rắn | Sắc ký khí-khối phổ tứ cực (GC-qMS) | |
| Humulus lupulus L. | họ cần sa | nón | HS-SPME và HD | Sắc ký khí (GC) | |
| Pistacia lentiscus var. Chia | Anacardiaceae | Tinh dầu kẹo cao su | Chưng cất hơi nước | Quang phổ Raman biến đổi Fourier (NIR FT-Raman) | |
| Pistacia lentiscus var. chia | Anacardiaceae | Tinh dầu kẹo cao su | Vi chiết pha rắn Headspace | Sắc ký khí – Khối phổ (GC-MS) | |
| Spondias mombin L. | Anacardiaceae | Hoa quả | Vi chiết pha rắn- chưng cất và chiết đồng thời | Sắc ký khí- Khối phổ (GC-MS) |
Ngược lại, hiệu suất chiết và tính linh hoạt của quá trình chiết CO 2 bằng chất lỏng siêu tới hạn tốt hơn nhiều so với các phương pháp trước đó, vì có sự kiểm soát tốt hơn về các thông số nhiệt độ và áp suất. Hiệu suất chiết xuất thu được từ quá trình chiết CO 2 siêu tới hạn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và áp suất áp dụng trong quá trình chiết. Tỷ lệ thu hồi β-myrcene cao hơn thu được ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn của chất lỏng siêu tới hạn. Ngoài ra, ở 40°C và 20,0 MPa, β-myrcene, L-caryophyllene và α-humulene được phát hiện ở nồng độ cao hơn cho thấy tầm quan trọng của chúng trong ngành công nghiệp đồ uống như các chất phụ gia tạo hương liệu và tạo mùi thơm. Do đó, nhu cầu sử dụng các kỹ thuật chiết xuất sạch với môi trường và nhu cầu về các quy trình phân tích nhanh hơn, mạnh hơn và rẻ hơn đang thúc đẩy sản xuất công nghiệp chuyển sang các phương pháp như chiết xuất CO 2 bằng chất lỏng siêu tới hạn.
Tất cả các kỹ thuật này đều có những nhược điểm đáng chú ý như sử dụng quá nhiều dung môi, thời gian vận hành lâu hơn và/hoặc khối lượng mẫu lớn. Ngoài ra, chúng yêu cầu sử dụng các thiết bị có độ phức tạp cao, không kinh tế với thời gian sử dụng hạn chế. Hơn nữa, các kỹ thuật này vận hành khá phức tạp và tốn nhiều công sức, do đó, chúng không hoàn toàn hiệu quả khi cần phân tích thường xuyên một số lượng lớn mẫu.
Vi chiết pha rắn (SPME) đã nổi lên như một giải pháp thay thế cho các kỹ thuật truyền thống. Nó đã được sử dụng thành công để xác định thành phần dễ bay hơi của hoa bia cũng như trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau. Kỹ thuật này có những đặc điểm riêng như quy trình chiết xuất hiệu quả, thời gian phân tích ngắn, tiết kiệm với chi phí sản xuất thấp, độ chọn lọc và độ nhạy cao khi kết hợp với các chế độ phát hiện phù hợp. Hơn nữa, bằng cách sử dụng SPME, tất cả các bước của kỹ thuật chiết xuất có thể được thực hiện trong một quy trình duy nhất mà không bị gián đoạn, dẫn đến hiệu suất xử lý mẫu cao.
SPME cũng có thể được sử dụng với phân tích (GC) và (MS), để cung cấp hồ sơ chuyển hóa đầy đủ của cây dự định. Hoa bia thuộc giống Saaz đã được Gonçalves và cộng sự nghiên cứu. sử dụng SPME, cho phép lập hồ sơ mô hình chuyển hóa terpenoid được tìm thấy trong tinh dầu. β-Myrcene chiếm ưu thế bởi 53,0% tổng phần dễ bay hơi ở 40°C. Nhược điểm của SPME là điều kiện chiết, tuổi của sợi và nền mẫu có thể ảnh hưởng đến lượng mẫu được hấp thụ trên sợi. Việc kiểm soát các yếu tố này có thể tạo ra một phương pháp có hiệu quả cao và có thể tái sử dụng để chiết xuất và phân tích β-myrcene. Quang phổ Raman biến đổi Fourier cũng đã được sử dụng để xác định tỷ lệ phần trăm β-myrcene trong dầu mastic gum dựa trên các phép đo cường độ dải. Phương pháp này cực kỳ nhanh chóng, đơn giản và không phá hủy mẫu.
Vẫn còn một số hạn chế trong việc thu được chiết xuất tinh khiết của β-myrcene cho phép phân tích và định lượng chính xác. Vì vậy, việc lựa chọn đúng kỹ thuật chiết và các thông số mẫu được xác định trước là cần thiết để phân tích hiệu quả β-myrcene.
Dược động học của β-Myrcene
Hầu hết các dữ liệu được công bố trước đây về sự hấp thụ, phân phối, chuyển hóa và bài tiết β-myrcene đã được tiến hành trên động vật thí nghiệm, chẳng hạn như thỏ và chuột. Trong một nghiên cứu dược động học, nồng độ β-myrcene trong máu cao tới 14,1 ± 3,0 μg/mL (giá trị đỉnh) được phát hiện 60 phút sau khi chuột cái uống 1,0 g/kg bw-myrcene (67 ) . β-Myrcene cho thấy kiểu đào thải chủ yếu qua nước tiểu với thời gian bán hủy là 285 phút, tuy nhiên không có nghiên cứu nào kiểm tra khả năng bài tiết qua mật. β-Myrcene chủ yếu phân bố ở mô mỡ và một số cơ quan chính, bao gồm gan, não, thận và tuyến sinh dục. β-Myrcene có khả dụng sinh học trong huyết tương người trong vòng 30 phút sau khi tiêu thụ một liều duy nhất. Mức độ sinh khả dụng cao của huyết tương là một bước quan trọng hướng tới việc sử dụng nó một cách hữu ích trong ngành thực phẩm và đồ uống. Hơn nữa, β-myrcene đi vào huyết tương không thay đổi, với nồng độ đỉnh trong khoảng từ 2 đến 4 giờ. Điều này có thể giải thích một phần lợi ích sức khỏe và ứng dụng của nó đối với sức khỏe con người. Cần nhiều nghiên cứu hơn để mô tả động học của β-myrcene trong quá trình trao đổi chất của con người.
Bài tiết qua nước tiểu các liên hợp của hai diol (10-hydroxylinalool và 7-methyl-3-methylene-oct-6-ene-1,2-diol) và hai axit hydroxy (10-carboxylinalool và 2-hydroxy-7-methyl- Axit 3-methylene-oct-6-enoic) đã được quan sát thấy ở thỏ đực được tiêm β-myrcene bằng ống thông. Diol được hình thành do phản ứng oxy hóa xảy ra ở liên kết đôi 3,10 thông qua chất trung gian 3,10-epoxide. Các chất chuyển hóa được phân lập bằng cách sử dụng enzyme cytochrome P450 của microsome gan chuột và được xác nhận bằng cách trải qua quá trình phân hủy enzyme bởi β-Glucuronidase/Arylsulfatase.
Ở chuột, một số chất chuyển hóa được phân lập từ nước tiểu sau khi uống β-myrcene, chẳng hạn như 10-hydroxylinalool, 1-hydroxymethyl-4-isopropenyl cyclohexanol, 7-methyl-3-methylene-oct-6-ene-1, Axit 2-diol, 10-carboxylinalool, 2-hydroxy-7-metyl-3-methylene-oct-6-enoic. Sự hình thành của chúng bao gồm một chuỗi các phản ứng oxy hóa các liên kết đôi cuối cùng bởi cytochrome P450 2B của microsome và quá trình epoxid hóa các chất trung gian 1,2- và 3,10-epoxide, sau đó thủy phân thành diol. Phản ứng được xúc tác bởi CYP này bị ức chế bởi một số chất ức chế không đặc hiệu của cytochrom P450, ngăn cản sự chuyển đổi-myrcene thành 10-hydroxylinalool.
Tác dụng hiệp đồng của β-Myrcene với các sản phẩm tự nhiên có hoạt tính khác
Nghiên cứu tác dụng hiệp đồng của monoterpenes rất quan trọng để xác định các phẩm chất có trong các giống cây trồng khác nhau. Một nghiên cứu cho rằng monoterpen, bao gồm β-myrcene được tìm thấy trong cây với các terpen khác, có thể tạo ra các tương tác hiệp đồng. Ví dụ, β-myrcene có thể góp phần tạo nên hương vị tổng thể của bia do tác dụng hiệp đồng của nó với các loại tinh dầu hoa bia khác, chẳng hạn như linalool. Các hợp chất dễ bay hơi khác như limonene, 3-carene và caryophyllene đã được phát hiện có vai trò quan trọng trong tạo mùi thơm và hương vị của đồ uống và thực phẩm. Cũng có khả năng có sự phối hợp giữa các hợp chất này và β-myrcene, đặc biệt nếu chúng có cấu trúc và đặc tính tương tự nhau.
β-Myrcene có trong cây cần sa có thể tăng cường đặc tính chống cảm thụ đau bẩm sinh của cannabinoids bằng cách giảm sức đề kháng qua hàng rào máu não (BBB) và cải thiện tính thấm, dẫn đến tăng vận chuyển cannabinoids vào não. Ngoài ra, tác dụng của β-myrcene như thuốc giảm đau ngoại biên và trung tâm có thể được điều hòa để tăng cường các hoạt động trung tâm có nguồn gốc endocannabinoid, khi các terpen khác tương tác hiệp đồng với nó. Các terpen được đề xuất để điều chỉnh ái lực của THC đối với thụ thể CB1, góp phần cải thiện tác dụng giảm đau của cây cần sa. Do đó, người ta có thể thấy mức độ hiệu ứng cao hơn thay vì sử dụng chính một thành phần riêng biệt.
β-Myrcene được tìm thấy trong cây cần sa có hoạt động chống viêm, giảm đau và an thần, bổ sung cho tác dụng của phytocannabinoids cổ điển và có thể tạo ra các tương tác hiệp đồng. β-Myrcene có thể hoạt động phối hợp với tetrahydrocannabinol và các cannabinoid khác, chẳng hạn như CBD để tăng cường hoạt động của cần sa và cuối cùng là tăng tiềm năng tâm sinh lý của nó. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng tác dụng chức năng của terpenoid có nguồn gốc từ cần sa không được phát hiện, dù đơn độc hay khi kết hợp với Δ9-tetrahydrocannabinol và cannabidiol. Do đó, khả năng tạo ra hoạt động tùy tùng của chúng bằng tác động trực tiếp lên các thụ thể cannabinoid không thể được xác định đầy đủ. Nghiên cứu kết luận rằng không có terpen nào được thử nghiệm có trong cây cần sa (β-myrcene, pinene, caryophyllene và limonene) có tương tác trực tiếp với thụ thể CB1 hoặc CB2. Ngoài ra, có những sửa đổi không thay đổi đối với hoạt động của Δ9-tetrahydrocannabinol và cannabidiol. Nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu trước đây do Santiago và đồng nghiệp của ông thực hiện, trong đó họ loại trừ việc kích hoạt trực tiếp CB 1 hoặc CB 2 hoặc điều chỉnh tín hiệu của chất chủ vận phytocannabinoid Δ9-tetrahydrocannabinol bởi β-myrcene trong cây cần sa. Tuy nhiên, cả hai nghiên cứu đều không thể loại trừ sự tồn tại của hiệu ứng cộng hưởng của β-myrcene vì họ chỉ kiểm tra tín hiệu cannabinoids thông qua một con đường. Có khả năng các hiệu ứng tùy tùng xuất hiện thông qua tác động của terpenoid lên các con đường khác của hệ thống endocannabinoid hoặc thông qua các cơ chế thụ thể không phải cannabinoid rất quan trọng đối với tác động hành vi của các chủng Cần sa.
Sự xuất hiện tự nhiên của β-Myrcene
β-Myrcene là thành phần của phần hydrocarbon của nhiều loại tinh dầu. Nó xuất hiện tự nhiên ở hơn 200 loài thực vật và hiện diện trong khí thải của nhiều cây ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới. Việc tiếp xúc với β-myrcene từ các nguồn thực phẩm tự nhiên được ước tính là gấp 16.500 lần so với việc sử dụng tổng hợp nó như một chất tạo hương vị.
Nồng độ β-myrcene trong tinh dầu thay đổi đáng kể giữa các loài và giống thực vật khác nhau cũng như các bộ phận của cây (thuốc thực vật). Nó có thể được tìm thấy với số lượng đáng kể trong tinh dầu của hoa bia và cần sa. Hàm lượng β-myrcene cao nhất được tìm thấy ở Hoa bia (Tối đa: 10 g/kg trọng lượng khô). Nồng độ cuối cùng của β-myrcene trong bia (0,4–80 μg/L) thấp hơn nhiều so với trong hoa bia. Điều này có thể là do sự pha loãng, các phương pháp chiết khác nhau và nó bị phá hủy bởi quá trình gia nhiệt.
Định lượng β-myrcene từ chiết xuất C. sativa đã được nghiên cứu ở các giống C. sativa khác nhau. Một mô tả toàn diện hơn có thể được tìm thấy trong một nghiên cứu gần đây của Ibrahim et al., đã kiểm tra ba giống C. sativa. Một loại có hàm lượng THC cao (HP), loại còn lại có hàm lượng CBD cao (HD) và loại cuối cùng là giống trung gian chứa cả THC và CBD ở mức đáng kể. Hàm lượng β-Myrcene ở giống trung gian cao hơn hai giống còn lại (0,87–1,32 mg/g). Ở giống HD, hàm lượng β-myrcene là 0,54–0,68 mg/mL so với 0,19–0,72 mg/g ở giống HP. Do đó, những quan sát từ nghiên cứu này có thể giúp phân biệt và lựa chọn giống C. sativa cụ thể dựa trên hàm lượng β-myrcene của chúng.
Sự khác biệt cũng tồn tại giữa các khu vực địa lý khác nhau, mùa thu hoạch, bộ phận của cây và các yếu tố nông học trong các loại tinh dầu khác nhau. Phân tích GC/MS đã chỉ ra rằng có sự khác biệt về nồng độ β-myrcene giữa các vòng đời khác nhau của thực vật (sinh dưỡng và ra hoa). Ngoài ra, thời gian chưng cất và phương pháp chiết xuất có thể ảnh hưởng đến hiệu suất thu được β-myrcene.
Tác dụng dược lý và sinh học quan trọng của β-Myrcene
Sau đây chúng ta thảo luận về một số tác dụng dược lý và sinh học nổi bật nhất.
Tác dụng lên hệ thần kinh trung ương và hoạt động hành vi thần kinh
Myrcene nổi tiếng với tác dụng giải lo âu và an thần, cả hai đều là tác dụng điều trị mong muốn nhưng cũng có thể gây ra một số rủi ro. Thuốc an thần có thể gây buồn ngủ và làm suy giảm khả năng phối hợp vận động, và điều này có thể được đánh giá bằng cách sử dụng “thử nghiệm rota-que” trong các nghiên cứu trên động vật để đo khoảng thời gian mà loài gặm nhấm có thể giữ thăng bằng trên một thanh quay ngang. Liều lượng tương đối cao 200 mg/kg (1.468 μmol/kg) trọng lượng cơ thể myrcene, dẫn đến giảm 48% thời gian tồn tại lâu dài trên thanh trong thử nghiệm rota-que. Cùng một liều myrcene kéo dài thời gian ngủ barbiturat lên 2,6 lần. Điều này càng mạnh hơn khi có sự hiện diện của citral. Tương tự, một liều β-myrcene uống duy nhất sẽ kéo dài thời gian ngủ của pentobarbital khi dùng trước khi dùng barbiturat 60 phút, có thể bằng cách ức chế chuyển hóa barbiturat thông qua cytochrome P450 (CYP).
Tinh dầu chính thu được từ Cannabis sativa L. (Cannabaceae; cây gai dầu) (hàm lượng myrcene: 22,9%), đã chứng minh tác dụng có thể đo lường được đối với hệ thần kinh tự chủ ở người khỏe mạnh ( n = 5). Hít tinh dầu cần sa trong 5 phút đã cải thiện hoạt động thần kinh và được chứng minh là làm giảm căng thẳng và lo lắng (Dầu hạnh nhân ngọt được sử dụng làm biện pháp kiểm soát). Các đối tượng nhìn chung cảm thấy thoải mái hơn, tràn đầy năng lượng, bình tĩnh và tâm trạng phấn chấn hơn sau 5 phút hít vào. Nghiên cứu cũng sử dụng điện não đồ (EEG) để đo hoạt động của não và kết quả cho thấy có sự gia tăng hoạt động sóng não theta (4–8 Hz) và alpha (8–13 Hz) ở vùng não sau, tương đương với sóng EEG của những người đang thiền định.
Myrcene cũng đã được chứng minh là có chức năng như một chất chống co giật. Myrcene, thu được từ Lippia alba (Mill.) NEBr. ex Britton và P.Wilson đã làm tăng độ trễ của cơn co giật do pentylenetetrazol gây ra (PTZ) và tăng tỷ lệ sống sót ở chuột cái Thụy Sĩ. Tương tự, tinh dầu từ Cinnamosma madagascariensis Danguy (8,9% myrcene) đã được đánh giá in vivo về tác dụng chống co giật ở chuột Wistar bị gây co giật bằng pentylenetetrazole (PTZ). Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng chống động kinh bằng cách làm giảm cơn co giật với tác dụng an thần vừa phải. Cơ chế hoạt động có thể có liên quan đến sự dẫn truyền thần kinh glutamatergic và GABAergic. Mặt khác, Da-Silva et al. không thể chứng minh được vai trò bảo vệ của myrcene chống lại các cơn động kinh do PTZ gây ra. Họ cũng không thể chứng minh được hoạt tính giải lo âu giống như benzodiazepine cũng như tác dụng chống trầm cảm và chống loạn thần của myrcene.
β-Myrcene có thể có tiềm năng lâm sàng đáng kể trong các liệu pháp bổ trợ, cả dưới dạng hợp chất nguyên chất và là một phần của chế phẩm chiết xuất. Các loại tinh dầu giải lo âu phổ biến rất giàu các loại rượu terpenoid khác, chẳng hạn như linalool, geraniol và citronellol, có thể có tác dụng hiệp đồng với β-myrcene. Do các nghiên cứu hạn chế ở người tham gia, cỡ mẫu nhỏ, thời gian sử dụng β-myrcene ngắn, việc sử dụng β-myrcene đa dạng hạn chế, tác dụng có lợi tiềm tàng của β-myrcene đối với các rối loạn thần kinh cần được đánh giá sâu hơn và nghiêm ngặt hơn.
Hoạt động chống oxy hóa của myrcene trong tinh dầu
Các chất chống oxy hóa có vai trò ngăn ngừa lão hóa và các bệnh thoái hóa như xơ vữa động mạch, bệnh tim mạch, ung thư, tiểu đường và các bệnh về thần kinh. Chúng cũng có vai trò quan trọng trong việc ức chế quá trình oxy hóa lipid trong các sản phẩm thực phẩm. Trong những thập kỷ gần đây, mối quan tâm ngày càng tăng đối với việc sử dụng các chất chống oxy hóa tự nhiên trong bảo quản thực phẩm.
Các monoterpen được chọn đã được nghiên cứu về khả năng chống oxy hóa tiềm năng của chúng, điều này có thể là do sự hiện diện của các liên kết đôi liên hợp tạo ra hoạt động chống oxy hóa phá vỡ chuỗi. Các xét nghiệm chống oxy hóa hóa học như xét nghiệm DPPH, bị loại trừ ở đây vì chúng không liên quan đến dược lý. Không có bằng chứng về lợi ích điều trị dựa trên các thử nghiệm hóa học như vậy.
In vivo myrcene chứng minh một số tác dụng chống oxy hóa có liên quan. Ciftci và cộng sự. chuột cái Sprague-Dawley được điều trị tiếp xúc với chất gây ô nhiễm môi trường 2,3,7,8-tetracholorodibenzo-p-dioxin (TCDD) bằng myrcene [với liều cao lên tới 200 mg/kg bw mỗi ngày (1.468 μmol/kg) trong 30 hoặc 60 ngày]. Những con chuột này đã giảm quá trình peroxid hóa lipid ở gan thông qua việc kích hoạt các đặc tính chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do. Myrcene, một lần nữa ở liều cao 200 mg/kg (1.468 μmol/kg) đóng vai trò bảo vệ thần kinh trong tổn thương do thiếu máu cục bộ/tái tưới máu não ở chuột C57Bl/J6. Ngoài ra, myrcene làm tăng glutathione cùng với các enzyme chống oxy hóa khác như glutathione peroxidase (GPx) và superoxide effutase, do đó ngăn ngừa tổn thương oxy hóa và bảo vệ mô não. Tác dụng của β-myrcene dùng qua đường uống (7,5 mg/kg bw; 55) μmol/kg bw) chống loét dạ dày do ethanol gây ra ở chuột Wistar đực thông qua tác dụng chống oxy hóa thông qua việc tăng nồng độ GPx, glutathione reductase (GR) và tổng glutathione trong mô dạ dày. Điều quan trọng là các nghiên cứu trong tương lai điều tra hoạt động chống oxy hóa của β-myrcene cần sử dụng mức liều lượng thích hợp để có tác dụng chữa bệnh ở người. Điều này đòi hỏi một cuộc điều tra toàn diện về liều lượng khuyến cáo của β-myrcene ở người. Ngoài ra, hầu hết các nghiên cứu trong tài liệu đều sử dụng các xét nghiệm hóa học để phát hiện hoạt động chống oxy hóa của β-myrcene. Các nghiên cứu trong tương lai nên sử dụng các mô hình in vivo hoặc dựa trên tế bào có liên quan về mặt dược lý để đo hoạt động chống oxy hóa.
Hoạt động chống lão hóa của myrcene trong tinh dầu
Vì myrcene là một hợp chất chống oxy hóa hiệu quả nên nó có thể đóng vai trò bảo vệ chống lại quá trình lão hóa da do tia UVB gây ra. Tiếp xúc với tia UVB có liên quan đến việc sản xuất quá mức các loại oxy phản ứng (ROS), đây là yếu tố chính gây tổn thương da do oxy hóa. Sản xuất ROS bất thường, kích hoạt nhiều cytokine bề mặt tế bào, thụ thể yếu tố tăng trưởng và kinase protein hoạt hóa mitogen (MAPKs). Việc tiếp xúc với bức xạ tia cực tím cũng đã được chứng minh là có thể kích hoạt các metallicoproteinase ma trận (MMP), dẫn đến teo các sợi collagen và sợi đàn hồi. Cho đến nay, chỉ có một nghiên cứu tìm hiểu vai trò của β-myrcene và khả năng chống lão hóa. Myrcene cải thiện tình trạng lão hóa da thông qua việc giảm sản xuất ROS, MMP-1, MMP-3, interleukin-6 (IL-6) và tăng yếu tố tăng trưởng biến đổi loại 1 (TGF-1) và bài tiết Procollagen loại I trong các nguyên bào sợi ở da người được chiếu xạ UVB . Xử lý β-Myrcene cũng điều hòa quá trình phosphoryl hóa các phân tử tín hiệu liên quan đến MAPK. Do đó, myrcene có thể có vai trò quan trọng chống lại tổn thương oxy hóa da do tuổi tác trong các sản phẩm chăm sóc da.
Hoạt động chống viêm của myrcene trong tinh dầu
In vitro β-myrcene là một chất chống viêm mạnh mẽ. Khả năng giảm viêm của nó xảy ra thông qua prostaglandin E-2 (PGE-2). Trong một nghiên cứu của Souza et al. myrcene đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế phản ứng viêm do lipopolysacarit gây ra, bao gồm sự di chuyển tế bào (bạch cầu, bạch cầu trung tính, đại thực bào đơn nhân và bạch cầu ái toan) và sản xuất oxit nitric trong mô hình chuột bị viêm màng phổi. Người ta cũng quan sát thấy sự ức chế đáng kể γ -interferon và interleukin (IL)-4. Chuột Wistar đực bị suy tim do isoproterenol gây ra có dấu hiệu bất thường về chức năng tim. Mặt khác, những con chuột được điều trị trước bằng myrcene được bảo vệ khỏi suy tim ( p < 0,001) và các tín hiệu viêm bị loại bỏ. β-Myrcene có liên quan đến việc ức chế các dấu hiệu xơ hóa như metallicoproteinase ma trận (MMP-2 và MMP-9) và điều chỉnh sự biểu hiện của enzyme tổng hợp oxit cảm ứng (iNOS), yếu tố tăng trưởng biến đổi beta (TGF-β) và miRNA (tác nhân chức năng) với những lợi ích tiềm tàng trong tương lai trong điều trị suy tim.
Trong mô hình thoái hóa sụn in vitro của bệnh viêm xương khớp, myrcene (25–50 μg/mL; 183,5–367 μmol/kg) cho thấy tác dụng chống viêm và chống dị hóa trên tế bào sụn ở người. Sự thoái hóa sụn và tiến triển viêm xương khớp bị chậm lại. Myrcene làm giảm yếu tố hạt nhân-κB (NF-κB) do IL-1β gây ra và jun terminal kinase (JNK). Nó tiếp tục làm giảm hoạt hóa ERK1/2, p38 và biểu hiện iNOS gây viêm. Myrcene làm giảm các phản ứng dị hóa (ma trận metallicoprotease MMP1 và MMP13), đồng thời làm tăng sự biểu hiện của các gen chống dị hóa (chất ức chế mô của metallicoprotease TIMP1 và TIMP3). Ngoài ra, myrcene làm giảm sự biểu hiện của collagen đặc hiệu không phải sụn mà IL-1β tạo ra, do đó thúc đẩy việc duy trì kiểu hình tế bào sụn biệt hóa.
Hoạt tính chống viêm của β-myrcene có thể không chỉ được ghi nhận nhờ khả năng chống oxy hóa mà còn nhờ sự tương tác của nó với các dòng tín hiệu liên quan đến cytokine và các yếu tố phiên mã. Do đó, dầu thực vật giàu β-myrcene có thể đóng vai trò là một lựa chọn giúp giảm bớt các bệnh chống viêm và các triệu chứng của chúng.
Hoạt động chống nhiễm trùng của myrcene trong tinh dầu
β-Myrcene đã cho thấy tác dụng giảm đau trung ương và ngoại biên. Tiêm β-myrcene trong màng bụng (10 mg/kg; 73 μmol/kg) mang lại tác dụng chống hấp thu ở những con chuột trải qua các xét nghiệm về cơn đau cấp tính. Tác dụng này đã bị đối kháng tập trung bằng cách sử dụng naloxone (thuốc đối kháng opioid) và yohimbine (thuốc đối kháng adrenergic α 2 trước đó ), ngụ ý vai trò của hệ thống opioid và noradrenergic. Kết quả cho thấy tác dụng chống nhiễm trùng được thực hiện qua trung gian giải phóng opioid nội sinh thông qua thụ thể 2 -adrenoreceptor. Ngoài ra, các vị trí ngoại vi bị đối kháng bởi các chất ức chế tổng hợp oxit nitric.
Tinh dầu sả (15–20% β-myrcene) cho thấy tác dụng giảm đau mạnh tương tự như opioid tác dụng ngoại biên, khi được đánh giá theo các mô hình thử nghiệm khác nhau về cơn đau ở chuột. Không giống như morphin, không thấy có sự dung nạp sau 5 ngày dùng liều lặp lại ở chuột.
β-Myrcene có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc điều trị cơn đau thông qua tương tác với các kênh cation tiềm năng thụ thể tạm thời thuộc nhóm V thành viên 1 (TRPV1) liên quan đến sự hấp thụ ngoại biên (phát hiện nhiệt và đau độc hại). Mặt khác, một nghiên cứu gần đây hơn không thể xác nhận kết quả của việc terpenoid có thể kích hoạt các kênh TRPV1, cho thấy rằng cần phải khám phá các mục tiêu phân tử bổ sung.
Sự an toàn của Myrcene
Sau đây chúng tôi thảo luận về độ an toàn của β-myrcene.
Phản ứng bất lợi trên da
Trong một nghiên cứu đa trung tâm ở Châu Âu, trong số 1.511 bệnh nhân viêm da liên tiếp, chỉ có một bệnh nhân phản ứng bất lợi với 3% β-oxy hóa myrcene (chứa 30% β -myrcene), điều này cho thấy myrcene không gây dị ứng trên da và an toàn cho sử dụng tại chỗ. β-myrcene không pha loãng gây kích ứng vừa phải cho da thỏ; nhưng không gây kích ứng hay mẫn cảm sau khi thử nghiệm ở nồng độ 4% ( n = 25). β-Myrcene (5%) gây mẫn cảm với hai trong số mười một bệnh nhân nhạy cảm với dầu cây trà.
Độc tính cấp tính
Ở chuột nhắt và chuột cống, độc tính cấp tính qua đường miệng của β-myrcene thấp, với liều gây chết người (ALD) gần đúng là >5,06 g/kg thể trọng (37,143 μmol/kg thể trọng) và 11,39 g/kg trọng lượng cơ thể (83,609 μmol/kg trọng lượng cơ thể). ), tương ứng. Sử dụng β-myrcene qua tiêm trong phúc mạc có ALD thấp hơn ở chuột nhắt và chuột cống (lần lượt là 2,25 g/kg thể trọng và 5,06 g/kg thể trọng; 16.516 μmol/kg thể trọng và 37.143 μmol/kg thể trọng, tương ứng), điều này có thể là do đến viêm phúc mạc do thuốc gây ra. LD 50 cấp tính qua đường miệng ở chuột và LD 50 cấp tính qua da ở thỏ được báo cáo là vượt quá 5 g/kg trọng lượng cơ thể (36.703 μmol/kg trọng lượng cơ thể), sau khi dùng đường uống và bôi qua da.
Độc tính bán cấp và bán mãn tính
Trong một nghiên cứu qua ống hút kéo dài 14 tuần (Tuân thủ Thực hành Phòng thí nghiệm Tốt), chuột F344/N đực và cái và chuột B6C3F1 (10 con/nhóm) được cho dùng các liều β-myrcene ở mức 0,25, 0,5, 1, 2 hoặc 4 g/kg trọng lượng cơ thể. (1.835, 3.670, 7.341, 14.681, 29.362 μmol/kg thể trọng) trong 5 ngày mỗi tuần (phạm vi liều hàng ngày tương đương với con người: 17,5–280 g) ( 26 ) . Tất cả chuột nhắt và chuột cống dùng liều 4 g/kg (29.362 μmol/kg) đều chết trong vòng 2 tuần, với những trường hợp tử vong khác được quan sát thấy ở các nhóm dùng >0,5 g/kg (>3.670 μmol/kg). Vào cuối tuần thứ 14, tình trạng hoại tử ống thận tăng lên đáng kể ở chuột cống thuộc mỗi nhóm liều lượng (không được thử nghiệm trên chuột nhắt). Ở chuột với liều >1 g/kg (>7.341 μmol/kg), người ta đã quan sát thấy tình trạng viêm mãn tính gia tăng, viêm dạ dày trước, teo hạch mạc treo ruột và thoái hóa biểu mô khứu giác ( 26 ) .
Trong một nghiên cứu độc tính kéo dài 90 ngày sử dụng các nhóm chuột đực và cái Sprague Dawley (10 con/giới tính và nhóm), theo yêu cầu của EFSA, β-myrcene được sử dụng trong chế độ ăn có chứa 0, 700, 2.100 hoặc 4.200 ppm β -myrcene hàng ngày được thiết kế để cung cấp liều mục tiêu 50, 150 hoặc 300 mg/kg thể trọng/ngày (367, 1.101, 2.202 μmol/kg thể trọng/ngày). Không có ảnh hưởng nào đến tỷ lệ tử vong, các dấu hiệu lâm sàng về độc tính, các thông số huyết học và hóa học lâm sàng cũng như trọng lượng cơ quan khi có mặt β-myrcene trong chế độ ăn được báo cáo. Hơn nữa, các phát hiện mô bệnh học quan sát được không liên quan đến việc nuốt phải β-myrcene và là ngẫu nhiên hoặc tự phát. NOEL đường uống cho cả hai giới của chuột là thử nghiệm liều cao nhất: 115 và 136 mg/kg thể trọng/ngày (844 và 998 μmol/kg thể trọng/ngày) đối với nam và nữ. Cần lưu ý rằng NOEL được tính toán này lớn hơn vài bậc so với mức độ phơi nhiễm của con người với β-myrcene.
Độc tính sinh sản
Trong một nghiên cứu trên ống hút β-myrcene kéo dài 3 tháng, không quan sát thấy ảnh hưởng nào đến trọng lượng của cơ quan sinh sản, số lượng tinh trùng hoặc chu kỳ động dục ở liều lên tới 2 g/kg (14.681 μmol/kg) ở chuột và lên tới 1 g/ kg (7.341 μmol/kg) ở chuột. Sử dụng β-myrcene liều cao (1.200 mg/kg thể trọng/ngày; 8.809 μmol/kg thể trọng/ngày) vào ngày thứ 6–15 của thai kỳ được phát hiện là gây độc tính cho phôi thai ở chuột Wistar đang mang thai. Liều cao làm giảm sự tăng cân của cơ thể người mẹ, tăng tỷ lệ dị tật xương của thai nhi, giảm số lượng vị trí làm tổ có thể nhìn thấy và số lượng thai nhi còn sống. Ngoài ra, cân nặng của thai nhi cũng thấp hơn so với nhóm đối chứng. Mức tác dụng phụ không thể quan sát được (NOAEL) của việc sử dụng β-myrcene qua đường uống đối với độc tính ở mẹ và con là 500 mg/kg thể trọng/ngày (3.670 μmol/kg thể trọng/ngày).
Hai nghiên cứu bổ sung về β-myrcene đối với độc tính sinh sản và phát triển, cũng đã chỉ ra tác dụng phụ của β-myrcene đối với cân nặng khi sinh, tỷ lệ tử vong chu và sau khi sinh, cũng như những bất thường về phát triển của thai nhi ở chuột Wistar (120 , 121 ) . NOELS đối với khả năng sinh sản và hiệu suất sinh sản nói chung được ước tính là 250 mg/kg bw (1.835 μmol/kg bw) và 300 mg/kg bw (2.202 μmol/kg bw). Hiện tại không có dữ liệu về độc tính sinh sản hoặc phát triển của β-myrcene ở người.
Gây đột biến và nhiễm độc gen
Myrcene ức chế cyclophosphamide gây ra sự trao đổi nhiễm sắc thể chị em trong tế bào V79 của chuột đồng Trung Quốc và tế bào khối u gan nuôi cấy. Myrcene không có khả năng gây độc gen trong tế bào động vật có vú trong ống nghiệm và không gây ra hiện tượng quang sai nhiễm sắc thể hoặc trao đổi nhiễm sắc thể chị em. β-Myrcene làm giảm sự trao đổi nhiễm sắc thể chị em do CP gây ra trong tế bào lympho người theo cách phụ thuộc vào liều lượng. Ngoài ra, nó không ảnh hưởng đến độc tính di truyền của metan sulfonate và benzo[a]pyrene. Ngoài ra, β-myrcene (các liều dao động từ 100 đến 1.000 μg/mL; 734 đến 7.341 μmol/kg) làm giảm tác dụng gây độc tế bào và gây đột biến của CP trong tế bào chuột đồng Trung Quốc V79, khi thử nghiệm với gan chuột S9. Các tác giả cho rằng myrcene có khả năng ức chế isoenzym cytochrome P-450 kích hoạt các hợp chất có đặc tính gây đột biến và gây ung thư.
Không quan sát thấy bằng chứng về sự sai lệch nhiễm sắc thể trong tế bào tủy xương của chuột được dùng β-myrcene (0,1, 0,5 hoặc 1,0 g/kg thể trọng; 734, 3.670, 7.341 μmol/kg trọng lượng cơ thể). Mặc dù không có bằng chứng về khả năng tạo nhiễm sắc thể do myrcene gây ra, nhưng có sự gia tăng phụ thuộc vào liều lượng trong chỉ số phân bào của tế bào tủy xương sau 24 giờ. Ngoài ra, không có sự gia tăng về tần số hồng cầu bình thường có vi nhân, một dấu ấn sinh học của cả tổn thương nhiễm sắc thể cấp tính và tích lũy, ở chuột B6C3F1 được điều trị bằng β-myrcene (0,25 đến 2 g/kg; 1,835 đến 14,681 μmol/kg) bằng ống thông cho 3 tháng.
β-Myrcene thể hiện hoạt động kháng đột biến chống lại aflatoxin B 1 (AFB 1 ) trong Salmonella typhimurium (TA100). Liều 1,5 và 3,0% β-Myrcene, cho thấy tác dụng ức chế lần lượt là 65 và 73% khi thử nghiệm với 1,0 μg/đĩa AFB 1 với sự có mặt của hoạt hóa trao đổi chất ngoại sinh (gan chuột S9) bằng TA100 và phương pháp ủ trước. NTP (2010) và, đã kết luận rằng β-myrcene không gây đột biến dựa trên xét nghiệm Ames âm tính sử dụng các chủng Salmonella (TA97, TA98, TA100 và TA1535) có và không có hoạt hóa trao đổi chất. Nó cũng âm tính trong hệ thống xét nghiệm Escherichia coli (chủng WP2 uvrApKM101) có và không có hoạt hóa trao đổi chất (phần S9 từ gan chuột hoặc chuột đồng do Aroclor 1254 gây ra) và trong xét nghiệm vi nhân in vivo ở chuột B6C3F1.
β-Myrcene ức chế hoạt động của pentoxyresorufin-O-depenthylase (PROD), một chất đánh dấu chọn lọc đối với mono-oxygenase CYP2B1, cần thiết để kích hoạt độc tố gen ở chuột. β-Myrcene cũng đã chứng minh tác dụng bảo vệ chống lại độc tính gen do t-butyl hydroperoxide gây ra trong các tế bào NC-NC bạch huyết B ở người, chủ yếu được điều hòa bởi hoạt động nhặt gốc tự do của chúng.
Tính gây ung thư/Hoạt động chống ung thư
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng phơi nhiễm β-myrcene có khả năng chống ung thư trong mô hình in vitro . Việc sử dụng β-myrcene đã ngăn chặn sự hình thành N-Nitrosodimethylamine (NDMA), một chất gây ung thư mạnh, tới 88% trong ống nghiệm. Trong tế bào MCF-7, β-myrcene (IC50 , 291 μM) ức chế sự phát triển của tế bào ung thư vú trong ống nghiệm , nhưng hơi độc đối với tế bào gan Chang bình thường (IC50 , 9,5 mM; 9.500 μmol/kg). Các nghiên cứu bổ sung cũng cho thấy tác dụng gây độc tế bào của β-myrcene đối với nhiều loại tế bào ung thư, chẳng hạn như ung thư biểu mô vú MCF-7, ung thư biểu mô tuyến đại tràng HT-29, tế bào ung thư bạch cầu P388 và các dòng tế bào khối u khác.
Mặt khác, trong mô hình gây ung thư vú do 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA), β-myrcene không thể hiện các hoạt động hóa học đáng kể. β-myrcene không làm giảm tổng số khối u vú hoặc thời gian tiềm ẩn khối u trung bình ở một nhóm chuột cái Sprague-Dawley (tuổi, 6 tuần) được cho ăn chế độ ăn có chứa β-myrcene (độ tinh khiết, 94,3%).
Trong nghiên cứu NTP năm 2010, một nghiên cứu về ống thông ở các nhóm chuột F344/N đực và cái và chuột B6C3F1 đã được tiến hành trong 2 năm. Chuột nhắt được cho dùng liều β-myrcene (0, 250, 500 hoặc 100 mg/kg/ngày; 0, 1.835, 3.670, 734 μmol/kg/ngày) trong dầu ngô trong 5 ngày mỗi tuần (26 ) . β-myrcene được cung cấp có độ tinh khiết 90% và chứa các tạp chất khác, chẳng hạn như ψ-limonene, (±)-limonene và các chất đồng phân và dime của β-myrcene. Sự hiện diện của các thành phần khác có thể khiến kết quả gây ung thư do myrcene trong nghiên cứu NTP có khả năng không hợp lệ. Liều dùng cho loài gặm nhấm có cường độ lớn hơn gấp 5 lần so với mức độ tiếp xúc với các chất phụ gia tạo hương vị thực phẩm có chứa β-myrcene, thường thấy ở con người.
Kết quả nghiên cứu của NTP cho thấy có sự gia tăng tỷ lệ mắc u tuyến ống thận hoặc ung thư biểu mô ở chuột đực được điều trị (không phải ở chuột cái hoặc chuột nhắt). Hơn nữa, có bằng chứng rõ ràng về sự gia tăng phụ thuộc vào liều lượng đối với u tuyến tế bào gan, ung thư biểu mô tế bào gan và u nguyên bào gan ở chuột đực B6C3F1. Các khối u tự phát cũng được quan sát thấy trong nhóm kiểm soát phương tiện, điều này không có gì đáng ngạc nhiên vì chuột đực B6C3F1 được biết đến là có tỷ lệ mắc khối u tế bào gan cao và có thể không liên quan đến con người (27 ) .
Vị trí pháp lý
FDA Hoa Kỳ đã tiến hành đánh giá độ an toàn của β-myrcene, sau khi liên minh các tổ chức phi chính phủ đệ trình Đơn thỉnh cầu về Phụ gia Thực phẩm (FAP 5A3810). Bản kiến nghị yêu cầu loại bỏ việc sử dụng β-myrcene tổng hợp, như đã được phê duyệt trước đây trong các quy định về phụ gia thực phẩm (21 CFR 172.515). Đơn thỉnh cầu dựa trên kết quả nghiên cứu khả năng gây ung thư được thực hiện trên chuột nhắt và chuột cống được điều trị bằng β-myrcene, từ Chương trình Chất độc Quốc gia (NTP).
FDA tuyên bố rằng β-myrcene không chứng tỏ được khả năng gây độc gen và không có khả năng gây ra khối u ở người ở mức độ phơi nhiễm hiện tại như một hóa chất tạo hương vị thực phẩm. Mặc dù FDA tuyên bố rằng β-myrcene không gây rủi ro cho sức khỏe cộng đồng trong các điều kiện sử dụng đã định, nhưng nó đã bị loại bỏ khỏi các quy định về phụ gia thực phẩm theo Điều khoản Delaney của Đạo luật Thực phẩm, Dược phẩm và Mỹ phẩm Liên bang vào tháng 10 năm 2019. Điều này Điều khoản yêu cầu Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) cấm các chất phụ gia thực phẩm được phát hiện là gây ra hoặc gây ra bệnh ung thư ở người hoặc động vật theo chỉ định của xét nghiệm.
EFSA tuyên bố rằng không có mối lo ngại nào về an toàn liên quan đến β-myrcene, bao gồm cả không có bằng chứng về khả năng gây độc gen hoặc hoạt động gây đột biến. Ngoài ra, Hội đồng chuyên gia của Hiệp hội các nhà sản xuất hương vị và chiết xuất (FEMA) gần đây nhất đã đánh giá tính an toàn của 54 phức hợp hương vị tự nhiên có nguồn gốc từ cam quýt. Hội đồng FEMA đã xác nhận rằng β-myrcene “thường được công nhận là an toàn (GRAS)”. Theo Ủy ban chuyên gia chung của FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JEFCA), β-myrcene an toàn khi sử dụng làm thành phần tạo hương vị và không gây lo ngại với lượng tiêu thụ ước tính hiện tại (140 ) . Gần đây hơn, RIFM tuyên bố rằng chất này an toàn khi sử dụng cho nước hoa và không có bằng chứng nào về tác dụng gây độc gen, gây mẫn cảm da, quang độc/dị ứng ánh sáng.
Phần kết luận
β-Myrcene là một hợp chất phong phú xuất hiện tự nhiên như một thành phần chính trong nhiều loài thực vật. Mặc dù thông thường người ta quy các đặc tính sinh học của tinh dầu là β-myrcene, nhưng cũng như với tất cả các chế phẩm thảo dược, vai trò của một loạt các chất chuyển hóa và thành phần cụ thể của tinh dầu là một thông số quan trọng cần được xem xét. trong việc đánh giá như vậy.
Nhiều đặc tính sinh học quan trọng của β-myrcene cùng với các hoạt động không gây dị ứng, không độc hại và chống đột biến mang lại khả năng kết hợp sản phẩm tự nhiên này vào các sản phẩm y tế hoặc mỹ phẩm. Các loại thực vật, chẳng hạn như hoa bia thô rất giàu β-myrcene và đóng vai trò quan trọng trong việc làm phong phú thêm mùi thơm của bia. Xu hướng sử dụng đồ uống chức năng không chứa cồn trong lĩnh vực đồ uống ngày càng tăng do ý thức về sức khỏe ngày càng tăng. Việc sử dụng đồ uống chức năng không cồn có thể mang lại những đặc tính thú vị liên quan đến sức khỏe của β-myrcene, ví dụ như thư giãn, giảm căng thẳng và tăng cường giấc ngủ mà không có tác động tiêu cực của ethanol lên gan và các cơ quan khác. Các công ty như Three Spirit Drinks (Beyond Alcohol Ltd.), hiện đang thúc đẩy việc sử dụng β-myrcene trong các công thức đồ uống không cồn chức năng của họ cũng như phát triển các phương pháp mới để tạo ra thêm các sản phẩm giàu β-myrcene. Tác dụng giải lo âu được đề xuất của myrcene cũng có thể dẫn đến sự phát triển của các sản phẩm dựa trên hoa bia không chứa cồn có chức năng cao hơn, có thể mang lại cảm giác thư giãn mà không có tác hại của rượu. Ngoài ra, sau khi quốc tế nới lỏng luật cấm cần sa, công việc nhân giống đã dẫn đến các kiểu hóa học của Cần sa tạo ra 97% hàm lượng monoterpenoid dưới dạng β-myrcene. Việc chuẩn bị như vậy có thể dẫn đến những phương pháp tiếp cận mới trong điều trị nhiều tình trạng lâm sàng.
Vai trò sinh học quan trọng của β-myrcene trong tinh dầu thực vật có thể bị hạn chế do tính biến đổi hóa học hiện có. Sự biến động về thành phần hóa học xảy ra do thời gian thu hoạch, khí hậu, tuổi cây, bộ phận của cây và phương pháp chiết xuất được sử dụng. Cũng có khả năng β-myrcene được tìm thấy trong tinh dầu thực vật có tác dụng hiệp đồng với các thành phần khác trong tinh dầu để nâng cao lợi ích sức khỏe. Vì vậy, sự hiệp lực và đối kháng tiềm tàng cần được nghiên cứu thêm.
Hiện tại, FDA không còn cho phép sử dụng β-myrcene nguyên chất làm chất tạo hương vị do thách thức pháp lý dựa trên Điều khoản Delaney. Hiện tại, không có dữ liệu nào liên quan đến việc sử dụng β-myrcene nguyên chất trong điều trị với lợi ích sức khỏe ở người tham gia. Hầu hết các nghiên cứu về lợi ích sức khỏe của β-myrcene trong tổng quan này đều được thực hiện trên mô hình động vật hoặc nuôi cấy tế bào. Một số nghiên cứu được tiến hành ở người ( n = 2) đã được tìm thấy và những nghiên cứu này bao gồm việc con người hít phải chiết xuất tinh dầu thực vật có chứa <25% β-myrcene. Do đó, cần có các thử nghiệm lâm sàng/nghiên cứu can thiệp ngẫu nhiên, có đối chứng, mạnh mẽ hơn bằng cách sử dụng các chế phẩm β-myrcene tinh khiết để đánh giá và nhân rộng tác dụng có lợi của nó ở người.
Liều lượng áp dụng trong nghiên cứu của NTP cao hơn mức phơi nhiễm ở người từ 5 đến 6 bậc và cũng có những nghi ngờ về độ tinh khiết của β-myrcene được sử dụng, do đó gây ra những nghi ngờ nghiêm trọng về mức độ liên quan đến con người. NTP kết luận rằng các khối u ở thận ở nhóm chuột đực F344 dùng liều thấp có thể là do bệnh thận α2u-globulin. Điều này không áp dụng được cho con người vì protein α2u-globulin chịu trách nhiệm cho tác dụng này ở loài gặm nhấm không có ở người. Ngược lại, tính nhạy cảm của các chủng chuột khác nhau đối với khả năng gây ung thư ở thận rất khác nhau, Bastaki và cộng sự nhận thấy rằng β-myrcene không có độc tính trên thận khi sử dụng chuột Sprague-Dawley. Ngoài ra, chuột đực B6C3F1 trong nghiên cứu NTP được công nhận là có tỷ lệ mắc các khối u tế bào gan cao và thay đổi; trên cơ sở này EFSA đã bác bỏ sự liên quan của nó đối với sức khỏe con người. Hơn nữa, dựa trên đánh giá này, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tác dụng chống đột biến và chống di căn của β-myrcene trên một số dòng tế bào ung thư khác nhau, nêu bật những tác động tích cực của β-myrcene trong việc ngăn ngừa ung thư.
Nhìn chung, bằng chứng được xem xét ở đây chỉ ra rằng β-myrcene là an toàn nếu được tiêu thụ ở một mức độ nhất định, vì nó phổ biến trong sử dụng thực phẩm (lượng tiêu thụ hàng ngày ước tính đối với β-myrcene là 1,23 μg/kg thể trọng/ngày đối với một người nặng 60 kg). Cần có những nghiên cứu sâu hơn về độc tính của β-myrcene trong các cơ quan đích của con người và việc thiết lập các giới hạn phơi nhiễm bảo vệ để nâng cao việc sử dụng β-myrcene an toàn và hiệu quả.
Nhiều câu hỏi vẫn chưa được trả lời và không chỉ làm rõ cơ chế hoạt động của β-myrcene trong cơ thể con người mà còn liên quan đến việc áp dụng các tiêu chí phương pháp nhất quán cho nghiên cứu lâm sàng trong tương lai. Điều quan trọng là nó cần được đánh giá ở mức độ nào β-myrcene đạt được và duy trì nồng độ cần thiết để tác động đến hoạt động thần kinh trong não. Ngoài ra, cần phải nghiên cứu so sánh cường độ và độ bền của β-myrcene với y học thông thường. Hơn nữa, kiến thức đầy đủ về phương pháp chiết và phân tích hiệu quả β-myrcene sẽ giúp tối đa hóa việc chiết β-myrcene trong khi vẫn giữ được chất lượng cảm quan của nó. Nhìn chung, một loạt các hoạt động sinh học thú vị và các biến đổi sinh hóa ở các đối tượng khỏe mạnh có thể sẽ xuất hiện từ các nghiên cứu trong tương lai về β-myrcene.
Nguồn tham khảo:
Myrcene—What Are the Potential Health Benefits of This Flavouring and Aroma Agent? của các tác giả: Shelini Surendran, Fatimah Qassadi, Geyan Surendran, Dash Lilley và Michael Heinrich đăng trên Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ
