Ментол

Ментол (menthol) — молекула, придающая маслу мяты перечной охлаждающий эффект. Стандарт на масло мяты перечной (Mentha × piperita) требует содержания ментола от 32 до 49 % [1]. Ощущение холода не является истинным снижением температуры. Ментол стимулирует нервные окончания, воспринимающие холод: у 18 человек, вдыхавших ментол, температура слизистой оболочки носа не изменилась [2]. При нанесении на кожу он вызывал ощущение прохлады, но не менял порог восприятия кожей тепла и холода [3]. Запах мяты перечной не сводится только к ментолу. Ментофуран вносит важный вклад в аромат масла [4], а ментон и ментилацетат являются другими его основными компонентами [1]. Ментол используется в широкой группе продуктов от кондитерских изделий до зубных паст и косметики [5]. Производители продуктов питания закупают масло мяты перечной как ароматизатор, а производители косметики — как ароматическое вещество [6].

Где и сколько содержится в мяте перечной?

Масло находится в секреторных желёзках листа. Масло накапливается в мелких желёзках на поверхности листа мяты перечной [7]. Из высушенных листьев в Кыршехире было получено 2,6 %, в Конье — 3,2 % масла, из свежих листьев — 0,8 и 2,9 % масла [8], [9]. В масле из сушеной мяты перечной содержание ментола и цинеола (1,8-цинеол, компонент с запахом эвкалипта) оказалось выше, чем в свежем растении [10]. Температура сушки приводит к улетучиванию масла. Медленная сушка в теплом воздухе привела к потере 2,3 % масла, а быстрая сушка в горячем воздухе — к потере 22 %. При горячей сушке доля ментола также снизилась по сравнению со свежим листом: с 47,6 % до 43,3 % [11].

Зрелость переводит ментон в ментол. Растение синтезирует ментол поэтапно: сначала лимонен, затем пулегон и ментон, в самом конце — ментол. В масле зрелых листьев содержание ментола составило 47 %, ментона — 24 %, лимонена — 1 %. В молодых листьях доля лимонена доходила примерно до 3 % [12]. Зрелый лист превращает ментон в ментол и ментилацетат [13]. В молодом растении высока доля ментона и изоментона. По мере созревания растения увеличивается содержание ментола, неоментола и ментилацетата [14], [15]. В Норвегии мяту перечную собирали в течение трех лет в фазы раннего, полного и позднего цветения. Оптимальный баланс был достигнут при полном цветении: ментол от 43 до 54 %, ментон от 12 до 30 % [16]. Ментофуран и пулегон возрастают при цветении [14]. Ментофуран образуется в цветочных бутонах [4]. У растений, оставленных без полива в теплице, уровень ментона снизился, а ментофурана — вырос [15].

Сорт и климат могут изменить соотношение на противоположное. В Турции пять сортов мяты перечной выращивались в Испарте и Салихли в течение двух лет. В жарком климате сорта мяты перечной давали масло с преобладанием ментона вместо ментола, у одного сорта доля ментона достигла 57,7 % [17]. В Конье в масле сухих листьев было измерено 50,8 % ментона и 34,6 % ментола [9]. В Кыршехире порядок обратный: ментол 46,0 %, ментон 19,0 % [8]. В Индии у богатого ментофураном сорта мяты перечной ментофуран составил от 32,9 до 42,3 %, пулегон — от 22,3 до 37,7 %, а ментол — всего от 9,8 до 21,0 % [18]. Соотношение определяется не названием растения, а анализом.

Мята полевая — это другое растение. Мята полевая (Mentha arvensis, корнминт) значительно богаче ментолом. В США два сорта дали 61,7 и 71,9 % ментола [19]. Это масло служит коммерческим источником кристаллического ментола [20]. В стандарте эти два масла являются разными веществами [1].

Ментол, ментон, ментофуран: в чем разница?

Значения взяты из PubChem. XLogP показывает, что ближе веществу: масло или вода. Чем выше значение, тем сильнее оно тяготеет к маслу. Ментол со значением 3,0 находится на стороне масла, малорастворим в воде и легко летуч [21]. При комнатной температуре представляет собой кристаллы, плавится при температуре от 42,4 до 43,1 °C [22].

Ощущение холода дает только один ментол. Ментол имеет несколько форм с одинаковым составом атомов, но разной структурой, и охлаждающий эффект дает только одна из них. Лист мяты перечной превращает ментон в l-ментол [13]. Сорок человек оценивали запах l-ментола, d-изоментола и d-неоментола. Все три пахнут мятой, но ощущение потока воздуха в носу усиливал только l-ментол [23]. Во рту наблюдается то же самое. Одиннадцать обученных и 15 обычных дегустаторов в растворе с концентрацией 0,2 и 0,4 грамма ментола на литр сочли l-ментол более охлаждающим, сильнее открывающим носовое дыхание и более горьким, чем d-ментол. При концентрации 0,1 грамма на литр разница не определялась [24].

Ментофуран и цинеол показывают, какая это мята. Ментофуран вносит важный вклад в аромат масла мяты перечной и содержится в индийских сортах мяты перечной в количестве от 5 до 12 % [4]. Стандарт требует в масле мяты перечной содержания ментофурана от 1 до 8 %, цинеола — от 3 до 8 %. В масле мяты полевой ментофуран не нормируется и не обнаруживается, цинеол находится на уровне ниже 2 % [1], [25].

Карвон относится к другой мяте. Мята колосистая (Mentha spicata, спирминт) содержит не ментол, а карвон. В одной пробе ее масла карвон составил 51,7 % [26]. Слово «мята» относится к обоим растениям, различие проводится по строке в сертификате.

Для чего используется?

Пищевая продукция: мятный аромат и ощущение прохлады. В пище ментол не только охлаждает: он делает сладость заметнее и дольше удерживает аромат во рту. Избыток же забивает вкус горечью и холодком. Оба действия измерены в дегустационных исследованиях. На дегустационной панели ментол снизил порог восприятия сладости (наименьшее количество, при котором сладость замечают) кукурузного сиропа с 5,98 грамма на литр до 5,02 грамма на литр, усилил и продлил сладость. Концентрация от 4 до 30 миллиграммов ментола на литр усиливала сладость, а 60 миллиграммов подавляли ее охлаждающим действием и горечью [27]. У двадцати человек при добавлении ментола в водный ароматизатор высвобождение лимонена в полости рта выросло до 225 % от контроля, а цитраля (ароматическое вещество с запахом лимона) — до 125 %. Ментол не делал аромат более летучим, а дольше удерживал его во рту [28]. Оба исследования проводились с чистым ментолом. В масле мяты перечной то же количество ментола присутствует вместе с ментоном и ментофураном.

Уход за полостью рта и косметика: освежающее ароматическое вещество. В кремах и средствах для полости рта масло мяты перечной дает свежий запах и долгое ощущение прохлады. Против зубного налета его также испытывали в лаборатории. Масло мяты перечной с содержанием ментола 42 % и ментона 26 % в лаборатории уменьшало биопленку (слой бактерий на поверхности зуба) бактерий кариеса на зубах и предотвращало образование новой [29]. В косметике масло мяты перечной применялось в концентрации до 3 % в смываемых продуктах (шампунь, гель для душа) и до 0,2 % в несмываемых (крем, лосьон) [6]. Нанесенный на кожу ментол у 12 из 18 человек обеспечивал ощущение прохлады продолжительностью до 70 минут [3].

Ароматизация помещений и ароматерапия: вдыхание улучшало внимание и уменьшало тошноту. Запах мяты используют в ароматизации помещений и в ароматерапии для бодрости и против тошноты. В одном исследовании он помог памяти и вниманию, а также уменьшал тошноту после операции. 144 добровольца выполняли тесты на внимание и память в присутствии аромата мяты перечной, иланг-иланга (масло тропического цветка) или без запаха. Запах мяты перечной улучшал память и повышал уровень бодрствования [30]. В отношении послеоперационной тошноты два обзора (работы, объединяющие много исследований) дают разные результаты. Обзор, объединивший 19 исследований, сообщает, что вдыхание масла мяты перечной уменьшало послеоперационную тошноту на 0,6 балла в первые 2–6 часов. При тошноте от химиотерапии снижение составило 2,2 балла на 48-м часу [31]. Более ранний обзор на основе 4 исследований и 115 пациентов не выявил различий между мятой перечной и плацебо (неактивный препарат сравнения) на пятой минуте, оценив качество доказательств (надежность данных) как низкое [32].

30 или 50 процентов: какая форма?

Эфирные масла также могут продаваться разведенными в пищевом масле. В сертификате должно быть указано, к чему относится процентная доля — к самому маслу или к разведенному продукту.

Почему масло мяты перечной, а не отдельная молекула? Для пищевого производителя ответ заключается в характере профиля. Ментофуран вносит важный вклад в аромат масла [4]. Ментол также дольше удерживает сопутствующие ароматы во рту: высвобождение лимонена и цитраля увеличивалось в присутствии ментола [28]. Для производителя косметики масло мяты перечной является ароматическим веществом, указываемым под собственным наименованием [34], и сопутствующие компоненты обогащают его состав.

Выбор зависит от четырех вопросов.

• Охлаждающий эффект или мятный характер? Показателем охлаждения является строка ментола. Мятный характер формируют ментофуран и цинеол [4]. Выбор определяется четырьмя строками сертификата: ментол, ментон, ментофуран, цинеол.
• Масляный или водный продукт? Ментол плохо растворим в воде [21]. В водном продукте требуется эмульсия (смесь масла и воды) или носитель. Из масла мяты перечной была получена наноэмульсия (смесь масла и воды с ультрамелкими каплями) и исследовалась в течение 90 дней [35].
• Сколько требуется? Если в 1 тонне продукта целевая концентрация ментола составляет 0,1 % (доля, получившая одобрение в исследовании геля для спортсменов [36]), требуется 1 кг ментола. Если масло содержит 43 % ментола [16], это соответствует 2,3 кг масла мяты перечной. Цифры приведены для примера.
• Цена. В опубликованных данных по маслу мяты перечной ментол варьировал от 0,8 до 53,3 %, авторы связывают низкие значения с сортами с преобладанием карвона и качеством анализа [1]. Сравнивают не цену за килограмм масла, а цену за килограмм ментола. Если покупатель платит за характерный мятный профиль, сравнение проводится с учетом строк ментона и ментофурана.

Как читать протокол анализа?

Метод. Масло мяты перечной анализируют методом газовой хроматографии (ГХ — метод разделения летучей смеси на компоненты с измерением доли каждого). Проценты чаще всего представляют собой относительную долю компонентов, а не абсолютное количество [8]. Стандарт задает нижний и верхний пределы для двенадцати компонентов. Ни один из 26 опубликованных профилей масла мяты перечной не уложился во все двенадцать диапазонов. Авторы отмечают, что стандарт отражает выборку масел на рынке [1]. Строки оценивают комплексно, а не по отдельности.

Строки, указывающие на вид мяты. Если цинеол ниже 3 % и отсутствует ментофуран, масло может быть маслом мяты полевой или дементолизированным маслом мяты полевой [25], [1]. Для разделения двух видов стандарт использует три строки: изоментон, цинеол и 3-октанол. Изоментон составляет от 2 до 8 % в масле мяты перечной и от 6 до 14 % в масле мяты полевой [1].

Как распознать фальсификацию. Методом молекулярных отпечатков (ЯМР) было проверено пятьдесят коммерческих образцов масла мяты перечной, и 42 % оказались фальсифицированными. Примесями являлись синтетические вещества, дементолизированное масло мяты полевой и дешевые масла [37]. ИК-спектроскопия позволяет выявить примесь масла мяты колосистой и добавленного ментола [38]. Тесты на происхождение показывают, получен ли ментол из растения или путем синтеза [39].

Строки пулегона и ментофурана регулируются нормами. В Орегоне за три года было проанализировано 375 образцов масла мяты перечной. Содержание пулегона менялось в зависимости от даты сбора и было минимальным у мяты первого года при уборке в конце сезона. В коммерческих маслах уровень пулегона различался в зависимости от происхождения [40]. В коммерческом чае из мяты перечной и маслах содержание пулегона составило от 0,02 до 2,6 %, ментофурана — от 0,02 до 6,6 %, все образцы уложились в фармакопейные пределы [41]. Эти две строки оценивают с учетом установленных верхних пределов для пищевой продукции.

Спецификация и фактический результат — разные вещи. Спецификация — это обязательство производителя, а измеренное значение — результат конкретной партии. Лист технических данных (TDS) является общим документом, сертификат анализа (CoA) относится к партии.

Что указывает на качество?

Показатели зрелости. Ментон и изоментон указывают на молодое растение, ментол, неоментол и ментилацетат — на зрелое растение [14]. Если ментон превышает ментол, масло могло быть получено из сырья раннего сбора [14] или выращенного в жарком климате [17].

Строка карвона указывает на мяту колосистую. Присутствие карвона в масле мяты перечной свидетельствует о примеси мяты колосистой или о том, что масло получено из сорта с преобладанием карвона [1]. ИК-спектроскопия позволяет зафиксировать такую смесь [38].

Строка лимонена указывает на молодой сбор или фальсификацию. Стандарт требует содержание лимонена от 1 до 3 % [1]. Близость к верхнему пределу может указывать на молодое растение [12]. Значительное превышение вызывает подозрение на фальсификацию. В одном опубликованном коммерческом масле уровень лимонена превышал все установленные диапазоны [1].

Остаточные растворители и испытания сырья. При паровой дистилляции и сверхкритической CO₂-экстракции органические растворители отсутствуют, строка остаточных растворителей имеет значение только для продукта, полученного экстракцией растворителями. В растительном сырье также оценивают результаты тестов на пестициды и тяжелые металлы.

Как ведет себя в рецептуре?

Больше ментола не означает больше прохлады. На бедро десяти человек наносили гель с содержанием ментола 0,5, 4,6 и 10,0 %. Все три геля снижали температуру кожи минимум на один час, причем снижение не зависело от концентрации ментола. Наиболее сильное ощущение прохлады обеспечил гель с 4,6 %, а не с 10,0 % [42]. Верхний предел концентрации был измерен и для пищевых продуктов. У 40 спортсменов на выносливость гель с 0,1 % ментола давал ощущение прохлады и получил такую же органолептическую оценку, как плацебо. Гель с 0,5 % воспринимался более холодным, но его общая оценка снизилась [36]. При введении в ротовую полость 0,3 % раствора ментола 10 раз с интервалом в одну минуту жжение со временем уменьшалось, а ощущение прохлады не снижалось [43]. У одиннадцати обученных дегустаторов горечь нарастала с увеличением дозы [44]. Исследования проводились с чистым ментолом.

Температура и хранение. Продукты, содержащие ментол, теряют аромат при хранении из-за его высокой летучести [45]. При распылительной сушке из трех циклодекстринов (кольцевые сахара, капсулирующие молекулу) бета-форма удерживала ментол лучше всего [46]. Микрокапсулы с крахмальной оболочкой сохраняли ментол в течение 300 дней и обеспечивали термостойкость [47]. В креме свободный ментол при выдерживании при температуре тела (37 °C) в течение 28 дней показал снижение оценки охлаждающего эффекта, тогда как инкапсулированный ментол сохранил свойства [48]. В масле мяты перечной при хранении при комнатной температуре содержание ментофурана снижалось, а уровень цинеола оставался неизменным [25]. Продукт хранят в плотно закрытой, заполненной таре, в прохладном и защищенном от света месте.

Кожа: усиливает проникновение через кожу. В лаборатории на образце кожи гель с добавлением 2 % ментола увеличил проникновение обезболивающего вещества через кожу в два раза [49]. Экспертная комиссия по безопасности косметики предупреждает: если в составе есть компонент, который должен оставаться на коже, ментол может провести через кожу и его. Эта же комиссия ограничивает содержание пулегона в масле мяты перечной уровнем 1 % [6]. На коже, обработанной ментолом, потеря воды через кожу увеличивалась [3]. Исследования проводились с чистым ментолом.

Маркировка косметики: ментол и масло мяты перечной в списке аллергенов. Ментол был внесен в список парфюмерных аллергенов Европейского союза, подлежащих обязательной маркировке, в 2023 году. Само масло мяты перечной (Mentha piperita oil) и масло мяты колосистой также были добавлены в этот список. Лимонен, присутствующий в масле, уже входил в список, а карвон и бета-кариофиллен были добавлены в 2023 году. Ментон, ментофуран, пулегон и ментилацетат в списке отсутствуют. Название аллергена выносится на этикетку при превышении порога 0,001 % в несмываемой продукции и 0,01 % в смываемой продукции. Продукция, выпускаемая на рынок после 31 июля 2026 года, должна соответствовать новому правилу. Продукция, находящаяся на складах и полках, может реализовываться до 31 июля 2028 года [34].

Ограничения пулегона и ментофурана в пищевой продукции. Регламент Европейского союза по ароматизаторам запрещает добавление пулегона и ментофурана в пищу в чистом виде и устанавливает верхние пределы для продуктов, содержащих мяту перечную. Содержание пулегона не может превышать 250 мг/кг в кондитерских изделиях с мятой, 350 мг/кг в жевательной резинке, 20 мг/кг в безалкогольных напитках с мятой и 100 мг/кг в алкогольных напитках. Ментофуран ограничен 500 мг/кг в кондитерских изделиях, 1 000 мг/кг в жевательной резинке и 200 мг/кг в алкогольных напитках. Пределы установлены для готовой к употреблению продукции [50]. Например, дозировка ментола, усиливающая сладость, составляет от 4 до 30 миллиграммов на литр [27], что при использовании масла мяты перечной с 43 % ментола дает от 10 до 70 миллиграммов масла на литр. Даже если масло содержит предельные по стандарту 3 % пулегона [1], в напитке окажется от 0,3 до 2,1 мг/кг пулегона, что значительно ниже лимита в 20 мг/кг. При внесении того же масла в количестве 1 грамм на литр (0,1 %) уровень пулегона достигнет 30 мг/кг, превысив лимит. В жевательной резинке 0,2 % масла с 8 % ментофурана дают 160 мг/кг, что ниже лимита в 1 000 мг/кг. Цифры приведены для примера, точный расчет проводится по строкам пулегона и ментофурана в сертификате.

Быстро выводится из организма. При пероральном приеме масло мяты перечной быстро всасывается. Ментол перерабатывается в печени и выводится с желчью и мочой [51].

Паспорт безопасности. При работе с экстрактом руководствуются паспортом безопасности (SDS). Класс опасности при транспортировке и условия хранения указаны в SDS.