Alfa-fellandren

Alfa-fellandren, pembe biber (Schinus terebinthifolius) meyvesi yağının ana bileşenlerinden biridir (terpen, bitkilerin uçucu koku maddesi ailesi). İki ölçümde yağın yüzde 13 ile 34'ünü oluşturmuştur [1], [2]. Pembe biber gerçek biber değildir, kaju ve antep fıstığıyla aynı aileden bir ağacın kurutulmuş meyvesidir [3], [4]. Yağı çok baharatlı kokar [5]. Gıda üreticisi onu baharat notası olarak, kozmetik ve parfüm üreticisi koku maddesi olarak alır. Pembe biber yağının değeri tek molekülde değil, alfa-fellandrenle birlikte gelen bütündedir.

Pembe biberin neresinde, ne kadar var?

Meyvede, ama oran yağdan yağa değişir. Pembe biber yağı olgun meyvelerin su ya da buhar distilasyonuyla alınır. Tunus'ta yetişen ağaçların meyvesinde alfa-fellandren 34,4 %, gama-kadinen (ağır terpen: daha büyük, daha geç uçan bir terpen) 18,0 %, beta-fellandren 10,6 %, p-simen 7,3 %, alfa-pinen 6,5 % ölçülmüştür [2]. Başka bir olgun meyve yağında alfa-pinen 36,9 %, alfa-fellandren 32,8 % bulunmuştur [6]. Bazı yağlarda sıra değişir ve delta-3-karen başa geçer. Bir ölçümde delta-3-karen 30,4 %, limonen 17,4 %, alfa-fellandren 12,6 %, alfa-pinen 12,6 % çıkmıştır [1]. Bir başkasında delta-3-karen 33,8 ile 36,7 %, alfa-fellandren 15,7 ile 17,3 % ölçülmüştür [7]. Alfa-fellandrenin hiç öne çıkmadığı yağlar da vardır: birinde mirsen 41 % [8], birinde delta-3-karen 56,0 % [9], birinde beta-pinen 43,3 % ölçülmüştür [10]. Brezilya'nın altı eyaletinden toplanan yaprak ve dal yağlarının beşinde alfa-pinen ve limonen, birinde alfa-fellandren ve limonen öndeydi [11].

Verim yüksektir. Olgun meyveden 6,5 % yağ alınmıştır [1]. Başka bir ölçümde olgun meyve 4,7 %, ham meyve 4,0 % yağ vermiştir [12]. Yaprak ve dallardan alınan yağ 0,4 ile 0,9 % arasında kalmıştır [11].

Ham meyve ve yaprak yağı olgun meyve yağı değildir. Bir çalışmada ham meyve ve yaprak yağlarında ağır terpenler 78,0 ile 90,4 % ile baskın çıkmıştır [12]. Bir olgunlaşma izlemesi tersini göstermiştir: olgunlaştıkça ağır terpen payı artmış, alfa-pinen ham meyveden olgun meyveye belirgin düşmüştür [13]. Ağır terpen satırı tek başına olgunluğu söylemez. Yaprak yağı da çalışmadan çalışmaya farklıdır: birinde alfa-fellandren 33,1 ile 36,2 % [14], birinde germakren D ve karyofillen (iki ağır terpen) öndedir [10].

İki pembe biber vardır. Pembe biber adıyla iki tür satılır: Schinus terebinthifolius (Brezilya tipi) ve Schinus molle (Peru tipi) [15], [16]. Peru tipinin meyve yağında alfa-fellandren 21 ile 41,1 %, limonen ve beta-fellandren birlikte 30,8 ile 61,8 %, mirsen 8,4 ile 12,8 % ölçülmüştür [17]. Aynı bölgede yetişen iki türde alfa-fellandren Peru tipinde 46,5 %, Brezilya tipinde 34,4 % çıkmış, gama-kadinen Peru tipinde eser düzeyde kalmıştır [2].

Başka kaynaklar. Alfa-fellandren dereotu otu yağının 51,1 ile 64,7 %'ini oluşturur [18], [19]. Dereotu ve rezene yağlarında 82,1 %'e kadar çıktığı bildirilmiştir [20]. Oran bitkinin, türün ya da ülkenin adından değil ölçümden okunur.

Alfa-fellandren, beta-fellandren, delta-3-karen: fark ne?

Değerler PubChem'den alınmıştır. XLogP maddenin yağa mı suya mı yakın olduğunu gösterir. Değer büyüdükçe yağı sever. Alfa-fellandren 3,2 ile suda çok az çözünür, yağda ve alkolde çözünür. İlk beş satırın formülü aynıdır (C₁₀H₁₆): aynı atomlar, farklı diziliş, farklı koku. Alfa-fellandren ile beta-fellandren aynı halkayı taşır, çift bağlardan biri farklı yerdedir. Alfa-fellandrende iki çift bağ yan yanadır, bu yüzden ışık ve ısıyla kolay tepkimeye girer. Delta-3-karen de halkalıdır ve bazı pembe biber yağlarında alfa-fellandrenin yerini alır: 30,4 ile 36,7 %'e karşı 12,6 ile 17,3 % [1], [7]. p-Simen aynı halkanın iki hidrojen eksik hâlidir (C₁₀H₁₄) ve pembe biber yağında 7,3 % ölçülmüştür [2]. Beta-karyofillen tabloya ağır terpen örneği olarak alınmıştır.

Alfa-fellandrenin iki eli vardır. Aynı formüldeki iki molekül birbirinin ayna görüntüsü olabilir (enantiyomer, kısaca "el") ve iki el farklı kokar. Sol el nane, çam ve lavanta yağlarında yaygındır. Sağ el dereotunda bulunur ve dereotunun tipik kokusunu verir [21]. Bir bitkide yalnız tek el bulunabilir: And Dağları'ndan iki bitkinin yağında alfa-fellandren 100 % sol el [22], [23], bir üçüncüsünde 100 % sağ el olarak ölçülmüştür [24]. El oranı türe göre değişir ve elleri ayıran bir kolonla ölçülür.

Işık ve ısı dimer yaptırır. Çöl güneşine ve sıcağına açık günlük ağacı (Boswellia, tütsü reçinesi) yağlarında alfa-fellandren dimerleri (iki molekülün birleşmiş hâli) bulunmuş, yazarlar bunu ısı ve ışığa bağlamıştır [25]. Fellandren peroksitleri (oksijenin moleküle bağlanmasıyla oluşan bozunma ürünleri) başka bir bitkinin uçucu yağında bulunmuştur [26]. Saklama kuralı "Formülde nasıl davranır?" bölümünde.

Ne için kullanılıyor?

Gıda: baharat notası ve koruyucu. Pembe biber ekstraktları gıdada aroma maddesi ve doğal koruyucu olarak değerlendirilir [3]. Koruyucu bulguları yağa göre değişir. Mirsen ağırlıklı bir pembe biber yağı Staphylococcus aureus'u 0,68 mg/mL, Listeria monocytogenes'i 1,36 mg/mL ile durdurmuştur. E. coli ve Salmonella'yı durdurmamış, üremelerini en fazla 16 % azaltmıştır [8]. Beta-pinen ağırlıklı bir meyve yağı bir yağ oksidasyonu testinde bozulmayı 61,5 % engellemiştir [10]. Çilek ambalajına konan ve yağı yavaş salan 0,4 ile 1,0 g'lık paketler 7 günlük soğuk saklamada bakteri, maya ve küf sayısını düşürmüş, meyvenin sertliğini korumuştur [27].

Kozmetik ve parfüm: koku maddesi. Alfa-fellandren koku maddesi olarak güvenlik değerlendirmesinden geçmiştir. Sol el için tekrarlı kullanımda etkisiz bulunan doz, günlük maruziyetin yaklaşık 20 bin katıdır [28]. Pembe biber yağı bütün olarak çok baharatlı kokar [5].

Takviye: sıçanda ve farede işe yaramıştır. Sıçana 15 gün ağızdan verilen pembe biber meyve yağı (günde 100 mg/kg) sinir ağrısı modelinde ağrı duyarlılığını azaltmıştır. Saf alfa-fellandren (10 mg/kg) soğuğa duyarlılığı da azaltmış, yağ azaltmamıştır [29]. Saf alfa-fellandren kemirgende 3,1 mg/kg'dan başlayarak ağrı davranışını azaltmış, uyku ya da kas gevşemesi yapmamıştır [30]. 50 ile 200 mg/kg ağızdan verilen alfa-fellandren iltihap hücrelerinin toplanmasını önlemiştir [31]. Altı bölgeden toplanan yaprak ve dal yağlarının hepsi farede 30 mg/kg ile ödemi ve ağrı duyarlılığını azaltmış, bileşim farkı sonucu değiştirmemiştir [11]. Çalışmalar saf alfa-fellandren, distile meyve yağı ya da yaprak ve dal yağıyla yapılmıştır.

Yüzde 13 mü, yüzde 34 mü: hangi pembe biber yağı?

Pembe biber meyvesi süperkritik CO₂ ile de ekstrakte edilir. Bir çalışmada CO₂ ekstraktı uçucu bileşenlerin yanında uçucu olmayan, daha ağır bileşenleri (triterpen asitleri) de taşımış, distilasyon yalnız uçucuları almıştır [32]. Uçucu yağlar çoğu zaman yenebilir bir yağ içinde seyreltilerek de satılır. Oranın neye göre verildiği, yağın kendisine mi yoksa seyreltilmiş ürüne mi, sertifikada yazmalıdır.

Neden tek molekül değil, pembe biber yağı? Gıda üreticisi için cevap karakterdir. Tek başına alfa-fellandrenin sağ eli dereotu kokusu verir [21]. Pembe biber yağının çok baharatlı kokusu [5] alfa-pinen, limonen, delta-3-karen ve ağır terpenlerin alfa-fellandrenle birlikte verdiği bütünden gelir [2], [1]. Bir deney bunu ölçmüştür. Pembe biber yağı, tahıl ambarlarının zararlısı olan bir böceğe karşı buharıyla denenmiştir. Araştırmacılar yağın yedi bileşenini tek tek ve yağdaki oranlarıyla karıştırarak da denemiştir. Tek tek bileşenler yağ kadar etkili olmamış, yalnız olgun meyve yağının oranlarıyla yapılan karışım yağın etkisine ulaşmıştır [33]. Parfüm üreticisi için fark daha belirgindir. Limonen ve mirsen sayfalarında olduğu gibi kokuyu zenginleştiren şey yan bileşenlerdir, tek molekül düz kalır. Üçüncü gerekçe köken: alfa-fellandrenin el oranı türe göre değişir [21], [22]. Tek molekülde bu iz yoktur.

Seçim dört soruya bağlıdır.

• Hangi profil isteniyor? Alfa-fellandren ağırlıklı yağ mı [2], [6], delta-3-karen ağırlıklı yağ mı [1], [7]? İkisi de Brezilya tipi pembe biberdir, sertifikadaki oran seçer.
• Yağ mı, sulu ürün mü? Alfa-fellandren suda çok az çözünür ve suda kalmaz: suya katılan alfa-fellandrenin yarısından azı iki gün sonra suda bulunmuştur [34]. Sulu üründe emülsiyon (yağ ile suyun karıştırıldığı ürün) ya da kapsülleme (yağı bir kabuk içine alma) gerekir.
• Ne kadar lazım? Bir yağ 34,4 % alfa-fellandren taşıyorsa [2] ve ürüne kilogram başına 700 mg yağ katılıyorsa (bir çalışmada meyve yağının S. aureus'u durdurduğu düzey [8]) üründe 241 mg/kg alfa-fellandren olur. Rakamlar örnektir.
• Fiyat. Alfa-fellandren pembe biber yağında 12,6 ile 34,4 % arasında değiştiği için [1], [2] kilogram alfa-fellandren fiyatı iki yağ arasında neredeyse üç kat farklı çıkabilir. Alıcı profil için ödüyorsa kıyas profile göre yapılır.

Analiz raporu nasıl okunur?

Yöntem. Pembe biber yağı gaz kromatografisiyle (GC, uçucu karışımı bileşenlerine ayırıp her birinin payını ölçen yöntem) ölçülür, bileşenler kütle spektrometresiyle tanınır. Yüzdeler çoğu zaman bileşenlerin birbirine göre payıdır (alan normalizasyonu). El oranı elleri ayıran ayrı bir kolonla ölçülür [22].

Tür satırdan okunur. Gama-kadinen Brezilya tipinin satırıdır, Peru tipinde eser düzeyde kalmıştır. Beta-fellandren aynı ölçümde Peru tipinde iki kat yüksek çıkmıştır: 20,8 %'e karşı 10,6 % [2].

Olgunluk ve kısım. Ağır terpen payı iki çalışmada ters yönde değişmiştir [12], [13], tek başına olgunluğu söylemez. Yaprak yağının profili de çalışmadan çalışmaya farklıdır [14], [10]. Kısım sertifikada yazmalıdır.

Spesifikasyon ile sonuç ayrı şeylerdir. Spesifikasyon üreticinin sözüdür, ölçülen değer o partinin sonucudur. Teknik veri formu (TDS) genel belgedir, analiz sertifikası (CoA) partiye aittir.

Kaliteyi ne gösterir?

Tür. Gama-kadinen ve beta-fellandren satırları yağın hangi türden alındığını gösterir [2].

Tazelik. Günlük ağacı yağında dimer satırı ısı ve ışık geçmişine bağlanmıştır [25]. Ölçüm tarihi ve kabın doluluğu birlikte okunur.

Çözücü kalıntısı ve hammadde testleri. Buhar distilasyonunda organik çözücü yoktur, kalıntı satırı yalnız çözücüyle alınan üründe anlam taşır. Bitkisel hammaddede pestisit ve ağır metal sonuçları da okunur.

Formülde nasıl davranır?

Işık ve ısı. Işık ve ısı alfa-fellandreni dimere çevirir [25], oksijen peroksit yapar [26]. Kapalı ve dolu kapta, serin ve karanlıkta saklanır. Püskürtmeli kurutmayla yapılan mikrokapsüller 200 °C'ye kadar dayanmıştır [35]. Albümin ve pektin jeline kapsüllemede yağın 59,6 ile 77,4 %'i tutulmuştur [36].

Alerjen: meyvenin kendisi kaju alerjisiyle çapraz. Kaju ya da antep fıstığı alerjisi olan 21 çocuğun 16'sı deri testinde pembe biber meyvesine de duyarlı çıkmıştır. Yazarlar meyveyi gizli alerjen kaynağı sayar [4]. Çalışma meyveyle yapılmıştır. Meyvenin baharat olarak girdiği gıdada etiket kararı mevzuata bağlıdır.

Güvenlik belgesi. Ekstraktla çalışırken ürünün güvenlik bilgi formuna (SDS) uyulur. Taşıma ve depolama sınıfı SDS'ten okunur.