المكونات الكيماوية في النباتات الطبية
تقسم المكونات الكيماوية في النباتات الطبية حسب فاعليتها إلى:
1- مكونات فعالة : ويعزى اليها التأثير الطبي والفسيولوجي للنبات .
2- مكونات غير فعالة : وهي ليس لها تأثير طبي أو فسيولوجي وهي الفلين والسيليلوز .
قسمت المكونات الفعالة حسب صفاتها الكيماوية إلى عدة مجموعات أهمها :
أولا : القلويدات
تمكن العلماء من فصل 4000 قلويد معروفة التركيب الكيماوي حتى عام 1980 .
تمكن الباحث ديرسون عام 1803 من فصل قلويد الناركوتين Narcotine من نبات الخشخاش المنوم Papaver sammiferum L ، وفي عام 1805 اكتشف العالم سيرتورنر قلويد المورفين Morphin ، كما تم فصل قلويد الميوسكوبيريدين من مسك الغزلان ، وفصل قلويد الارجوتامين من فطر الأرجوت .
الفصائل الغنية بالمواد القلويدية
1- الفوية /البنية/ Rubiaceae
2- الباذنجانية Solanaceae
3- الضفدعية Ranunculaceae
4- الخشخاشية Papaveraceae
5- السذبية (البرتقالية) Rutaceae
6 - الدفلية (القاتله) Аросупасеае
7 - الغارية Lauraceae
8- القرنية Fabaceae
9 - المركبة Asteraceae(Compisteae)
ويندر وجود القلويدات في النباتات وحيدة الفلقة عدا الفصيلة الزنبقية Liliaceae والفصيلة النرجسية Amaryllidaceae وتوجد بعض القلويدات في أكثر من فصيلة مثل قلويد الكافئين حيث يوجد في الفصيلة البنية والشاهيه والصابونيه وتوجد القلويدات أحيانا على هيئة غليكوزيدات مرتبطة بالسكر كما هو الحال في قلويد السولانين الموجود في البطاطا والباذنجان ، ويتواجد قلويد الهيوسيامين في سبعة أجناس مختلفة من الأجناس التابعة للفصيلة الباذنجانية ،
يختلف وجود القلويات تبعا لأجزاء النبات المختلفة فتوجد موزعة كالتالي
- معظم أجزاء النبات - قلويد الهيوسيامين Hyoscyamin ويوجد في الداتورة والبنج واللفاح
- في الجذور - قلويد الريزبين Reserpine ويوجد في جذور نبات الراووفيا الثعبانية
- في اللحاء والقلف - قلويد البليلترين Pelletierine ويوجد في نبات الرمان وقلويد الكينين ويوجد شجرة اليوكالبيوس
- في الثمار - قلويد المورفين ويوجد في ثمار نبات الخشخاش المنوم ، وقلويد الكابسياسين ويوجد في ثمار نبات الفليفلة
- في الأوراق - قلويد النيكوتين يوجد في أوراق التبغ ، وقلويد النورايفيدين ويوجد في نبات القات ، أما قلويد الكوكايين فيوجد في أوراق نبات الكوكا
- في البذور - قلويد الكافئين Caffeine ويوجد في بذور البن العربي
- في الريزومات الأرضية - قلويد الكولويشيسين Colichicine ويوجد في نبات اللحلاح .
هذا ويتم تكوين وتخليق القلويدات دائما في الجذور وتنتقل بعد ذلك إلى باقي أجزاء النبات وخاصة الأوراق ، وتنتهي أسماؤها بالمقطع Ine مثل قلويد Nicotine والجزء الأول من اسم القلويد يمكن ان يشتق من اسم الجنس النباتي الذي استخلص منه القلويد مثل قلويد النكوتين Nicotine الذي يستخرج من أوراق التبغ Tabacum L. Nicotiana
صفات وخواص القلويدات
- عديم اللون والرائحة باستثناء الكلويشيسن Colochicine والبربيرين Berberine فلونها أصفر
- مرة الطعم غير متطايرة
- تتكون كيماوريا من عناصر الكربون C والهيدروجين H والأزوت N والأوكسجين O2 وقليل منها لا يحتوي على عنصر الأوكسجين
- معظم القلويدات وأملاحها تتواجد بصورة بللورية صلبة وبعضها حمضي غير متبلور أو تكون سائلة كالنيكوتين
- لا تذوب القلويدات بالماء وتذوب بالمذيبات العضوية (كالأثير) باستثناء قلويد النارسين Narcine فإنه لا يذوب بالمذيبات
- أملاح القلويدات تذوب في الماء ولا تذوب بالمذيبات العضوية
- كل القلويدات الحرة قاعدية ولذلك فان تأثير محلولها قلوي في حين أن تأثير محلول أملاحها حامضي
- تؤثر القلويدات على الضوء المستقطب وتجعله ينحرف عن مساره إلى اليسار أو إلى اليمين
- تمتاز القلويدات بشكل عام بأنها تتحد مع بعض أملاح الفلزات لتكون أملاحاً معقدة مزدوجة عديمة الذوبان في الماء فتترسب في وسط متعادل أو حامضي ضعيف على شكل بللورات بأشكال مختلفة يمكن تميزها بوضوح بواسطة المجهر وقد استخدمت هذه الظاهرة في الكشف عن وجود القلويدات وسميت أملاح هذه الفلزات باسم مرسبات القلويدات ، واستعملت هذه المرسبات في التعرف على نوع القلويد فيما اذا فحصت البلورات المتكونة تحت المجهر ، لأن كل قلويد يعطى بلورات خاصة تختلف في شكلها عن بلورات القلويد الآخر وتختلف كذلك مع كل مرسب من مرسبات القلويدات ومن مرسبات القلويدات :
# مرسب أو كشاف ماير Mayer وهذا يعطي راسب أخضر غير بلوري ثم يتحول إلى بلوري بعد فترة قصيرة من تكوينه
# مرسب أو كشاف واجنر Wagner ويعطي لونا بنيا غير بلوري
# مرسب حمض سليكو تانجستيك Selco tangestic ويعطي راسبا أبيض ويعتبر من المرسبات الحساسة جدا للقلويدات
# مرسب حمض البكريك Pieric acid ويعطي المحلول المشبع من حمض البكريك راسبا حمضي غير بلوري لكن يتحول إلى بلوري بعد فترة قليلة
# مرسب حمض التانيك Tannic acid ويعطي راسب أبيض أو أبيض غير بلوري
# مرسب أو كشاف دراجندورف Dragendorff ويعطي راسباً برتقالياً
فوائد القلويدات للنبات
- تمتاز القلويدات بأنها مواد سامة لذلك فإن وجودها يحمي النبات من الحشرات والحيوانات آكلة الأعشاب .
- تعتبر مخزوناً احتياطياً لعنصر الآزوت لإمداد النبات وقت الحاجة إليه لتكوين المركبات النباتية .
- يعتبر وجود القلويدات في النبات بأنها نواتج نهائية تنتهي عندها تفاعلات المواد السامة الهامة في النبات فيتخلص منها على صورة مركبات قلويدية غير ضارة ويحتفظ بها في أجزائه المختلفة
تقسيم القلويدات
تنقسم القلويدات عادة إلى مجموعات على أساس التركيب الكيماوي للحلقة الأساسية في جزئ القلويد وما يتصل بها من ذرات من النتروجين (الآزوت)
أ- القلويدات متجانسة الحلقة
تشمل مجموعة واحدة وهي مجموعة فينل الكيلامين Phnyl_alklamine مركبات هذه المجموعة
1- قلويد الكابسياسين Capsaicine ويوجد في نبات الفليفلة
2- قلويد الايفيدرين Ephedrine ويوجد بالايفيدرا الصينية
ب - القلويدات غير متجانسة الحلقة
تشمل عدة مجموعات وتقسم تبعاً لعدد الحلقات غير متجانسة الحلقة والأزوتية التي تحتوي عليها وهي:
1- مجموعة البيورين Purine والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
أ - الكافيين Caffeien ويوجد في الشاي والبن
2- مجموعة الكربولين carboline والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
أ- الريزربين (الريسربين) Reserpine وتتواجد في جذور الراووفيا الثعبانية
3- مجموعة التروبات Tropane والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
أ- الاتروبين Atropine ويوجد في اللفاح
ب- الهيوسين Hyoscin ويوجد في البنج الاوربي
ج- الهيوسيامين Hyoscyamine ويوجد في نبات الداتورة .
4- مجموعة الكينولين Quiniline والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
- الكينين Quinine ويوجد في قشور وساق اليوكالبيوس
5- مجموعة مشابه الكينين والقلويدات التابعة لهذه المجموعة
- البابافرين Papaverine ويوجد في ثمار الخشخاش المنوم
6 - مجموعة البيريدين Pyridine والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
- النيكوتين Nicotine ويوجد في أوراق التبغ
7- مجموعة الببريدين piperidine والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
- الببيرين Piperine يوجد في ثمار الفلفل الأسود
8- مجموعة الاسترويدات والقلويدات التابعة لهذه المجموعة:
- السولاسودين Solasodine وينتج هذا القلويد عن تحلل السولانين Solanine الموجود في البطاطا العادية والباذنجان
ثانياً : المواد المرة
هي مجموعات تتركب من الكربون والهيدروجين والأوكسيجين (دون النتروجين) تضم عدة مجموعات هي :
1- مجموعة المواد الكرمونية : من مركبات هذه المجموعة الخلين Khellin ويستخرج من ثمار الخلة البلدية
2- مجموعة المواد الكيومارينية : من مركبات هذه المجموعة الزانثوتوكسين (الأمودين) يوجد قي ثمار الخلة الشيطانية والسذب
3- مجموعة المواد الفينولية : من مركبات هذه المجموعة الهيوميولون يوجد في أوراق حشيشة الدينار ويدخل في صناعة البيرة
4- مجموعة المواد اللوكتونية : من مركبات هذه المجموعة السانتونين ويوجد في الشيح الخرساني وفي أغلب نباتات الفصيلة المركبة .
ثالثاً - الزيوت الطيارة
تعرف الزيوت الطيارة بأنها الزيوت التي تتبخر أو تتطاير دون أن تتحلل وهذا ما يميزها من الزيوت الثابتة Fixed oils حيث إن هذه الأخيرة لا تتطاير وإذا عرضت للتبخر أو التسخين فإنها تتحلل . والزيوت الطيارة يطلق عليها أيضا اسم الزيوت العطرية Aromatic oils لرائحتها العطرية الجميلة أو الزيوت الأثيرية Ethereal oils لذوبانها في الأثير كما تسمى أيضا بالزيوت الأساس الأساسية Essential oils .
وتنتشر الزيوت الطيارة في أكثر من ألفي نبات تمثل حوالي ستين فصيلة نباتية وتتركز بصفة خاصة في بعض الفصائل التي أهمها ما يلي :
الفصيلة القرفية Lauraceae ، الفصيلة الشفوية Lamiacese ، الفصيلة المركبة Compositae، الفصيلة الآسية Myrtacese والفصيلة الصنوبرية Pinaceae .
وتتكون الزيوت الطيارة من النبات أثناء عمليات التحول الغذائي Metabolism كناتج ثانوي منها وتتجمع في تركيبات وعائية خاصة مثل الشعيرات الغدية Glandular hairs كما في نباتات الفصيلة الشفوية أو في غدد زيتية Oil glans كما في نباتات الفصيلة السذبية أو في قنوات زيتية Oil vitae كما في نباتات الفصيلة الخيمية .
ولما كانت هذه الزيوت متطايرة ويسهل فقدها على درجة حرارة الجو فان التركيبات التي تحتويها تكون مجهزة بجدران مناسبة تمنع تطايرها .
وتوجد الزيوت الطيارة اما في جميع أجزاء النبات أو أجزاء معينة منه كالأوراق مثل نبات النعناع أو في بتلات الأزهار مثل الورد والياسمين أو في قلف الشجر مثل القرفة أو في الثمار مثل الكراوية والينسون وكثير من ثمار الفصيلة الخيمية أو في قشر الثمار مثل البرتقال، وقد توجد في عدد من أجزاء النبات وتتباين نسبتها في كل جزء منه .
وتتراوح النسبة المئوية للزيوت في النباتات فقد تصل إلى 16-18 % كما هو الحال في ثمار القرنفل في حين تتضاءل هذه النسبة فتصل إلى 0.2 % كما هو الحال في أزهار الورد والياسمين.
وتستعمل الزيوت الطيارة أو النباتات التي تحتويها في أغراض كثيرة طبية وغير طبية ومن أهمها ما يلي :
استعمالات الزيوت الطيارة : كثير من الزيوت الطيارة وخصوصا الموجودة في نباتات الفصيلة الخيمية تستعمل طبيا كطاردة للغازات المعوية فتزيل الآم المغص والانتفاخ الناتج من هذه الغازات وخصوصا عند الأطفال . بعض هذه الزيوت طارد للديدان مثل زيت الكينوبوديوم Chenopodium oil .
تستخلص الزيوت العطرية مثل زيت الورد وزيت الياسمين وزيت العتر من أزهار وأوراق هذه النباتات ، وتستعمل في صناعة العطور والصابون ومستحضرات التجميل .
بعض النباتات التي تحتوي على الزيوت الطيارة تستعمل فاتحة للشهية كتوابل ومثال ذلك الكمون والكزبرة .
نظرا لطعم ورائحة بعض الزيوت الطيارة المقبولة تضاف هذه الزيوت إلى المستحضرات الدوائية لإكسابها طعما لذيذا ورائحة مقبولة فلا تظهر مرارة الدواء وخصوصا في أدوية الأطفال ، كما تضاف إلى الحلوى والمشروبات الغازية وبعض الفطائر والمأكولات ، كما أن بعض الزيوت الطيارة لها خاصية طرد الحشرات ومثال ذلك زيت السيترونيلا Citronella oil وهذا الزيت له خاصية طرد الحشرات مثل الناموس فلا يقبل على الشخص الذي يغطي جسمه بطبقة منه .
وهناك فوائد عديدة للزيوت الطيارة والنباتات المحتوية عليها سوف نذكرها عندما نتكلم على كل نبات منها على حدة.
أما فائدة الزيوت الطيارة للنبات فهي تعمل على جذب الحشرات التي تقوم بعملية التلقيح فتكثر من الإثمار، هذا وإن بعض الزيوت طاردة للحشرات أو سامة للحيوانات فتقوم بدور حماية النبات من هؤلاء الأعداء.
طرق استخلاص الزيوت الطيارة
توجد عدة طرق مختلفة لاستخلاص الزيوت الطيارة من النباتات التي تحتويها ويرجع تعدد هذه الطرق لعدة عوامل أهمها :
1 - التركيب الكيماوي للزيت الطيار فعند استخلاص الزيت من النباتات يجب اختيار الطريقة التي تضمن الحصول عليه بحالته الطبيعية دون حدوث أي تحلل أو تغير في صفاته الكيميائية وبالتالي لا تتغير رائحته أو طعمه .
2 - الجزء من النبات الذي يحتوي على الزيت الطيار ومكان وجود خلايا الزيت به ومدى حساسية سمك جدران هذه الخلايا، فطريقة استخلاص الزيت من بتلات الأزهار تختلف عن طريقة استخلاصه من الثمار أو الأوراق أو الجذور وهكذا .
3- العوامل الاقتصادية في طريقة استخلاص الزيت يجب مراعاتها عند الحصول عليه وخصوصا إلى المستوى التجاري إذ يجب الحصول على كمية الزيت الموجودة بالنبات بأكملها وبأقل تكاليف ممكنة أهمها تكاليف الوقود الذي يستعمل في عملية التقطير .
4 - كمية الزيت الطيار الموجودة في النبات تحدد الطريقة التي يتم استخلاصه بها، فإذا كانت نسبة الزيت ضئيلة يجب استخلاصه بطريقة المذيبات حتى لا تفقد هذه الكمية اذ ما استخدمت طريقة التقطير بالماء أو البخار، ومثال ذلك عند استخلاص زيت الياسمين فاذا استخدمت طريقة التقطير فإن الناتج النهائي قد لا يحتوي على زيت بالمرة .
5- يعتبر وقت جمع محصول النباتات العطرية وطرق معاملتها وإعدادها قبل عملية الاستخلاص، من أهم العوامل التي تؤثر في الناتج النهائي من الزيت سواء كان هذا من ناحية الكمية أو من ناحية مواصفات الزيت. فقد وجد أنه عند الحصول على زيت الياسمين يكون من الأفضل بل يجب أن تتم عملية الاستخلاص مباشرة وفي أقرب فرصة بعد جمع الأزهار، في حين أنه عند الحصول على زيت العتر يفضل أن يترك المحصول لمدة 24 ساعة قبل التقطير فقد أثبتت التجارب أن هذا يزيد من نسبة الزيت ، وتعزى الزيادة في الزيت إلى زيادة نشاط الانزيمات التي تحول الجيكوزيدات الموجودة في العتر إلى زيت طيار ، ولكن اذا ترك المحصول لمدة أطول فقد يؤدى هذا إلى رداءة الزيت الناتج نتيجة لنشاط انزيمي غير مرغوب فيه يغير من صفات الزيت .
أما النعناع فقد وجد أن تقطير الأوراق الطازجة منه بعد الجمع مباشرة تعطي نسبة أعلى من الزيت عن مثيلاتها التي تترك لتجف نوعا ما ، وعموما يلاحظ أن النباتات العطرية التي يتحصل على الزيت الطيار من أوراقها وأزهارها لا تتحمل التخزين لفترات طويلة قبل استخلاصه منها في حين أن النباتات التي يستخرج الزيت من بذورها أو ثمارها كاليانسون والكمون فإنها تتحمل التخزين إلى مدة قد تصل إلى ستة أشهر .
وسوف نتناول بالتفصيل طرق استخلاص ومعاملة كل نبات على حدة
الطرق العامة لاستخلاص الزيوت الطيارة
أولا - التقطير Distillation
عملية التقطير هي إحدى العمليات التي يتم بها فصل الزيت الطيار من النباتات المحتوية عليه ، وتعتبر هذه الطريقة أكثر الطرق انتشارا وأقدمها لاستخلاص الزيوت الطيارة من النباتات العطرية والطبية باستثناء بعض الزيوت التي تتأثر بالحرارة مثل زيت الليمون الذي يتاكسد بحرارة التقطير، فان معظم الزيوت الطيارة تستخرج بهذه الطريقة وتتم هذه العملية عن طريق تبخير الزيت الطيار باستخدام الحرارة وبالتالي يمكن فصلها عن باقي المكونات غير المتطايرة التي تمثل مكونات النبات الأخرى . ثم يتم تكثيف الزيت بخفض درجة حرارته فيتحول من الحالة الغازية إلى سائل لا يذوب في الماء فيسهل فصله .
والنظرية العلمية لعملية التقطير مبنية أساسا على أنه إذا مزج سائلان لا يذوب أحدهما في الآخر (الماء والزيت الطيار) فإن المزيج يتبخر عند درجة الحرارة التي يكون عندها المجموع الكلي لضغط بخارهما مساويا لضغط الهواء الجوي وهو 76 سم وهذا معناه أن المزيج يتبخر عند درجة حرارة أقل من درجة الغليان لكل من السائلين على حدة. فمثلا زيت التربنتينا Turpentine oil الذي يغلي عند درجة 160 م والذي لا يذوب في الماء اذا مزج به وقطر المزيج فإنه يغلي عند درجة 95.6 م أي اقل من درجة غليان كل من الزيت (160 م ) والماء (100م) عند هذه الدرجة يكون ضغط بخار الماء 647 ملم ويكون ضغط بخار الزيت التربنتينا 113 مم وان مجموع ضغطهما معا يكون 760 مم أي الضغط الجوي العادي.
وكلما انخفضت درجة حرارة التقطير أمكن الحصول على زيت على درجة عالية من الجودة والمواصفات الطبيعية والكيميائية، بالإضافة إلى قلة التكاليف في الإنتاج وللتقطير ثلاثة أنواع هي :
1 - طريقة التقطير المائي Water distillation method
في هذه الطريقة توضع النباتات المراد تقطيرها في وعاء التقطير اما مغمورة مباشرة في ماء التقطير أو توضع في وعاء شبكي ثم يغمر هذا الوعاء بما فيه داخل الماء بحيث لا تلامس المادة النباتية جدران وعاء التقطير . وعادة يصنع وعاء التقطير من معدن لا يصدأ مثل النحاس ويتم التسخين اما بواسطة النار مباشرة سواء كان ذلك بمسخن كهربائي أو بالفحم كما في الطريقة البدائية القديمة والتي تسمى بطريقة الإنبيق.
أو يسخن وعاء التقطير المحتوي على المادة النباتية في حمام مائي حتى يمنع احتراق أجزاء النبات الملامسة للجدران ، وقد يكون لوعاء التقطير جدران يملأ الفراغ بينهما بالماء فيكون بمثابة الحمام المائي وتستخدم طريقة التقطير بالماء للنباتات التي تتحمل الغليان والمجففة جزئيا والتي تحتوي على نسبة عالية من الزيت مثل الجذور والأوراق والقشور وبعض أنواع الأزهار التي تتكتل عند تقطيرها بطريقة البخار مثل الورد وتتميز هذه الطريقة بسهولتها اذ يمكن نقل جهاز التقطير إلى مزرعة النباتات العطرية حيث تتم عملية الحصول على الزيت فيكون هذا أكثر اقتصاداً من عملية نقل النباتات التي تتحلل زيوتها الطيارة باستخدام الحرارة أو النباتات التي تحوي على نسبة ضئيلة من الزيت فتفقد هذه الكمية في مياه التقطير وعموما يجب مراعاة عدم التصاق النباتات بجدران وعاء التقطير الذي تكون درجة حرارته أعلى من درجة حرارة الماء فتحترق النباتات أو تعطي الزيت طعما ورائحة غير مقبولين . وفي حالة تقطير بتلات الأزهار يراعى أن تسمح تعبئة إناء التقطير بحدوث حركة تقليب لهذه البتلات نتيجة لتيارات الحمل فتمنع تكتلها الذي يؤدي بالتالي إلى صعوبة خروج الزيت الطيار من الكتل السميكة المتكونة .
كما يراعى ألا ترتفع درجة الحرارة عن 100 درجة مئوية وألا يزيد الضغط داخل الإناء عن الضغط الجوي العادي حتى لا يحدث تحلل لمكونات الزيت الطيار ومن الملاحظ أن طريقة التقطير بالماء تعطي كمية من الزيت أقل نسبيا وتستغرق وقتا أطول من الطرق الأخرى .
2 - طريقة التقطير بالبخار steam distillation method
في هذه الطريقة توضع النباتات المراد تقطيرها في أوعية شبكية بطريقة تسمح لبخار الماء أن يتخللها ويستخلص منها الزيوت الطيارة فيحملها إلى أنابيب التكثيف فتتحول إلى الحالة السائلة وتنفصل من الماء بسهولة
في هذه الطريقة تستعمل غلايات خاصة لتوليد بخار الماء الذي يندفع بضغط معين من خلال أنابيب خاصة إلى وعاء التقطير .
ويمكن تقطير كثير من النباتات بهذه الطريقة مثل البذور والأوراق الطازجة والأزهار والسيقان الخشبية وعموما جميع النباتات التي تحتوي على زيوت طيارة وتتحمل درجات الحرارة المرتفعة وأجهزة التقطير بالبخار مزودة بصمامات يمكن التحكم بواسطتها في درجة ضغط البخار ، وبالتالي رفع درجة الحرارة .
ويراعى عند تعبئة وعاء التقطير أن تكسر المادة قبل وضعها إلى درجة تسمح بتعرض معظم الخلايا المحتوية على الزيت إلى تأثير البخار بحيث لا تكون ناعمة إلى درجة تجعلها تتكتل بالبخار ويجب أن توضع بطريقة تسمح بوجود ممرات تتخللها فتسهل مرور البخار وترفع من عطاءه عملية التقطير .
وتمتاز طريقة الاستخلاص بالبخار بعدم احتراق الأجزاء النباتية أو تحلل من مكونات الزيوت الطيارة وتستعمل هذه الطريقة بنجاح في استخلاص زيت النعناع ومعظم الزيوت الأخرى، وتعتبر أكثر تقدما من الطريقة التقطير المائي .
شكل يبين التقطير البخاري
3- طريقة التقطير بالماء والبخار معا Water and steam distillation method
هذه الطريقة تشبه إلى حد ما طريقة التقطير المائي إذ إن النباتات المراد تقطيرها عندما توضع في وعاء التقطير لا تكون مغمورة في الماء بل توضع في سلة أو قفص من السلك أو توضع على حاجز شبكي بحيث يكون مستوى الماء لا يرتفع إلى مستوى النباتات .
وعند تسخين وعاء التقطير يغلي الماء ويتبخر يتصاعد البخار بضغط منخفض ويمر بالنباتات فيحمل معه الزيت الطيار إلى أنابيب التكثيف حيث يتحول كل منهما إلى الحالة السائلة ويتم فصلهما . في هذه الطريقة يكون ضغط الماء ثابتاً لا يزيد عن الضغط الجوي ولا ترتفع درجة الحرارة عن درجة غليان الماء أي 100 م وتكون عادة كمية الزيت الممكن الحصول عليها أعلى مما لو استخدمت طريقة التقطير المائي واحتمال تحلل الزيوت أو تأثيرها بالحرارة يكون قليلاً جداً .
وتعتبر هذه الطريقة طريقة محسنة لعملية التقطير المائي وتستعمل طريقة محسنة لعملية التقطير المائي وتستعمل في فصل الزيت من الحبوب والأوراق والسيقان الخشبية على أن تكون تعبئة جهاز التقطير بنفس الطريقة التي سبق وصفها في عملية التقطير بالبخار . وطريقة التقطير بالبخار والماء معا تعتبر أقل في التكلفة من طريقة التقطير بالبخار فقط . وعند تحول الزيت الطيار مع الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة في أنابيب التكثيف يخرج الماء المقطر وعلى سطحه طبقة الزيت إذا كان أثقل من الماء ويتم فصل الزيت من الماء في هذه العملية بواسطة أوان خاصة يختلف شكلها باختلاف كثافة الزيت الناتج حيث يخرج الزيت من صنبور أعلى القابلة في حالة الزيت الذي كثافته أقل من كثافة الماء، مثل زيت النعناع Peppermint وزيت الكراوية Caraway ومعظم الزيوت الطيارة . أو من صنبور أسفل القابلة كما في حالة الزيت الذي تكون كثافته أكثر من كثافة الماء ، مثل زيت القرنفل Clove oil وزيت القرفة Cinnamon oil وزيت سالسلات المثيل Methyl salicylate وفي كلتا الحالتين يعود الماء المقطر مرة أخرى إلى وعاء التقطير لاستخلاص كميات أخرى من الزيت . وإن استعمال الماء المقطر مرة أخرى في عملية التقطير يزيد من كفاءة عملية التقطير، ويمنع فقد الزيت في مياه التقطير المتجددة هذا علاوة على الناحية الاقتصادية في كمية الوقود المستهلكة لتسخين مياه جديدة أكثر برودة من الماء المقطر. وبعد انتهاء عملية التقطير وفصل الزيت يمر الزيت بعمليات مختلفة سوف نوردها فيما بعد اما الماء المقطر فهو الذي يباع في الأسواق باسم الماء العطري مثل ماء الورد Rose water وماء النعناع Peppermint water لأنه في الحقيقة يكون مشبعاً بهذه الزيوت عند تقطير أزهارها أو أوراقها بحيث تظهر فيه رائحة وطعم الزيت العطري المستخلص .
ثانيا - الاستخلاص باستعمال المذيبات Solvent extraction
نتيجة للتخصص الدقيق في ميدان صناعة العطور والتنافس الشديد على نيل قصب السبق في هذا المضمار الذي يدر أرباحا خيالية ظهر في الأسواق زيوت عطرية غالية الثمن يطلق عليها أسم الزيوت الطبيعية Natural oils وهذه الزيوت لا تستخرج بطرق التقطير ولكنها تستخلص بطريقة أخرى أكثر تكلفة من طرق التقطير، وهي طريقة الاستخلاص بالمذيبات العضوية، وفيها يكون الزيت العطري الناتج مطابقا تماماً لحالته الموجود عليها في أزهار النباتات وكلمة (زيت طبيعي) تعنى في تجارة العطور زيت عطري لم يفصل بطريقة التقطير .
وتستخدم هذه الطريقة لاستخلاص الزيوت العطرية التي تستعمل في إنتاج العطور وفي أغراض الزينة، أما جميع الزيوت التي تستخدم في الأغراض الطبية فلا تستخلص بواسطة المذيبات .
والاستخلاص باستعمال المذيبات يتم بإضافة المذيب العضوي إلى النباتات العطرية كزهر الياسمين أو الورد التي توضع في طبقات رقيقة تسمح بنفاذ المذيب داخل الخلايا المحتوية على الزيت العطري، فتذيبه وتحمله خارجها في صورة محلول من الزيت والمذيب ، ثم يفصل الاثنين عن بعضهما بواسطة عملية التقطير تحت ضغط منخفض. وهناك شروط ومواصفات خاصة لنوع المذيب المستعمل ، كما أن هناك طرقا مختلفة لإجراء عملية الاستخلاص وهذه الطرق تتوقف على نوع النبات المراد استخلاصه ونوع المذيب المستعمل .
وعموما يتم اختيار المذيب في عملية الاستخلاص بحيث تتوافر الشروط الآتية:
1- أن يذوب الزيت الطيار الموجود في النبات في المذيب الذي يقع عليه الاختيار بسهولة في النبات في المذيب الذي يقع عليه الاختيار بسهولة تاركا باقي مكونات النبات الأخرى دون اذابتها أو إذابة أقل كمية منها بقدر الامكان .
2- أن لا يدخل المذيب في تفاعلات مع الزيوت العطرية المراد استخلاصها أو مع المواد الأخرى الموجودة في خلايا النبات .
3- أن يكون المذيب ذا درجة غليان منخفضة ما أمكن ومتجانسة بحيث لا يترك آثاراً بعد تبخيره لاحتوائه على مركبات لها درجة غليان عالية تبقى كلها أو آثار منها مختلطة بالزيت العطري بعد تبخير المذيب.
4- يستحسن استخدام مذيبات لا يذوب فيها الماء أو تختلط به حتى لا يستخرج معه الماء من أنسجة النبات ، ويسهل فصله عن المادة في حالة خروجه مع المذيب.
وتنقسم المذيبات التي تستعمل في استخلاص الزيوت العطرية إلى قسمين رئيسيين:
المذيبات الطيارة Volatile solvents
تمتاز المذيبات الطيارة بانخفاض درجة غليانها وبسهولة فصلها من الزيت الطيار بعملية التقطير وعلى درجة حرارة منخفضة فلا يتأثر الزيت الطيار بعملية التقطير وعلى درجة حرارة منخفضة فلا يتأثر الزيت أو تضار مكوناته ، كما أن استعماله في عملية الاستخلاص يكون أسهل من المذيبات الغير طيارة ، وأهم المذيبات الطيارة التي تستعمل هي : أثير البترول Petroleum ether وأثر Ether وهكسان Hexane وبنزين Benzene .
وتمتاز هذه المذيبات بسهولة ذوبان الزيوت الطيارة بها ولإجراء عملية الاستخلاص تنقع بتلات الأزهار في المذيب العضوي الطيار في جهاز مغلق لعدة ساعات مع التقليب المستمر حتى يتم اذابة الزيت الموجود في الأزهار ثم ترفع الأزهار المغمورة من المذيب وتصفى جيدا، وتكرر العملية باستعمال كميات جديدة من المذيب حتى يتم استخلاص كل المتبقي من الزيت ثم يفصل المذيب عن الزيت المستخلص بواسطة عملية التقطير المذيب عن الزيت المستخلص بواسطة عملية التقطير تحت ضغط منخفض.
وفي المصانع الكبيرة يمكن استعمل جهاز الاستخلاص المستمر Continuous extractor حتى يستعمل المذيب بطريقة مستمرة، وفي هذه الحالة يراعى أن تكون درجة الحرارة ثابتة وعادة لا تزيد عن 50 م.
المذيبات غير الطيارة Non volatile solvents
المذيبات غير الطيارة التي تستعمل عادة في استخلاص الزيوت العطرية هي دهن البقر وزيت الزيتون Olive oil بشرط أن يكونا على درجة عالية من النقاوة وأحيانا يعمل مزيج من هذه الدهون (4% دهن بقر ) في هذه الطريقة تغطى بتلات الأزهار بطبقة الدهن أو الزيت بطريقة خاصة تسمح بذوبان الزيت الطيار في الدهن وبعد تشبع الدهن بالزيت الطيار بفصل عن البتلات ، ويجمع في شكل عجينة خام تسمى Concrete oil ثم يستخلص الزيت الطيار من العجينة الخام بواسطة الكحول المطلق Absolute alcohol ويطلق على المحلول الكحولي المحتوي على الزيت Absolute oil .
وفي الصناعة عادة تستخلص العجينة الخام بالكحول المطلق ثلاث مرات لإتمام عملية الاستخلاص ويسمى المحلول الكحولي النهائي المحتوي على الزيت في هذه الحالة المستخلص الثلاثي Triple extract وتوجد ثلاث طرق رئيسية تستخدم في تشبع الدهن أو الزيت غير الطيار بالزيت الطيار الموجود في بتلات الأزهار وهذه الطرق هي :
أ- طريقة الامتصاص الدهني Enfleurage method
في هذه الطريقة يوضع الدهن المستعمل كمذيب على شكل طبقة سميكة يغطى بها وجها لوح من الزجاج محاط ببراوز من الخشب وتوضع بتلات الأزهار على السطح العلوي للوح الزجاجي ثم تغطى بلوح آخر مغطى بطبقة من الدهن بنفس الطريقة ، وبذلك تصبح كل طبقة من الأزهار محاطة بطبقتين من الدهن إحداهما من أعلى والأخرى من أسفل وهكذا توضع البراويز فوق بعضها على شكل أعمدة رأسية تترك لمدة أسابيع قليلة إلى أن يتم امتصاص الدهن للزيت الطيار وبعد ذلك تنزع الأزهار وتستبدل بكمية من أزهار طازجة وهكذا إلى أن يتم تشبع الدهن بالزيت الطيار وفي هذه الحالة يكشط الدهن ويجمع على شكل عجينة خام حيث تستخلص بالكحول المطلق ثلاث مرات لتحضير المستخلص الثلاثي Triple extract كما سبق ذكره، ثم يستخلص الزيت من الكحول بالتقطير تحت ضغط منخفض.
وتستعمل هذه الطريقة في استخلاص زيت الياسمين وزيت الورد وزيت الفل، وفي حالة استعمال الزيت كمذيب بدلا من الدهن تستبدل الألواح الزجاجية بشبكة من المعدن مغطاة بطبقة من القماش المشبع بالزيت حيث تفرد الأزهار عليها بالطريقة التي سبق شرحها عند استعمال الدهن.
وعندما يتشبع الزيت المذيب العطري يفصل من القماش بطريقة العصر ثم يمر بعملية الاستخلاص بالكحول المطلق كما سبق. وتعتبر طريقة الامتصاص الدهني أحسن الطرق في استخلاص الزيوت العطرية الطبيعية إلا أنها مكلفة ولذلك يكون الناتج غالي الثمن.
ب - طريقة النقع Maceratlon method
الاستخلاص بالنقع هو إحدى طرق الاستخلاص للزيوت العطرية باستعمال المذيبات العضوية وفي هذه الطريقة تنقع الأجزاء النباتية المراد استخلاصها في المذيب في أوعية كبيرة ولمدة تكفي لإذابة الزيوت الطيارة في المذيب وأحيانا تزود هذه الأوعية بمقلبات آلية تمنع تكتل النباتات وتساعد على تعرض جميع أجزائها لفعل المذيب ، وفي بعض الأحيان ترفع درجة حرارة المذيب للمساعدة على ذوبان الزيوت الطيارة، ولكن يراعى عند ارتفاع درجة الحرارة ألا تصل إلى الحد الذي يؤثر في مكونات الزيت أو صفاته وقبل تعبئة جهاز الاستخلاص يراعى أن تكون النباتات مجزأة إلى أجزاء صغيرة تسمح بتعرض أكبر مساحة ممكنة من الخلايا لتأثير المذيب وبالطبع يراعى أن تكون كمية النباتات المنقوعة في المذيب لاتصل به إلى درجة التشبع إذ يؤدي هذا إلى عدم استخلاص الكمية المنقوعة استخلاصا كاملا وبالتالي إلى فقد كمية الزيت الطيار ويستحسن استبدال المذيب مرتين أو ثلاث مرات بكمية أخرى منه نقية حتى يتم التأكد من استخلاص كل ما في النبات من زيت، وبعد سحب المذيب بما فيه الزيت من وعاء الاستخلاص يرشح للتخلص مما قد يكون عالقا به من شوائب نباتية ثم يقطر على درجة حرارة منخفضة وتحت ضغط منخفض فيفصل المذيب الذي يعاد استعماله في المطلوب استخلاصه.
ج - طريقة الاستخلاص بالحركة الدائرية
Circular immersion extraction method
تشبه هذه الطريقة طريقة النقع ولكنها تمتاز بالتقليب المستمر للنبات في المذيب ويتكون جهاز الاستخلاص بالحركة الدائرية من وعاء أسطواني الشكل يتحرك بداخله وحول محوره عدة سلال مثقبة تأخذ مجتمعة شكلاً اسطوانياً أيضاً ويقل في القطر عن الوعاء الخارجي وتملأ هذه السلال بالمادة النباتية المطلوب استخلاصها ثم يملأ وعاء الاستخلاص بالمذيب إلى منتصفه به وعندما تتحرك السلال حول المحور تنغمر المادة النباتية في المذيب عند وجودها في منتصف الوعاء السفلي ويخرج منها المذيب حاملا ما يذاب فيه من الزيت المطلوب استخلاصه وتستمر حركة السلال الدائرية للمدة الكافية للاستخلاص ثم توقف حركتها ويسحب المذيب بما ذاب فيه من الزيوت الطيارة المطلوب استخلاصها حيث يبخر وتفصل منه المواد الذائبة فيه كما تفرغ السلال من المادة النباتية وتملأ بكمية أخرى ويملأ الجهاز ثانية بالمذيب وتكرر عملية الاستخلاص كما سبق ، وفي العادة يتصل الجهاز بمحرك كهربائي لتحريك السلال ، كما يتصل بمضخات لسحب المذيب إلى أجهزة التقطير واعادة ملء جهاز الاستخلاص ثانية وبالتالي فأجهزة الاستخلاص بهذه الطريقة أكثر ارتفاعاً في الثمن ولكنها ذات كفاءة عالية ، ويمكن بواسطتها استخلاص كمية كبيرة من المادة النباتية في وقت قليل نظراً لحركة المادة النباتية المستمرة في المذيب مما يساعد على سرعة الذوبان كما يمكن سحب وتجديد المذيب حول المادة النباتية بسرعة ، وعموماً تلائم هذه الطريقة الإنتاج الكبير ويمكن أن يصمم مصنع الاستخلاص بحيث يحتوي على أكثر من وحدة من وحدات الاستخلاص كما يمكن رفع درجة حرارة المذيب أيضا عن طريق استخدام تجهيزات خاصة لزيادة كفاءة الاستخلاص عند الرغبة في ذلك.
د - طريقة الاستخلاص بالرش Spraying method of extraction
في هذه الطريقة يندفع السائل المذيب بواسطة رشاشات خاصة وبقوة خلال المادة النباتية المراد استخلاصها والتي توضع في سلال مثقبة فوق بعضها على شكل عمود داخل وعاء الاستخلاص فيسقط المذيب عليها ثم يسقط حاملا معه الزيوت الطيارة الذائبة ويجمع من قاع وعاء الاستخلاص ويقطر فينفصل الزيت ، ويعاد استعمال المذيب مرة أخرى.
ثالثاً - الاستخلاص بالوخز Extraction by scarification
يستخلص زيت الليمون وزيت البرتقال بطريقة تختلف عن الطرق السابق ذكرها وذلك لأن الزيوت الطيارة في هذه الثمار توجد في غدد زيتية في الطبقة السطحية لقشرة الثمرة وبصرف النظر عن مكان وجود الزيت فان طبيعة هذه الزيوت وتركيبها الكيميائي لا تسمح باستخلاصها بعملية التقطير لتأثرها بالحرارة ولاستخلاص هذه الزيوت تستخدم طريقة الوخز التي تختلف في طريقتها من بلد لآخر ومن أهم هذه الطرق ما يلي:
1- طريقة الوخز باستعمال الاسفنج Sponge method
يكثر انتشار هذه الطريقة في ايطاليا وجزيرة صقلية لاستخلاص زيت الليمون وبعض ثمار الحمضيات الأخرى، إذ تعتبر هذه المنطقة المصدر الرئيسي لإنتاج هذه الزيوت في العالم في هذه الطريقة يقطع الليمون نصفين طوليا أو عرضيا بالسكين ثم تفصل محتويات الثمرة الداخلية التي تستخدم بواسطة مصانع أخرى لاستخراج العصير ومنه يحضر حمض الستريك .
أما القشرة وهي التي تحتوي على الزيت فتغمر في الماء لمدة قصيرة حتى تصبح رخوة نسبيا ويسهل استخراج الزيت منها ، وتجرى العملية يدويا بواسطة عمال متمرنين يمسك العامل في يده اليمنى بقطعة من الاسفنج الخشن ويضغط بيده اليسرى حاملا فيها حمض الليمون فتنفجر الغدد الزيتية ويمتص الزيت بواسطة الاسفنج وتعصر أولاً بأول في إناء الجمع أي يكون بجوار العامل وبعد الحصول على كمية من الزيت الذي يكون بجوار العامل مختلطاً بالماء يترك فترة من الزمن في مكان هادئ حتى يطفو الزيت مكونا طبقة على سطح الماء تفصل من سطح الاناء بسهولة وتكرر العملية حتى يفصل الزيت من الماء والشوائب العالقة فيها . ويراعى أن تكون عملية استخلاص الزيت في الحجرات الباردة نسبياً وبمعزل عن الضوء المباشر حتى لا يتأثر الزيت الناتج بالحرارة أو الضوء وهذه الطريقة تحتاج إلى أيدي عاملة ولكن الزيت الناتج منها يمتاز بدرجة عالية من الجودة.
2 - طريقة الوخز الآلي Ecuelle a plquer method
هذه الطريقة منتشرة في جنوب فرنسا لاستخلاص زيت الليمون وتختلف عن طريقة الوخز بالإسفنج أنه في الطريقة الآلية توضع الثمار كاملة دون أن تقطع في وعاء معدني يشبه الفنجان ومزود من الداخل بنتوءات أبرية معدنية حادة تسمى أبراً ويدور هذا الوعاء آليا في حركة دائرية وأثناء دوران تطرد ثمار الليمون بواسطة قوة الطرد المركزي إلى الجدار الداخلي لوعاء الاستخلاص فتحتك الغدد الزيتية المنتشرة بالقرب من سطح الثمار بالنتوءات الابرية فتنفجر ويخرج منها الزيت العطري ويتجمع في قناة في أسفل الوعاء تنقله إلى مجمع الزيت.
وبعد فترة معينة تكفي لخروج الزيت من قشرة الثمار بقليل من الماء ويتجمع الماء والزيت في اناء الجمع ويتم فصلهما كما في طريقة الوخز بالإسفنج السابق ذكرها ، ويراعى أيضا احتياطات الحرارة والضوء حتى لا يتأثر الزيت الناتج بهما.
حفظ وتخزين الزيوت الطيارة
تتعرض الزيوت الطيارة بعد استخلاصها وأثناء تخزينها إلى عوامل تؤدي إلى حدوث تغييرات طبيعية وكيميائية في صفاتها الأمر الذي يؤدي إلى رداءتها والتقليل من جودتها ورغم أن المعلومات عن الأسباب التي تؤدي إلى فساد الزيت الطيار محدود جدا الا أن المعروف حتى الآن أن أسباب فساده يرجع لعدة تفاعلات أهمها الأكسدة Oxdation والتحول الراتيجي Resinification والتحلل المائي Hydrolysis ثم تبادل المجموعات النشطة في تركيب الزيت الكيماوي Interaction of functional groups ويساعد على نشاط هذه العمليات والتفاعلات الحرارة والهواء (الاكسيجين) والرطوبة والضوء وفي بعض الأحيان وجود بعض المعادن المعينة. ومما لاشك فيه أن الزيوت التي تحتوي على نسبة عالية من التربينات Terpenes مثل زيوت الحمضيات أو زيوت التربينتا Terpentine oil تتعرض للفساد نتيجة عملية الأكسدة والتحول الراتنجي Resinification ويرجع هذا إلى أن التربينات مركبات غير مشبعة تمتص الأوكسيجين من الجو وتتأكسد وتعطي مركبات لها رائحة وقوام يختلفان عن الزيت الأصلي .
وكذلك الزيوت التي تحتوي على استرات Esters مثل زيت اللاوند Lavander oil فان هذه الزيوت تتحلل نتيجة التخزين غير الصحيح وتتحول بالتالي إلى أحماض.
والزيوت الطيارة في وضعها الطبيعي في النبات لا تتأكسد وذلك نتيجة لوجود مواد طبيعية مضادة للتأكسد Antioxidants جنبا إلى جنب مع الزيت وهذه إلى حد ما تحفظه من عملية الأكسدة .
وقد لوحظ أيضا أن الزيوت الطيارة الغنية بالكحولات مثل زيت العتر Geranium oil لا تتأثر بالتخزين ويمكن حفظها لمدة طويلة.
وعموماً عند تخزين أي زيت طيار يجب أولا إزالة ما به من رطوبة وخصوصاً إذا كان مستخلصاً بعملية التقطير فيزال الماء بواسطة استعمال أملاح كبريتات الصوديوم اللامائية Anhydrous sodium sulphate التي تضاف إلى الزيت ويرج قليلا ثم يترك فترة حتى يمتص الماء تماما ثم يرشح الزيت لفصل الملح.
وعملية الترشيح باستعمال ورق الترشيح ربما لا تعطي زيتاً رائقاً وفي هذه الحالة يمكن استعمال المرشحات بالضغط Filter presses أو استعمال المرشحات الكيميائية مثل Kieselguhr أو بواسطة عملية الطرد المركزي Centrifugation وهذه الطرق جميعها تعطي نتائج ممتازة وذلك للتخلص أيضا من بعض المواد الشمعية التي قد تكون سببا في عدم نقاوة الزيت، ولكن يحذر استعمال كلوريد الكالسيوم أو الفحم في عملية التخلص من الرطوبة أو الترشيح بأي حال من الأحوال لأن هذه المواد تتفاعل مع بعض الكحولات مكونة أملاح مركبة Complex compounds
هذا ويراعى في التعبئة النهائية أن تعبأ الزجاجات عند درجة حرارة منخفضة وبعيدا عن الضوء وألا تترك فرصة لوجود هواء داخل العبوة مع الزيت الطيار ويجب مراعاة أن تكون جميع الأدوات المستعملة في عملية الترشيح والتي سوف يعبأ فيها الزيت نهائيا أن تكون جافة تماماً .
وعادة ما تستعمل زجاجات صغيرة الحجم قاتمة اللون وبعد ملئها بالزيت تغطى بطبقة من غاز النيتروجين قبل قفلها الذي يجب أن يكون محكما ولا يسمح بدخول أو خروج الغازات .
الصفات الطبيعية للزيوت الطيارة
على الرغم من أن الزيوت الطيارة تختلف فيما بينها اختلافا بينا في تركيبها الكيميائي الا أنها تشترك جميعها في معظم الصفات الطبيعية عندما تكون طازجة ومن الصفات العامة للزيوت الطيارة ما يلي:
1 الرائحة Odour : تمتاز الزيوت الطيارة برائحة مميزة معظمها عطرية مقبولة ولكل زيت رائحته الخاصة والمميزة له .
2- القوام Texture : كل الزيوت الطيارة سائلة عند درجة حرارة الجو العادية اللهم إلا زيت الورد وزيت الينسون فهما يتجمدان على درجة حرارة أقل قليلا من درجة الحرارة العادية .
3- اللون Colour : كقاعدة عامة الزيوت الطيارة عديمة اللون ولكن بعضها له لون أصفر فاتح جدا وبعضها به احمرار خفيف ، هذا باعتبار أن الزيت طازج لو لم يمر بعوامل التأكسد أو التحلل ، أو أن يتعرض لأي عوامل غير طبيعية أثناء عملية الاستخلاص مما يغير من لونه.
4- التطاير Volatilization : تعرف الزيوت الطيارة نسبة إلى تسميتها بخاصية التطاير عند درجة حرارة الجو العادية، وهذا ما يميزها من الزيوت الثابتة التي لا تتطاير حتى بالتسخين وعند وضع نقطتين إحداهما من زيت طيار والأخرى من زيت ثابت على ورقة ترشيح نجد أنه بعد مدة تختفي نقطة الزيت الطيار تماماً لتطايرها في حين تبقى النقطة الأخرى على ورقة الترشيح بل وتجعلها شفافة عند هذه النقطة.
5- الذوبان Solubility : تذوب الزيوت الطيارة بسهولة في معظم المذيبات العضوية مثل الأثير والكحول المطلق وأثير البترول ، ويمتزج الزيت بالماء لدرجة تجعل الماء يكتسب طعم ورائحة الزيت الطيار دون إذابته، وهذه ما يسمى بالماء العطري الذي يباع في الأسواق مثل ماء الورد وماء النعناع.
6- معامل الانكسار الضوئي Refractive index : تعرف الزيوت العطرية بمعامل انكسارها العالي.
7- الكثافة النوعية Specific gravity : كل الزيوت الطيارة أخف من الماء فيما عدا ثلاثة زيوت وهم :
- زيت القرفة (1.04)Cinnamon oil
- زيت القرنفل (1.05) Clove oil
- وزيت ساليسيلات الميشيل (1.17) Wintergreen oil
8- الدوران الضوئي Optical rotation : الزيوت الطيارة لها خاصية الدوران الضوئي ويعتبر هذا الاختبار من أهم الاختبارات التي يعتمد عليها في التعرف على نوعية الزيت وكشف غشه.
رابعاً : الغليكوزيدات
تشكل مجموعة الجليكوزيدات جزءاً من المواد الفعالة في النباتات الطبية. وهي مركبات عضوية تحلل بواسطة الأحماض وبفعل انزيمات خاصة وينتج عن تحللها :
1- نوع أو أكثر من السكريات أحدهما على الأقل سكر مختزل .
2- مادة أو أكثر من المواد غير السكرية .
الجزء السكري يسمى (جيليكون) وهو عادة ما يكون بيتا غليكوز ، والجزء غير السكري (اجليكون) وهذا الجزء غير السكري يختلف في تركيبه الكيماوي من نبات إلى آخر ومن جليكوزيد الى آخر ويعزى إليه التأثيرات الفسيولوجية أو العلاجية وكذلك الخواص الكيماوية للغليكوزيدات . يتركز وجود الغليكوزيدات في النبات في العصير الخلوي لفجوات الخلايا النباتية. والجليكوزيدات مركبات وسطية تظهر أثناء عملية التخليق الحيوي للمواد الغذائية (الكربوهيدرات) بالنبات ، ويبدو ذلك واضحاً في نبات الكتان حيث تزيد نسبة الغليكوزيدات أثناء نشاط التمثيل الضوئي وتقل النسبة في الليل .
فائدة الغليكوزيدات للنبات
تقوم بدور تنظيمي في عملية النمو وتقوم بدور وقائي لحفظ حياه النبات ضد الحشرات ، وتنظم الضغط الاسموزي داخل الخلايا ، كذلك تقوم الغليكوزيدات من خلال تواجدها في البذور والقلف بدور احتياطي و كمخزن من الغذاء (خاصة السكريات) حيث تعتمد البادرات على انطلاق الطاقة أثناء التحلل المائي على المركبات المخزونة (الغليكويدات) في أنسجة البذرة .
الصفات العامة للغليكوزيدات
1- مركبات صلبة متبلورة غير متبلورة عديمة اللون .
2- تذوب في الماء والكحول ولا تذوب في الأثير.
3- تكون معظم محاليلها في الماء أو في الكحول مرة الطعم ودورانها الضوئي سالب.
4- توجد الغليكوزيدات اما على شكل ألفا Alpha أو بيتا Beta . وعلى أساس طريقة ارتباط الجزء السكري بالجزء غير السكري وقد وجد أن جميع الغليكوزيدات الطبيعية الموجودة في النباتات توجد على شكل Beta.
فوائد الغليكوزيدات للإنسان
- تفيد جليكوزيدات الديجتوكسين Digitoxn الموجودة بالديجيتالس في تقوية عضلات القلب وتنظيم ضرباته .
- يفيد جليكوزيدات الروتين Rutin الموجودة في الحنطة السوداء في تقوية الأوعية الدموية ومنع النزيف وغيره .
هذا وبالرغم من أن التأثير الفسيولوجي يرجع للجزء غير السكري في جزئ الغليكوزيد إلا أن وجود الجزء السكري في التركيب الغليكوزي هو الذي يحمل الجزء غير السكري الى المكان الذي يؤثر عليه في جسم الأنسان وبتحلل الغليكوزيد وانفصال السكرمنه يُفقده فاعليته وتأثيره الفيزيولوجي على جسم الأنسان .
تقسيم الغليكوزيدات
تنقسم الغليكوزيدات الى مجموعات على أساس التركيب الكيماوي للجزء غير السكري الناتج من تحلل الجليكوزيد وفيما يلي المجموعات وكذلك أهم الغليكوزيدات التابعة لكل مجموعة .
1- الغليكوزيدات الفنيولية: وتقسم إلى أ ب ج د
أ- الغليكوزيدات الفنيولية البسيطة ويتبعها المركبات التالية :
- الأربيوتين Arbutine: يتواجد في عنب الذئب
- الساليسين salicin: ويتواجد في قلف الصفصاف الأبيض
الغليكوزيدات الأنثراسيينه
وهي غليكوزيدات تستخدم كملينات وتعرف بالغليكوزيدات الأنتراكينونية من أشهر النباتات المحتوية على هذه الغليكوزيدات السناماكي الهندي والصبار والرواند وأشهر الفصائل المحتوية على الغليكوزيدات الانثراسيينه . الفصيلة الزنبقية Liliaceae والقرنية Fabaceae والفصيلة الحماضية Polygonaceae والفصيلة العنابية Rhamnaceae وتحتوي النباتات التابعة للفصائل المذكورة على مركبات تستخدم كمطهرات من بعض الأمراض الجلدية والاكزيما والصدفية المركبات (Rhien) الريين - فرانجولا امودین Frangula emodin الوي امودين Aloe emodin وأخيراً حمض الكيزوفانيك chrysobhanic acid
ج - الغليكوزيدات الفلافونويديه
من مركبات هذه المجموعة
- الروتين Rutin والهسبيريدين وتستعمل في تقوية جدر الشعيرات الدموية.
- الديموسين Diosmin مدر للبول .
د - الغليكوزيدات الكومارينية
تستخدم مكسبات للطعم والنكهة في صناعة الروائح والمشروبات، من مركبات هذه المجموعة:
- الأسكولين والأسكولتين . تتواجد في نبات الكستناء الهندية وكذلك في بعض أنواع الفصيلة الوردية .
2- الغليكوزيدات الستيرويدية
أهم المجموعة طبياً حيث تستخدم كمقويات للقلب وتنظيم وتحسين انقباضات عضلاته، ولها تأثير واضح في إدرار البول وان نبات الديجيتالس هو النبات المستخدم طبيا والذي يحتوي على هذا الغليكوزيدات ومن مركبات هذه المجموعة:
أ- الديجيتوكسين Digitoxin ويوجد في نبات الديجيتال الارجواني وأصبع العذراء.
ب- الجيتوكسين Gitoxin ويوجد ايضا في نبات الديجيتال.
3- الغليكوزيدات الصابونينية ( الرغوية )
تعطي رغوة كالصابون عند ذوبانها بالماء وتستخدم مثبتا في المستحضرات التجميلية والمطهرات وتسبب تحللاً للكريات الحمراء وتؤدي إلى التسمم ، وعند تحلل الغليكوزيدات الصابونيية مائياً تعطي شقاً سكرياً وآخر غير سكري يسمى (صابوجينين) وتقسم الصابوجينينات إلى:
أ- مركبات صابونية استرويدية
وتتواجد أغلبها في النباتات أحادية الفلقة ، وتستخدم كمواد أولية لتحضير مركبات الكورتيزون والهومونات الجنسية نذكر من مركباتها :
- الديجيتونين والجيتونين Digitone Getoni ويتواجدان في نبات الديجتال
- الديوسين الموجودة في نبات الديوسكوريا
ب- مركبات صابونية ترايتير بينيه
تتواجد في النباتات ثنائية الفلقة، ويعتبر نبات العرقسوس من أهم النباتات المحتوية على هذه الغليكوزيدات وتتواجد في ريزوماته المدادة وجذوره .
4- الغليكوزيدات السيانوفوريه
من مركبات هذه المجموعة
- الأميجدالين Amygdalin ويوجد في بذور اللوز والسفرجل والخوخ والفريز ونباتات الفصيلة الوردية .
- الفاصوليوتين Phaseolutin ويوجد في بذور فاصوليا ليما
5- الغليكوزيدات الكبريتية :
توجد في نباتات الفصيلة الصلبية (Brassicaceae) ومن مركبات هذه المجموعة:
- السينجريرين Singirin ويوجد في بذور الخردل الأسود
- السينالبين Sinalpin ويوجد في بذور الخردل الأبيض
- الجوكونابين Gluconapin ويوجد في جذور اللفت .
طرق فصل الغلوكوزيدات
يحدد طريقة الفصل عدة عوامل أساسية وهي :
1 - الصفات الكيماوية والطبيعية للغليكوزيد
2 - الأنزيمات الموجودة مع الغليكوزيد في النبات وطبيعتها
3 - المواد الأخرى غير الغليكوزيدية الموجودة في النبات .
وإذا أخذت هذه العوامل بالاعتبار فإنه يمكن اتباع الخطوات التالية كأساس لفصل أي جليكوزيد من النبات الذي يحتويه ويراعى ما يلي .
- يتوقف اختبار المذيب على أساس الصفات الطبيعية والكيماوية للجلوكوزيد المراد فصله وأفضل المذيبات الكحول والأسيتون والماء أو خليط مع بعضهم وعند الفصل يراعى عدم رفع الحرارة ، كما يفضل الاستخلاص بطريقة النقع او بالتسخين تحت ضغط منخفض .
- يجب المحافظة على عدم تحلل الجلوكوزيد أثناء فصله من النبات ، وعادة يكون تحلل الجليكوزيد بمفعول الأنزيمات أو بواسطة الأحماض أو بالتسخين إلى درجة حرارة مرتفعة ، لذلك لابد من إيقاف مفعول الأنزيمات التي تكون في خلايا نفس النبات الذي يحتوي على الجليكوزيد قبل إجراء عملية الفصل ويتم وقف مفعول الأنزيمات بإحدى الطرق التالية .
أ - غلي النبات مع الكحول مخفف لمدة 15-20 دقيقة قبل إجراء مدة الفصل .
ب - سحق أجزاء النبات الطازج مع ملح كبريتات الأمونيوم على درجة منخفضة كذلك يجب التخلص من الحموضة لوقف التحلل الحامضي ويتم هذا بمراعاة درجة الحموضة أثناء الاستخلاص أو الفصل وعادة ما يضاف كربونات الكالسيوم لمعادلة الحموضة التي تنشأ من عملية الفصل .
ثالثا : التخلص من المواد الجليكوزيديه الموجودة في النبات وهذه عادة ما تكون قابضة أو بروتينية أو راتنجيه أو قلويديه ويمكن التخلص من هذه المواد باستعمال خلات الرصاص إذ تترسب معظم هذه المواد بهذا المحلول ثم يزال الراسب بالترشيح . وهذا وبعد عملية استخلاص الجليكوزيد من النبات يتم تنقيته بعملية البللورة والتي تتكرر أكثر من مرة للتخلص من جميع الشوائب .
خامساً : المواد الراتنجية
هي إفرازات هشة من خلال الأنسجة النباتية وهي تفرز إما طبيعيا أو نتيجة لظروف مرضية ومن الأنواع النباتية التي تنتج الراتنجيات الصنوبر Pinus palustris . وغالباً ما تكون الراتنجيات مرتبطة بالزيوت الطيارة في صورة مخاليط متجانسة وكذلك تتواجد الراتنجيات في مخاليط الصموغ وكذلك قد تكون مرتبطة بالزيوت الطيارة والصموغ معاً وتسمى الراتنجيات الصمغية الزيتية .
تقسم الراتنجيات إلى:
- الراتنجيات الحمضية : وهي تحتوي على نسبة عالية من الاحماض الكربوكسيلية والفينولات ومحاليلها شبيهة بالصابون وتستخدم في صناعة الورنيش ..
- الراتنجيات الكحولية : وهي مركبات معقدة ذات أوزان جزيئية عالية ومنها مجموعة تانينية تعرف باسم الريزينول Resinols .
- الغليكوراتنجيات : وهي عبارة عن مخاليط معقدة تعطي عند تحللها مائياً سكريات وراتنجيات حامضية، كما في راتنج الجلابين الموجود في نبات الجلاب .
سادساً : المواد العفصية
تسمى بالمواد القابضة ذات تركيب كيماوي معقد توجد بكثرة في النباتات وتتركز في الأوراق والساق والقلف والثمار غير الناضجة . وتوجد العفصيات بالنبات على شكل خليط من المواد الفينولية يصعب فصلها أو الحصول عليها بحالة نقية وتعتبر أجزاء النباتات الغنية بالقلويدات من أهم مصادر المواد العفصية .
فقد توجد في الأوراق كما في الشاي، أو توجد في القلف كما في السنكونا ، أو توجد في البذور كالكوكا.
وتوجد في بعض الفصائل النباتية منها الوردية Rosaceae والقرنية Fabaceae والبنيه Rubiaceae والغرنوقية Geraniaceae.
تستعمل المواد العفصية في علاج الإسهالات لمفعولها القابض على الأمعاء وفي معالجة الجروح السطحية والحروق لأنها تعمل على ايقاف النزيف لمفعولها القابض وتأثيرها المطهر.
الاكثر قراءة في النباتات الطبية والعطرية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
