Cómo extraer aceite de romero?

El romero es una importante planta económica, y su extracto de aceite esencial contiene − -pineno, 1,8-eucaliptol, alcano y otros componentes, que son ampliamente utilizados en medicina, alimentos, cosméticos y tratamiento médico clínico debido a su olor aromático y actividades biológicas antibacterianas, antioxidantes y anti-envejecimiento. Este documento resume los métodos de extracción del aceite esencial de romero, y compara y analiza la tasa de extracción y el contenido químico del aceite esencial bajo diferentes métodos y condiciones de extracción. Además, el progreso de la investigación de sus actividades bactericidas e insecticien los últimos años se resume para proporcionar referencia y base para el desarrollo de plaguicidas que utilizan el romero como fuente de plantas.

Rosmarinus officinalisRosmarinus es un arbusto siempreverde del género Rosmarinus de la familia Labiatae. Las partes principales del romero son taly hojas, las hojas son alargy verdes, y durante la temporada de crecimiento emiten un olor dulce y pine, que tiene un efecto refrescy vigorizante [1]. Es originaria de la costa mediterránea, siendo los principales lugares de origen España, Marruecos, Yugoslavia, Bulgaria y Túnez [2]. Fue plantcomo un cultivo de especias por el Instituto de botáde la Academia China de ciencias en 1981, y ahora se cultiva en muchas provincias al sur del río Yangtsé y en Beijing, Xinjiang, y otros lugares [3]. En la provincia de junán, la ciudad de Changsha, la ciudad de Yueyang, la ciudad de changy y la ciudad de Hengyang son las principales áreas de plantación. A partir de 2014, el área plantcon romero en Hunan ha superado los 6000 mu, y el valor de la producción de esta industria ha superado los 20 millones de yuanes [4].

1 comparación de los métodos de extracción y eficiencia de extracción de aceites esenciales de romero

El aceite que contiene componentes volátiles extraídos de los taly hojas de romero se llama aceite esencial de romero, que consiste en más de 30 tipos de componentes volátiles. Actualmente, hay varios métodos para extraer el aceite esencial de romero: destilación por arrastre de vapor, extracción supercrítica de CO2, extracción asistida por enzimas, extracción asistida por microondas, extracción de destilación simultánea, extracción asistida por ultrasonidos, y así sucesivamente.

1.1 métodos de extracción del aceite esencial de romero

Los diferentes métodos de extracción de aceites esenciales tienen sus propias ventajas y desventajas, y sus eficide extracción también son diferentes. A continuación, nos centraremos en seis métodos de extracción de aceite esencial, incluyendo la destilación de vapor de agua, la extracción supercrítica de CO2 y la extracción asistida por enzimas.

La destilación de vapor de agua es un método de extracción de aceites esenciales de plantas mediante la utilización de las características de que la volatide los aceites aromáticos de plantas es fuerte y fácil de ser llevado a cabo por el vapor de agua y se separa del agua después de la refrigeración. Las especias y el agua constituyen un sistema inmiscible de aceites esenciales y agua, cuando se calienta, a medida que aumenta la temperatura, los aceites esenciales y el agua para acelerar la evapor, lo que resulta en una mezcla de vapo, los vapoa través de la parte superior de la olla cuello de cisen el condensador para obtener la mezcla líquida de agua y aceites esenciales, después de la separación de aceite y agua se puede obtener después de los productos de aceite esencial. La ventaja es simple y menos costosa, la desventaja es de tiempo, todo el proceso va acompañado de alta temperatura, lo que puede hacer que los componentes sensibles al calor de la volatilización de aceite esencial de romero, pero también puede hacer que las sustancias hidrolizables hidrólimás rápido [5]. 

Bi Zhicheng[6] mostró que el aceite esencial de taly hojas de romero con un tamaño de partícula de 0.125-0.106 mm se extrajo por destilación por arrastre de vapor, y el rendimiento del aceite esencial fue de 1,32% cuando la relación material-líquido fue de 1 − 10 y la extracción se llevó a cabo durante 2,5 h. Zhang Liying[7] mostró que el aceite esencial de taly hoja de romero se extraa a alta temperatura, lo que podría causar la volatilización de los componentes sensibles al calor en el aceite esencial de romero. Li-Ying Zhang[7] encontró que el rendimiento final de aceite esencial fue de 1,86% cuando el romero de otoño seco fue extraído por destilación por arrastre de vapor a una relación alimento/líquido de 1 − 8 a una temperatura de 120 ︰ durante 2 horas de un material seco de 3~5 mm de longitud.

Ouassila Larkeche [8] utilizó la hidrodestilación para extraer el aceite esencial de romero, y el rendimiento del aceite esencial fue de 1,92% a una relación alimentación/líquido de 20 − 1, una tasa de flujo de condensado de 4,51 mL/min, y un tiempo de destilación de 2 horas.

El método de extracción de CO2 supercrítico es a través del uso de CO2 supercrítico bajo alta presión y estado supercrítico y contacto con polvo de planta, de modo que se extrae selectivamente el tamaño polar, punto de ebulliy peso molecular de los componentes de diferentes tamaños secuencialmente, y luego a través del método de descompresión y calentamiento para hacer la vaporización de CO2 líquido en gas, con el fin de separar de los productos extraídos. La extracción supercrítica de CO2 es una combinación de procesos de extracción y separación. Lai Naiwei et al. encontraron que el mejor efecto de extracción de aceite esencial se logró cuando la temperatura de extracción fue de 40 ℃, la presión de extracción fue de 20 MPa, el tiempo de extracción fue de 120 min y la tasa de flujo de CO2 fue de 25 L/h, resultando en un rendimiento de 1,98% [9].

La extracción asistida por enzimas de los aceites esenciales se basa en el principio de que las enzimas pueden descomponer los tejidos vegetales en condiciones suaves, aumentando así sustancialmente el rendimiento de los aceites esenciales. Actualmente, la celulasa es la principal enzima utilizada. Los ingredientes activos de las plantas se encapsulan en la pared celular, que en la mayoría de las plantas contiene celul. Bajo la acción de la celulasa, la pared celular es destruida, facilitando así la disolución de los principios activos. Zhang Linlin encontró que el rendimiento de aceite de las hojas de romero fue de 1,89% después de 2 h de hidrólisis enzimcon adición de 0,2% de celulasa, 30 ℃, pH=3, y método convencional de destilación por arrastre de vapor [10].

La destilación de vapor de agua asistida por microondas se basa en el método de destilación de vapor de agua, el uso de campos electromagnéticos para hacer sustancias sólidas o semisólidas en ciertos componentes orgánicos y la matriz de separación efectiva, y puede mantener su estado compuesto original. Este método se caracteriza por una rápida velocidad de extracción, alto rendimiento, fácil operación y evitar la descomposición de los componentes. Fan Lin encontró que cuando el poder de extracción era de 500 W, el tiempo de microondas era de 40 min, y la finura de pulverización era de 400 mallas, el rendimiento máximo de aceite esencial de romero podía alcanzar el 4,25% [11].

La extracción de destilación simultánea es el uso de vapode muestra y vapode disolvente de extracción en un dispositivo cerrado totalmente mezclado, los componentes en el respectivo punto de ebullipor debajo de la destilación se puede destilar, el punto de ebullide la mezcla se mantendrá sin cambios durante la destilación, y cuando uno de los componentes se evapora por completo de la temperatura se eleva al punto de ebullide los componentes dejados en la botella. Los componentes volátiles se destilan primero y luego se extraen con el extractante en un tubo de condensen espiral, separados por la diferencia en la gravedad específica entre el extractante y el agua, y el extracto se recupera. Este método es un método eficaz para la extracción y separación simultánea de componentes volátiles y semivolátiles, que se caracteriza por una operación sencilla, bajo uso de disolventes, buena reproducibilidad y alta tasa de extracción. Bi et al. encontraron que cuando el romero el rendimiento de aceite esencial fue de 4,18 % obtenido por la extracción de destilación en una relación material-líquido de 1 − 8 para 2 h después de tamiel el polvo seco de las hojas de Stemona caryophyllata a través de un tamide de 120-140 malla [12].

El método de extracción asistida por ultrasonidos utiliza los efectos especiales de la vibración ultrasónica, como cavitación, trituración y agitación, para destruir las células vegetales, de modo que el disolvente penetra en las células vegetales, acelera la entrada de principios activos en el disolvente y refuerza la transferencia de masa. Chao Li utilizó la extracción asistida por ultrasonido para extraer el aceite esencial de romero, y encontró que el rendimiento del aceite esencial era de 1,54% cuando la relación líquido/alimento era de 1 − 10, la temperatura de extracción era de 50 ︰, y el ultrasonido se realizó durante 35 min [13].

1.2 efectos de diferentes métodos de extracción y condiciones de muestreo sobre la tasa de extracción de aceite esencial de romero

Sobre la base de los métodos de extracción anteriores [7-11] (todos los procesos óptide extracción), los rendimientos de extracción y los contenidos relativos de romero se resumieron en la tabla 1, que mostró que el método de destilación asistida por microondas dio el mayor rendimiento de aceite esencial de romero, que alcanzó el 4,25 %. Aunque el rendimiento del aceite esencial de romero extraído mediante la extracción supercrítica con CO2 fue de solo 1,98%, el contenido relativo de principios activos en el aceite esencial fue el más alto, alcanzando el 100%.

Tabla 1 rendimiento y análisis de contenido relativo del aceite esencial de romero extraído por diferentes métodos de extracción

Además de diferentes métodos de extracción, diferentes estaciones de cosecha, áreas de cultivo y edades de las plantas pueden afectar el rendimiento de aceite esencial de romero.

Pan Yan [14] analizó los efectos de diferentes sitios de extracción (ramas y hojas), áreas de cultivo (Beijing, Guizhou Qiannan), temporadas de cosecha (junio, septiembre y diciembre) y edades de las plantas (2, 4 y 10 años) sobre la tasa de extracción de aceite esencial y la composición química del romero por GC-MS. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) en los rendimientos de aceite esencial de hojas y ramde de romero cosechen diferentes estaciones del año. Las tasas de extracción de aceite esencial de hojas y ramitas fueron más altas en verano (junio) (3.13 y 0.68%) que en invierno (diciembre) (2.35 y 0.26%), y las tasas de extracción de hojas fueron más altas que las de ram. La comparación de las tasas de extracción de aceite esencial de romero cosechado en diferentes áreas de cultivo mostró que la tasa de extracción de aceite de romero cultivado en Beijing (4,04 %) fue significativamente mayor que la de Guizhou (2,71 %); Mientras que el aumento en la edad de la planta no tuvo un efecto significativo sobre la tasa de extracción de aceite esencial, la composición química y el contenido relativo de romero.

2 análisis de los principios activos del aceite esencial de romero

Entre los contenidos relativos de aceite esencial de romero, − -pineno, 1,8-eucaliptol, y alcanfor fueron los más altos, y el alcanfeno, − -pineno, − -pineno, − -pineno, − -pineno, pinene-4-ol, acetato de naf, naf, y veratrilo cetona fueron también los principales ingredientes activos en el aceite esencial de romero [4].

Chen Liang [15] utilizó la destilación de vapor de agua para extraer el aceite esencial, y después de la extracción en éter, analizada por la tecnología GC-MS, encontró que los componentes químicos efectivos del aceite esencial de las hojas secas de romero (95) eran menores que los de las hojas frescas (99), pero el contenido relativo era mayor que el de las hojas frescas (el contenido relativo del aceite esencial de las hojas secas). Además, la 1,8-eudesmolgina era el componente principal de los dos aceites esenciales, con 20,97% y 22,05%, respectivamente, y ambos aceites esenciales también contenían alcanfor y naf.

Jiang Dongyue [16] utilizó la microextracción en fase headspace-solid phase (HSPME) para la extracción de hojas de romero recolectadas en diferentes momentos del día en diferentes meses, y los aceites esenciales extraídos fueron analizados por GC-MS, y los resultados se muestran en las tablas 2 y 3.

De los resultados se desprende que, entre los diferentes meses del año, los aceites esenciales de romero recogidos en junio presentan la mayor variedad de componentes y el mayor contenido relativo; Entre los diferentes momentos del día, los aceites esenciales de romero recolectados a las 14:00 presentaron la mayor variedad de componentes y el mayor contenido relativo. El ± -pineno y 1,8- eucaliptol fueron los principales componentes de los aceites esenciales de romero, y los contenidos más altos fueron tan altos como 65.47% y 1,8- eucaliptol.16.85 %, representando 82.32 % del contenido relativo.

3 estudios sobre la actividad del aceite esencial de romero

El aceite esencial de romero tiene propiedades antibacterianas, antiinflamatorias, antioxidantes, antidepresiy anticancerosas, y es ampliamente utilizado en las industrias de alimentos, farmacéuticas, de sabor y frag, y cosmé. Actualmente, el efecto antioxidante del aceite esencial de romero se utiliza principalmente en la conservación de alimentos y la anticorrosión. Los estudios han demostrado que la adición de polvo de romero, extracto o aceite esencial puede inhibir eficazmente la producción de productos de oxidde lípidos tales como sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) y hexanal, inhibir la oxidde proteínas, y mantener las cualidades organolépticas de los productos durante el almacenamiento, así como tener un buen efecto sobre el color de los productos [17]. 17]. A continuación se analizarán las actividades antibacterianas e insecticidas del aceite esencial de romero.

3.1 actividad bacteriostática de los aceites esenciales de romero

Jia Jia et al. utilizaron el método de difusión en agar para determinar la actividad antibacteriana de los aceites esenciales de romero y canela. Cuando los aceites esenciales de canela y romero se mezclaren en la proporción de 1:7 y 1:9, mostraron efecto antagónico sobre Aspergillus niger y efecto sinérgico sobre Candida albicans, que tenía actividad antibacteriana de amplio espectro [18]. En otro estudio, Propionibacterium acnes fue tratado con una mezcla de aceites esenciales de romero y clavos de olor, y los cambios morfológicos de las bacterias se observaron antes y después del tratamiento. Se encontró que a medida que la concentración de los aceites esenciales y el tiempo de acción aumentaba, el grado de destrucción de la bacteria aumentaba, y la destrucción de la pared celular y la membrana celular, la bacteria colapsaba, el citoplasma se desbordaba, y la bacteria se hacía más pequeña en tamaño, y así sucesivamente. Este estudio mostró que la actividad antimicrobiana de una mezcla de aceites esenciales de romero y clavos contra Propionibacterium acnes mostró efectos antagónicos sobre Aspergillus niger. Este estudio demostró que la mezcla de aceite esencial de romero y aceite esencial de clavo mostró efectos sinérgicos, crecientes y antagónicos sobre la actividad antibacteriana de Propionibacterium acnes, que puede convertirse en un preparado altamente eficaz, no tóxico y no estimulante, y proporciona una base teórica para el uso del aceite esencial de romero en el tratamiento del acné.

Kong Jingsi [20] investigó la actividad antimicrobiana del aceite esencial de romero y encontró que inhila Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus albus y Pseudomonas aeruginosa. Liu Qian [21] estudió el efecto antibacteriano del aceite esencial de romero in vitro mediante una prueba de sensibilidad a los medicamentos y encontró que el aceite esencial de romero tenía un buen efecto antibacteriano in vitro y podía aliviar los síntomas inflamatorios de la neumonía causada por Staphylococcus aureus. El aceite esencial de romero también tiene efectos antitumorales, y puede inducir la apoptosis de las células HepG2 en el cáncer de hígado y las células Hela en el cáncer de cuello uterino, e inhibir el crecimiento de las células Hela en el cáncer de cuello uterino [22-23].

En términos de enfermedades de las plantas, Zhao J et al. encontraron queAceite esencial de romeroTuvo alguna actividad antibacteriana contra Fusarium tandemi, Fusarium melongena, Fusarium anthracnose, Fusarium melongena, Fusarium melongena, Fusarium pear rot, Fusarium citrus Black rot, Fusarium canola, Fusarium faba Bean verticillium, y Botrytis perforans of Peach [24].

3.2 actividad insecticidel del aceite esencial de romero

El aceite esencial de romero es un agente ovicida contra Anopheles stephensi, Aedes ciatus y Culex quinquefasatus [25]. El aceite de Rosemary tiene actividad repelcontra Myzus persicae, Aedes aegypti y Acanthoscelides obtectus[26], y el olor de la planta tiene un efecto repelsobre el té adulto geometrid Ectropis obliqua. Los componentes volátiles del romero de Yunnan tienen una obvia actividad de evitación contra Aedes albopictus [27].

Mehdi Khoobdel [28] utilizó un método de nanoprecipitación para preparar nancápsulas que contienen aceite esencial de romero. Las actividades de contacto y fumide las nancápsulas de aceite esencial de romero se determinaron a 27~30 ℃ y 70%~75% de humedad relativa contra M. heterophylla a 3.20 μL/L, 15.92 μL/L, 19.12 μL/L, 23.04 μL/L y 27.76 μL/L para el primer tratamiento y 4.28 μL/cm3 para el último tratamiento, respectivamente, 3.55 μL/cm3, 2.95 μL/cm3, 2.45 μL/cm3 y 2.36 μL/cm3, los resultados revelaron que las nancápsulas de aceite esencial de romero poseían un contacto significativo y actividad fumigcontra M. heterophylla. Según Ainane [29], el aceite esencial de romero también tiene cierta repelalimentaria contra C. heterophylla.

Cheng Zuohui et al. [30] determinaron las actividades biológicas y las enzimas protecdel aceite esencial de romero en ácaros adultos femeninos de los ácaros Vespertilionidae por el método de impregnación por desliz, y las tasas de mortalidad de ácaros adultos femeninos fueron de 24,81%, 37,4% y 68,15% con lc50 correspondientes de 58,43%, 15,06% y 0,35% después de 24 h, 48 h y 72 h de tratamiento, respectivamente, con 2,0% de aceite esencial de romero; Después del tratamiento con aceite esencial de romero, los ácaros adultos femeninos mostraron activación de SOD y vaina e inhibición de CAT. Por lo tanto, se puede asumir que el tratamiento de ácaros adultos femeninos con aceite esencial de romero aumentó el número de radicales libres en sus cuerpos, resultando en efectos tóxicos.

Jun-Hyung Tak et al. [31] mostraron que la combinación de aceite esencial de romero e inhibidores enzimprodujo una disminución de la actividad insecticidel romero contra N. obliqua, mientras que no se observó ningún efecto antagónico cuando se usó aceite de romero solo, lo que indica que los inhibienzimpueden afectar la penetración del aceite esencial de romero en la epidermis de N. obliqua.

Giovanni Benelli et al [32] investigaron la actividad insecticidel aceite esencial de romero contra Culex tarda, C. obliquus y C. domestica y evaluaron la toxicoambiental, y encontraron que el aceite esencial de romero tenía un efecto inhibitsignificativo sobre el crecimiento de Culex tarda, C. obliquus y C. domestica. Además, la evaluación toxicolambiental del aceite esencial de romero mostró que no era tóxico para las lombrices de tierra y moderadamente tóxico para las pulgas de agua. Estudios anteriores también han demostrado que el aceite esencial de romero y las preparaciones que contienen aceite esencial de romero son inofensivos para los seres humanos y pueden ser más desarrollados como cremas antibacterianas o repelde mosquitos [27].

Chen Langlong et al. [33] encontraron que la plantación intercalde romero redujo significativamente la incidencia de plagas de insectos en los bosques jóvenes de té de aceite, y el índice de plagas de insectos de los bosques de té de aceite podría reducirse en 91,1 %, lo que puede atribuirse al efecto repelente del olor aromático único de romero en green leafhopper, una importante plaga de té de aceite. Liu Shutong [34] encontró que tanto los extractos de hojas y talde de romero y los extractos de suelo inter-raíz tenían efectos quimiosensibilisobre el té de aceite. Cuando las concentraciones de extractos de hojas y talde de romero y extractos de suelo entre raíces fueran de 25 g/L, el té de aceite produciría un efecto positivo de quimiosensibilización; Con el aumento gradual en la concentración de los extractos, el efecto de quimiorsensibilización del té de aceite gradualmente transide un efecto positivo a un efecto negativo, que mostró el efecto de quimiorsensibilización característico de "bajo impulso y alta inhibición". Debido a que la baja concentración de extracto de romero tiene efecto de quimiosensibilización en el té de aceite, en la producción real, se puede intercaluna cierta densidad de plantación de romero y té de aceite para mejorar el rendimiento del té de aceite.

4 conclusión y perspectivas

El romero es una importante planta económica cultivada en la provincia de Hunan, y actualmente es de gran valor en las industrias farmacéutica, alimentaria y cosmética. El olor volátil del romero puede desempeñar un papel significativo en la regulación del comportamiento de las plagas, y los estudios han demostrado que, además de su efecto repel, su olor volátil también tiene un efecto fumigante sobre las plagas de almacenamiento. Como paso siguiente, podemos llevar a cabo investigación sobre el efecto inhibitorio del aceite esencial de romero en el crecimiento, desarrollo y propagación de plagas agrícolas, y eliminar los ingredientes activos para el control de plagas agrícolas, de modo que podamos desarrollar insecticiderivados de plantas. En la actualidad, el estado ha implementado la "política de dos reducciones" Los plaguicidas de origen biológico. Fungicidas, repely fumigdesarrollados a partir del romero son pesticidas de origen vegetal, que son seguros y respetucon el medio ambiente, y están en línea con la política nacional, así como las necesidades del desarrollo agrícola sostenible.

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