Backhousia myrtifolia (обычно называемая carrol, neverbreak, iron wood, grey myrtle или brown myrtle ) — небольшой вид деревьев , произрастающих в субтропических лесах Восточной Австралии . [1] [2] [3] Впервые обнаруженное и впоследствии использовавшееся коренными общинами Австралии, это растение производит масла с ароматом, похожим на корицу, и проявляет как антибактериальные , так и противогрибковые свойства. [4] Поэтому оно имеет потенциальное применение не только в качестве специи при приготовлении пищи, но и в медицинской сфере в качестве варианта лечения микробной инфекции. [4] Backhousia myrtifolia может вырасти до 30 метров. Листья яйцевидные или эллиптические, длиной 4–7 см, а цветы имеют форму звезды. [5]
Backhousia Myrtifolia славится белоснежным цветом своих цветов, что делает ее пригодной не только для выращивания в домашних условиях/в коммерческих целях, но и для экспорта на международный рынок. [6] Однако восприимчивость этого растения к «синдрому побурения после сбора урожая» (заболевание, приводящее к изменению цвета и увяданию листьев) ставит под угрозу его потенциал как сельскохозяйственной культуры. [7]
B. myrtifolia — это местный австралийский вид, принадлежащий к семейству миртовых. [7] B. myrtifolia — это пологовый вид растений (занимающий среду с высокой освещенностью), который образует толстые порослевые стволы и, как правило, растет в более теплых, умеренных условиях тропических лесов. [1] Чаще всего они встречаются в регионах, близких к водоемам, например, на восточных прибрежных окраинах Квинсленда, Нового Южного Уэльса и Виктории. [1] Наиболее распространенные места произрастания — южное побережье Нового Южного Уэльса в Беге и у острова Фрейзер в Квинсленде. B. myrtifolia — вечнозеленое растение , средняя продолжительность жизни которого составляет от 80 до 100 лет. [7] Эти растения, как правило, цветут в период с конца весны до начала лета, производя цветы цвета слоновой кости в форме морской звезды с 5 отдельными чашелистиками и плодовыми телами, похожими на коробочки. [8] Наконец, масляные железы видны как мелкие белые точки по всей структуре листа и отвечают за выделение четырех основных органических соединений: метилэвгенола , (E)-метилизоэвгенола, элемицина и (E)-изоэлемицина, которые в совокупности создают характерный аромат растения, напоминающий корицу. [9]
Backhousia myrtifolia была впервые задокументирована и впоследствии названа в честь английского ботаника Джеймса Бэкхауса (1794–1869) в его отчете об австралийском ландшафте и дикой природе под названием «Рассказ о посещении австралийских колоний» . [10] Джеймс Бэкхаус был известен не только своими публикациями в области ботаники, но и дружескими отношениями, которые он завязал с коренными австралийцами , на чьих землях он проводил исследования. [10] Однако до этого B. myrtifolia широко использовалась коренными австралийцами в качестве специи в кулинарии из-за ее уникального аромата и широкой доступности. [ необходима цитата ]
Вид B. myrtifolia быстрорастущий (измеряется по биомассе растения , площади листьев и биомассе листьев на растение) в идеальных условиях, которые включают плодородную почву, высокий уровень освещенности и достаточный запас воды. [1] Максимальный рост достигается при наличии богатого кислородом воздуха (минимальное содержание загрязняющих веществ оксида углерода или азота ), а также богатой питательными веществами почвы, богатой микроорганизмами и минеральным разнообразием. [11] В дополнение к этому B. myrtifolia переносит засуху, периоды затопления и повторяющиеся нарушения корней, что означает, что они способны процветать в районах с постоянной температурой и погодными колебаниями. [4] Таким образом, это растение подходит для выращивания как в домашних, так и в коммерческих австралийских условиях (сады или пешеходные дорожки) как в тропическом (больше осадков), так и в прибрежном климате. [5] В этих городских условиях средняя продолжительность жизни Backhousia myrtifolia составляет 60 лет, требуя очень небольшого ухода, предполагая, что она получает постоянно высокий уровень солнечного света. [4] Это идеальный вариант для местных правительств и советов, поскольку он сводит к минимуму расходы, связанные с поливом растений, обрезкой и очисткой корней. [ необходима ссылка ]
Однако, несмотря на эти, казалось бы, идеальные свойства для домашнего выращивания, этот вид особенно восприимчив к состоянию, называемому «синдром побурения после сбора урожая», который включает в себя обесцвечивание, побурение и увядание стереотипно темно-зеленых листьев растения. [12] [8] [2] Этот синдром побурения был впервые задокументирован в период с июля по сентябрь 2008 года на 4-летнем запасе растений B. Myrt folia , находящихся в Университете Квинсленда. [13] Первоначально изменение цвета было видно в виде небольших черных точек на поверхности листьев, которые позже прогрессировали в более крупные коричневые пятна. [14] Это состояние затронуло приблизительно 30% собранных растений, что означает, что оно заражает популяции { B. Myrt folia случайным образом, в неспецифических количествах. [15]
Хотя исследования причин этого явления все еще продолжаются, «синдром потемнения после сбора урожая» связывают с двумя основными факторами:
Инфицирование B. myrtifolia грибком Alternaria alternata было проанализировано и подтверждено с помощью постулатов Коха (серии тестов, используемых для анализа патогенности определенных бактерий и грибов). [17] Было обнаружено, что Alternaria alternata выделяет определенные низкомолекулярные токсины , специфичные для хозяина (HST), такие как тенуазоновая кислота , тентоксин и цинниол. [17] Эти токсины не только повреждают клеточные мембраны растений , но и вызывают изменения проницаемости клеточной стенки , что может способствовать побурению и гибели растения. [16] [17] В дополнение к этому, эти токсины HST также могут вызывать нарушения в структуре масляных желез листьев растения, что приводит к утечке масла. [12] Утечка 4 хемотипов масла растения снижает эффективность захвата солнечного света хлорофиллами (снижение флуоресценции хлорофилла ), что в конечном итоге приводит к образованию черных и коричневых пятен вдоль поверхности листьев. [14] С другой стороны, длительное воздействие теплового стресса также приводит к образованию свободных радикалов в листьях растений B. myrtifolia . [2] [15] Эти радикалы окисляют липопротеиновые мембраны, окружающие клетки, что приводит к потере клеточной компартментализации и структуры, что снова повреждает содержание хлорофилла и флуоресценцию хлорофилла. [2] Считается, что это еще один существенный фактор, способствующий высоким показателям побурения, наблюдаемым для этого конкретного растения. [15] Поэтому рекомендуется хранить B. myrtifolia при температурах выше в присутствии более 20 мл воды, чтобы предотвратить развитие синдрома побурения после сбора урожая. [15]
Это побурение листьев не только портит внешний вид листьев B. myrtifolia , но и устраняет узнаваемый аромат корицы, производимый маслами растения. [8] Таким образом, поскольку в настоящее время не существует вариантов лечения «синдрома побурения после сбора урожая» (несмотря на его высокую частоту), жизнеспособность B. myrtifolia как отечественного продукта значительно снижается. [ необходима цитата ]
Backhousia myrtifolia широко используется в качестве ароматизатора/пряности благодаря уникальным свойствам ее натуральных масел: метилэвгенола и элемицина. Эти масла объединяются, чтобы создать натуральный аромат, похожий на корицу, и в результате B. myrtifolia может использоваться в качестве ароматизатора в печенье, рагу и десертах. [18] В дополнение к этому растение B. myrtifolia богато волокнами , витаминами (витамин A, C, E, K и пиридоксин ) и минералами (калий, кальций и медь), которые важны для поддержания гомеостатической функции организма. [18] Витамины функционируют как коферменты в организме, ускоряя скорость биологических реакций, в то время как минералы, такие как калий, полезны для сохранения клеточных электрохимических градиентов и, таким образом, поддержания опорно-двигательной функции. [19]
Несмотря на это, также проводятся исследования по применению B. myrtifolia в качестве антибактериального или противогрибкового средства из-за бактерицидных свойств его масел. [ необходима цитата ] Метилэвгенол и элемицин, компоненты натуральных масел B. myrtifolia, являются очень мощными антисептическими средствами, способными в совокупности подавлять рост более 100 видов бактерий . [ необходима цитата ] Метилэвгеноловое масло B. myrtifolia способно разрушать толстую пептидогликановую стенку грамположительных бактерий, в то время как элемицин создает небольшие поры во внешнем липополисахаридном слое грамотрицательных бактерий. [ необходима цитата ] Благодаря обоим этим механизмам B. myrtifolia способна подвергать внутреннюю часть бактериальных клеток воздействию внешней среды, тем самым убивая их. [ необходима цитата ] Следовательно, было обнаружено, что водные и метанольные экстракты листьев B. Myrtifolia подавляют рост бактерий Proteus mirabilis и Escherichia coli . [ необходима цитата ] Инфекция бактерией P. mirabilis является причиной от 1 до 10% инфекций мочевыводящих путей и также связана с возбудителем ревматоидного артрита , в то время как E. coli обычно ответственна за желудочно-кишечные инфекции, такие как пищевые отравления. [20] В дополнение к этому, масла, вырабатываемые растениями B. myrtifolia , нетоксичны (что было определено биопробой науплий Artemia franciscana), что дополнительно подтверждает их использование в качестве внутреннего или местного лечения бактериальных/грибковых инфекций. [ необходима цитата ]
В этом же ключе, антисептические свойства масел Backhousia myrtifolia также делают его пригодным для использования в качестве репеллента против распространенных членистоногих , переносящих болезни, таких как комары, мухи и жуки. [21] Элемицин, соединение, полученное из масел листьев B. myrtifolia , может заменить такие вещества, как масло цитронеллы , которое является распространенным активным ингредиентом в репеллентах для насекомых в виде свечей и факелов. [22] Полученные в результате натуральные репелленты для насекомых будут особенно полезны для людей, страдающих аллергическими реакциями на химические вещества, присутствующие в обычных репеллентах ( диэтилфталат , диметилкарбат и т. д.). [22] В таких странах, как Индонезия и Папуа-Новая Гвинея, где высоки показатели распространения комарами малярии и вируса Западного Нила, репелленты на основе B. myrtifolia будут особенно полезны. [21]
B. myrtifolia является желанным продуктом для международного экспорта (особенно в азиатские регионы, такие как Япония) из-за уникального цвета слоновой кости его цветов. Первоначально, между 1995 и 2000 годами, прибыль, полученная от экспорта, особенно в праздничный сезон, была высокой, так как цветок был назван «Рождественской песней» австралийскими фермерами. [23] Поэтому растение экспортировалось в основном из-за его эстетических качеств, а не из-за его медицинского или пищевого использования. Чтобы соответствовать медленно растущему спросу на растение в разных странах, включая Азию и Западную Европу, австралийцы на юге Нового Южного Уэльса начали развивать фермы, посвященные его производству. [6]
Однако из-за неправильного управления, неэффективной тактики продаж и растущей распространенности «синдрома потемнения после сбора урожая» популярность растения снизилась более чем на 40% в 2004 году. [6] Сообщалось, что синдром потемнения поразил до 20% всех экспортируемых растений, что привело к снижению среднего качества экспортируемых растений с рейтинга 2,75 (классифицируется как идеальное качество и свежесть) до 1,75 (приемлемое качество). [15] Рынок B. Myrtifolia полностью зависел от качества и внешнего вида растений, и поэтому, поскольку они начали снижаться, то же самое произошло и с прибылью, получаемой отраслью. [6] В ответ на это австралийские производители и экспортеры в 2004 году объединились, чтобы сформировать Backhousia Group, организацию, решившую улучшить продажи за счет более эффективных методов ведения сельского хозяйства и агрессивных кампаний по продажам. [23] Развитие этого альянса по цепочке создания стоимости в 2004 году помогло восстановить ботаническую промышленность Backhousia до прибыльной маржи в течение двух лет. [6] Кроме того, поскольку в настоящее время расширяется сфера применения растения, его потенциал как экспортируемого продукта в антибактериальных, кулинарных или репеллентных целях может возрасти. [ необходима цитата ]