Backhousia myrtifolia (обычно называемая карролом, невербрейком, железным деревом, серым миртом или коричным миртом ) — небольшой вид тропических деревьев, который растет в субтропических тропических лесах Восточной Австралии . [1] [2] [3] Это растение, впервые обнаруженное и впоследствии использованное коренными народами Австралии, производит масла, имеющие аромат корицы и обладающие как антибактериальными , так и противогрибковыми свойствами. [4] Таким образом, он имеет потенциальное применение не только в качестве специи при приготовлении пищи, но и в медицинской сфере в качестве варианта лечения микробных инфекций. [4] Backhousia myrtifolia может вырастать до 30 метров. Листья яйцевидные или эллиптические, длиной 4–7 см, цветки звездчатые. [5]
Бакхаузия миртифолия известна белоснежным цветом своих цветов, что делает ее пригодной не только в качестве отечественной/коммерческой культуры, но и в качестве продукта, экспортируемого за границу. [6] Однако восприимчивость этого растения к «синдрому потемнения после сбора урожая» (заболеванию, приводящему к обесцвечиванию и увяданию листьев) ставит под угрозу его потенциал как сельскохозяйственного растения. [7]
B. myrtifolia — аборигенный австралийский вид, принадлежащий к семейству Myrtaceae. [7] B. myrtifolia — это вид растений с кроной (занимающий среду с высокой освещенностью), которые образуют порослевые толстые стволы и имеют тенденцию расти в более теплых, умеренных условиях тропических лесов. [1] Чаще всего они встречаются в регионах, близких к водоемам, например, на восточном побережье Квинсленда, Нового Южного Уэльса и Виктории. [1] Его наиболее распространенные места включают 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 капсулы. [8] Наконец, масляные железы видны в виде мелких белых точек по всей структуре листа и отвечают за высвобождение четырех основных органических соединений: метилэвгенола , (Е)-метилизоэвгенола, элемицина и (Е)-изоэлемицина, которые в совокупности производят отчетливый 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 дружбой, которую он установил с коренными австралийцами , на чьей земле он проводил исследования. [10] Однако до этого B. myrtifolia широко использовалась коренными австралийцами в качестве пряности в кулинарии из-за ее уникального аромата и широкой доступности. [ нужна цитата ]
Вид B. myrtifolia быстро растет (по биомассе растений , площади листьев и биомассе листьев на одно растение) в идеальных условиях, которые включают плодородную почву, высокий уровень освещенности и достаточные запасы воды. [1] Максимальный рост достигается в присутствии богатого кислородом воздуха (минимальное количество загрязняющих веществ углеродом или оксидом 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, а это 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 условиях Австралии (сады или пешеходные дорожки), как в тропическом (большое количество осадков), так и в прибрежном климате. [5] В этих городских условиях Backhousia myrtifolia имеет среднюю продолжительность жизни 60 лет и требует очень незначительного ухода, при условии, что она получает постоянно высокий уровень солнечного света. [4] Это идеально подходит для местных правительств и советов, поскольку сводит к минимуму затраты, связанные с поливом растений, обрезкой и очисткой корней. [ нужна цитата ]
Однако, несмотря на эти, казалось бы, идеальные свойства для выращивания в домашних условиях, этот вид особенно восприимчив к состоянию, называемому «синдромом потемнения после сбора урожая», который включает в себя обесцвечивание, потемнение и увядание стереотипно темно-зеленых листьев растения. [12] [8] [2] Этот синдром потемнения был впервые зарегистрирован в период с июля по сентябрь 2008 года на четырехлетних растениях B. Myrt folia , расположенных в Университете Квинсленда. [13] Первоначально изменение цвета было заметно в виде маленьких черных точек на поверхности листьев, а позже переходило в более крупные участки с коричневыми пятнами. [14] Это заболевание затронуло примерно 30% собранных растений, что означает, что оно заражает популяции { B. Myrt folia случайным образом, в неспецифических количествах. [15]
Хотя исследования его причин все еще проводятся, «синдром потемнения после сбора урожая» объясняется двумя основными факторами:
Заражение B. myrtifolia грибом Alternaria alternata было проанализировано и подтверждено с помощью постулатов Коха (серия тестов, используемых для анализа патогенности некоторых 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 мембраны растительных клеток , но также вызывают изменения проницаемости клеточной стенки , что может способствовать потемнению и гибели растений. [16] [17] В дополнение к этому, эти токсины HST могут также вызывать нарушения в структуре сальных 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 развитию черных и коричневых пятен вдоль поверхности листьев. [14] С другой стороны, было обнаружено, что длительное воздействие теплового стресса 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 важный фактор, способствующий высокой скорости потемнения, наблюдаемой для этого конкретного растения. [15] Поэтому рекомендуется хранить B. myrtifolia при температуре выше и в присутствии более 20 мл воды, чтобы предотвратить развитие синдрома потемнения после сбора урожая. [15]
Такое побурение листьев не только ухудшает внешний вид листьев B. myrtifolia , но и устраняет узнаваемый аромат корицы, выделяемый маслами растения. [8] Таким образом, поскольку в настоящее время не существует вариантов лечения «синдрома послеуборочного потемнения» (несмотря на его высокую частоту), жизнеспособность B. myrtifolia как отечественного продукта значительно снижается. [ нужна цитата ]
Backhousia myrtifolia широко используется в качестве ароматического вещества/пряности из-за уникальных свойств ее натуральных масел; метилэвгенол и элемицин. Эти масла в сочетании создают натуральный аромат корицы, и в результате B. myrtifolia можно использовать в качестве ароматизатора в печенье, тушеных блюдах и десертах. [18] В дополнение к этому растение B. myrtifolia богато клетчаткой , витаминами (витамины А, С, Е, К и пиридоксин ) и минералами (калий, кальций и медь), которые важны для поддержания гомеостатических функций организма. [18] Витамины действуют в организме как коферменты , ускоряя скорость биологических реакций, в то время как минералы, такие как калий, полезны для сохранения клеточных электрохимических градиентов и, таким образом, поддержания скелетно-мышечной функции. [19]
Несмотря на это, также проводятся исследования по применению B. myrtifolia в качестве антибактериального или противогрибкового средства из-за бактерицидных свойств ее масел. [ нужна цитация ] Компоненты метилэвгенола и элемицина натуральных масел B. myrtifolia являются очень мощными антисептическими агентами, способными в совокупности подавлять рост более 100 видов бактерий . [ нужна цитация ] 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. [ нужна цитация ] Благодаря обоим этим механизмам B. myrtifolia способна подвергать внутреннюю часть бактериальных клеток воздействию внешней среды, тем самым убивая их. [ нужна цитация ] Следовательно, водные и метанольные экстракты листьев B. Myrtifolia подавляют рост бактерий Proteus mirabilis и Escherichia coli . [ нужна ссылка ] Инфекция, вызванная бактерией P. mirabilis, ответственна за 1-10% инфекций мочевыводящих путей , а также считается возбудителем ревматоидного артрита , в то время как кишечная палочка обычно ответственна за желудочно-кишечные инфекции, такие как пищевое отравление. [20] В дополнение к этому, масла, производимые растениями B. myrtifolia, нетоксичны (согласно биоанализу Artemia franciscana nauplii), что дополнительно подтверждает их использование в качестве внутреннего или местного лечения бактериальных / грибковых инфекций. [ нужна цитата ]
В том же духе антисептические свойства масла Backhousia myrtifolia также делают его пригодным для использования в качестве репеллента от насекомых, против распространенных членистоногих , переносчиков болезней , 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 средствах от насекомых для свечей и факелов. [22] Полученные репелленты от насекомых природного происхождения будут особенно полезны для людей, страдающих аллергическими реакциями на химические вещества, присутствующие в обычных репеллентах ( диэтилфталат , диметилкарбонат и т. д.). [22] В таких странах, как Индонезия и Папуа-Новая Гвинея, где уровень распространения комаров малярии и вируса Западного Нила высок, 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 цветков. Первоначально, в период с 1995 по 2000 год, прибыль, полученная от экспорта, особенно в период праздников, была высокой, поскольку австралийские фермеры называли цветок «Рождественской песней». [23] Таким образом, растение экспортировалось в основном из-за его эстетических качеств, а не из-за его использования в медицинских или пищевых целях. Чтобы удовлетворить медленно растущий спрос на это растение в различных странах, включая Азию и Западную Европу, австралийцы на юге Нового Южного Уэльса начали развивать фермы, предназначенные для его производства. [6]
Однако из-за плохого 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 синдромом потемнения заражается до 20% всех растений. экспортируемых растений, что приводит к снижению среднего качества экспортируемых растений с 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 по мере того, как они начали снижаться, уменьшилась и прибыль, получаемая отраслью. [6] В ответ на это австралийские производители и экспортеры в 2004 году объединились, чтобы сформировать Backhousia Group, организацию, решившую улучшить продажи посредством более эффективных методов ведения сельского хозяйства и агрессивных кампаний продаж. [23] Развитие этого альянса в цепочке создания стоимости в 2004 году помогло восстановить ботаническую индустрию Backhousia до прибыльной рентабельности в течение двух лет. [6] Кроме того, с расширением использования растения, его потенциал в качестве экспортируемого продукта для антибактериальных, кулинарных или репеллентных целей может вырасти. [ нужна цитата ]