Основа химии. Молекулы

Первое знакомство с химией эфирных масел

Понимая основы химии эфирных масел, вы можете классифицировать масла по их химическим свойствам. Научные знания помогут вам пользоваться эфирным маслами намного эффективнее и делиться знаниями с друзьями и партнерами.

Давайте представим обычные ситуации. Вам нравится благотворное влияние масла герани на кожу, но, к сожалению, аромат герани совсем не в вашем вкусе. Или у вас закончилось масло ладана, и вы думаете, чем его заменить, какое же еще масло может хорошо поддерживать клеточную функцию. А может, вы создаете собственную смесь, которая отвечает вашим целям и пахнет именно так, как вам нравится. Если вы понимаете химический состав эфирных масел, то легко и быстро решите все эти задачи.

Предупреждение: ниже будет главный и самый сложный текст. На самом деле, не настолько сложный, как может показаться на первый взгляд, но очень информативный. Немного настойчивости — и ваш интерес к химии будет полностью вознагражден удивительными и прекрасными результатами, которые вам подарят эфирные масла, если применять их в соответствии с наукой.

Из чего состоит эфирное масло

В одной капле эфирного масла содержится 40 000 000 000 000 000 000 (40 квадриллионов) молекул. Физические и химические свойства летучих ароматических соединений позволяют им быстро переходить в газообразное состояние, перемещаться по воздуху и напрямую взаимодействовать с обонятельными рецепторами в носу. Как только мы открываем флакон эфирного масла, то очень быстро ощущаем его запах.

В одном виде эфирного масла может насчитываться от 1 до 1000 соединений. Так, масло березы практически полностью состоит из одного вещества — метилсалицилата. В масле из корней и стеблей гималайского растения нард содержатся сотни соединений, а масло ладана содержит более 65 химических соединений в разных количествах. По числу соединений большинство эфирных масел находятся где-то посередине, как масло ладана. 

Различные соединения в эфирном масле известны как его составляющие. У каждого составляющего своя структура, то есть форма, размер и расположение химических связей молекулы уникальны. Тип составляющих, содержащихся в эфирном масле, определяет не только его аромат, но и воздействие на человека. 

Знакомство с молекулами ароматических веществ

Ароматические молекулы содержат атомы углерода и водорода. 

Часть молекулы, которая состоит из цепочки атомов углерода, называется углеродной основой или углеродным скелетом.

Углеродная основа определяет форму молекулы, а количество атомов углерода — ее размер. Зная форму и размер молекулы, вы поймете, куда может проникнуть молекула, оказавшись на вашей слизистой оболочке или на коже.

Виды ароматических молекул, которые синтезируются растениями, называются терпенами.

Каждое растение имеет сотни специальных ферментов, называемых терпен-синтазами, эти ферменты создают терпены из более мелких строительных блоков — изопреновых единиц, которые имеют пять атомов углерода.

Размер молекулы имеет значение

Существует три основных вида терпенов: 

• Монотерпены: в них находится 10 атомов углерода, и это довольно маленькие молекулы
• Сесквитерпены: в них содержится 15 атомов углерода
• Дитерпены: 20 атомов углерода

Монотерпены и сесквитерпены — основные компоненты эфирных масел. Из-за различий в размере и структуре молекулы монотерпены и сесквитерпены оказывают различное действие на тело.

Монотерпены содержатся в некотором количестве практически во всех маслах. Они имеют структуру из 10 атомов углерода, полученных из двух изопреновых звеньев. Их углеродная основа может иметь форму кольца или прямой цепи. Благодаря небольшому размеру монотерпены быстро реагируют на воздействие воздуха и тепла и быстрее разрушаются, чем их более крупные и сложные собратья сесквитерпены. Монотерпены воздействуют на клеточную мембрану; малый размер позволяет им разместиться между молекулами жиров, составляющих мембрану. Они также достаточно мелкие, чтобы пройти насквозь и попасть в цель внутри клетки. 

Существует более 2000 разновидностей монотерпенов с уникальной биологической активностью. 

В структуре сесквитерпенов — 15 атомов углерода, полученных из трех изопреновых звеньев. Молекулы сесквитерпенов более тяжелые и менее летучие, чем молекулы монотерпенов, поэтому они содержатся в эфирном масле в меньшем количестве. Существует более 10 000 разновидностей сесквитерпенов. Их углеродная основа может иметь форму прямой цепи, одного или двух колец. Из-за большего размера они не проникают в клеточную мембрану так же эффективно, как монотерпены, но уникальная форма позволяет им вставать в карманы трехмерных белковых структур и влиять на активность белка. Сесквитерпены активируют трансмембранные рецепторы.

Дитерпены содержатся в эфирных маслах редко и в незначительном количестве. Их большая молекулярная масса мешает испарению во время паровой дистилляции.