Αιθέριο έλαιο

Αιθέρια έλαια είναι πτητικές ουσίες που απομονώνονται μέσω μιας διεργασίας, όπως η απόσταξη, από ένα αρωματικό φυτό ενός συγκεκριμένου φυτικού είδους. Το αιθέριο έλαιο φέρει, συνήθως, το όνομα του φυτικού είδους από το οποίο έχει προκύψει, π.χ. ριγανέλαιο.

Γενικά

Τα αιθέρια έλαια - πτητικά έλαια, έχουν φυτική προέλευση και χαρακτηρίζονται από διακριτική μυρωδιά και κάποιο μέτρο αντίδρασης ως προς την υδρόλυση. Από χημική άποψη είναι κυρίως τερπένια. Κάποια αιθέρια έλαια αποτελούνται σχεδόν αποκλειστικά από  ένα συστατικό.
Στα αιθέρια έλαια τα κυριότερα συστατικά τους ανήκουν στην κατηγορία των τερπενίων, που συντίθενται συνήθως κατά το βιοσυνθετικό μονοπάτι του μεβαλονικού οξέος ή στην κατηγορία των αρωματικών ενώσεων (του φαινυλοπροπενίου) που παράγονται συνήθως στο βιοσυνθετικό μονοπάτι του σικιμικού οξέος.
Τα μέρη του φυτού στα οποία συγκεντρώνονται κατά κύριο λόγο τα αιθέρια έλαια είναι ειδικά κύτταρα, που λειτουργούν ως φυσικοί αποθηκευτικοί χώροι για το φυτό και ονομάζονται ελαιογόνοι αδένες. Οι οικογένειες των φυτών που κυρίως περιέχουν αιθέρια έλαια είναι: Σελινοειδή/Σκιαδοφόρα (Apiaceae/Umbelliferae), Αστεροειδή/Σύνθετα (Asteraceae/Compositae), Λαμιοειδή/Χειλανθή (Lamiaceae/Labiateae), Δαφνοειδή (Lauraceae), Μυρτοειδή (Myrtaceae), Πευκοειδή (Pinaceae) και Ρυτοειδή (Rutaceae).

Φυσικές ιδιότητες

Τα αιθέρια έλαια βρίσκονται σε υγρή μορφή, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, αλλά γίνονται πτητικά σε θερμοκρασίες βρασμού (μεταξύ 50 – 320 ºC). Λόγω της πτητικότητας τους έχουν χαρακτηριστικό άρωμα. Η πλειονότητα των αιθερίων ελαίων είναι σχεδόν άχρωμα και έχουν υψηλό δείκτη διάθλασης, με εξαίρεση το αιθέριο έλαιο της αρτεμισίας. Είναι διαλυτά στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες αλλά έχουν πολύ μικρή διαλυτότητα στο νερό. Επίσης έχουν χαμηλότερη πυκνότητα από το νερό γεγονός που επιτρέπει το διαχωρισμό τους κατά την υδροαπόσταξη, με εξαίρεση τα αιθέρια έλαια της κανέλας, του γαρύφαλλου κ.α.

Χημική ποικιλότητα

Τα αιθέρια έλαια χαρακτηρίζονται από ευρεία χημική ποικιλότητα. Συγκεκριμένα, περιέχουν πτητικά συστατικά κατά 85-99%, τα οποία είναι ένα μίγμα από τερπενικές, τερπενοειδείς και άλλες αρωματικές και αλειφατικές ενώσεις. Τα τερπένια έχουν ως βάση μία αλυσίδα πενταμερούς άνθρακα (C₅), το ισοπρένιο και χωρίζονται σε μονοτερπένια (ΜΤ) (C₁₀) και σεσκιτερπένια (C₁₅) . Τα μονοτερπένια είναι το πιο σύνηθες συστατικό των αιθέριων ελαίων και ορισμένες φορές συνεισφέρουν έως και 90% στη συνολική σύσταση τους. Τα ΜΤ μπορούν να χωριστούν  στις υποκατηγορίες ΜΤ υδρογονάνθρακες, MT αλκοόλες, MT κετόνες κ.α. Γνωστά αιθέρια έλαια που ανήκουν στην κατηγορία των ΜΤ υδρογονανθράκων είναι το πινένιο και το λιμονένιο που βρίσκονται σε μεγάλες συγκεντρώσεις στην οικογένεια των κωνοφόρων και στην οικογένεια των εσπεριδοειδών, στις MT αλκοόλες ανήκουν η γερανιόλη, η λιναλόλη και η βορνεόλη, ενώ χαρακτηριστικά παραδείγματα ΜΤ κετονών είναι η καμφορά και η θουγιόνη. Τα σεσκιτερπένια απαντώνται κυρίως στις οικογένειες Zingiberaceae και Asteraceae. Παράδειγμα σεσκιτερπενίου είναι το β - εποξείδιο του καρυοφυλλενίου που βρίσκεται στο αιθέριο έλαιο του γαρύφαλλου και του φασκόμηλου. Υπάρχουν πάνω από 1.000 μονοτερπένια και πιθανόν 3.000 σεσκιτερπένια που έχουν προσδιοριστεί μέχρι στιγμής. Τέλος, σε μικρότερο ποσοστό στα αιθέρια έλαια συμμετέχουν οι αρωματικές ενώσεις της ομάδας του φαινυλοπροπανίου. Τυπικά μέλη αυτής της ομάδας είναι οι κουμαρίνες στις οποίες ανήκουν οι ενώσεις ανηθόλη ή εστραγκόλ που βρίσκονται στην οικογένεια Apiaceae και Rutaceae'. Άλλες τυπικές αρωματικές είναι η ευγενόλη και η βανιλίνη.

Ταξινόμηση

Η σύσταση των αιθερίων ελαίων αρωματικών φυτών (χημική ποικιλότητα) σχετίζεται με το περιβάλλον στο οποίο φύονται τα φυτά και συνδέεται συνήθως με κάποιο μορφολογικό χαρακτηριστικό. Είναι δυνατό η ποιοτική και ποσοτική σύσταση του αιθέριου ελαίου ενός φυτικού είδους να είναι τόσο χαρακτηριστική που να χρησιμοποιηθεί για ταξινόμηση τόσο ως προς το είδος όσο και προς το υποείδος.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα διάκρισης υποείδους μέσω του αιθερίου ελαίου είναι η περίπτωση της ρίγανης (Origanum vulgare) που χωρίζεται σε τρία υποείδη ssp. hirtum, ssp.vulgare, ssp.viridulum. Εκ των οποίων το πρώτο (Origanum vulgare ssp. hirtum)  είναι γνωστό ως ελληνική ρίγανη και έχει μεγάλη εμπορική αξία λόγω της περιεκτικότητας σε καρβακρόλη (σε ορισμένες περιπτώσεις φτάνει μέχρι το 8%, μεγαλύτερη τιμή που έχει αναφερθεί σε αιθέρια έλαια) που δίνει το χαρακτηριστικό άρωμα.

Εμπορική αξία

Η τελευταία καταγραφή, εν έτει 2008, κάνει λόγο για 2000 φυτικά είδη τα οποία παράγουν αιθέρια έλαια. Παρ'όλη τη χημική και βιολογική ποικιλότητα το 80% της παγκόσμιας αγοράς των αιθέριων ελαίων καταλαμβάνουν 10 καλλιέργειες αρωματικών φυτών και το υπόλοιπο 20% καταλαμβάνουν 150 καλλιέργειες αρωματικών φυτών. Ενώ οι κύριοι παραγωγοί είναι η Βραζιλία , η Κίνα, η Ινδία, το Μεξικό, η Γουατεμάλα και Ινδονησία, οι βασικοί καταναλωτές είναι οι ΗΠΑ, η δυτική Ευρώπη και η Ιαπωνία. Η προβλεπόμενη ετήσια αύξηση της αγοράς των αιθέριων ελαίων καθώς και οι μεγάλες ποσότητες που παράγονται από περιορισμένο αριθμό φυτών, αποδεικνύουν την οικονομική δυνατότητα των αρωματικών φυτών ως ανερχόμενες καλλιέργειες.