Aegle marmelos Corrêa

Aegle marmelos Corrêa (Roxburgh et al., 1795-1819) Farmakognosi 7.5 HP A5 Anders Backlund Avdelning för farmakognosi Institution för läkemedelskemi Uppsala universitet Namn

Aegle marmelos kallas på svenska indisk marmeladfrukt eller bel (Engstrand och Widèn, 2002). Frukten har smaken av marmelad och portugiserna kallar därför den för marmelos. Marmelos betyder nämligen på portugisiska en frukt man brukar göra marmelad på (Kiple och Coneè Ornelas, 2000). På indiska är den allmänt känd som Bael (Hema och Lalithakumari, 1999). Den är även kallad Bael Siripal på hinduiska. Bael Siripal betyder gudinnan av rikedomarnas frukt och är en symbol för rikedomar eller fruktbarhet. På engelska kallas frukten för bael fruit (Nadkarini, 1954), medan trädet kallas Bael tree eller Holy fruit tree (Mazumder et al., 2006). Det sistnämnda namnet beror på att hinduer offrar både frukt och blad från trädet i Shiva tempel. Detta på grund av att de tror på att Shiva lever under ett belträd (Engstrand och Widèn, 2002). Även namnen bengal quince och Indian bael används på engelska (Kiple och Coneè Ornelas, 2000). Det vetenskapliga namnet Aegle marmelos (L.) Corrêa ex Roxb. var först satt av Carl von Linné. Därefter ändrades namnet av den portugisiske botanisten José Francisco Corrêa da Serra till det nuvarande namnet Aegle marmelos. Detta namn skrev Corrêa ned i en bok skriven av engelsmannen William Roxburg (IPNI, 2008). Aegle marmelos tillhör familjen Rutaceae som består av 150 släkten och 900 arter. Den stora familjen innefattar både buskar och träd (Evans, 2002). Rutaceae kan i sin tur delas in i fyra olika subfamiljer. En av dessa är Aurantioideae där Aegle ingår (Heywood, 1993). Aegle i sin tur består av tre arter varav marmelos är en av dem (Evans, 2002). Moderorganismen Allmänbiologi Det som kännetecknar subfamiljen Aurantioideae är att frukterna är stora och fylliga (Heywood, 1993). Aegle marmelos frukter är mellan 5-10 cm stora (Engstrand och Widèn, 2002). De finns i två storlekar, en liten vildtyp och en stor kultivar (en ny variant av växten som odlats fram) (Nadkarini, 1954). De har en rund form och ett mycket hårt skal som doftar citrus när man skrapar på det (Engstrand och Widèn, 2002). Frukterna är grågröna men blir gula när de mognar (Susanta och Singh, 1979). De är fyllda med ett guloranget slemmigt fruktkött (Susanta och Singh, 1979) som smakar sött och doftar persika (Engstrand och Widèn, 2002). Trädet är 6-8 m högt och växer i skogen, på kusten och på torra kullar (Mazumder et al., 2006). Grenarna är taggiga och har lövfällande blad (Susanta och Singh, 1979). Bladen är trefingrade och aromatiska (Mazumder et al., 2006). Blommorna växer i klungor (Susanta och Singh, 1979) och har en gröngul färg (Heywood, 1993). De är bisexuella (Susanta och Singh, 1979) och är insekts pollinerande (Heywood, 1993). Utbredning/Förekomst Arterna i familjen Rutaceae är spridda över hela världen dock framför allt i de tropiska områdena i det södra halvklotet (Heywood, 1993). Trädet kommer ursprungligen från Indien men växer även i Bangladesh, Thailand, Pakistan, Sri Lanka, Burma och sydost Asien (Susanta och Singh, 1979). En av anledningarna till den stora spridningen beror på att träden ofta odlas i länder där Shiva dyrkas. Exempel på länder där de odlas är Nepal, Sri Lanka och Malaysia (Engstrand och Widèn, 2002). 1

Historisk användning Aegle marmelos är en traditionellväxt som används mot flera olika sjukdomar (Veerappan et al., 2007) och är känt i Indien sedan forntiden. Dess medicinska egenskaper är beskrivna i Charaka Samhita en gammal medicinsk avhandling. Dessutom har trädet nämnts i buddistisk litteratur med ursprung från flera hundra år f. kr (Susanta och Singh, 1979). Aegle marmelos ingår i Ayurveda som anses vara det äldsta heliga medicinska systemet. Det används i Indien och har sitt ursprung flera tusen år f. kr men trots detta är det väl dokumenterat. Systemet tar hänsyn till hur varje enskild person ska behandlas. Tillskillnad från västerländsk medicin som endast anpassar sig efter majoriteten av befolkningen (Heinrich et al., 2004). Ayurveda bygger på filosofiska tankar och man tror att det finns en livskraft och tre motkrafter. De tre motkrafterna vata, pitta och kapha kallas gemensamt för tridosha. Allting på jorden anses bestå av olika sammansättningar av tridosha och när det är balans mellan dem är man frisk. När obalans råder blir man sjuk (Heinrich et al., 2004). Drogen Växtdelar som används Allt från rötter, bark, blad samt frukt från trädet kan utnyttjas för medicinsk användning (Nadkarini, 1954). Dock är det framför allt blad och frukt som används vid behandling av olika sjukdomar (Veerappan et al., 2007). Det är både lättare och bättre att använda sig av barken än rötterna på trädet. Detta beror på att barken är enklare att få tag på. Dessutom skadas inte trädet när man tar av trädets bark (Kumari och Kakkar, 2008). Beredning och extraktionsprocesser för blad, frukt, bark och rötter: Blad från trädet samlas in, torkas och krossas till ett grovkornigtpulver. Därefter extraheras pulvret genom perkolering med olika lösningsmedel till exempel petroleumeter, aceton och metanol. Detta görs för att erhålla substanser med olika polaritet. De olika extrakten, förutom metanol, löses sedan upp i gummi acacia. Metanol löses istället upp i destillerat vatten (Arul et al., 2005). Extraktion av frukt kan ske med exempelvis vatten eller metanol. Om vatten används krossas frukten till ett grovkornigt pulver. Därefeter tillsätts vatten och lösningen får stå i rumstemperatur under 2 dygn. Detta filtreras sedan och koncentreras i rotationsindunstare. Extraktion med metanol skiljer sig lite från vatten extraktionen. Frukten torkas och mals till ett pulver. Därefter tas fettlösliga ämnen bort genom att tillsätta hexan. Sedan extraheras lösningen med metanol under 2 dygn (Shoba och Thomas, 2001). Om man från barken skall extrahera tanniner och fenoler skall man lösa barkpulvret i en vatten- alkohollösning. Extraheringen sker med kall reflux och därefter filtreras lösningen. Denna process upprepas flera gånger och allt extrakt samlas ihop. Extraktet koncentreras sedan med hjälp av rotationsindunstning. Sedan förångas det och återupplöses i dimetylsulfatoxid (DMSO) samt destillerat vatten (Kumari och Kakkar, 2008). Rötterna från trädet samlas in och soltorkas för att sedan malas till ett pulver. Pulvret görs grovkornigt och extraheras genom att använda återloppskokning. Lösningsmedlet som används ska passa de substanser som man vill extrahera från rötterna. Extraktet ska sedan torkas under vakuum i låg temperatur och återupplösas med lämpligt lösningsmedel. Till 2

exempel om man vill extrahera tanniner, flavonoider och alkaloider kan kloroform användas som lösningsmedel i återloppskokning (Mazumder et al., 2006). Kemi Genom att extrahera olika delar av Aegle marmelos med hjälp av olika lösningsmedel kan man bestämma innehållet i varje växtdel. I tabell 1 nedan följer ett mer detaljerat innehåll av vad varje växtdel innehåller. Man har i rötterna, barken, bladen och frukten hittat reducerat socker, taninner (Nadkarini, 1954), alkaloider, steroider och koumariner (Susanta och Singh, 1979). Tanniner hittas vanligtvis i blad, bark och omogen frukt och finns i cellernas cytoplasma samt cellväggar. Alkaloider bildas också i växter och koumariner hittas vanligtvis i frukter (Lewis, 1998). Tabell 1. Tabellen visar det kemiska innehållet i löven, frukten, barken samt röttena av Aegle marmelos. Växtdel Bark Innehåll Essentiella oljor, koumarin (aegelin), tanniner, flavonoider (Kumari och Kakkar, 2008). Rot Tanniner, flavonoider, alkaloider och reducerat socker (Mazumder et al., 2006). Löv Frukt Flavinoider (rutin och marmesinin) (Hema et al., 1999), tanniner, skimminamin, koumariner (aegelin, marmesin och umbelliferon) essentiella oljor, sterol och triterpenoider (Arul et al., 2005). Reducerat socker, tanniner, tanninsyra, växtslem, pektin, flyktiga oljor, balsam (Nadkarini, 1954) och koumariner (alloimperatorin, imperatorin och - sitosterol) (Susanta och Singh, 1979). Medicinsk användning Som tidigare nämnts används olika delar av Aegle marmelos för medicinsk behandling. Dock är det framför allt blad och frukt som utnyttjas medicinskt (Veerappan et al., 2007). Löven används för en rad olika sjukdomar, som till exempel behandling av diabetes (Evans, 2002), diarré och dysenteri (Arul et al., 2005). De verkar även antipyretisk, antibiotisk (Evans, 2002) och antioxidativt (Kumari och Kakkar, 2008). Bladen har också visat sig vara antibakteriella och fungicida (Hema och Lalithakumari, 1999). Frukten är liksom lövet antibakteriellt (Evans, 2002) samt används mot diarré och dysenteri (Mazumder et al., 2006). Den omogna frukten är magstärkande och gynnar matsmältning (Susanta och Singh, 1979) samt kan behandla diarré (Shoba och Thomas, 2000). Även den mogna frukten utnyttjas mot dålig matsmältning (Engstrand och Widèn, 2002) eftersom den är laxerande (Susanta och Singh, 1979). De laxerande egenskaperna hittas även i fruktens frön (Nadkarini, 1954). Den halvt omogna frukten har visat effekt mot hepatit och tuberkulos (Mazumder et al., 2006). Dessutom anses den och den mogna frukten vara bra för både hjärtat och hjärnan (Susanta och Singh, 1979; Mazumder, 2006). Utöver detta används torkad frukt som skydd mot cancer (Engstrand och Widèn, 2002). Extraktion från rötterna har visat sig ha en analgetisk och antiflogistisk effekt och fungerar som antidot mot ormgift (Mazumder et al., 2006). 3

Farmakologi Växter innehåller en rad olika substanser som kan vara farmakologiskt aktiva. Därmed kan växten ha effekt på flera olika biologiska system. Detta kan förklara Aegle marmelos breda användnings områden. Aegle marmelos består som sagt av flera olika ämnen och därför är det svårt att veta vilken förening som utövar den farmakologiska effekten. Nedan följer några farmakologiska effekter hos Aegle marmelos. Tanninsyra har en sammandragande effekt och kan på grund av detta användas för att behandla diarré (Lewis, 1998). Tanninsyrans strukturformel visas i figur 1. Även tanniner är sammandragande och kan därför bota diarré (Bafna och Bodhankar, 2003). Antioxidativ effekt kan skydda mot cancer och andra sjukdomar genom att minska NO radikaler. Denna minskning beror troligen på tanniner i växten (Kumari och Kakkar, 2008). Antiflogistisk effekt utövas genom att inhibera ämnen som ger akut inflammation (Arul et al., 2005). Antibakteriell effekt (Evans, 2002; Hema och Lalithakumari, 1999) kan vara en orsak till att den används vid behandling av tuberkulos och hepatit. Figur 1. Molekyl strukturen för tanninsyra (Sigma-Aldrich, 2008). 4

Klinisk erfarenhet I Ayruveda används växter traditionellt utan att studier på växten utförts. I dagsläget har man dock börjat göra fler kliniska studier. Detta beror på att flera länder börjat intressera sig för Ayurveda (Heinrich et al., 2004). Vid Ayuruvediska sjukhus är diarré mycket vanlig bland patienter. Därmed har en del studier gjorts om detta. Till exempel har en studie utförts för att undersöka hur det Ayurvediska medlet New Diarex, som bland annat innehåller Aegle marmelos, behandlar diarré. Till studien valdes 30 patienter i åldrarna 16-70 år från öppenvårdsmottagningar. Studien visade att symptomen minskade och att läkemedlet var mycket effektivt (Kulkarani och Joshi, 2002). Många studier på djur har gjorts, där man undersökt hur traditionell medicin behandlar diarré. Genom att inducera diarré i försöks djuren och mäta feces kan man studera växtens effekt. Induceringen kan ske med hjälp av exempelvis castorolja eftersom den förändrar både tarmpermeabiliteten och tarmmobiliteten (Shoba och Thomas, 2001). En studie där man använt rotextraktion från Aegle marmelos har fungerat effektivt mot castrorolja inducerad diarré. Dess effekt kan jämföras med Loperamide, ett antidiarroikum (Mazumder, 2006). Även det Ayuruvediska medlet Mebarid, som bland annat innehåller Aegle marmelos, har visat sig vara mycket effektiv mot diarré orsakad av castorolja. Andra djurstudier har också utförts där man till exempel har studerat hur ödem på rått tassar påverkas av Aegle marmelos. Extraktionen från löven minskade ödemet och påvisade därmed en analgetisk, antiflogistisk och antipyretisk effekt (Arul et al., 2005). Även kliniska studier på patienter med diabetes har utförts. Där har extraktion från Aegle marmelos visat sig ha en glykos sänkande effekt (Hema och Lalithakumari, 1999). Biverkningar och toxikologi Toxikologistudier på djur har visat att Aegle marmelos extrakt inte är toxiska. Alkohol- och vattenextrakt av Aegle marmelos användes och administrerades till olika råttor under 14 dagar. Under dessa dagar iakttogs vävnads förändringar och förändringar på olika organ i råttan. Även LD 50 (letal dos) värdet bestämdes. Vävnadsundersökningen visade inga stora skillnader eller avvikelser från det normala. Dessutom visade bestämningen av LD 50 värdet att Aegle marmelos har ett brett terapeutiskt fönster. Detta innebär att skillnaden mellan den effektiva dosen och dosen som ger biverkningar är stor. Växten är alltså säker att använda under en kortare tid. Dock bör även studier utföras under en längre tid för att bestämma om den utgör skada på längre sikt (Veerappan et al., 2007). Ett liknande djurförsök understryker detta. Inget onormalt kunde observeras efter oralt intag av vatten eller alkoholextrakt från Aegle marmelos (Hema och Lalithaakumari, 1999). Interaktioner Fytokemikalier av olika slag som finns i växter kan påverka Cytokrom P450 systemet (CYP 450). CYP 450 är ett enzymatiskt system som är viktigt vid inaktivering av olika läkemedel (Zhou, 2000 i Palombo, 2006). En studie på möss visade att lövextrakt från Aegle marmelos höjde nivån av bland annat CYP 450 enzymer i levern (Singh et al., 2000). Detta innebär att kinetiken för ett läkemedel som metaboliseras av CYP 450 kan ändras. Detta måste man alltså ta hänsyn till vid samtidigt intag av andra läkemedel (Zhou, 2000 i Palombo, 2006). 5

Referenser Arul, V., Miyazaki, S. and Dhananjayan, R. Studies on anti-inflammatory, antipyretic and analgesic properties of the leaves of Aegle marmelos Corr. Journal of Ethnopharmacology 2005, 96, 159-163. Bafna, P. och Bodhankar, S. Gastrointestinal effects of Mebarid, an Ayurvedic formulation, in experimental animals. Journal of Ethnopharmacology 2003, 86, 173-176. Engstrand, L. och Widèn, M. Frukter från främmande länder, Formas Liber distribution: Stockholm, Sverige 2002; pp 60-61. Evans, W. C. Trease and Evans Pharmacognosy, W. B Saunders: Edinburgh, England 2002; pp 27-28, 479. Heinrich, M., Barnes, J., Gibbson, S. and Williamson, E. M. Fundamentals of pharmacognosy and phytotherapy. Churchill Livingstone: Edinburgh, England 2004; pp 176-181. Hema, C. G. and Lalithakumari, K. Screening of pharmacological actions of Aegle marmelos. Indian Journal of Pharmacology 1999, 20, 80-85. Heywood, V. H. Flowering plants of the world: BT Batsford Ltd: London, England 1993; pp 202-204. IPNI, International plant names index, 2008: http://www.ipni.org/index.html, sökord: Aegle marmelos, Linne, Corrêa, Roxburgh 2008-10-10. Kiple, K. F. and Coneè Ornelas, K. The Cambridge World History of Food, Cambridge University Press: Cambridge, USA 2000; volume two. Kulkarani, K. S. and Joshi, V. K. New Diarex in Diarrhoea. Indian Journal of Clinical Practice 2002, 12, 37-40. Kumari, A. and Kakkar, P. Screening of antioxidant potential of selected barks of Indian medicinal plants by multiple in vitro assays. Biomedical and environmental sciences 2008, 21, 24-29. Lewis, R. A. Lewis` dictionary of Toxicology, CRP Press LLC: USA 1998; pp 51-52, 316, 1006. Mazumder, R., Bhattacharya, S., Mazumder, A., Pattnaik, A. K., Tiwary, P. M. and Chaudhary, S. Antidiarrhoeal evaluation of Aegle marmelos (Correa) Linn. Root extract. Phytotherapy Research 2006, 20, 82-84. Nadkarini, K. M. Indian Materia Medica; Popular book depot Bombay, Dhootapapeshwar Prakashan Ltd Panvel: India 1954; pp 45-49. Palombo, E. A. Phytochemicals from Traditionel Medicinal Plants used in the Treatment of Diarrhoea: Modes of Action and Effects on Intestinal Function. Phytotherapy Research 2006, 20, 717-724. 6

Roxburgh, W., Banks, J., Mackenzie, D. and Bulmer, W. Plants of the coast of Coromandel: Selected from drawing and descriptions presented to the hon.court of directors of the East India Company; G. Nicol. bookseller: London, England 1795-1819. Shoba, F.G. and Thomas, M. Study of antidiarrhoeal activity of four medical plants in castor-oil induced diarrhoea. Journal of Ethnopharmacology 2001, 76, 73-76. Sigma-aldrich: http://www.sigmaaldrich.com/area_of_interest/europe_home/sweden.html, sökord: tannic acid 2008-10-23. Singh, R. P., Banerjee, S. and Ramesha Rao, A. Effect of Aegle marmeos on Biotransformation Enzyme Systems and Protections Against Free-radical-mediated Damage in Mice. Journal of Pharmacy and Pharmacology 2000, 52, 991-1000. Susanta, K. R. and Singh, R. N. Bael fruit (Aegle marmelos) - A potential fruit for processing. Economic Botany 1979, 33, 203-212. Veerappan, A., Miyazaki, S., Kadarkaraisamy, M. and Ranganathan, D. Acute and subacute toxicity studies of Aegl marmelos Corr., an Indian medicinal plant. Phytomedicine 2007, 14, 209-215. Zhou, S., Gao, Y., Jiang, W., Haung, M., Xu, A. and Paxton, JW. Inteactions of herbs with cytochrome P450. Drug Metabolism Reviews 2000, 35, 35-98. 7