Limonen: Ein wesentliches Terpen in der Natur

was ist Limonen?

• Name: Limonen, d-Limonen
• Formel: C10H16
• IUPAC-Bezeichnung: 1-Methyl-4-(1-methylethenyl)-cyclohexen
• Dichte: 841,1 kg/m3
• Molare Masse: 136,23 g/mol
• Siedepunkt: 176ºC
• Vorhandensein bei Raumtemperatur: Farblose Flüssigkeit, sehr geringe Löslichkeit in Wasser

Limonen ist eines der am häufigsten verwendeten Monoterpene - aromatische Substanzen, die von einer Vielzahl von Pflanzenarten produziert werden - in der Industrie, sei es bei der Herstellung von Lebensmitteln oder Parfüms, Medikamenten oder Reinigungsmitteln, oder sogar als biologisch abbaubares Lösungsmittel und als Ersatz für andere giftige Lösungsmittel. Es ist auch ein Terpen, das häufig mit Marihuana in Verbindung gebracht wird, da viele der existierenden Cannabis-Sorten Limonen enthalten, in einigen Fällen in großen Mengen. Auch die Früchte verschiedener Zitrusarten haben einen hohen Limonengehalt, insbesondere in ihrer Schale, ebenso wie Pflanzen wie Minze, Rosmarin und Wacholder.

Es wird gewöhnlich zusammen mit anderen Terpenen wie Pinen oder Eukalyptol, die oft in denselben Früchten vorkommen, zu den Limonoiden gezählt. Das D-Isomer (auch R oder Alpha genannt) von Limonen hat ein intensives Aroma von Zitrusfrüchten wie Orange oder Zitrone, während das L-Isomer (auch S oder Beta genannt) eher an Pinien erinnert. Die gebräuchlichsten Methoden zur Extraktion von Limonen aus Früchten sind die Wasserdampfdestillation oder die Abtrennung durch Zentrifugalkraft, und es wird aufgrund seiner Intensität häufig zur Maskierung anderer Geruchs- oder Geschmacksstoffe verwendet. Darüber hinaus kann Limonen - wie auch Camphen - durch die Katalyse einer anderen Verbindung aus der Familie der Terpene, Pinen, gewonnen werden.

Synthese von Limonen

Wie andere Monoterpene (Terpene mit 10 Kohlenstoffen in ihrer Formel), die in Marihuana - und anderen Pflanzenarten - vorkommen, wird Limonen aus Geranylpyrophosphat gewonnen. Wie wir jedoch wissen, produzieren nicht alle Pflanzen die gleiche Menge jedes Cannabinoids oder Terpens, so dass die endgültige Menge von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich ist. Limonen ist wiederum ein Vorläufer des Terpenoids Carvon (u. a. in Pfefferminze und Dill enthalten), des Perylalkohols und des P-Cymens, das durch katalytische Dehydrierung von Limonen synthetisiert wird und mit diesem eine Vielzahl von Verwendungen in der Industrie teilt. Bei der Oxidation an der Luft entstehen neben anderen potenten Allergenen Carveol, das bereits erwähnte Carvon und Limonenoxid.

Es wird angenommen, dass Pflanzen Limonen als natürliches Insektizid synthetisieren, da sein intensiver Geruch potenzielle Parasiten oder Raubtiere abhält. Es überrascht nicht, dass Limonen das zweithäufigste in der Natur vorkommende Terpen ist (Pinen steht an erster Stelle), was darauf schließen lässt, dass es sich um eine Verbindung mit enormem Potenzial handelt. Neben anderen Pflanzen findet man es in besonders großen Mengen in den Schalen von Zitronen, Limetten, Orangen, Mandarinen und Grapefruits.

Geschmack und Geruch von Limonen

Auch wenn dieser Punkt offensichtlich erscheinen mag, ist es doch so, dass der Geschmack und das Aroma von Limonen je nach Isomer unterschiedlich sind. Das Aroma des D-Isomers ähnelt dem von Orangen, mit süßen und zitronigen Noten. Das L-Isomer hingegen hat ein eher kiefernartiges Aroma, ebenfalls mit Zitrus- und Lösungsmittelnoten.

Eigenschaften und Wirkungen von Limonen

Die Eigenschaften dieses zyklischen Kohlenhydrats sind zahlreich und gut bekannt. Abgesehen von seinen potenziellen medizinischen Anwendungen wird es in der Industrie immer häufiger als Ersatz für andere toxische Stoffe eingesetzt. Unter den Verwendungszwecken sind die folgenden hervorzuheben, da sie vielseitig einsetzbar sind und durch zahlreiche Studien bestätigt wurden:

• Industrielles, biologisch abbaubares Lösungsmittel für Öle, Harze, Pigmente, Druckfarben, Fette und Schmierstoffe
• Recycelbares Lösungsmittel für Extraktionen (es wurde als Alternative zu Hexan für die Extraktion von Öl aus Reiskleie verwendet)
• Reinigung von Abflüssen, Kanalisationen
• Herstellung von Farben und Klebstoffen
• Aromatische und geschmacksgebende Komponente in Lebensmitteln
• Aromatischer und geschmackgebender Hilfsstoff in Arzneimitteln, um den bitteren Geschmack von Alkaloiden zu überdecken
• Duftstoffkomponente in Parfüms, Kosmetika und Duftstoffen
• Insektenabwehrmittel (insbesondere D-Isomer)
• Synthese von anderen Verbindungen

Limonen besitzt jedoch auch eine Reihe von medizinischen Eigenschaften mit einem enormen therapeutischen Potenzial, wie z. B.:

• Anti-Krebs-Wirkung (diese Verbindung erhöht den Spiegel der Leberenzyme, die an der Entgiftung von Karzinogenen beteiligt sind, indem sie das GST- oder Glutathion-S-Transferase-System fördert. Außerdem werden Karzinogene in weniger toxische Verbindungen umgewandelt)
• Verringerung von Tumoren bei Säugetieren (entzündungshemmende Eigenschaften)
• Aktivierung des Entourage-Effekts mit Cannabinoiden wie THC-A, CBD-A, CBC-A, CBC, CBG oder Terpenen wie Linalool oder Caryophyllen durch Erhöhung der Zellpermeabilität in Haut, Schleimhäuten und Verdauungstrakt
• Anxiolytische/antidepressive Wirkung (wird in der Aromatherapie häufig zur Stressbekämpfung und Stimmungsaufhellung eingesetzt)
• Antiseptische Eigenschaften
• Antibakterielle und antimykotische Wirkung
• Regeneration des Gewebes (geschädigte Haut, Akne, Fußpilz)
• Behandlung von Magengeschwüren und Magenreflux
• Auflösung von Gallensteinen/Nierensteinen

Die Toxizität von Limonen ist sehr gering. Nachteilige Reaktionen nach der Verwendung sind daher selten, obwohl es in einigen Fällen (bei längerer industrieller Exposition) zu Reizungen der Haut und der Atemwege kommen kann. Dennoch gilt es als eine sichere Verbindung für die Verwendung beim Menschen.

Limonen-reiche Cannabis-Sorten

Die Zahl der Genetik mit einem hohen Limonengehalt ist heutzutage riesig, vor allem bei den meisten Sativa-Sorten. Es ist ein Terpen, das einen Geschmack und ein Aroma bietet, das von vielen Nutzern sehr geschätzt wird und eine breite Palette von Zitrus- und Fruchtgeschmacksrichtungen erzeugt. Bemerkenswert für ihren Limonengehalt sind Pflanzen wie:

• arjan's Haze #1 von Green House Seeds
• Lemon OG Candy von Philosopher Seeds
• SFV OG Kush IBL von The Cali Connection
• Jack Herer von Sensi Seeds
• Lemon Shining Silver Haze von Royal Queen Seeds
• Lemon Walker von Grow Your Own
• San Fernando Lemon Kush von Sweet Seeds
• O'Haze Red von Reggae Seeds

Zweifellos ist Limonen eines der wichtigsten Terpene in der Natur, mit endlosen Anwendungen in industriellen und medizinischen Bereichen. Die Leichtigkeit, mit der es extrahiert werden kann, und sein breites Spektrum an Eigenschaften machen es zu einer Verbindung mit einer wachsenden Anzahl von Verwendungen, während seine medizinischen und organoleptischen Eigenschaften eine glänzende Zukunft in Bezug auf die Cannabiszucht versprechen.

Prost!

Studien und Veröffentlichungen über Limonen, die für diesen Artikel herangezogen wurden:

• Skin repair properties of d-Limonene and perillyl alcohol in murine models. d'Alessio PA, Mirshahi M, Bisson JF, Bene MC
• Human breast tissue disposition and bioactivity of limonene in women with early-stage breast cancer. Miller JA, Lang JE, Ley M, Nagle R, Hsu CH, Thompson PA, Cordova C, Waer A, Chow HH
• Plasma metabolomic profiles of breast cancer patients after short-term limonene intervention. Miller JA, Pappan K, Thompson PA, Want EJ, Siskos AP, Keun HC, Wulff J, Hu C, Lang JE, Chow HH
• d-Limonene: a bioactive food component from citrus and evidence for a potential role in breast cancer prevention and treatment. Jessica A. Miller, Patricia A. Thompson, Iman A. Hakim, H.-H. Sherry Chow, Cynthia A. Thomson
• Anti-inflammatory effects of limonene from yuzu (Citrus junos Tanaka) essential oil on eosinophils. Hirota R, Roger NN, Nakamura H, Song HS, Sawamura M, Suganuma N.
• Evaluation of acute toxicity of a natural compound (+)-limonene epoxide and its anxiolytic-like action. de Almeida AA, Costa JP, de Carvalho RB, de Sousa DP, de Freitas RM.
• Plant terpenes: defense responses, phylogenetic analysis, regulation and clinical applications. Bharat Singh, Ram A. Sharma
• Essential oil of Cannabis sativa L. strains.  V. Mediavilla, S. Steinemann
• Concise international chemical assessment document nº5, Limonene.
• Dr A. Falk Filipsson, Mr J. Bard, Åseda, Ms S. Karlsson
• Air oxidation of d-limonene (the citrus solvent) creates potent allergens. Ann-Therése Karlberg, Kerstin Magnusson, Ulrika Nilsson.