Sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.) to duże, zimozielone drzewo żywiczne osiągające wysokość do 40 m oraz pierśnicę do 1,5 m. W zwartym drzewostanie ma wyniosły, prosty pień oraz wąską koronę, natomiast gdy rośnie pojedynczo pień ma krótki, a koronę parasolowatą [8,39]. Średnio żyje około 120 lat, ale można spotkać okazy mające do 500 lat. Sosna charakteryzuje się sinozielonymi, sztywnymi igłami o długości 4-7 cm, wyrastających w parach i zrzucanych co 2-3 lata [94]. Jest drzewem jednopiennym, wiatropylnym, o kwiatach rozdzielnopłciowych: kwiaty męskie są żółte i zebrane w kotki na szczycie gałązek, zaś kwiaty żeńskie tworzą czerwonawe szyszki. Sosna kwitnie w maju i czerwcu, z kwiatów rozwijają się łuskowate, jajowate zielone szyszki, które z czasem brązowieją i osiągają długość do 7 cm [6,10]. Z dojrzałych szyszek wypadają małe, szare
36 lub czarne oraz oskrzydlone nasiona. Nazwa sosny zwyczajnej Pinus sylvestris wywodzi się od starorzymskiego pinus oznaczającego sosny i świerki, zaś sylvestris oznacza po łacińsku leśny [8].
Sosna rośnie w Europie i Azji, a także uprawiana jest poza zasięgiem jej naturalnego występowania tj. w Ameryce Północnej oraz Nowej Zelandii. W Polsce występuje głównie na niżu, w górach wyspowo do 600 m n.p.m., w Tatrach w postaci karłowatej do 1500 m n.p.m., w Sudetach i Karpatach jest rzadko spotykana [94]. Drzewostany, w których jest gatunkiem panującym stanowią 68% powierzchni lasów w naszym kraju. Sosna wchodzi w skład borów sosnowych, mieszanych sosnowo-dębowych, kwaśnych buczyn i wysokich grądów, zaś w lasach gospodarczych często występuje w postaci monokultur sosnowych.
Ma szeroką amplitudę siedliskową, toleruje zarówno gleby suche i wilgotne jak i ubogie oraz średnio żyzne. Rośnie na glebach bardzo kwaśnych, a także zasadowych, choć dla niej optymalne pH gleby mieści się w granicach od 4,5 do 6. Jest odporna na mrozy i susze, ale źle znosi zacienienie [6,39,94].
Rys. 6. Kora sosny zwyczajnej Pinus sylvestris L. oraz drzewostan sosnowy [8].
Kora sosny w dolnej części pnia jest gruba, spękana i brunatnoszara, w górnej zaś żółta bądź czerwonożółta, łuszcząca się cienkimi płatami (Rys. 6) [125]. Jej gęstość
dolna część pnia
górna część pnia
37 objętościowa mieści się w przedziale 200-290 kg/m3. Kora sosny składa się w 37,6%
z holocelulozy, w 33,7% z lignin, w 18,8% z tzw. związków ekstrahowalnych, głównie hydrofilowych, w tym polifenoli oraz w 1,5% z suberyny. Monocukry zawarte w korze sosny to glukoza (60,3% wszystkich monosacharydów), arabinoza (12,9%), ksyloza (10,1%), mannoza (8,1%) i galaktoza (7,5%) [126].
Jednym z najważniejszych składników kory sosny Pinus sylvestris L., odpowiedzialnym za jej właściwości prozdrowotne, są proantocyjanidyny - oligomery lub polimery flawon-3-oli (katechiny i epikatechiny) oraz estrów kwasu galusowego, składające się z 3 do 8 monomerów [127]. Kora sosny zawiera 75% proantocyjandynów nieekstrahowalnych rozpuszczalnikami polarnymi, nie zawiera natomiast prodelfinidynów [128,129].
Najwięcej jest w niej proantocyjanidynów typu B, w których cząsteczki katechiny są połączone ze sobą wiązaniami pojedynczymi. W literaturze można znaleźć informacje o zidentyfikowaniu w ekstraktach z kory sosny oligomerów proantocyjanidynowych, stanowiących mieszaninę dimerów, trimerów i tetramerów [127,129,130,131].
Kora sosny jest także źródłem innych związków polifenolowych, m.in. flawonoidów i kwasów fenolowych. Spośród kwasów zidentyfikowano w niej kwas ferulowy, p-hydroksybenzoesowy, waniliowy, p-kumarowy oraz ich glikozydy, zaś spośród flawonoidów kwercetynę, kwercetynoramnozylrutynozyd, rutynę, kemferol, izoramnetynorutynozyd, katechinę i epikatechinę [127,131,132]. Katechiny stanowią liczną grupę związków zawartych w korze sosny. Yesil-Celiktas i in. [133] oznaczyli katechinę w ekstrakcie z kory sosny Pinus sylvestris na poziomie 17,8 mg/g, co stanowi 0,16% wszystkich związków w nim obecnych. Stężenie katechiny w korach innych sosen wynosiło odpowiednio 35,8 mg/g (Pinus pinea), 37,7 mg/g (Pinus nigra) oraz 70,4 mg/g (Pinus brutia). Taksyfolina, czyli dihydrokwercetyna to substancja o wielu właściwościach prozdrowotnych, pozyskiwana głównie z drzew iglastych (sosna, świerk, modrzew) i obecna w korach sosen w następujących stężeniach: 3,0 mg/g (Pinus nigra), 6,6 mg/g (Pinus sylvestris), 28,7 mg/g (Pinus pinea), 186 mg/g (Pinus brutia). Inne związki zidentyfikowane w korze sosny to m.in. nasycone kwasy tłuszczowe zawierające od 12 do 24 atomów węgla w cząsteczce (kwas abietowy, pimarowy i behenowy), alkohole alifatyczne zawierające 10-18 atomów węgla, sterole (β-sitosterol i kampesterol), alkany oraz aldehydy (dehydroabietowy, pimarowy i izopimarowy) [125].
38 Kora sosny zawiera azot (0,48%), wapń (0,37%), potas (0,18%), magnez (0,06%), fosfor (0,19%), cynk (38,7 mg/kg), miedź (2,12 mg/kg), nikiel (3,20 mg/kg), chrom (6,59 mg/kg) i ołów (1,56 mg/kg). Zawartość mikroelementów stanowi niecały 1% wszystkich związków nieorganicznych, podczas gdy azot i wapń stanowią po 35%, zaś potas 17%.
[126]. Kora sosny, podobnie jak jej igły, wykorzystywana jest jako bioindykator do oceny stopnia zanieczyszczenia powietrza i gleby [134].
Podobnie jak kora dębu, kora sosny jest bardzo często wykorzystywana jako biopaliwo (12 milionów m3 w Europie), bądź masa papierowa. Ma ona także znaczenie w fitoterapii i medycynie naturalnej ze względu na wysoką zawartość związków polifenolowych, zwłaszcza proantocyjadyninów. Analizy dendroekologiczne wskazują na wykorzystywanie kory sosny jako materiału budowlanego, ale także jako pokarmu oraz środka leczniczego już w XV w. n.e. W czasach głodu kora sosny była dodawana do pożywienia w celu uzupełnienia diety w błonnik, witaminy, mikro i makroelementy, zapobiegając wystąpieniu szkorbutu i innych chorób wynikających z niedożywienia [135].
Ponadto wyciągi z kory sosny zyskały na popularności ze względu na swoje właściwości antymutagenne, antykancerogenne i antyutleniające, przejawiające się zwłaszcza zdolnością do neutralizowania rodników nadtlenkowych i azotowych. Usprawniają one krążenie krwi, rozszerzając tętnice i wykazują właściwości przeciwzakrzepowe.
Dodatkowo wspomagają prawidłową gospodarkę lipidową, pobudzając enzymy takie jak peroksydaza glutationowa 1, katalaza oraz oksygenaza hemowa 1, których główną funkcją jest chronienie komórek przed utlenianiem przez nadtlenki powstające w trakcie procesów biochemicznych. Obniżają w ten sposób poziom cholesterolu (LDL), uznawanego jako czynnik wywołujący miażdżycę oraz zmniejszają jego wchłanianie w ścianach naczyń krwionośnych [136].
Ekstrakt z kory sosny Pinus sylvestris charakteryzował się największą zdolnością do inhibicji komórek raka prostaty linii PC-3 (zmniejszając po dwóch dobach ilość komórek do 38%) spośród ekstraktów z kory sosen Pinus pinea, Pinus brutia oraz Pinus nigra [133].
Inne badania dowodzą, że po 48 godzinach inkubacji ekstrakt z kory Pinus sylvestris o stężeniu 200 µg/mL spowodował śmierć 72% komórek HeLa-linii komórkowej wywodzącej się z komórek raka szyjki macicy. Zdolność wyżej wymienionych ekstraktów do wywoływania apoptozy komórek HeLa oraz PC-3 sugeruje, że zawierają one związki
39 o silnych właściwościach przeciwnowotworowych [137]. Kora sosny ma także bardzo silne działanie przeciwzapalne, hamuje rozwój zapalnych molekuł takich jak prostaglandyny oraz syntetyzujących je enzymów zwanych cyklooksygenazami (COX), zapobiegając w ten sposób stanom zapalnym organów i tkanek wewnętrznych. Udowodniono, że inkubacja ekstraktu chloroformowego z kory sosny z prostaglandyną E2 hamuje jej rozwój o 71%-84%. Za to działanie przeciwzapalne odpowiedzialny jest w dużej mierze kwas ferulowy [131]. Ekstrakty metanolowe i acetonowe wykazują z kolei właściwości przeciwbakteryjne w kierunku bakterii gram-dodatnich Staphylococcus aureus [138]. Ponadto soki owocowe (ananasowy oraz z czerwonych owoców: malina, wiśnia, winogrona, czarna porzeczka i jeżyna), które wzbogacono wyciągiem z kory sosny wykazywały silniejsze działanie antybakteryjne w stosunku do bakterii Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Echerichia coli, Enterococcus faecalis i Enterobacter sakazakii w porównaniu do soków niewzbogaconych [139].
Kora sosny charakteryzuje się również zdolnością do inhibicji aktywności tyrozynazy i elastazy, dwóch enzymów odpowiedzialnych za starzenie się skóry, zmianę wartości odżywczych i koloru produktów spożywczych oraz dolegliwości żołądkowych i chorób płuc. Polifenole zawarte w korze mogą działać przeciwstarzeniowo, antyutleniająco i antybakteryjnie stąd też wykorzystywane są do produkcji kremów do twarzy, nutraceutyków i nutrakosmetyków [140].
40 4. Związki polifenolowe