Das ätherische Blattöl wird chemisch von Monoterpenen dominiert. Hauptkomponente ist das Oxid-Monoterpen 1,8-Cineol, auch Eucalyptol genannt, das typischerweise etwa dreißig bis fünfundvierzig Prozent des Öls ausmacht. Daneben finden sich Sabinen im Bereich von rund fünf bis zwölf Prozent, alpha-Pinen mit etwa drei bis sieben Prozent, alpha-Terpinylacetat mit fünf bis dreizehn Prozent, Linalool mit ein bis vierzehn Prozent sowie Terpinen-4-ol im niedrigen einstelligen Bereich. Aus toxikologischer und regulatorischer Sicht besonders relevant sind die Phenylpropanoide Methyleugenol mit etwa vier bis fünfzehn Prozent und Eugenol mit rund zwei bis vier Prozent. Sie tragen zum charakteristischen würzig-warmen Geruch bei, prägen aber auch das Sicherheitsprofil. In der pflanzlichen Blattmatrix kommen zusätzlich Sesquiterpenlactone hinzu, insbesondere Costunolid, sowie Flavonoide und weitere Phenole, die für Geschmack, Farbe und einen Teil der antioxidativen Aktivität mitverantwortlich sind.
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