Karvakrol

Karvakrol, kimyasal olarak 5-izopropil-2-metilfenol olarak bilinen, C₁₀H₁₄O moleküler formülüne ve 150,22 g/mol moleküler ağırlığa sahip monoterpenoid bir fenoldür.^[1] Keskin, kekik benzeri bir kokuya sahip, renksiz ila soluk sarı bir sıvı olarak görünür; kaynama noktası 237–238 °C, erime noktası 1–3,5 °C ve yoğunluğu 0,974–0,979 g/cm³ aralığındadır.^[1] Doğal olarak bir simen türevi olan karvakrol, kekik (Origanum vulgare), adi kekik (Thymus vulgaris), mercanköşk ve geyik otu gibi çeşitli aromatik bitkilerin uçucu yağlarında temel bir bileşen olarak bulunur ve burada genellikle izomeri olan timol ile birlikte yer alır.^[1]^[2]

Karvakrol, hücre zarlarını ve sitoplazmik fonksiyonları bozarak Escherichia coli, Salmonella ve Bacillus cereus gibi bakterilerin yanı sıra mantar ve mayaların büyümesini etkili bir şekilde inhibe eden güçlü antimikrobiyal özellikler gösterir.^[3]^[4] Ayrıca, süperoksit dismutaz ve katalaz gibi enzimleri modüle ederek serbest radikalleri süpüren ve oksidatif stresi azaltan önemli bir antioksidan aktivite sergiler.^[5] Bu biyolojik etkiler, anti-enflamatuar, antikanser ve nöroprotektif rollere kadar uzanmakta olup, çalışmalar NF-κB ve prostaglandin sentezi gibi yolakları inhibe ederek diyabet, obezite ve kardiyovasküler sorunları önlemedeki potansiyelini göstermektedir.^[5]^[6]

Pratik uygulamalarda karvakrol, doğal bir gıda koruyucusu ve aroma verici madde olarak hizmet eder; ayrıca patojenlere karşı geniş spektrumlu etkinliği nedeniyle kozmetiklerde koku bileşeni ve çeşitli ürünlerde dezenfektan olarak kullanılır.^[1]^[7] Uçucu yağlara dahil edilmesi, bozulmaya neden olan mikroorganizmaları kontrol ederek gıda güvenliğini artırırken, yeni araştırmalar tarımda bitki kaynaklı bir pestisit olarak ve tıpta enfeksiyonları ve kronik hastalıkları hedefleyen terapötik formülasyonlardaki rolünü incelemektedir.^[8]^[9]

Kimyasal Özellikler

Yapı ve İsimlendirme

Karvakrol, C₁₀H₁₄O moleküler formülüne sahip monoterpenoid bir fenoldür. Yapısında, 1. konumda bir hidroksil grubu, 2. konumda bir metil sübstitüenti (hidroksile göre orto) ve 5. konumda bir izopropil grubu (hidroksile göre meta) taşıyan bir benzen halkası bulunur.^[1]

Karvakrol için tercih edilen IUPAC adı 5-izopropil-2-metilfenol iken, sistematik IUPAC adı 2-metil-5-(propan-2-il)fenol’dür.^[1]^[10]

Karvakrolün yaygın eş anlamlıları arasında simofenol, izotimol ve izopropil-o-kresol bulunur.^[11]^[12]

Karvakrol, fenolik halka üzerindeki metil ve izopropil sübstitüentlerinin göreceli konumlarında farklılık gösteren timolün yapısal bir izomeridir; timolde izopropil grubu 2. konumda, metil grubu ise 5. konumdadır.^[13]

Karvakrol adı, “carvi” (karaman kimyonu için Latince, bileşiğin ilk olarak karaman kimyonu yağından izole edilmesine atfen) ile “keskin” anlamına gelen Latince kök (acr-) ve alkoller ile fenoller için kullanılan “-ol” ekinin birleşiminden türetilmiştir.^[14]

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Karvakrol, keskin ve baharatlı bir kokuya sahip, renksiz ila soluk sarı bir sıvıdır.^[1] Yoğunluğu 20°C’de 0,977 g/cm³ olup, erime noktası 1°C ve 760 mmHg’de kaynama noktası 237,7°C’dir.^[1] Kırılma indisi 20°C’de 1,523’tür.^[1]

Karvakrol suda düşük çözünürlük gösterir; 20°C’de ve pH 7’de 125 mg/L (0,125 g/L) çözünürlüğe sahiptir, bu da onu standart koşullar altında etkili bir şekilde çözünmez kılar.^[10] Etanol, dietil eter ve kloroform gibi organik çözücülerle karışabilir.^[1]

Monoterpenoid bir fenol olarak karvakrol, fenolik hidroksil grubu için 10,4’lük bir pKa değeri ile asidik karakter sergiler.^[15] Etanolde maksimum 276 nm’de ultraviyole ışığı absorbe eder (log ε ≈ 3,26).^[1] Bileşik nötr koşullar altında kararlıdır ancak havaya uzun süre maruz kaldığında oksidasyona duyarlıdır, bu da soluk sarıdan kırmızı-kahverengiye renk değişimlerine yol açabilir. Oktanol-su dağılım katsayısı (logP) 3,49’dur ve bu, lipit zarlarla etkileşimleri etkileyen önemli bir lipofilliğe işaret eder.^[1]

Doğal Kaynaklar ve Bulunuşu

Bitkilerde

Karvakrol, ağırlıklı olarak Lamiaceae familyasındaki bitkilerde bulunur ve uçucu yağlarının önemli bir bileşenini oluşturur. Origanum vulgare (kekik) bitkisinde karvakrol, tipik olarak uçucu yağın %60-80’ini oluşturur ve bitkinin karakteristik aromasından ve biyoaktivitesinden sorumlu birincil fenolik monoterpenoid olarak hizmet eder.^[16] Benzer şekilde, Thymus vulgaris (adi kekik) bitkisinde karvakrol içeriği, kültivar ve çevresel koşullara göre önemli ölçüde değişerek uçucu yağda %5 ile %75 arasında değişir. Örneğin, belirli Thymus türlerinin kemotiplerinde karvakrol baskınken, diğerlerinde izomeri olan timol öne çıkar.^[17]^[18] Bir diğer önemli Lamiaceae türü olan Origanum dictamnus (Girit kekiği), uçucu yağında %80’e varan oranda karvakrol içerir ve bu da onu zengin bir doğal kaynak yapar.^[19]

Bu birincil Lamiaceae kaynaklarının ötesinde karvakrol, timol ile birlikte genellikle %50’yi aşan oranda uçucu yağın baskın bileşeni olduğu Lippia graveolens (Meksika kekiği, Verbenaceae familyası) gibi diğer bitkilerde de bulunur.^[20] Satureja montana ve Satureja khuzestanica dahil olmak üzere Satureja cinsine ait türler de önemli bir bileşen olarak karvakrol içerir; bazı kemotiplerin uçucu yağlarında bu oran %93’e kadar ulaşır.^[21] Monarda fistulosa (yabani bergamot) bitkisinde, karvakrol içeriği uçucu yağın karvakrolce zengin kemotiplerinde %75’i aşabilir ve bitkinin tıbbi ve aromatik özelliklerine katkıda bulunur.^[22] Ek olarak karvakrol, Nigella sativa (çörek otu, Ranunculaceae familyası) uçucu yağında da bulunur ve yağın %2-12’sini oluşturur.^[23]

Bitki uçucu yağlarındaki karvakrol konsantrasyonu; kemotipler, coğrafi köken ve ekstraksiyon tekniklerine bağlı olarak önemli farklılıklar gösterir. Türler içindeki kemotipik farklılıklar, genetik faktörlerin etkisiyle karvakrol baskınlığına veya timol ile birlikte bulunmasına yol açabilir.^[18] Coğrafi ve iklimsel varyasyonlar verimi daha da modüle eder; ılıman bölgelere kıyasla Akdeniz popülasyonlarında genellikle daha yüksek karvakrol seviyeleri gözlenir.^[24] Su buharı distilasyonu gibi ekstraksiyon yöntemleri, çözücü ekstraksiyonuna göre tipik olarak daha yüksek karvakrol yüzdeleri sağlasa da, genel yağ geri kazanımı bitki olgunluğuna ve işleme koşullarına bağlıdır.^[25]

Tarihsel olarak karvakrol, Lamiaceae kaynaklarına kıyasla daha düşük konsantrasyonlarda olsa da Carum carvi (karaman kimyonu) tohumlarından ekstrakte edilmiştir ve bu durum bileşiğin 19. yüzyıldaki ilk izolasyonlarına katkıda bulunmuştur.^[26]

Diğer Organizmalarda

Karvakrol, özellikle agav fermantasyonundan elde edilen tekila gibi belirli fermente gıda ürünlerinde eser miktarda tespit edilmiştir. Agav şekerlerinin mikrobiyal fermantasyonu sırasında, karvakrol de dahil olmak üzere uçucu bileşikler yan ürün olarak ortaya çıkar ve içkinin aroma profiline katkıda bulunur; konsantrasyonlar genellikle konsantre edilmemiş örneklerde tespit eşiklerinin altında olsa da gaz kromatografisi analizi ile doğrulanmıştır.^[27]^[28]

Hayvansal kaynaklı ürünlerde karvakrol, bal arıları tarafından bitki eksüdalarından toplanan ve tükürük enzimleri ile değiştirilen reçineli bir madde olan arı propolisinde bulunur. Örneğin Brezilya yeşil propolisi, uçucu yağ fraksiyonunda β-karyofilen gibi bileşiklerin yanı sıra önemli bir bileşen olarak karvakrol içerir ve bu da materyalin antimikrobiyal özelliklerini açıklar.^[29]

Karvakrol birincil olarak bir bitki sekonder metaboliti olsa da, bitki dışı bağlamlardaki varlığı, mikrobiyal veya hayvansal süreçler yoluyla dolaylı katılımla sınırlıdır; doğal koşullar altında bakteri veya mantarlarda doğrulanmış bir endojen üretim yoktur.

Biyosentez

Bitkilerdeki Yolak

Monoterpenoid bir fenol olan karvakrol, bitkilerde öncelikle plastidlerde lokalize olan ve mevalonattan bağımsız metileritritol fosfat (MEP) yoluyla biyosentezlenir. Bu yolak, gliseraldehit-3-fosfat ve pirüvatın yoğunlaşarak 1-deoksi-D-ksiluloz 5-fosfat (DXP) oluşturmasıyla başlar; DXP daha sonra yedi enzimi içeren bir dizi indirgeme, dehidrasyon ve fosforilasyon işleminden geçerek izopentenil pirofosfat (IPP) ve izomeri dimetilallil pirofosfatı (DMAPP) üretir.^[30] IPP ve DMAPP, karvakrol gibi monoterpenoidler de dahil olmak üzere tüm izoprenoidler için evrensel beş karbonlu yapı taşları olarak hizmet eder.^[30]

MEP kaynaklı IPP ve DMAPP daha sonra bir preniltransferaz olan geranil pirofosfat sentaz (GPPS) tarafından yoğunlaştırılarak 10 karbonlu ara ürün olan geranil pirofosfatı (GPP) oluşturur. GPP daha sonra bir monoterpen sentaz olan γ-terpinen sentaz tarafından halkalaştırılarak, kekik ve mercanköşk gibi Lamiaceae türlerinde fenolik monoterpenler için anahtar asiklik öncü olan γ-terpineni üretir.^[31]

γ-terpinenin karvakrole son dönüşümü, substratı C-6 konumunda hidroksilleyerek kararsız siklohekzadienol ara ürünleri oluşturan CYP71D alt ailesine ait sitokrom P450 monooksijenazları tarafından oksidasyonu içerir. Bu ara ürünler kendiliğinden aromatizasyona uğrar ve kısa zincirli bir dehidrojenaz/redüktaz (SDR) tarafından daha da dehidrojenize edilerek bir keton oluşturulur, ardından keto-enol tautomerizmi ile karvakrol elde edilir.^[31] P450 aracılı bu adım, karvakrolün karakteristiği olan fenolik hidroksil grubunun eklenmesi için kritiktir.^[31]

MEP yolu boyunca akış ve ardından gelen karvakrol biyosentezi, ışık yoğunluğu ve kuraklık veya yüksek sıcaklık gibi abiyotik stresler dahil olmak üzere çevresel faktörler tarafından düzenlenir; bu faktörler, öncü madde tedarikini artırmak için DXS ve DXR gibi hız kısıtlayıcı enzimlerin gen ekspresyonunu yukarı regüle eder.^[32] Bu akış kontrol noktaları, bitkilerin strese yanıt olarak monoterpenoid üretimini modüle etmesine olanak tanır ve birincil metabolizmadan ödün vermeden savunma mekanizmalarını optimize eder.^[32]

Anahtar Enzimler

Bitkilerde karvakrol biyosentezi, monoterpen öncülerini fenolik bileşiğe dönüştüren bir dizi özelleşmiş enzime dayanır. İlk halkalaşma adımlarında, γ-terpinen sentaz, geranil difosfatın çok önemli bir ara ürün olan γ-terpinene dönüşümünü katalizler. Kekikten (Origanum vulgare) elde edilen OvTPS2 ile örneklendirilen bu enzim, kofaktör olarak Mn²⁺ kullanıldığında 8,71 μM’lik bir K_m ve 6,18 μmol dk⁻¹ g⁻¹ proteinlik bir V_maks dahil olmak üzere in vitro kinetik parametrelerle geranil difosfata karşı yüksek substrat özgüllüğü sergiler.^[33]

γ-terpinenin C-6 konumunda karvakrole yol açan sonraki bölge-seçici hidroksilasyonu, öncelikle CYP71 ailesinden sitokrom P450 monooksijenazları tarafından gerçekleştirilir. Kekik (Origanum vulgare) ve adi kekikte (Thymus vulgaris) tanımlanan CYP71D180 gibi bu enzimler, γ-terpinenin kararsız bir siklohekzadienol ara ürünü aracılığıyla karvakrole bölge-seçici oksidasyonunu ve ardından dehidrojenasyonunu gerçekleştirir. CYP71D180, γ-terpinen için 40,3 μM’lik bir K_m, 1658 ng mg⁻¹ s⁻¹’lik bir maksimum hız (V) ve 1,24 s⁻¹’lik bir devir sayısı (k_cat) göstererek, timol yerine karvakrole yol açan C-6 hidroksilasyonunu tercih ettiğini gösterir. Benzer şekilde, CYP71D178 hem timol hem de karvakrol üretebilir; 37,2 μM’lik bir K_m ve 975 ng mg⁻¹ s⁻¹’lik bir V değerine sahiptir ve pH 6,8–7,0’da optimal aktivite gösterir. Bu P450’ler, limonen ve terpinenler dahil olmak üzere geniş substrat kabulüne sahiptir, ancak izopropil grubuna göre orto- veya para-hidroksilasyona odaklanan dar ürün profilleri sergiler.^[33]^[34]

Kekikten elde edilen TvSDR1 gibi kısa zincirli bir dehidrojenaz/redüktaz, siklohekzadienol ara ürününü bir ketona oksitleyerek yolağa yardımcı olur ve karvakrole aromatizasyonu kolaylaştırır; bu enzim nanedeki benzer redüktazlarla %79 özdeşlik paylaşır ve Escherichia coli ve Nicotiana benthamiana‘da CYP71 enzimleri ile birlikte ifade edildiğinde aktivite gösterir. Bu sentazların ve P450’lerin transkript seviyleri, kekik kültivarları genelinde qRT-PCR ile belirlendiği üzere, glandüler trikomlardaki karvakrol birikimi ile güçlü bir korelasyon gösterir.^[34]

Bu enzimleri kodlayan anahtar genler klonlanmış ve işlevsel olarak doğrulanmıştır. 2011 yılında, bir O. vulgare glandüler trikom cDNA kütüphanesinden yedi terpen sentaz geni (Ovtps1–Ovtps7) izole edilmiş ve Ovtps2’nin E. coli‘de heterolog ekspresyon yoluyla birincil γ-terpinen üreticisi olduğu doğrulanmıştır. CYP71D genleri (örneğin, CYP71D178–182), kekik kültivarlarından RACE-PCR kullanılarak klonlanmış ve in vitro ve in planta aktiviteleri doğrulamak için Saccharomyces cerevisiae ve Arabidopsis thaliana‘da ifade edilmiştir; CYP71D180v1 varyantlarının karvakrol üretimini tercih ettiği substrat özgüllükleri ortaya konmuştur. Bu klonlama çalışmaları, yüksek üretim yapan hatlarda karvakrol ile ilgili P450’ler için μg RNA başına 85.000’e varan kopya sayıları ile dokuya özgü ekspresyonu vurgulamıştır.^[33]

Kimyasal Sentez

Endüstriyel Yöntemler

Karvakrolün birincil endüstriyel üretimi, önemli bir bileşen olarak bulunduğu kekik (Origanum vulgare) ve adi kekik (Thymus vulgaris) gibi bitkilerden uçucu yağların ekstraksiyonuna dayanır. En yaygın benimsenen yöntem olan su buharı distilasyonu, kurutulmuş bitki materyalinden buhar geçirilerek yağların uçucu hale getirilmesini ve yoğunlaştırılmasını, ardından ayrıştırılmasını içerir. Bu işlem, bitki çeşidine ve yetiştirme koşullarına bağlı olarak %50-80 oranında karvakrol içeren uçucu yağlar verir; yüksek karvakrol içeren kültivarların seçici ıslahı nedeniyle kekik yağları genellikle daha yüksek konsantrasyonlara ulaşır. Heksan gibi polar olmayan çözücülerin kullanıldığı çözücü ekstraksiyonu, bitki kalıntılarından daha yüksek geri kazanım oranları için alternatif veya tamamlayıcı bir teknik olarak hizmet eder, ancak gıda uygulamaları için çözücü kalıntılarını gidermek üzere ek saflaştirma gerektirir. Bu doğal ekstraksiyon yöntemleri, aroma, koku ve antimikrobiyal taleplerini karşılamak için bol miktarda bulunan bitkisel kaynaklardan yararlanarak ticari karvakrol arzının çoğunluğunu oluşturur.^[35]^[36]^[37]

Özellikle tutarlı saflık ve ölçeklenebilirlik için doğal ekstraksiyonu desteklemek üzere sentetik yollar geliştirilmiştir. Yerleşik bir endüstriyel yöntem, o-kresolün zeolit bazlı katalizörler üzerinde propilen ile transalkilasyonunu içerir; bu işlem gaz fazında 300-400°C sıcaklıklarda ve atmosferik basınçta gerçekleştirilir. Bu Friedel-Crafts tipi alkilasyon, izopropil grubunu o-kresoldeki hidroksile orto konumunda seçici olarak ekler ve optimize edilmiş koşullar altında %90’ı aşan dönüşümlerle karvakrol verirken, katalizör asitliği kontrolü yoluyla di- veya polialkilasyon yan ürünlerini en aza indirir. H-ZSM-5 gibi zeolitler, şekil seçiciliği ve kararlılık sağlayarak büyük ölçekli üretim için sabit yataklı reaktörlerde sürekli çalışmayı mümkün kılar.^[38]^[39]

Diğer bir sentetik yaklaşım, kağıt endüstrisinin bir yan ürünü olan p-simenin, izopropil sübstitüentine bitişik metil grubunda hidroksilasyon yoluyla karvakrole seçici oksidasyonudur. Bu, 50-150°C’de aktif karbon üzerine desteklenmiş bakır bazlı sistemler gibi heterojen metal katalizörleri ile oksidan olarak hava kullanılarak veya daha ılıman koşullar için manganez porfirinleri gibi geçiş metal komplekslerinin varlığında hidrojen peroksit ile gerçekleştirilebilir. Verimler, hassas oksijen dozajı ve katalizör tasarımı yoluyla kinonlara aşırı oksidasyondan kaçınılarak, optimize edilmiş hava bazlı sistemlerde %80’in üzerinde seçicilikle %50-70’e ulaşır. Bu yöntem, ucuz p-simeni değerlendirerek fenolik ham maddelere olan bağımlılığı azaltır.^[40]^[41]

Gelişmekte olan biyoteknolojik yöntemler, mühendislik ürünü mikroorganizmalarla mikrobiyal fermantasyon yoluyla sürdürülebilir alternatifler sunmaktadır. 2025 itibarıyla, yağlı maya Yarrowia lipolytica suşları, γ-terpinen sentaz ve sitokrom P450 hidroksilazları kodlayanlar gibi karvakrol biyosentez yolundan bitki kaynaklı genleri ifade edecek şekilde genetik olarak değiştirilmiş ve glikoz veya gliserol ham maddelerinden de novo üretime olanak sağlanmıştır. 5 L’lik biyoreaktörlerdeki fermantasyon, optimizasyondan sonra 61 mg/L’ye kadar karvakrol titrelerine ulaşırken, süreç iyileştirmeleri iki fazlı ekstraksiyon yoluyla yolak akışına ve toksisite azaltımına odaklanmaktadır. Bu yaklaşımlar çevresel faydaları nedeniyle ilgi görmektedir, ancak ölçeklendirme, aşağı akış geri kazanım maliyetleri nedeniyle zorlu olmaya devam etmektedir.^[42]

Üretim yolu ne olursa olsun, gıda sınıfı uygulamalar için karvakrolün %98’i aşan saflık standartlarını karşılaması gerekir; bu da tipik olarak timol ve küçük terpenler gibi izomerlerden ayırmak için vakum altında fraksiyonel distilasyonla elde edilir. Bu adım, aroma verici madde veya koruyucu olarak kullanım için biyoaktiviteyi korurken, ağır metaller ve kalıntı çözücüler gibi safsızlıklar için yasal sınırlara uyumu sağlar.^[43]^[44]

Laboratuvar Sentezi

Karvakrol sentezlemek için klasik laboratuvar yöntemlerinden biri, p-simenin sülfürik asit ile sülfonasyonunu içerir; bu işlem p-izopropil toluen-2-sülfonik asit oluşturur, ardından sülfonik asit grubunu yer değiştirmek ve karvakrol elde etmek için potasyum hidroksit ile füzyon yapılır. Bu 19. yüzyıl yaklaşımı tipik olarak yaklaşık %60’lık bir verim sağlar ve araştırma ortamlarında küçük ölçekli hazırlık için basit bir yol olmaya devam eder.^[45]^[46]

Yerleşik bir diğer yol, karvonun selenyum veya destekli paladyum ile katalize edilen dehidrojenasyon yoluyla aromatizasyonudur; bu işlem karvonun siklohekzenon yapısını karvakrolün fenolik halkasına dönüştürür. Bu stereospesifik süreç, halka kapanması ve dehidrasyon adımları sırasında kiral merkezdeki konfigürasyonu korur ve hidrojen atmosferinde Pd/Al₂O₃ kullanılarak optimize edilmiş koşullar altında %70’e varan verimlere ulaşır.^[47]

p-Simenden başlayan çok adımlı bir dizi alternatif bir sentetik yol sağlar: izopropil sübstitüentine orto konumunda bir nitro grubu eklemek için nitrasyon, asit içinde kalay veya demir kullanılarak nitro grubunun bir amine indirgenmesi ve ardından sodyum nitrit ile diazotizasyon ve diazonyumun bir hidroksil grubu ile değiştirilmesi için hidroliz, yaklaşık %40 genel verimle karvakrol sağlar. Bu yöntem laboratuvar ortamlarında sübstitüsyon modelleri üzerinde hassas kontrol sağlar.^[48]

Modern yeşil laboratuvar sentezleri, karvon gibi kiral ara ürünlerin veya ilgili monoterpenoidlerin Candida antarctica veya Pseudomonas fluorescens gibi kaynaklardan elde edilen lipazlar kullanılarak enzimatik çözünürlüğü gibi sürdürülebilirliği vurgular; bu da atığı azaltılmış ve daha ılıman koşullarla karvakrole yönelik sonraki adımlar için enantiyosaf başlangıç materyalleri sağlar.^[49]

Timol ve karvakrol, fenolik monoterpenoidler olarak yapısal benzerlikleri paylaşır.^[48]

Biyolojik Aktiviteler

Antimikrobiyal Özellikler

Karvakrol, fenolik yapısı ve hidrofobik özellikleri sayesinde bir dizi patojenik bakteri, mantar ve virüsü etkili bir şekilde hedef alarak geniş spektrumlu antimikrobiyal aktivite sergiler. Staphylococcus aureus gibi Gram-pozitif türler için tipik olarak 0,03 ila 0,5 mg/mL ve Escherichia coli gibi Gram-negatif türler için 0,1 ila 1 mg/mL arasında değişen minimum inhibitör konsantrasyonları (MİK) ile hem Gram-pozitif hem de Gram-negatif bakterilere karşı güçlü inhibisyon gösterir. Örneğin çalışmalar, S. aureus için 0,125 mg/mL ve E. coli için 0,15–0,45 mg/mL MİK değerleri bildirmiş ve çeşitli suşlarda bakteriyel büyümeyi bozmada etkinliğini vurgulamıştır.^[3]^[50]^[51]

Mantarlara karşı karvakrol, özellikle Candida albicans ve Aspergillus türlerini 0,06–0,25 mg/mL MİK değerleri ile inhibe ederek güçlü antifungal etkiler gösterir. Spesifik veriler arasında C. albicans için 0,064–0,125 mg/mL ve Aspergillus flavus için yaklaşık 0,1 mg/mL’lik bir MİK değeri yer alır ve bu da onu çeşitli bağlamlarda mantar patojenlerini kontrol etmek için umut verici bir doğal ajan yapar. Bileşiğin etki mekanizması öncelikle hidrofobikliğini içerir; bu özellik mikrobiyal hücre zarlarına nüfuz etmesini sağlayarak geçirgenliği artırır, potasyum iyonları gibi hücresel içeriklerin sızmasına neden olur ve ATP sentezini inhibe eder. Bu çok hedefli bozulma, Grup A Streptokok gibi bakterilerde karvakrole dirençli mutantlar indükleme girişimlerinin başarısız olmasıyla görüldüğü üzere, direnç gelişimi gözlenmeden hızlı hücre ölümüne yol açar.^[3]^[52]^[53]^[54]^[55]

Karvakrol ayrıca timol veya öjenol gibi bileşiklerle birleştirildiğinde sinerjistik etkiler göstererek bakteriyel biyofilmlere karşı aktiviteyi artırır; örneğin, kombinasyonlar Pseudomonas aeruginosa‘da biyofilm oluşumunu %70–77 oranında azaltmış ve Salmonella Typhimurium biyofilmlerine karşı güçlendirme göstermiştir. 2020 tarihli bir çalışma, bu tür sinerjiler yoluyla Pseudomonas syringae biyofilmlerinin kontrolünün iyileştiğini göstermiş ve karvakrolün inatçı enfeksiyonlarla mücadeledeki rolünün altını çizmiştir. 2024 tarihli bir inceleme de dahil olmak üzere son araştırmalar, özellikle SARS-CoV-2 viral zarfının bozulması ve spike protein etkileşimlerinin inhibisyonu yoluyla antiviral potansiyelini vurgulamış ve in silico bağlanma afiniteleri COVID-19 varyantlarına karşı etkinliğini desteklemiştir.^[56]^[57]^[58]^[59]

Antioksidan ve Anti-enflamatuar Etkiler

Karvakrol, çeşitli deneylerde tipik olarak 20 ila 50 μM arasında değişen bir IC50 değeri ile DPPH radikallerini inhibe etme kapasitesiyle in vitro olarak gösterildiği üzere, öncelikle serbest radikalleri süpürme yeteneği yoluyla güçlü antioksidan aktivite sergiler.^[60] Bu süpürücü etki, reaktif oksijen türlerini (ROS) nötralize ederek oksidatif stresi hafifletmeye yardımcı olur. Ek olarak karvakrol, hücresel modellerde lipit peroksidasyonunu inhibe ederek malondialdehit seviyelerini azaltır ve oksidatif zorluklar sırasında zar bütünlüğünü korur.^[5]

Karvakrolün antioksidan mekanizmaları, fenolik hidroksil grubunu ROS’u stabilize etmek için bağışlamayı ve böylece oksidatif hasarın zincirleme reaksiyonlarını kesintiye uğratmayı içerir. Ayrıca demir ve bakır gibi pro-oksidan metal iyonlarını şelatlayarak hidroksil radikalleri üreten Fenton reaksiyonlarını katalizlemelerini önler. Ayrıca karvakrol, Nrf2 sinyal yolunu yukarı regüle ederek, oksidatif saldırılara karşı hücresel savunmayı güçlendirmek için hem oksijenaz-1 (HO-1) ve NAD(P)H kinon oksidoredüktaz 1 (NQO1) gibi aşağı akış antioksidan enzimlerin ekspresyonunu artırır.^[61]

Anti-enflamatuar etkiler açısından karvakrol, pro-enflamatuar gen ekspresyonunu yönlendiren önemli bir transkripsiyon faktörü olan immün hücrelerde NF-κB aktivasyonunu baskılar. LPS ile uyarılmış RAW 264.7 makrofajlarında, 10-100 μM dozlarında karvakrol ile tedavi, TNF-α ve IL-6 gibi sitokinlerin üretimini önemli ölçüde azaltarak enflamatuar yanıtları hafifletir.^[62]^[63]

Asetamiprid gibi hepatotoksinlerin indüklediği oksidatif stres sıçan modellerinde yapılan in vivo çalışmalar, karvakrolün DNA fragmantasyon seviyeleri gibi DNA hasarı belirteçlerini azaltarak karaciğer koruyucu etkiler gösterdiğini, buna karşın 2025 tarihli bir araştırmada kendisinin genotoksisite sergilemediğini göstermiştir. Bu koruma, olumsuz etkiler olmaksızın azaltılmış oksidatif yük ve korunmuş karaciğer mimarisi ile bağlantılıdır.^[64]

Karvakrol, emülsiyonlar gibi model gıda matrislerinde gözlemlendiği üzere, depolama ve işleme sırasında çoklu doymamış yağların peroksidasyona karşı stabilitesini uzatarak gıda sistemlerinde C ve E vitaminleri ile sinerji gösterir ve genel antioksidan kapasiteyi artırır.^[65]

Diğer Terapötik Potansiyeller

Karvakrol, kaspaz-3 aktivasyonu ve mitokondriyal fonksiyonun bozulması yoluyla apoptozu indüklediği kolon kanseri modelleri başta olmak üzere umut verici antikanser potansiyeli göstermiştir. HCT116 ve HT29 gibi insan kolon kanseri hücre hatlarında, karvakrol tedavisi Bax ve sitokrom c gibi pro-apoptotik proteinlerin ekspresyonunun artmasına neden olurken, anti-apoptotik Bcl-2’yi aşağı regüle eder; bu da tipik olarak 50 ila 200 μM arasında değişen konsantrasyonlarda hücre döngüsü durması ve azalmış proliferasyon ile sonuçlanır.^[66]^[67]

Preklinik antidiyabetik çalışmalarda karvakrol, glikoz alımını iyileştirerek ve insülin direnci belirteçlerini azaltarak streptozotosin ile indüklenen diyabetik farelerde insülin duyarlılığını ve glikoz toleransını artırır. Ayrıca, modele bağlı olarak yaklaşık 15-125 μg/mL IC50 değerleri ile karbonhidrat sindiriminde önemli bir enzim olan α-glukosidaz aktivitesini inhibe ederek tokluk hiperglisemisini hafifletir.^[68]^[69]

Karvakrolün nöroprotektif etkileri, amiloid-β (Aβ1-42) agregasyonunu azalttığı ve ilişkili sinaptik bozuklukları hafiflettiği Alzheimer hastalığı modellerinde gözlemlenmiştir. Sıçan hipokampal dilimlerinin kullanıldığı 2023 tarihli in vitro ve ex vivo çalışmalarda, düşük mikromolar konsantrasyonlardaki karvakrol, plak oluşumunu sınırlayan anti-fibrillojenik özellikler sergilerken, Aβ tarafından bozulan uzun vadeli potansiyasyonu (LTP) eski haline getirmiştir.^[70]^[71]

Karvakrol, endotel hücrelerinde kolesterol oksidasyonunu inhibe ederek ve böylece düşük yoğunluklu lipoproteine (LDL) yönelik oksidatif hasarı azaltarak kardiyoprotektif aktivite gösterir. Hücre bazlı deneylerde karvakrol, diğer doğal antioksidanlarla karşılaştırılabilir bir şekilde doza bağlı olarak endotel aracılı LDL oksidasyonunu baskılar ve bu da ateroskleroz ilerlemesini önlemeye yardımcı olur.^[72]^[73]

2025 yılına kadar olan preklinik veriler, karvakrolün lipit metabolizmasını düzenleyen ve adipogenezi inhibe eden peroksizom proliferatör-aktive reseptör (PPAR) yolakları dahil olmak üzere adiposit gen ekspresyonunun modülasyonu yoluyla anti-obezite etkilerini göstermektedir. Yüksek yağlı diyetle beslenen farelerde, oral karvakrol uygulaması (50 mg/kg), adipositlerde PPAR aktivasyonu yoluyla yağ asidi oksidasyonunu artırırken, C/EBPα ve SREBP-1 gibi adipojenik faktörleri aşağı regüle ederek visseral yağ birikimini ve vücut ağırlığı artışını azaltmıştır.^[74]^[75]

Ek olarak karvakrol, Freund adjuvanı ile indüklenen artrit gibi preklinik modellerde anti-artritik etkiler göstermiştir.^[76]

Uygulamalar ve Kullanımlar

Gıda ve Koruma Alanında

Karvakrol, gıda endüstrisinde doğal bir aroma verici madde olarak, özellikle kekik ve adi kekikten elde edilen baharatlarda karakteristik baharatlı ve fenolik notaları artırarak hizmet eder. Genellikle unlu mamuller, alkolsüz içecekler ve sakız gibi ürünlerde 10 ila 30 ppm arasında değişen düşük konsantrasyonlarda dahil edilir ve burada diğer tatları bastırmadan genel aromaya katkıda bulunur.^[77] Bu seviyeler, karvakrolün uçucu bileşiklerin %94’üne kadarını oluşturduğu Origanum vulgare esansiyel yağlarının duyusal profilini taklit etmedeki rolüyle uyumludur.^[3]

Aroma vermenin ötesinde karvakrol, bakteriyel hücre zarlarını bozmak için antimikrobiyal aktivitesinden yararlanarak et ve süt ürünleri gibi çabuk bozulan gıdalarda mikrobiyal bozulmayı inhibe ederek koruyucu özellikler sergiler. Örneğin, kıyılmış tavuk etinde, yüksek hidrostatik basınç işlemi ile birleştirilen %0,5–1 karvakrol uygulaması, Listeria monocytogenes popülasyonlarında 5-log’dan fazla azalma sağlayarak raf ömrünü önemli ölçüde uzatmıştır.^[78] Benzer etkiler süt sistemlerinde de gözlenmiştir, ancak albümin gibi proteinlere bağlanma düşük sıcaklıklarda etkinliğini modüle edebilir.^[79] Bu koruma mekanizması, daha geniş antimikrobiyal etkileriyle kısmen örtüşmekle birlikte, sentetik katkı maddeleri olmadan patojen büyümesini önlemek için gıda matrislerinde özellikle değerlidir.

2025 yılı itibarıyla son gelişmeler, içecekler gibi su bazlı gıdalarda gelişmiş dağıtım sağlamak için karvakrolün doğasında var olan düşük suda çözünürlüğün (25°C’de 0,11–0,83 g/L) üstesinden gelmek üzere karvakrol nanoemülsiyonlarına odaklanmıştır. Çalışmalar, nanoemülsifiye karvakrolün kararlılığı ve antimikrobiyal gücü koruduğunu, 200 nm’nin altındaki damlacık boyutlarının sıvı formülasyonlarda dispersiyonu ve biyoyararlanımı iyileştirdiğini göstermektedir.^[80]^[81] Bu formülasyonlar, duyusal özellikleri korurken gereken dozu azaltarak içime hazır ürünler için uygun hale getirir.

Yasal çerçeveler karvakrolün gıdada kullanımını desteklemektedir; ABD FDA, 1960’larda FEMA onayıyla “Genel Olarak Güvenli Kabul Edilen” (GRAS) statüsünü vererek aroma verici ve koruyucu olarak uygulanmasına izin vermiştir.^[82] Avrupa Birliği’nde karvakrol, (EC) No 1334/2008 sayılı Tüzük kapsamında bir aroma maddesi olarak yetkilendirilmiş ve (EU) No 793/2012 sayılı Komisyon Uygulama Tüzüğü’nün Ek I’inde listelendiği üzere iyi üretim uygulamalarına uygun olarak izin verilmiş, böylece potansiyel duyusal aşırı yüklemeyi sınırlarken güvenliği sağlamıştır. Ek olarak, karvakrolün güçlü aromatik profili, işlenmiş gıdalarda lipit oksidasyonundan kaynaklananlar gibi kötü tatları maskelemeye yardımcı olarak, temel ürün tadını değiştirmeden genel kabul edilebilirliği artırır.^[83]

İlaç ve Tıp Alanında

Karvakrol, farmasötik formülasyonlara öncelikle, patojenlere karşı antimikrobiyal aktiviteyi teşvik ederek ve sindirim sistemindeki iltihabı azaltarak bağırsak sağlığını desteklemek için kullanılan kekik yağı kapsüllerinin bir bileşeni olarak dahil edilir. Bu kapsüller tipik olarak %50-85 karvakrol içeriğine standardize edilmiş emülsifiye kekik yağı içerir ve gastrointestinal tahrişi en aza indirmek için yemeklerle birlikte iki veya üç doza bölünmüş günlük 100 ila 200 mg doz önerilir. Küçük bir klinik çalışma, bağırsak paraziti olan katılımcılara altı hafta boyunca günde üç kez 200 mg emülsifiye kekik yağı (toplam günlük 600 mg) uygulamış, belirli parazitlerin elimine edildiğini ve önemli bir yan etki olmaksızın bağırsak mikrobiyal dengesinin iyileştiğini göstermiştir.^[84]

Klinik uygulamalarda karvakrol, özellikle Candida albicans biyofilmlerini hedef alan antifungal özellikleri sayesinde oral kandidiyaza karşı umut vaat etmiştir. 2024 tarihli bir in vitro çalışma, karvakrol uçucu yağını tek başına ve nistatin ile kombinasyon halinde değerlendirmiş, biyofilm oluşumunun ve canlılığının önemli ölçüde inhibe edildiğini, kombinasyonun nistatin monoterapisine kıyasla %90’a varan azalma sağladığını ortaya koyarak topikal veya yardımcı oral tedaviler için artırılmış etkinlik önermiştir. Oral kandidiyazda özellikle karvakrol için faz II denemeleri sınırlı kalsa da, bu bulgular geleneksel antifungallere dirençli mantar enfeksiyonlarının yönetimindeki potansiyelini desteklemektedir.^[85]

Karvakrolün zayıf sulu çözünürlüğü ve hızlı metabolizmasıyla ilgili zorlukları ele almak için, kapsamlı ilk geçiş hepatik etkileri nedeniyle aksi takdirde %10’dan az olan oral biyoyararlanımını artırmak üzere lipozomal kapsülleme geliştirilmiştir. Soya lesitini gibi fosfolipitlerin kullanıldığı lipozomal formülasyonlar karvakrolü stabilize ederek bağırsak emilimini ve sürekli salınımı iyileştirir; bu durum, kapsülleme verimliliğinin %66-71’e ulaştığı ve simüle edilmiş gastrointestinal koşullarda uzun süreli antimikrobiyal aktiviteye yol açtığı nanopartikül çalışmalarında gösterilmiştir. Bu dağıtım sistemleri, anti-enflamatuar tedaviler gibi sistemik maruziyet gerektiren terapötik uygulamalar için özellikle değerlidir.^[5]^[86]^[87]

Veteriner tıbbında karvakrol, Salmonella enfeksiyonlarıyla mücadele etmek için kümes hayvanı yemlerinde antimikrobiyal katkı maddesi olarak kullanım için onaylanmıştır; Avrupa Birliği düzenlemeleri, 2006 yılında antibiyotik büyüme destekleyicilerinin yasaklanmasının ardından 2010’ların başından beri karvakrol (genellikle timol ile kombine) içeren preparatlara izin vermektedir. (EU) 2020/996 ve (EU) 2023/650 sayılı Komisyon Uygulama Tüzükleri, tavuklar ve hindiler dahil olmak üzere kümes hayvanlarında kullanım için karvakrol ve timol (%12–16 karvakrol ile) içeren preparatları 105 mg/kg tam yeme (13–17 mg/kg karvakrole eşdeğer) kadar dozlarda yetkilendirmekte, kontrollü denemelerde çekal içerikteki Salmonella enterica kolonizasyonunu 2 log CFU/g’ye kadar azaltmaktadır. Bu uygulama, direnci teşvik etmeden hayvan sağlığını ve gıda güvenliğini artırır.^[88]^[89]

2022’den 2025’e kadar olan son antiviral araştırmalar, öncelikle PLpro gibi SARS-CoV-2 proteazlarının inhibisyonu ve konakçı ACE2 reseptörleri ile etkileşimler yoluyla karvakrolün COVID-19 için yardımcı bir tedavi olarak potansiyelini vurgulamaktadır. 2022 tarihli bir klinik çalışma, COVID-19 hastalarında modifiye edilmiş bir karvakrol bileşiğini test etmiş, yardımcı olarak kullanıldığında viral yükte ve semptom şiddetinde azalma bildirmiş ve kohortta ciddi bir yan etki gözlenmemiştir. İn silico ve in vitro veriler, karvakrolün viral hedeflere bağlanma afinitesini daha da doğrulayarak onu standart antivirallerle kombinasyon halinde destekleyici bir doğal ajan olarak konumlandırmaktadır.^[90]^[91]^[92]

Diğer Endüstriyel Kullanımlar

Karvakrol, parfümlerde ve sabunlarda önemli bir koku bileşeni olarak hizmet eder; endüstriyel kokularda ve ev ürünlerinde koku kompozisyonlarını geliştiren aromatik, fenolik, baharatlı ve otsu bir profil kazandırır.^[93] Sabun formülasyonlarındaki stabilitesi, önemli bir bozulma olmadan etkili bir şekilde dahil edilmesini sağlar.^[93] Ek olarak karvakrol, bakteri ve mantarlara karşı geniş spektrumlu inhibitör etkileri nedeniyle sabunlar ve losyonlar gibi antimikrobiyal kozmetik ürünlerde, cilt bakımı ve koruma iddialarını desteklemek için genellikle seyreltilmiş formülasyonlarda ağırlıkça %0,1 ila %1 konsantrasyonlarında kullanılır.^[94]

Tarımda karvakrol, fümigant ve temas toksisitesi ve kovuculuk yoluyla Myzus persicae gibi yaprak bitlerine karşı insektisit aktivite göstererek doğal bir biyopestisit alternatifi olarak hareket eder; etkili düşük konsantrasyonlar yaprak biti ölümünü ve yerleşmesini azaltır.^[95] Ayrıca bitki patojeni mantarlara karşı antifungal özellikler sergiler, önemli bir fitotoksisite olmaksızın ekinlerde çökerten (damping-off) gibi hastalıkları kontrol etmek için büyümeyi ve miselyal gelişimi inhibe eder.^[96] Bu uygulamalar, uçucu yağlardan elde edilen karvakrolün çevre dostu profili ve biyokimyasal bir pestisit olarak potansiyel düzenleyici desteği ile tanındığı entegre zararlı yönetimi uygulamalarıyla uyumludur.^[97]^[10]

Bir polimer katkı maddesi olarak karvakrol, polipropilen gibi plastiklerde bir antioksidan olarak işlev görür; termo-oksidatif bozulmayı hafifletmek ve zamanla malzeme bütünlüğünü korumak için eriyik işleme sırasında %8’e (80 g/kg) varan seviyelerde dahil edilir.^[98] Bu dahil etme, polimeri çevresel stres faktörlerine karşı stabilize etmenin yanı sıra, ambalaj uygulamalarında ek antimikrobiyal faydalar için kontrollü salınımı da mümkün kılar.^[98]

Karvakrol, temizlik ürünlerinde ev spreylerinde bir dezenfektan bileşeni olarak kullanılır; burada dodesildimetilamonyum klorür gibi kuaterner amonyum bileşikleri ile sinerji yoluyla etkinliği artırır ve Escherichia coli ve Bacillus cereus gibi patojenlere karşı 4 saatin altında hızlı bakterisidal azalmalar (>4-log10) sağlar.^[99] Bu kombinasyon, yüzey sanitasyonu için spektrum kapsamını genişletirken aktif bileşenlerin daha düşük konsantrasyonlarda kullanılmasına izin verir.^[99]

Yeni araştırmalar, bitki kaynaklı biyo-tabanlı kimyasallara geçişin ortasında sürdürülebilir yakıt sentezi için monoterpenoid yapısından yararlanarak, terpen dönüşüm yolları aracılığıyla biyoyakıt üretiminde bir öncü olarak karvakrolü incelemektedir.^[100]

Güvenlik, Toksikoloji ve Yasal Statü

Toksisite Profili

Karvakrol, Osborne-Mendel sıçanlarında 810 mg/kg vücut ağırlığı (95% güven sınırları: 710-920 mg/kg) LD50 değeri ile oral yolla orta derecede akut toksisite gösterir; bu çalışma, mısır yağı içinde madde uygulanan her cinsiyetten 10 sıçandan oluşan grupları içermektedir. Dermal maruziyet, memelilerde 2.700 mg/kg vücut ağırlığını aşan bir LD50 ile düşük akut toksisiteye işaret eder ve bu da tipik koşullar altında cilt temasından kaynaklanan riskin minimal olduğunu düşündürür. Temel değerlendirmelerde önemli bir soluma toksisitesi verisi tanımlanmamıştır, ancak genel akut maruziyet profilleri karvakrolü yutulduğunda zararlı olarak sınıflandırırken, dermal olarak daha düşük riskler oluşturduğunu belirtir.^[10]

Kronik etkiler açısından karvakrol, Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından kanserojen olarak sınıflandırılmamıştır ve ilgili seviyelerde muhtemel, olası veya doğrulanmış insan kanserojeni olarak tanımlanan hiçbir bileşeni yoktur. Sıçanlarda (yapısal olarak benzer timolden çapraz okuma, OECD 422 kılavuzu) erkeklerde 43 güne kadar ve dişilerde emzirme dönemi boyunca 200 mg/kg vücut ağırlığı/gün dozuna kadar uygulanan kombine tekrarlanan doz ve üreme/gelişim toksisitesi tarama testi, histopatolojik değişikliklerin yokluğuna dayanarak sistemik toksisite için 8 mg/kg vücut ağırlığı/gün’lük bir gözlemlenebilir etki görülmeyen seviye (NOEL) belirlemiştir. Daha yüksek dozlarda (40 mg/kg/gün ve üzeri), etkiler arasında ön mide epitelyal hiperplazisi ve timus atrofisi yer almış, ancak kanserojen potansiyel gözlenmemiştir. Karaciğer etkileri, tutarlı enzim yükselmesi olmaksızın en yüksek dozdaki bir hayvanda hafif konjesyonla sınırlı kalmıştır.^[101]^[102]

Karvakrol, özellikle %1’i aşan konsantrasyonlarda cilt tahrişi ve alerjenite potansiyeli sergiler; burada fenolik yapısı nedeniyle tahriş edici kontakt dermatite neden olabilir. Kekik yağı gibi karvakrolce zengin uçucu yağlara maruz kalan insanlarda, doğrudan uygulama üzerine egzama veya kabuklanma olarak kendini gösteren nadir alerjik kontakt dermatit vakaları rapor edilmiştir. Ancak, koku kullanımı için yapılan güvenlik değerlendirmelerinde karvakrol, düşük maruziyet seviyelerinde (900 µg/cm²’nin altında) önemli bir cilt hassasiyeti endişesi olarak kabul edilmez. Belgeye dayalı önemli bir solunum veya sistemik alerjik etki yoktur.^[103]

Üreme ve gelişim toksisitesi verileri, orta düzeydeki maruziyetlerde düşük riske işaret etmektedir. Bahsedilen OECD 422 çalışmasında (timolden çapraz okuma), sıçanlarda 8 mg/kg vücut ağırlığı/gün NOEL değerinde üreme performansı, doğurganlık veya yavru gelişimi üzerinde hiçbir olumsuz etki gözlenmemiştir; daha yüksek dozlar ebeveyn sistemik organlarını etkilemiş ancak üreme son noktalarını doğrudan etkilememiştir. Karvakrol üzerine yapılan sınırlı doğrudan çalışmalar, test edilen sınırlara kadar olan dozlarda hayvan modellerinde teratojenik veya embriyotoksik etkilerin olmadığını doğrulamaktadır.^[102]

Karvakrol, atılım için glukuronid ve sülfat türevlerine yol açan konjugasyon yolları aracılığıyla öncelikle karaciğerde hızlı metabolizmaya uğrar. Yavru domuzlarda oral uygulamayı takiben (~13 mg/kg vücut ağırlığı dozlarında), plazma eliminasyon yarı ömrü 1,84 ila 2,05 saat arasında değişir ve bu da hızlı temizlenmeyi ve düşük biyoakümülasyon potansiyelini destekler. İdrar ve dışkı yoluyla atılım baskındır ve minimal kalıntı gözlenir.^[6]

Yasal Onaylar

Karvakrol, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından, 1977’deki düzenleyici değişikliklerle oluşturulan onay ile 21 CFR 182.60 kapsamında listelendiği üzere, iyi üretim uygulamaları dahilinde gıdalarda sentetik aroma verici madde ve adjuvan olarak kullanım için genel olarak güvenli kabul edilir (GRAS) olarak onaylanmıştır. Bu statü, FDA’nın Gıdaya Eklenen Maddeler envanterine dahil edilmesiyle desteklenir ve aroma verme amaçlarıyla tutarlı seviyelerde gıda ürünlerine doğrudan eklenmesinin güvenliğini doğrular.

Avrupa Birliği’nde, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), karvakrolü 04.031 kayıt numarası ile AB Aroma Bilgi Sistemi (FLAVIS) altında bir aroma maddesi olarak yetkilendirmiş ve uluslararası standartlarla uyumlu güvenlik değerlendirmelerini takiben gıda ve yem uygulamalarında kullanımına izin vermiştir.^[104] Uçucu yağ preparatları gibi karvakrol içeren yem katkı maddeleri için EFSA değerlendirmeleri, hedef hayvan türleri için 125 mg/kg tam yeme kadar güvenli dahil etme seviyeleri belirlemiş ve bu dozlarda tüketici maruziyeti veya çevre için tanımlanmış bir endişe olmadığını ortaya koymuştur.^[105]

FAO/WHO Gıda Katkı Maddeleri Ortak Uzman Komitesi (JECFA), 2000 yılındaki 55. toplantısında karvakrolü değerlendirmiş ve aroma verici ajan olarak kullanıldığında tahmin edilen mevcut diyet alım seviyelerinde güvenlik endişesi olmadığı sonucuna varmış, düşük toksisite profili ve sınırlı maruziyet nedeniyle sayısal bir kabul edilebilir günlük alım (ADI) belirlememiştir.^[12] Bu değerlendirme, güvenliği değerlendirilen gıda katkı maddeleri WHO listesine dahil edilmesini destekler.

Karvakrol, kimlik, saflık ve kalite standartlarını tanımlayan Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi (USP) ve Ulusal Formüler (NF) kapsamında bir monografa tabidir; bu, kromatografik yöntemlerle belirlendiği üzere tipik olarak %98’i aşan bir minimum tahlil içeriğini içerir ve farmasötik ve ilgili uygulamalar için uygunluğu sağlar.^[106] Farmasötik kullanım için karvakrol preparatları, ürün güvenliğini ve etkinliğini korumak için organik, inorganik ve kalıntı çözücü safsızlıkları için raporlama, tanımlama ve kalifikasyon eşiklerini belirleyen Uluslararası Uyum Konseyi (ICH) Q3 kılavuzlarına uymalıdır.