Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
Definition, Testing and Application of Aloe Vera and 
Aloe Vera Gel 
Definition 
Aloe  Vera  is  the  colourless  mucilaginous  gel obtained from the parenchymatous cells in 
the fresh leaves of Aloe vera (L) Burm. f. (Liliaceae) (1,2). 
Nomenclature 
Aloe  barbadensis  Mill.,  Aloe  chinensis  Bak.,  A.  elongata  Murray,  A.  indica  Royle,  A. 
afficinalis  Forsk.,  A. perfoliata L.,  A. rubescens DC, A. vera L.  var. littoralis König ex 
Bak.,  A.  vera  L.  var  chinesis  Berger,  A.  vulgaris  Lam.  (2­5).  Most  formularies  and 
reference books regard Aloe barbadensis Mill. As the correct species name, and Aloe vera 
(L.) Burm. f.  as a synonym.  However, according to the International Rules of Botanical 
Nomenclature, Aloe vera (L.) Burm. f.  is the legitimate name for this species (2­4).  The 
genus Aloe has also been placed taxonomically in  the family called Aloeaceae. 
The Story of Aloe Vera 
The plant Aloe Vera has a history dating back to biblical time. 
Aloe  vera  plant  is  not  a  cactus,  but  a  member  of  the  tree  lily  family,  know  as  Aloe 
barbadensis.    It  produces  a  tubular  yellow  flower  in  the  spring that  is typical of the  lily 
family. 
There are over 250 species of aloe grown around the world.  Only two species are grown 
commercially:  Aloe barbadensis Miller and Aloe aborescens.  The Aloe plant is grown 
in  warm  tropical  areas  and  cannot  survive  freezing  temperatures.    In  the  United  States, 
most of the Aloe is grown in the Rio Grande Valley of South Texas, Florida and Southern 
California.    Internationally,  Aloe  can  be  found  in  Mexico,  the  Pacific  Rim  countries, 
India, South America, Central America, the Caribbean, Australia and Africa. 
The  original use of the  Aloe  plant was in the production of Aloin, a yellow sap used for 
many  years  as  a  laxative  ingredient  by  the  pharmaceutical  industry.  Another  main 
ingredient:  Aloe  Gel,  a  clear  colorless  semi­solid  gel  that  was  also  stabilized  and 
marketed.  This Aloe Vera Gel, beginning in the 50’s, has gained respect as a commodity 
used  as  a  base  for  nutritional  drinks,  as  a  moisturizer,  and  a  healing  agent  in  cosmetics 
and OTC drugs.  Chemical analysis has revealed that this clear gel contains amino acids, 
minerals, vitamins, enzymes, proteins, polysaccharides and biological stimulators.  Public 
interest  is  Aloe  has  grown  quickly,  and  now  there  is  a  considerable  amount  of  research 
into  the  various  components  of  Aloe  to  find  our  more  about  their  properties  and  to 
characterize  these  components  so  that  more  specific  research  can  provide  clues  to  the 
“magic” that is attributed to Aloe Vera. 
For more information go to the Aloe Research studies links.
1 

---

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
Description 
Succulent,  almost  sessile  perennial  herb;  leaves  30­50  cm  long  and  10  cm  broad  at  the 
base;  colour  pea­green  (when  young  spotted  with  white);  bright  yellow  tubular  flowers 
25­35 cm in length arranged in a  slender loose spike;  stamens frequently project beyond 
the perianth tube. 
Liquid Gel from the fresh leaf 
Aloe  Vera  Gel  is  not  to  be  confused  with  the  juice,  which  is  the  bitter  yellow  exudate 
originating from the  bundle  sheath cells of the  leaf.  The drug Aloe consists of the dried 
juice. 
General appearance 
The gel is a viscous, colourless, transparent liquid. 
Organoleptic properties 
Viscous, colourless, odourless, taste slightly bitter. 
Geographical 
Probably  native  to  North  Africa  along  the  upper  Nile  in  the  Sudan,  and  subsequently 
introduced and  naturalized  in the  Mediterranean region,  most of the  tropics and warmer 
areas of the world,  including Asia, the Bahamas,  Central America, Mexico,  the southern 
United States of America, south­east Asia, and the West Indies. 
Identity Test 
NMR 
Microbiology 
The test for Samonella spp. In Aloe Vera Gel should be negative.  Acceptable maximum 
limits of the other microorganisms are as follows.  For external use: aerobic bacteria –not 
more than 10²/ml; fungi­not more  than 10²/ml; enterobacteria and certain Gram­negative 
bacteria­ not more than 10¹/ml; Staphylococcus spp. –0/ml. (Not used internally.) 
Moisture 
Contains 98.5% water 
Pesticide residues 
To be established in accordance with the national requirements.  For guidance, see WHO 
guidelines  on  quality  control  methods  for  medicinal  plants  and  guidelines  on  predicting 
dietary intake of pesticide residues. 
Heavy metals 
Recommended  lead  and  cadmium  levels  are  not  more  than  10  and  0.3  mg/kg, 
respectively, in the final dosage form. 
Radioactive residues 
For analysis of strontium­90, iodine­131, caesium­134, caesium­137, and plutonium­239, 
see WHO guidelines on quality control methods for medicinal plants.
2 

---

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
Other Tests 
Chemical  test  for  Aloe  Vera  Gel  and  tests  fro  total  ash,  acid­insoluble  ash,  alcohol­ 
soluble  residue,  foreign  organic  matter,  and  water­soluble  extracts  to  be  established  in 
accordance with the national requirements. 
Chemical assays 
Carbohydrates (0.3%), water (98.5%).  Polysaccharide composition analysis by gas­liquid 
chromatography. 
Major chemical constituents 
Aloe  Vera  Gel  consists  primarily  of  water  and  polysaccharides  (pectins,  hemicelluloses, 
glucomannan, acemannan, and mannose derivatives).  It also contains amino acids, lipids, 
sterols (lupeol, campesterol, and β­sitosterol0, tannins, and enzymes. 
Mannose 6­phosphate is a major sugar component. 
Dosage forms 
The clear mucilaginous gel.  At present no commercial preparation has been proved to be 
stable.    Because many of the  active  ingredients in the  gel appear to deteriorate  on stage, 
the  use  of  fresh  gel  is  recommended.    Preparation  of  fresh  gel:  harvest  leaves  and  wash 
them  with  water  and  a  mild  chlorine  solution.    Remove  the  outer  layers  of  the  leaf 
including  the  pericyclic  cells,  leaving  a  “fillet”  of  gel.    Care  should be  taken  not  to  tear 
the  green  rind,  which  can  contaminate  the  fillet  with  leaf  exudates.    The  gel  may  be 
stabilized by pasteurization at 75­80˚C for less than 3 minutes.  Higher temperatures held 
for longer times may alter the chemical composition of the gel. 
Medical uses 
Uses described in pharmacopoeias and in traditional systems of medicine. 
Aloe  Vera  Gel  is  widely  used  for  the  external  treatment  of  minor  wounds  and 
inflammatory  skin  disorders.    The  gel  is  used  in  the  treatment  of  minor  skin  irritations, 
including burns, bruises, and abrasions.  The gel is further used in the cosmetics industry 
as  a  hydrating  ingredient  in  liquids,  creams,  sun  lotions,  shaving  creams,  lip  balms, 
healing ointments, and face packs. 
Aloe Vera Gel has been traditionally used as a natural remedy for burns.  Aloe Vera Gel 
has  been  claimed  to  be  effectively  used  in  the  treatment  of  first­  and  second­degree 
thermal  burns  and  radiation  burns.    Both  thermal  and  radiation  burns  healed  faster  with 
less necrosis when treated with preparations containing Aloe Vera Gel.  In most cases the 
gel  must  be  freshly  prepared  because  of  its  sensitivity  to  enzymatic,  oxidative,  or 
microbial  degradation.    Aloe  Vera  Gel  is  not  approved  as  an  internal  medication,  and 
internal  administration  of  the  gel  has  not been  shown  to exert any consistent therapeutic 
effect. 
Uses  described  in  folk  medicine,  not  supported  by  experimental  or 
clinical  data.  The  treatment  of  acne,  hemorrhoids,  psoriasis,  anemia,  glaucoma,  petit 
ulcer, tuberculosis, blindness, seborrhoeic dermatitis, and fungal infections.
3 

---

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
Pharmacology 
Wound healing 
Clinical investigations suggest that Aloe Vera Gel preparations accelerate wound healing. 
In vivo studies have demonstrated that Aloe Vera Gel promotes wound healing by directly 
stimulating  the  activity  of  macrophages  and  fibroblasts.    Fibroblast  activation  by  Aloe 
Vera Gel has been reported to increase both collagen and proteoglycan synthesis, thereby 
promoting  tissue  repair.    Some  of  the  active  principles  appear  to  be  polysaccharides 
composed of several mosaccharides, predominantly mannose.   It has been suggested that 
mannose  6­phosphate,  the  principal  sugar  component  of  Aloe  Vera  Gel,  may  be  partly 
responsible  for  the  wound  factor  receptors  on  the  surface  of  the  fibroblasts  and  thereby 
enhance their activity. 
Furthermore, acemannan, a complex carbohydrate isolated from Aloe leaves,  has 
been  shown  to  accelerate  wound  healing  and  reduce  radiation­induced  skin  reactions. 
The  mechanism  of  action  of  acemannan  appears  to  be  twofold.    First,  acemannan  is  a 
potent macrophage­activating agent and therefore may stimulate the release of fibrogenic 
cytokines.    Second,  growth  factors  may  directly  bind  to  acemannan,  promoting  their 
stability and prolonging their stimulation of granulation tissue. 
The  therapeutic  effects  of  Aloe  Vera  Gel  also  include  prevention  of  progressive 
dermal  ischaemia  caused  by  burns,  frostbite,  electrical  injury  and  intra­arterial  drug 
abuse.  In  vivo,  analysis  of  the  injuries  demonstrates  that  Aloe  Vera  Gel  acts  as  an 
inhibitor  of  thromboxane  A2,  a  mediator  of  progressive  tissue  damage.    Several  other 
mechanisms  have  been  proposed  to  explain  the  activity  of  Aloe  Vera  Gel,  including 
stimulation  of  the  complement  linked  to  polysaccharides,  as  well  as  the  hydrating, 
insulating, and protective properties of the gel. 
Because many of the active ingredients appear to deteriorate on storage, the use of 
fresh  gel  is  recommended.    Studies  of  the  growth  of  normal  human  cells  in  vitro 
demonstrated that  cell growth and attachment were  promoted by exposure to fresh Aloe 
Vera leaves, whereas a stabilized Aloe Vera Gel preparation was shown to be cytotoxic to 
both normal and tumour cells.  The cytotoxic effects of the stabilized gel were thought to 
be due the addition of other substances to the gel during processing. 
Anti­inflammatory 
The  anti­inflammatory  activity  of  Aloe  Vera  Gel  has  been  revealed  by  a  number  of  in 
vitro and in vivo studies (See studies section).  Fresh Aloe Vera Gel significantly reduced 
acute  inflammation  in  rats  (carrageenin­induced  paw  oedema),  although  no  effect  on 
chronic  inflammation  was  observed.    Aloe  Vera  Gel  appears  to  exert  its  anti­ 
inflammatory  activity  through  bradykinase  activity  and  thromboxane  B2  and 
prostaglandin  F2  inhibition.    Furthermore,  three  plant  sterols  in  Aloe  Vera  Gel  reduced 
inflammation  by  up  to  37%  in  croton  oil­induced  oedema  in  mice.    Lupeol,  one  of  the 
sterol compounds found in Aloe Vera, was the most active and reduced inflammation in a 
dose­dependent  manner.    These  data  suggest  that  specific  plant  sterols  may  also 
contribute to the anti­inflammatory activity of Aloe Vera Gel. 
Burn treatment 
Aloe  Vera  Gel has been  used  for the  treatment  of  radiation  burns.   Healing of radiation 
ulcers  was  reported  in  one  study  in  patients  treated  with  Aloe  Vera cream,  although the 
fresh  gel  was  more  effective  than the  cream.    Complete  healing was reported in another 
study, after treatment with fresh Aloe Vera Gel, in patients with radiation burns.  Twenty­ 
seven  patients  with  partial­thickness  burns  were  treated  with  Aloe  Vera  Gel  in  another 
placebo­controlled study.  The Aloe Vera Gel­treated lesions healed faster than the burns 
treated with petroleum jelly gauze  (18.2 days), a difference that is statistically significant 
(t­test, P<0.002).
4 

---

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
Contraindications 
Aloe  Vera  Gel  is  contraindicated  is  cases  of  known  allergy  to  plants  in  the  Liliaceae’s 
family. 
Precautions 
No  information  available  concerning  general  precautions,  or  precautions  dealing  with 
carcinogenesis, mutagenesis, impairment of fertility; drug and laboratory test interactions; 
drug  interactions;  nursing  mothers;  paediatric  use;  or  teratogenic  on  non­teratogenic 
effects on pregnancy. 
Adverse reactions 
There  have  been  very  few  reports  of  contact  dermatitis  and  burning  skin  sensations 
following topical applications of Aloe Vera Gel to dermabraded skin. 
Posology 
Fresh gel or preparations containing 10­70% fresh gel. 
References 
1.  WHO monographs on selected medicinal plants. 
2.  Bruneton J. Pharmacognosy, phytochemistry, medicinal plants.  Paris, Lavoisier, 1995. 
3.  Grindlay D,  Reynolds T.  The Aloe Vera phenomenon: a review of the properties and modern uses 
of the leaf parenchyma gel.  Journal of ethnopharmacology, 1986, 16:17­151. 
4.  Newton LE.  In defense of the name Aloe Vera.  The cactus and succulent journal of Great Britain, 
1979, 41:29­30. 
5.  Tucker  AO,  Duke  JA,  Foster  S.  Botanical  nomenclature  of  medicinal  plants.    In:  Cracker  LE, 
Simon JE, eds.  Herbs, spices and medicinal plants, Vol. 4.  Phoenix, AR, Oryx Press, 1989:169­ 
242. 
6.  Hänsel  R  et  al.,  eds.  Hagers  Handbuch  der  Pharmazeutischen  Praxis,  Vol.  6,  5 th  ed.    Berlin, 
Springer, 1994. 
7.  Youngken HW.  Textbook of pharmacognosy, 6 th  ed. Philadelphia, Blakiston, 1950. 
8.  Quality control methods for medicinal plant materials.  Geneva, Word Health Organization, 1998. 
9.  Deutsches  Arzneibuch  1996.    Vol.  2.  Methoden  der  Biologie.    Stuttgart,  Deutscher  Apotheker 
Verlag, 1996. 
10.  European pharmacopoeia, 3 rd  ed. Strasbourg, Council of Europe, 1997. 
11.  Rowe  TD,  Park  LM.    Phytochemical  study  of  Aloe  Vera  leaf. 
Journal  of  the  American 
Pharmaceutical Association, 1941, 30:262­266. 
12.  Guidelines for predicting dietary intake of pesticide residues, end rev. ed. Geneva, World Health 
organization,  1997  (unpublished  document  WHO/FSF/FOS/97.7;  available  from  Food  Safety, 
WHO, 1211 Geneva 27, Switzerland). 
13.  Pierce  RF.  Comparison  between  the  nutritional  contents  of  the  aloe  gel  from  conventional  and 
hydroponically grown plants.  Erde international, 1983, 1:37­38. 
14.  Hart LA et  al. An anticomplementary  polysaccharide with immunogical adjuvant activity from the 
leaf of Aloe Vera.  Planta medica, 1989, 55:509­511. 
15.  Davis RH et al.  Anti­inflammatory and wound healing of growth substance in Aloe Vera.  Journal 
of the American Pediatric Medical Association, 1994, 84:77­81. 
16.  Davis  RH  et  al.  Aloe  Vera,  hydrocortisone,  and  sterol  influence  on  wound  tensile  strength  and 
anti­inflammation.  Journal of the American Pediatric Medical Association, 1994, 84:614­621. 
17.  Heggers  JP,  Pelley  RP,  Robson  MC.    Beneficial  effects  of  Aloe  in  wound  healing  Phytotherapy 
research, 1993, 7:S48­S52. 
18.  McCauley R. Frostbite­methods to minimize tissue loss.  Postgraduate medicine 1990, 88:67­70. 
19.  Shelton  RM.  Aloe  Vera,  its  chemical  and  therapeutic  properties.  International  journal  of 
dermatology, 1991, 30:679­683. 
20.  Haller  JS.  A  drug  for  all  seasons,  medical  and  pharmacological  history  of  aloe.  Bulletin  of  New 
York Academy of Medicine, 1990, 66:647­659. 
21.  Tizard AU et al.  Effects of acemannan, a complex carbohydrate, on wound  healing in  young and 
aged rats.  Wounds, a compendium of clinical research and practice, 1995, 6:201­209.
5 

---

Definition, Testing and Application of Aloe Vera and Aloe Vera Gel 
22.  Roberts  DB,  Travis  EL.    Acemannan­containing  wound  dressing  gels  reduce  radiation­induced 
skin  reactions in C3Hmice.  International journal of radiation oncology, biology and physiology, 
1995, 15:1047­1052. 
23.  Karaca K,  Sharman JM, Norgren R. Nitric oxide production by chicken macrophages activated by 
acemannan,  a  complex  carbohydrate  extracted  from  Aloe  Vera. 
International  journal  of 
immunopharmacology, 1995, 17:183­188. 
24.  Winters WD, Benavides R, Clouse WJ.  Effects of aloe extracts on human normal and tumor cells 
in vitro.  Economic botany, 1981, 35:89­95. 
25.  Fujita  K,  Teradaira  R.  Bradykininase  activity  of  aloe  extract.  Biochemical  pharmacology,  1976, 
25: 205. 
26.  Udupa  SI,  Udupa  AL,  Kulkarni  DR.    Anti­inflammatory  and  wound  healing  properties  of  Aloe 
vera.  Fitoterapia, 1994, 65:141­145. 
27.  Robson  MC,  Heggers  J,  Hagstrom  WJ.    Myth,  magic,  witchcraft  or  fact?  Aloe  Vera  revisited. 
Journal of burn care and rehabilitation, 1982, 3:157­162. 
28.  Collin  C.  Roentgen  dermatitis  treated  with  fresh  whole  leaf  of  Aloe  vera.  American  journal  of 
roentgen, 1935, 33:396­397. 
29.  Wright  CS.  Aloe  Vera  in  the  treatment  of  roentgen  ulcers  and  telangiectasis.  Journal  of  the 
American Medical Association, 1936, 106:1363­1364. 
30.  Rattner  H.  Roentgen  ray  dermatitis  with  ulcers.  Archives  of  dermatology  and  syphilogy,  1936, 
33:593­594. 
31.  Loveman AB.  Leaf of Aloe vera in treatment of roentgen ray ulcers.  Archives of dermatology and 
syphilogy, 1937, 36:838­843. 
32.  Visuthikosol V et al.  Effect of Aloe vera gel on healing of burn wounds: a clinical and histological 
study.  Journal of the Medical Association of Thailand, 1995, 78:403­409. 
33.  Hormann  HP,  Korting  HC.  Evidence  for  the  efficacy  and  safety  of  topical  herbal  drugs  in 
dermatology: Part 1: Anti­inflammatory agents.  Phytomedicine, 1994, 1:161­171. 
34.  Hunter  D,  Frumkin  A.  Adverse  reactions  to  vitamin  E  and  Aloe  vera  preparations  after 
dermabrasion and chemical peel.  Cutis, 1991, 47:193­194. 
35.  Horgan  DJ.    Widespread  dermatitis  after  topical  treatment  of  chronic  leg  ulcers  and  stasis 
dermatitis.  Canadian Medical Association Journal, 1988,138:336­338. 
36.  Morrow DM, Rappaport MJ, Strick RA.  Hypersensitivity to aloe.  Archives of dermatology, 1980, 
116:1064­1065. 
This  information  is  provided  so  that  current  &  prospective  buyers  will  have complete knowledge 
about  the  historical  and  documented  uses  of  Nature*4*Science  Nutraceutical  ingredients.  N4S 
does not recommend any of its Nutraceutical ingredients for any particular use. Each buyer must 
determine,  with  regulatory  and  legal  advice,  the  kinds  of  products  and  product  claims  that  are 
suitable  and  appropriate  for  their  respective  markets  and  customers.  N4S  does  not  provide  this 
advice.
6 

---