DETERMINAZIONE DEL PROFILO FITOCHIMICO DI PIANTE OFFICINALI

La caratterizzazione chimica di estratti di vari distretti vegetali di piante officinali (foglie, corteccia, fiori, semi, radici), è uno stadio preliminare importante nella ricerca di principi attivi che possano successivamente caratterizzarsi come fitoterapici, ma costituisce anche uno strumento potente di controllo qualità di prodotti finiti presenti sul mercato erboristico. Questo tipo di studi può essere realizzato utilizzando sistemi separatori opportuni (Cromatografia Liquida ad Alte Prestazioni, HPLC) interfacciati con spettrometri di massa ad alta risoluzione (HRMS).

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Obiettivi

Il numero di piante potenzialmente in grado di fornire principi attivi efficaci è molto elevato come testimoniato dall’uso che se ne fa nelle varie medicine tradizionali sparse sul pianeta. Tuttavia il numero di studi sistematici dedicato a questo settore è proporzionalmente esiguo.
Un ruolo fondamentale nella sistematizzazione scientifica degli ambiti fitoterapici, etnobotanici ed erboristici in generale è giocato dalla fitochimica, vale a dire da quel settore della chimica analitica che si occupa di caratterizzare le matrici vegetali. Si tratta di mettere a punto metodiche analitiche ragionevolmente rapide, selettive e direttamente informative sull’identità delle sostanze analizzate grazie all’uso sistematico di spettrometri di massa quali rivelatori. L’aumento di conoscenza che tali tecniche possono portare rispetto al patrimonio già acquisito è importante sia in termini di completamento di studi solo parzialmente realizzati sia in termini di apertura di nuove indagini su matrici vegetali mai prese in considerazione da questo punto di vista. Una conseguenza molto importante è legata alle tecniche di purificazione di potenziali principi attivi che è possibile mettere a punto una volta raggiunta una ragionevole conoscenza dei costituenti di una pianta. Tali purificazioni consentirebbero di mettere a disposizione per indagini cliniche successive singole sostanze o frazioni significative di costituenti, facendo progredire perciò in maniera ordinata ed efficace studi connessi con la individuazione di eventuali proprietà terapeutiche.
Una ulteriore ricaduta, non certo di minore importanza, è che avere a disposizione metodi analitici affidabili consente di impostare un discorso di controllo di qualità dei prodotti erboristici ed etnobotanici presenti in commercio che non può che giovare al settore, attualmente non disciplinato da norme che ne obblighino il controllo.
Il nostro gruppo si occupa da qualche anno della caratterizzazione fitochimica di estratti vegetali provenienti sia da piante equatoriali (1,2) che da piante della tradizione erboristica europea (3).
Più recentemente ci si è occupati più da vicino della pianta Moringa Oleifera per via della sua larga diffusione in molte parti del mondo e per i recenti tentativi di introdurla come fonte di prodotti erboristici o di integratori alimentari nel settore erboristico tradizionale italiano.
Qualche dettaglio sulla identità della pianta è perciò necessario per meglio definire il contesto in cui ci si intende muovere.

La Moringa Oleifera è una pianta tipica della medicina indiana. Appartiene all’ordine delle Brassicacee ed è una delle 14 specie di moringa conosciute. Nativa della zona Sud-Himalayana nella regione del Nord-Est dell’India, viene attualmente coltivata anche in regioni dell’Africa in Arabia, nel Sud-Est asiatico, in Sud America, isole del Pacifico e Caraibi, paesi con clima tipicamente equatoriale e temperature ottimali per sua coltivazione (tra i 19°C e i 35°C).
Negli ultimi anni la moringa ha acquisito grande rilevanza economica. In seguito ad alcuni studi effettuati sulla pianta, sono state trovate alte concentrazioni di numerosi nutrienti essenziali, come vitamine, minerali, aminoacidi, carotenoidi, antiossidanti e acidi grassi Ω-3 e Ω-6. È stato inoltre scoperto che differenti parti della pianta, come frutti, semi, foglie, fiori, corteccia e radici contengono tutti un buon numero di nutrienti, ma in concentrazioni differenti; foglie e semi sono le componenti più ricche. È estremamente raro che una singola pianta possa contenere così tanti nutrienti essenziali e in tali quantità, tanto che la moringa viene considerata la pianta con il maggior contenuto di nutrienti finora scoperta.
Per tutti questi motivi la Moringa oleifera può rappresentare un serio rimedio contro la malnutrizione. Studi recenti hanno individuato concentrazioni di vitamina C sette volte superiori rispetto alle arance, di vitamina A dieci volte maggiori che nelle carote, di Calcio diciassette volte le concentrazioni del latte, di proteine nove volte rispetto allo yogurt, dieci volte il Potassio delle banane e venticinque volte il Ferro degli spinaci.
Il fatto poi che sia una pianta facilmente coltivabile ed estremamente resistente rappresenta un ulteriore vantaggio, soprattutto se si pensa ad una coltivazione intensiva anche in zone climaticamente diverse da quelle di origine (sia nelle regioni temperate che nelle regioni aride e povere del pianeta).
Inoltre la Moringa, se conservata in modo opportuno (essiccazione o congelamento), può preservare per lunghi periodi il proprio patrimonio nutrizionale.
Oltre all’aspetto strettamente nutrizionale, la pianta della Moringa è molto usata nelle medicine tradizionali sia del sud America che dell’Africa e dell’India. In particolare gli estratti della parte fogliare sono potenzialmente ricchi di principi attivi.
Recentemente il laboratorio di Tecniche Cromatografiche e Spettrometria di Massa del Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute dell’Università degli Studi di Torino, ha concluso sotto la guida del Prof. Claudio Baiocchi, un lavoro sperimentale volto alla caratterizzazione del profilo fitochimico della parte fogliare di piante di Moringa provenienti da diverse regioni del pianeta caratterizzate da clima tropicale.
Lo scopo era di individuare la zona geografica in grado di produrre la Moringa con il miglior profilo nutrizionale e il profilo fitochimico più ricco per valutare la possibilità di coltivarla intensivamente in zone del pianeta con carenza di apporti nutrizionali.
Tramite la tecnica di cromatografia liquida interfacciata con un rivelatore UV e uno spettrometro di massa ad alta risoluzione sono stati investigati i profili fitochimici di cinque campioni di foglie di Moringa oleifera in polvere provenienti da aree geografiche differenti, nello specifico due dal Congo, uno dal Madagascar, uno dall’India, uno dal Burkina Faso. Scopo del lavoro era individuare quale tra questi campioni disponesse complessivamente delle migliori caratteristiche nutrizionali ed officinali e capire quali potessero essere i fattori che maggiormente influenzanti la variabilità delle caratteristiche fitochimiche.
Qui di seguito sono riportati come esempio i profili cromatografici monitorati in spettrometria di massa (A) e in UV (B) dell’estratto fogliare della Moringa del Burkina Faso.

Nella tabella seguente è riportato un elenco delle sostanze identificate con l’indicazione della loro presenza (√) nei diversi campioni.

Nella tabella successiva è riportato invece il profilo nutrizionale in termini di carboidrati, proteine e zuccheri semplici delle diverse piante di Moringa studiate.

Come si può vedere le piante di Moringa complessivamente migliori da questo punto di vista sono state quella proveniente dal Madagascar e quella proveniente dal Congo, denotata come Congo A.
Sono in corso di completamento studi analoghi su piante di Moringa provenienti rispettivamente dallo Zambia e dal Camerun.

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Composizione della Sezione

Coordinatore:

Unità di ricerca:

• Prof. Claudio Baiocchi , Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute dell’Università degli Studi di Torino
• Dr.ssa Valentina Santoro , Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute dell’Università degli Studi di Torino

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Attività

• Progetti di ricerca: La nostra unità è vissuta fino ad ora utilizzando fondi di ricerca a disposizione del Prof. Baiocchi e solo recentemente è stata presa la decisione di lavorare a tempo pieno nella direzione delle ricerca in ambito fitochimico.

I prevedibili sviluppi futuri sono i seguenti:

1. Estendere questo tipo di studi ad altre piante di Moringa di differente provenienza geografica
2. Allargare la caratterizzazione chimica ad altri distretti della pianta quali semi, radici, frutti.
3. Arrivare ad una valutazione complessiva del contenuto ottimale di tutte le classi di sostanze individuate e valutare l’eventuale mantenimento delle caratteristiche in zone di coltivazione dal clima più temperato.
4. Indagare la formulazione migliore quale prodotto finito e il ruolo da assegnargli (integratore alimentare, prodotto erboristico).
5. Approfondire gli studi su una pianta amazzonica molto ricca di alcaloidi (Geissospermum vellosii) già in parte iniziati, nell’intento di estendere il parco piante di cui studiare le proprietà.

Bibliografia:

1. Medana C, Massolino C, Pazzi M, Baiocchi C. “Determination of salvinorins and divinatorins in Salvia divinorum leaves by liquid chromatography/multistage mass spectrometry”. Rapid Commun Mass Spectrom. 2006;20(2):131-6.
2. Claudio Baiocchi, Claudio Medana, Valeria Giancotti, Riccardo Aigotti, Federica Dal Bello, Cristina Massolino, Daniela Gastaldi and Maurizio Grandi. “Qualitative characterization of Desmodium Adscendens constituents by high-performance liquid chromatography-diode array ultraviolet-electrospray ionization multistage mass spectrometry.” European Journal of Mass Spectrometry, 2013,19: 1-15.
3. Tesi di laurea Cristina Tesio. “Caratterizzazione chimica di piante officinali mediante HPLC-Spettrometria di massa”. (2012)

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Settori di interesse

• Agro-alimentare
• Medicina
• Etnobotanica