Accumulo di metaboliti secondari in piante officinali: regolazione ambientale della biosintesi in Mentha piperita L.

La tesi in oggetto è un approfondimento del metabolismo secondario delle piante officinali, in particolare la regolazione ambientale della biosintesi in Mentha piperita L. Il termine officinale deriva dal medioevale laboratorio artigianale dove si preparavano droghe, sostanze secche usate nella tradizionale medicina popolare. Esso comprende un elevatissimo numero di specie vegetali interessanti per il contenuto di principi attivi. Allo stato attuale, il loro studio non si limita all'impiego curativo ma si estende a vari settori industriali, quali l'alimentare, il cosmetico, il liquoristico. L'interesse per le specie officinali ha origini remote nella storia dell'uomo e nasce dall'esigenza di trovare nella natura, attraverso le erbe curative, il raggiungimento di uno stato di benessere fisico. Tra le prime tracce vi è il papiro di Ebers, scritto a Tebe, la cui datazione risale a circa 1550 anni a.C. dove sono riportate 700 piante medicinali, tra cui l'artemisia, la menta, lo zafferano, la mirra. Con l'avvento della chimica e delle sostanze di sintesi, le piante officinali sono state sottoposte ad una selezione sempre più drastica, ma è attualmente in atto un processo di riabilitazione, già nel 1991 è stato pubblicato ¿Droghe vegetali e preparazioni¿, allegato della Farmacopea Ufficiale 1985 come supplementi I e II, che ne cita 101. Le piante officinali offrono una notevole biodiversità in dimensioni, forme e adattamenti specifici, ma nonostante questo, come il resto del regno Plantae, tutte attuano processi fisiologici simili: luce, temperatura, disponibilità di acqua e caratteristiche del suolo sono fattori ambientali di interazione e regolazione. La luce è di fondamentale importanza, costituisce la principale risorsa energetica, inoltre regola fenomeni come il fototropismo, allungamento degli steli, regolazione dell'area fogliare, induzione della fioritura e allegagione. Grande importanza ha anche la temperatura dell'aria e del terreno, da essa dipendono tutte reazioni biochimiche delle piante, come la permeabilità delle membrane cellulari, la velocità di reazione, la stabilità dei sistemi enzimatici. I processi fisiologici alla base della vita possono avvenire solo all'interno di un arco ristretto di temperature dette cardinali. Le piante hanno bisogno di una quantità di acqua annualmente pari a cento volte il loro peso, dove solo 1% viene trattenuto il resto viene ceduto all'atmosfera, il sistema ¿terreno-pianta-atmosfera¿ è un sistema continuo nel quale l'acqua circola grazie a differenze, da punto a punto, della sua energia potenziale, questo è fondamentale, essendo organismi immobili attirano le sostanze nutritive presenti nel terreno. Tali sostanze permettono il metabolismo primario, incentrato sui processi di fotosintesi e respirazione, che produce composti semplici e ubiquitari: aminoacidi, zuccheri e polisaccaridi, acidi carbossilici come l'acido ossalico, malico, citrico, lipidi, proteine e acidi nucleici, sono tra i principali. Tutti questi composti servono agli organismi vegetali per processi vitali di base nella sopravvivenza come l'organicazione del carbonio, la produzione e l'accumulo di energia e la riproduzione cellulare. Da metaboliti intermedi dei cicli primari, tramite l'attivazione di specifiche vie enzimatiche si arriva alla produzione dei metaboliti secondari, che svolgono funzioni fondamentali di interazione con l'ambiente e altri organismi.