Citocromi P450 di Ocimum basilicum e loro ruolo per una produzione sostenibile di metaboliti officinali

Il basilico (Ocimum basilicum), oltre alle sue apprezzate qualità aromatiche, presenta importanti proprietà terapeutiche scientificamente validate attribuibili a caratteristici metaboliti secondari quali terpeni, fenoli, flavoni, antocianine, fenilpropanoidi, tannini e steroidi. Tuttavia, la scarsa sintesi ed accumulo di questi metaboliti all’interno dei suoi tricomi ghiandolari costituisce l’ostacolo maggiore per un loro impiego in formulazioni medicinali. Una possibile soluzione a questo problema è offerta dall’ingegneria metabolica che permetterebbe in questo modo un approccio biotecnologico alla produzione di tali molecole. L’efficacia di questa metodologia è ben descritta dalla produzione semi-sintetica di artemisinina (metabolita prodotto da Artemisia annua ed utilizzato fin dagli anni ’70 nella formulazione di farmaci antimalarici) e di altri principi attivi di origine vegetale quali taxolo, costunolide, ferruginolo, kaempferolo e quercitina. Per poter sfruttare le possibilità offerte dall’ingegneria metabolica non si può però prescindere dalla conoscenza dettagliata delle vie metaboliche implicate nella sintesi delle molecole di interesse. Ad oggi, per quanto riguarda Ocimum basilicum, la letteratura scientifica in tal senso è ancora ad uno stadio iniziale: si conoscono sì i metaboliti prodotti ma non sono completamente chiari i meccanismi di reazione. In questa tesi si è esaminata la letteratura in questo ambito ed è emerso il ruolo cruciale di specifici enzimi appartenenti alla superfamiglia dei citocromi P450. Questi enzimi, presenti in tutti i domini dei viventi, catalizzano una grande varietà di reazioni chimiche partecipando al metabolismo di molecole sia endogene che esogene. Nel caso specifico di Ocimum basilicum, è stato evidenziato il loro ruolo nella sintesi di alcuni flavonoidi caratteristici come nevadensina, salvigenina e gardenina B, attraverso un’attività catalitica di flavone-6-idrossilasi; sono responsabili della sintesi di due importanti metaboliti come l’acido ursolico e l’acido oleanolico, attraverso un’ossidazione in 3 step a carico dell’amyrina, un loro intermedio metabolico; partecipano inoltre alla sintesi di eugenolo attraverso un’attività di 3-idrossilasi e sono in generale coinvolti nella risposta a stress di tipo abiotico. Nuova ricerca in questa direzione risulta però necessaria per una loro efficace implementazione biotecnologica.