Fitochimica

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La fitochimica è una disciplina scientifica che ha come oggetto l'isolamento, lo studio, l'analisi, la purificazione e la caratterizzazione della struttura chimica e dell'attività biologica dei principi attivi delle piante. [1] Il termine fitochimici o fitocomposti, viene utilizzato per indicare i numerosi metaboliti secondari presenti nelle piante. La maggior parte di questi composti ha la funzione di prevenire attacchi di insetti o patologie vegetali, alcuni hanno un'attività biologica anche sull'uomo.

La fitochimica è ampiamente utilizzata per la produzione di rimedi della medicina tradizionale cinese, medicina ayurvedica e in fitoterapia.

Le tecniche più comunemente utilizzate in fitochimica sono l'estrazione, l'isolamento e la caratterizzazione strutturale (MS e NMR) dei prodotti vegetali, così come diverse tecniche cromatografiche (MPLC, HPLC, LC-MS).[2]

Composizione elementare[modifica | modifica sorgente]

Gli elementi essenziali di cui sono costituite le piante (carbonio, ossigeno, idrogeno, calcio, fosforo, etc.) non sono diversi da quelli di cui sono costituiti animali, funghi o batteri. La composizione elementare delle piante è la stessa come per tutte le forme di vita, diverso è il modo in cui questi elementi si combinano.

La seguente tabella elenca gli elementi nutritivi essenziali per le piante e il loro utilizzo generale. [3]

Macronutrienti (Necessari in grandi quantità)
Elemento Forma di assorbimento Note
Azoto NO3 NH4+ Acidi nucleici, proteine, ormoni, etc.
Ossigeno O2 H2O Vari composti organici
Carbonio CO2 Vari composti organici
Idrogeno H2O Vari composti organici
Potassio K+ Cofattore nella sintesi di proteine, equilibrio idrico, etc.
Calcio Ca2+ Sintesi e stabilizzazione delle membrane
Magnesio Mg2+ Elemento essenziale della clorofilla
Fosforo H2PO4 Acidi Nucleici, Fosfolipidi, ATP
Zolfo SO42– Costituente di proteine e coenzimi
Micronutrienti (Necessari in piccole quantità)
Elemento Forma di assorbimento Note
Cloro Cl- Favorisce la crescita delle radici
Boro H BO3 Ha effetti sulla riproduzione
Manganese Mn2+ Coinvolto nell'attività di alcuni enzimi
Zinco Zn2+ Coinvolto nella sintesi di enzimi e clorofilla
Rame Cu+ Presente negli enzimi per la sintesi della lignina
Molibdeno MoO42- Coinvolto nella fissazione dell'Azoto, riduzione dei nitrati
Nichel Ni2+ Cofattore enzimatico per il metabolismo dei composti azotati

Storia della fitochimica[modifica | modifica sorgente]

Le origini[modifica | modifica sorgente]

Il contenuto di questi testi fa spesso riferimento alla magia e ritiene causa di molti mali l'influsso dei demoni e altre superstizioni. Tuttavia, essi confermano anche l'esistenza di una vasta cultura medico scientifica caratterizzata dall'osservazione e dalla pratica empirica.

L'oriente, l'antico egitto, i greci e i romani[modifica | modifica sorgente]

  • 2800 a.C. - Il Classico sulle Radici di Erbe del Contadino Divino (神農本草經trad., 神农本草经sempl., Shénnóng běncǎo jīngpinyin), opera attribuita a Shen Nung elenca varie erbe medicinali (ad esempio il fungo Língzhī) assegnando un voto di efficacia.
  • 1600 a.C. - Il Papiro Edwin Smith cita l’uso di decotti di salice, usati come disinfettanti.[4]
  • 1550 a.C. - Il Papiro Ebers riporta circa 700 formule magiche e rimedi di vario genere.
  • 440 a.C. - Erodoto nelle sue Storie descrive l'estrazione dell'olio di ricino.
  • 300 a.C. - Teofrasto in Storia delle piante (Περὶ Φυτῶν Ιστορίας) classifica oltre cinquecento piante, dividendole in alberi, frutici, suffrutici, erbe; nel libro IX classifica, per la prima volta nell'antichità, droghe e medicinali e il loro valore terapeutico.
  • 200 a.C. - Il Sushruta Samhita (सुश्रुतसंहिता) è un testo Sanscrito alla base della medicina Ayurvedica (medicina tradizionale indiana), contiene il riferimento a 700 piante medicinali.[5]
  • 100 a.C. - Dioscoride nel De materia medica descrive oltre 600 tipi di piante.
  • 160 d.C. - Galeno nel Trattato sui semplici parla di piante aventi funzione curativa e adopera numerose erbe medicinali o loro estratti come farmaci. Il Galenos era una soluzione di alcol ed oppio con effetti analgesici utilizzata per quasi tutti i mali dell'epoca che rese dipendente l'Imperatore Marco Aurelio. Ancora oggi i preparati non industriali allestiti in farmacia prendono il nome di farmaci galenici.

Medioevo[modifica | modifica sorgente]

  • 1000 d.C. - I testi di Avicenna e altri filosofi arabi circolano grazie alla scuola medica salernitana permettono di migliorare le tecniche di preparazione ed estrazione delle sostanze vegetali, introducendo in Europa la tecnica della distillazione.
  • 1240 d.C. - Federico II con l'editto di Melfi separa la figura del medico da quella dello speziale preparatore.

Rinascimento[modifica | modifica sorgente]

  • 1530 d.C. - Paracelso dimostra che le sostanze vegetali agiscono attraverso una quinta essenza o principio attivo. Introduce nuove tecniche di estrazione e la distillazione, già usata dagli arabi. [6]
  • 1568 d.C. - Ulisse Aldrovandi crea a Bologna l'orto pubblico e uno dei primi musei di storia naturale contenente oltre settemila piante essiccate in quindici volumi.

Settecento e Ottocento: La fitochimica moderna[modifica | modifica sorgente]

Controllo qualità[modifica | modifica sorgente]

L'HPLC è comunemente utilizzata per lo sviluppo di metodi analiti rapidi e riproducibili associata al rivelatore a serie di diodi (DAD), al rivelatore a indice di rifrazione (RID), al rivelatore a ligh scattering evaporativo (ELSD) o al rivelatore a spettrometro di massa (MSD). Questi metodi analitici si utilizzano per il controllo qualità per l'analisi di composti organici naturali come saponine, alcaloidi, oli essenziali, flavonoidi e antrachinoni.

Classi di composti[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Alessandro Bruni, Farmacognosia generale e applicata: i farmaci naturali, PICCIN, 1999, pp. 11. URL consultato il 29 gennaio 2012.
  2. ^ Marco D'Ischia, Corrado Tringali, La chimica organica in laboratorio, vol. 1, PICCIN, 2002, pp. 639-655. URL consultato il 29 gennaio 2012.
  3. ^ Massimo Maffei, Biochimica Vegetale, PICCIN, 1998, pp. 385-387. URL consultato il 29 gennaio 2012.
  4. ^ James Henry Breasted, The Special Edition Of The Edwin Smith Surgical Papyrus, Division of Gryphon Edition, Ltd., The Classic of Medicine Library, 1984. p.p. 3-4
  5. ^ Girish Dwivedi, Dwivedi Shridhar, History of Medicine: Sushruta – the Clinician – Teacher par Excellence in Indian J Chest Dis Allied Sc, nº 49, 2007, pp. pp 243-244.
  6. ^ Francesco Capasso, R. De Pasquale, G. Grandolini, N. Mascolo, Farmacognosia: farmaci naturali, loro preparazioni ed impiego terapeutico, Springer, 2000, pp. 4-14. URL consultato il 29 gennaio 2012.