Riassunto analitico
La produzione di estratti e principi attivi da piante officinali, nell’ottica di sviluppare colture sostenibili, prevede la messa a punto e ottimizzazione di operazioni agronomiche sempre più avanzate e a maggior risparmio idrico e energetico, affiancata dal recupero e valorizzazione dei sottoprodotti. Il presente lavoro di tesi, svolto presso il laboratorio Phyto and More in collaborazione con altri gruppi di ricerca del Dipartimento di Scienze della Vita, ha avuto come obiettivo lo studio dell’effetto di trattamenti agronomici biologici sul metabolismo secondario di Lavandula spp., la caratterizzazione chimica dei sottoprodotti della distillazione e la valutazione dell’attività su alcuni sistemi enzimatici. Fra le specie del genere Lavandula maggiormente coltivate come piante officinali, sono da annoverare lavanda vera (Lavandula angustifolia Miller) e l’ibrido naturale (Lavandula × intermedia Emeric ex Loisel), comunemente utilizzate in tutto il mondo a livello industriale per la formulazione di prodotti farmaceutici, cosmetici e profumi. Una delle sfide più importanti, nel settore delle piante officinali, è aumentare la resa in principi attivi e olio essenziale (OE) con tecniche biosostenibili, fra le quali l’applicazione fogliare di biostimolanti. L’estrazione dell’OE, condotta a livello industriale mediante distillazione in corrente di vapore, genera inoltre enormi quantità di prodotti secondari (idrolato e biomassa) per una resa di circa del 2-4%. Questi sottoprodotti, considerati scarti industriali e di difficile smaltimento, in realtà contengono ancora metaboliti secondari non volatili di notevole interesse biologico, per cui si rende necessaria una loro caratterizzazione e estrazione per nuove applicazioni. La prima parte del lavoro di tesi ha riguardato la valutazione degli effetti di biostimolanti sulla composizione degli OE distillati da lavanda ibrida, coltivata in tre aziende agricole situate nell’Appennino Tosco-Emiliano. La seconda si è concentrata sulla valorizzazione dei sottoprodotti (idrolati e biomassa) ottenuti dal processo di distillazione della Lavandula angustifolia (LA) e della Lavandula x intermedia (LI). Sugli idrolati è stata effettuata un’analisi gascromatografica (GC), mentre della biomassa è stato valutato il profilo HPLC; su quest’ultima frazione sono stati eseguiti diversi saggi colorimetrici per determinare il potere anti-radicalico, chelante e riducente, e test enzimatici per valutare l’attività sull’acetilcolinesterasi e tirosinasi. I risultati ottenuti dall’analisi GC di OE e idrolati hanno riscontrato differenze significative tra le diverse aziende, inoltre, i risultati suggeriscono che i biostimolanti si sono rivelati efficienti nell’aumentare la massa fogliare di LI e quindi la resa in assoluto, senza alterare la composizione chimica. Le tecniche analitiche HPLC-ESI-MS e HPLC-DAD messe a punto e applicate sugli estratti di biomassa di LA e LI, hanno permesso l’identificazione dei principali composti fenolici e la loro quantificazione. Gli estratti di biomassa di LA e LI hanno esibito un’attività anti-radicalica e anti-colinesterasica simile, mentre le attività chelanti e riducenti hanno dimostrato tendenze opposte: LA ha mostrato una maggiore capacità nel ridurre gli ioni ferrici mentre LI ha mostrato una maggiore attività nel chelare gli ioni ferrosi. Le promettenti bioattività indirizzano la ricerca futura a concentrarsi sulla valorizzazione di tali sottoprodotti per usi farmaceutici, alimentari e agronomici.
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