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NUTRACEUTICA
STUDIO TECNOLOGICO
E BIOLOGICO DI
CITRUS
AURANTIUM
VAR. AMARA
DI POTENZIALE USO IN NUTRACEUTICA:
COMPOSIZIONE E ATTIVITÀ ANTIEDEMATOSA
Le specie del genere Citrus sono ampiamente coltivate a livello mondiale e i frutti sono fonte
di ingredienti utilizzati anche nei settori farmaceutico e cosmetico, grazie al contenuto di molecole
bioattive, in particolare di flavonoidi, sostanze che presentano una spiccata azione vasoprotettiva
oggetto della ricerca presentata in questo articolo.
* Rita P. Aquino
* Patrizia Picerno
* Teresa Mencherini
* Francesca Sansone
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L’
uso di estratti vegetali
come ingredienti per la
produzione di alimenti funzionali, medicamenti e
cosmetici è di grande attualità
come dimostrato dall’interesse
di organismi internazionali quali
l’Organizzazione Mondiale della
Sanità (OMS), che hanno riconosciuto l’importanza della medicina tradizionale, e dell’integrazione alimentare per la salute
dell’uomo determinando un crescente utilizzo delle piante officinali (Mearelli, 2005). L’uso dei
prodotti fitoterapici è in grande
espansione grazie, anche, a una
migliore definizione della composizione chimica e della loro
attività biologica spesso dovuta
all’azione sinergica delle molecole presenti nel fitocomplesso
(Lee, L.,1999). Negli ultimi anni,
accanto al crescente interesse
rivolto al potenziale terapeutico
derivante dal mondo naturale,
si è assistito a un aumento della
sensibilità da parte dell’industria
e del consumatore al concetto di
ecosostenibilità e di ecocompatibilità. In particolare, i processi di produzione delle industrie
agro-alimentari portano all’inevitabile formazione di scarti
provenienti dalla lavorazione.
L’elevata quantità di questi sottoprodotti crea alle aziende seri
problemi di smaltimento, perché
classificati come rifiuti speciali
non pericolosi, aggravati dall’alta suscettibilità alla degradazione microbica. Pertanto anche la
ricerca universitaria di base ha
rivolto il proprio interesse al potenziale recupero di questi scarti
dalla filiera produttiva agro-alimentare per trasformarli da problema economico e legale a fonte
di guadagno e di benessere per la
società e la salute umana.
Le specie del genere Citrus
(agrumi) sono ampiamente coltivate nel mondo e i frutti, oltre
al consumo diretto, sono industrialmente trasformati per ottenere prodotti alimentari (succhi, marmellate, aromatizzanti)
o ingredienti utilizzati nel settore farmaceutico e cosmetico
(estratti, acque aromatiche, oli
essenziali). Le bucce dei frutti, insieme alla polpa e ai semi
rappresentano il principale sottoprodotto che si genera dalla
spremitura e dall’estrazione delle essenze. Numerose ricerche
scientifiche hanno dimostrato la
possibilità di valorizzare le bucce
come fonte di molecole bioattive,
in particolare, flavonoidi (soprattutto flavanoni glicosidici come
naringina, esperidina, narirutina
e neoesperidina), spesso presenti
in quantità più elevate rispetto ai
succhi.
I flavonoidi sono un’ampia classe
di metaboliti secondari presenti
in numerosi vegetali commestibili (frutta e verdura) e dotati di
un vasto range di attività biologiche, dall’attività antiossidante
e antinfiammatoria a quella chemopreventiva e antimicrobica
(Gryglewski, R. J., et al., 1987;
Middleton, E. J. R., et al.,1992;
Cooks, N. C. & Samman, S.,
1996). Dopo ingestione, questi
metaboliti hanno una breve permanenza nell’organismo, non si
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Foto di H. Toyama
Foto di H. Toyama
NUTRACEUTICA
Sono numerose le specie del genere Citrus coltivate nel mondo: a sinistra il frutto e a destra i fiori di Citrus limon, il limone.
depositano e accumulano, non
danno tossicità acuta e, pertanto,
possono essere somministrati in
forma di medicamento o integratore alimentare come coadiuvanti
nei trattamenti prolungati delle
affezioni croniche, quali edema
degli arti inferiori, fragilità capillare e alterazioni del microcircolo
(Weiss, R., 1996).
Il presente lavoro di ricerca è stato proprio indirizzato allo studio
di una tintura ottenuta dalla buccia essiccata e polverizzata dei
frutti di Citrus aurantium L. var.
amara (arancio amaro), ricca in
flavonoidi, per valutarne il potenziale utilizzo in prodotti salutistici per soggetti con insufficienza
venosa cronica (Garcia Mesa, M.;
et al., 2002).
Citrus aurantium L. var. amara
(arancio amaro) (famiglia Rutaceae), ibrido del genere Citrus, è un
piccolo albero di 4-5 m, origina-
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rio dell’India settentrionale, ma
ampiamente coltivato soprattutto
nell’area mediterranea. Il succo
del frutto di Citrus aurantium
rientra nella composizione di
numerosi prodotti, soprattutto
bevande, nell’ambito di un’alimentazione controllata in regime
di apporto calorico controllato
(Hirata, T., et al., 2009). Tale
uso viene giustificato dalla presenza nella polpa, ma anche nella
buccia, della p-sinefrina e dalla
p-octamina, simpaticomimetici
agonisti dei recettori β-3 adrenergici, la cui stimolazione potrebbe
essere correlata a un effetto lipolitico (Hoffman, B.B et al., 2011;
Carpene, C., et al., 1999). La
buccia (epicarpo) del frutto contiene, oltre a costituenti minerali,
pectine, acidi organici (citrico e
malico), glucosidi flavonici e l’essenza di arancio amaro. L’olio essenziale è usato in aromaterapia
per il sue effetto rilassante o rinfrescante a seconda della miscelazione con altri oli. Inoltre esplica
azione tonica per l’apparato digerente, il sistema nervoso ed è ritenuto antidepressivo e indicato
contro l’insonnia e l’esaurimento
nervoso. L’essenza possiede proprietà antisettiche ed è utilizzata
in prodotti topici per il trattamento dell’acne e della forfora.
La buccia di C. aurantium inoltre rientra nella composizione di
tinture e tisane, sciroppi, tonici
amari, stomachici, aromatizzanti ed è usata per la produzione di
gelatine e marmellate (Maugini,
2007).
La tintura ottenuta dalla buccia
del frutto di C. aurantium var.
amara viene comunemente utilizzata per via orale come coadiuvante nel trattamento di disordini vascolari nella fitomedicina a
Cuba (Garcia Mesa, M.; et al.,
2002), anche se in letteratura
non sono presenti sufficienti dati
scientifici per supportarne l’uso tradizionale. Per tale motivo,
obiettivi della presente attività di
ricerca sono stati:
1) la determinazione della composizione chimica della tintura
(EtOH 70%) attraverso: l’isolamento dei principali derivati polifenolici identificati come cumarine, furanocumarine, flavanoni
e flavoni; la titolazione della tintura nei principali markers biologici, Neoesperidina, Naringina
e Neoeriocitrina, flavonoidi dalla
ben nota attività vasoprotettiva e
antiossidante.
2) La valutazione in vivo degli
effetti della tintura sull’iperpermeabilità vascolare indotta da
istamina e destrano nella zampa
di ratto.
Figura 1 a: Principali cumarine (1-3) e furanocumarine (4) isolate dalla tintura preparata da frutti
essiccati e polverizzati di C. aurantium L. var. amara
CARATTERIZZAZIONE
E STUDIO BIOLOGICO
DELLA TINTURA DI
BUCCIA DI
Citrus aurantium L.
var. amara
Preparazione e caratterizzazione di una tintura da
buccia di C. aurantium
var. amara
I frutti di C. aurantium L. var.
amara sono stati raccolti in
un frutteto del Ministero cubano dell’Agricoltura (Fica de los
Cerro) nel luglio del 2010. Un
campione è depositato presso
l’Herbario del Jardín Botánico
Nacional “Dr Johannes Bisse”, la
Havana, Cuba.
La tintura è stata preparata dalle bucce essiccate e polverizzate dei frutti di C. aurantium
L. var. amara per macerazione
con etanolo (EtOH) 70% per 7
Figura 1 b: Principali flavanoni (6-8) e flavoni (5, 9-10) isolati dalla tintura ottenuta da frutti
essiccati e polverizzati di C. aurantium L. var. amara
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NUTRACEUTICA
anoside (9) e Neodiosmina (10))
(Figura 1a e 1b).
Analisi quantitativa
della tintura di Citrus
aurantium L. var.
amara
Figura 2: metodo di calibrazione diretta mediante HPLC-UV-DAD e fingerprint della tintura
Tabella 1 Risultati
analisi quantitativa
della tintura
e dell’estratto
n-butanolo (n-BuOH)
di C. aurantium var.
amara
giorni. Dopo rimozione del solvente sotto vuoto è stato ripartito tra n butanolo (n-BuOH)
e H2O. La frazione solubile in
n-BuOH è stata sospesa in acqua
e liofilizzata. Al fine di caratterizzare la tintura, un’aliquota è
stata separata mediante cromatografia a esclusione molecolare su colonna Sephadex LH-20
usando metanolo (MeOH) come
eluente. Le quattro principali frazioni raccolte (I-IV) sono
state successivamente separate
mediante cromatografia HPLC
a fase inversa (RP-HPLC) per
fornire dieci principali compo-
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sti (1-10). La struttura chimica
è stata determinata mediante
analisi combinata degli spettri di
massa (MS) e NMR ottenuti con
tecniche mono e bidimensionali,
in confronto con i dati riportati
in letteratura. I composti sono
stati identificati come cumarine
(8-3’-β-glucopiranosilossi-2’-idrossi-3’-metilbutil-7-metossicumarina (1), meranzina idrata
(2) e Isomerazina), furanocumarine (6’,7’-Diidrossibergamottina) (4), flavanoni (Neoeriocitrina
(6), Naringina (7) e Neoesperedina (8)) e flavoni (Nobiletina (5),
Apigenina-6,8-di-C-β-D-glucopir-
I derivati flavonoidici isolati dalla tintura di C. aurantium L. var.
amara sono caratteristici del genere Citrus (Sawalha, S. M. S., et
al., 2009). In particolare, molti
lavori in letteratura riportano i
flavanoni come la più abbondante classe di flavonoidi presenti
principalmente nella buccia dei
frutti (He, X., et al.,1997; Benavente-Garcia, O., et al.,2008;
Bilbao, M., et al., 2007; Pellati,
F., et al., 2004). Per tale motivo
i composti 6-8 sono stati scelti
come markers per la determinazione quantitativa, mediante
HPLC con rivelatore UV-DAD,
del contenuto di flavonoidi della
tintura e dell’estratto n-BuOH di
C. aurantium var. amara.
I risultati del metodo di calibrazione diretta da noi messo
a punto mostrano che la Neoesperidina (8), la Naringina (7)
e la Neoeriocitrina (6) rappresentano il 4.50, il 3.48 e l’1.31%
p/p, rispettivamente della tintura e il 12.45, il 10.05 e il 3.83%
p/p, rispettivamente dell’estratto
n-BuOH (Figura 2 e Tabella 1).
Saggi biologici in vivo:
attività antiedematosa
della tintura
di C. aurantium
L. var. amara
I flavonoidi esercitano un effetto protettivo sui vasi sanguigni,
riducendo la permeabilità capillare e aumentando la resistenza
delle pareti vasali (Jantet, G.
Relief study; Benavente-García, O., et al., 2008). A questa
attività è dovuto il loro utilizzo
nel trattamento dell’insufficienza venosa (Petrassi, C., et al.,
2000; Middleton, E. Jr., et al.,
2000). Infatti, la diminuzione
della permeabilità e l’aumento della resistenza dei capillari
ha come conseguenza un ridotto passaggio di liquido, ricco di
proteine (particolarmente albumina) e cellule, dai vasi sanguigni ai tessuti extravascolari che
si accumula negli spazi interstiziali con conseguente edema.
L’attività antiedematosa della
tintura di Citrus aurantium L.
var. amara, ricca di flavonoidi,
è stata valutata come inibizione
dell’iperpermeabilità vascolare
indotta nella zampa di ratto da
istamina e destrano (Andrade, S.
F., et al., 2007).
L’attività antiedematosa della tintura di C. aurantium var.
amara o del farmaco utilizzato
come controllo positivo (ciproeptadine), è stata espressa come
IC50, cioè come la quantità di
p.a. necessaria per ridurre del
50% l’iperpermeabilità vascolare indotta da istamina, rispetto agli animali di controllo ed
espressa come mg di tintura/
Kg di peso corporeo. I risultati ottenuti hanno mostrato che
il pre-trattamento per via orale
con la tintura di C. aurantium
var. amara inibisce significativamente (p < 0.05) l’aumento
della permeabilità vascolare indotto sia da istamina che da destrano. I valori di IC50 risultano
di 119.6 e 118.3 mgKg-1, rispettivamente, in confronto a quelli
della ciproeptadine, un antagonista dei recettori H1, utilizzato
come controllo positivo (IC50 =
6.2 e 7.1 mgKg-1, rispettivamente). I risultati ottenuti mostrano
che l’attività della tintura è pro-
babilmente dovuta a un’azione
anti-istamina e anti-serotonina
(Figura 3).
Conclusioni
I risultati del nostro studio mostrano che la tintura di C. aurantium var. amara usata come
fitoterapico a Cuba, contiene
numerosi flavonoidi: cumarine
(1-3), furanocumarine (4), flavanoni (6-8) e flavoni (5, 9-10).
Neoesperidina (8), Naringina (7)
e Neoeriocitrina (6) rappresenta-
Figura 3: Effetto della tintura di C. aurantium var. amara
(75-150-200 mgKg-1) e della ciproeptadina (10 mgKg-1) sull’iperpermeabilità vascolare indotta da Destrano e Istamina
nella zampa del ratto dopo 7 giorni di somministrazione per
via orale. Ciascuna colonna rappresenta la media ± s.d. n=6.
* p<0.05, ANOVA seguito dal t-test di Student.
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NUTRACEUTICA
Bibliografia
Citrus bergamia
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no i maggiori costituenti (4.50,
il 3.48 e l’1.31% p/p, rispettivamente) della tintura e contribuiscono alla sua attività biologica.
L’attività antiedematosa è stata
confermata da test in vivo condotti in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Angiologia e
Chirurgia Vascolare de la Havana
(Cuba), valutando l’effetto inibitorio della tintura di C. aurantium var. amara sull’iperpermeabilità vascolare indotta da due
agenti flogogeni, quali istamina e
destrano nei ratti.
I risultati ottenuti dall’analisi
della composizione chimica e
dell’effetto antiedematoso della
tintura di Citrus rappresentano
un supporto scientifico all’uso
della tintura di C. aurantium
nel trattamento dei disordini
vascolari nella medicina tradi-
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zionale cubana. Inoltre, benchè
altri studi siano necessari per
completare la caratterizzazione del prodotto, questa ricerca
preliminare indica che le bucce
di C. aurantium, normalmente
prodotto di scarto dell’industria
di trasformazione del Citrus,
rappresentano una fonte di principi attivi di sicuro interesse
farmacologico e nutraceutico.
La tintura dal frutto opportunamente titolata e standardizzata
rappresenta una materia prima
per la produzione di forme farmaceutiche complesse (polveri,
granulati e compresse) ad alta
concentrazione di principi attivi.
* Università degli Studi
di Salerno
Dipartimento di Farmacia
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