40 - Museo naturalistico

Proprietà alternative dei fito-estratti di Artemisia (Asteraceae):
evidenze bibliografiche su effetti molluschicidi (Gastropoda).
Contributo sulla agro-ecologia delle colture oggetto del progetto Co.Al.Ta.
Salvatore Vicidomini - Progetto Co.Al.Ta./2: C.R.A. - I.S.T. sede di Scafati, via
Vitiello 108 - 84018 Scafati (SA); [email protected].
Riassunto
Vengono passati in rassegni i riferimenti bibliografici che indicano una potente
azione mulluschicida da parte dei fitoestratti di Artemisia, in particolare il Vulgarone-B
estratto da A. douglasiana.
Abstract
Alternative property of Artemisia (Asteraceae) phyto-extracts: bibliographical
evidence on molluscan effects (Gastropoda). Contribute on agro-ecology of Co.Al.Ta. crops.
- This paper is a bibliographical review on toxic effects on molluscan species by phytoextracts of Artemisia species, particularly Vulgarone-B extract from A. douglasiana.
Introduzione e Cenni Storici
Le specie del genere Artemisia sono note da molti secoli per alcune loro proprietà
curative ed aromatiche; il nome deriva da quello della dea Artemide, protettrice delle donne
gravide e più in generale dei sofferenti per gravi malattie (vedi progetto Artemis). Gli
estratti di queste piante sono noti non solo per le proprietà aromatiche quali l'assenzio, il
vermouth ed il genipì, ma anche per tutta una serie di sostante bio-attive, quali olii
essenziali, sostanze cosmetiche, molecole cito-tossiche e composti antimalarici (Co.Al.Ta.
1, 2006).
Tra i primissimi cenni storici di utilizzo delle Artemisia quali fonti di fito-estratti
curativi bisogna menzionare Theophrastus (371-287 a.C.) che indicava A. abrotanum come
antielmintica e spasmolitica (Bjork, 2004). Ma è in Cina che queste specie diventano
particolarmente note e rinomate in farmacopea. Infatti venne menzionata per la prima volta
nel 168 a.C. nel testo sulla farmacopea tradizionale cinese "Rimedi per 52 malattie",
rinvenuto a Changsa (prov. Hunan) nella tomba di Mawangdui Han; l'artemisia (A. annua)
veniva indicata come rimedio anti-emorroidario, evidentemente a causa dell'elevata
concentrazione di polifenoli e bioflavonoidi, potenti antiossidanti e vaso-protettori.
Successivamente nel 340 d.C., la stessa specie viene menzionata in un secondo testo della
sinno-farmacopea tradizionale redatto da GeHong: "Manuale delle prescrizioni per terapie di
urgenza", ove si illustravano le proprietà curative degli estratti e degli infusi di A. annua
contro la malaria (Sumner, 2000). Più recentemente, nel 1596 Li Shizhen la cita come pianta
antimalarica nel suo "Compendio della Materia Medica". Ad inizio anni '70, sotto il governo
di Mao (Li & Wu, 1998), si diede ordine a tutti i settori delle scienze sinniche, di indagare
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approfonditamente sulle proprietà curative reali di svariate piante note dalla tradizione
cinese e tra queste anche le numerose specie del genere Artemisia. Dallo screening (che oggi
ammonta ad oltre 130 specie congeneri indagate) ne risultò che A. annua possedeva
effettivamente una potente azione antimalarica e pertanto si pervenne alla prima
identificazione ufficiale di azione anti-Plasmodium alternativa agli antibiotici ed al chinino:
il qinghaosu (vedi oltre) poi ribattezzato in occidente artemisinina. Smith & Secoy (1981)
descrivono dettagliatamente l'utilizzo nei secoli addietro, di specie del genere Artemisia
quali fonti di insetticidi naturali in Europa, mentre Chiu (1983), in un suo intervento
congressuale, descrive l'utilizzo storico di A. absinthium come bio-insetticida nella comune
pratica colturale cinese. Una recente rassegna (Hsu, 2006) sul percorso storico della scoperta
dell'artemisinina in Cina ha portato all'identificazione di un errore nomenclaturale
perpetuatosi per secoli; infatti, sulla base di un accurato studio dei testi storici, è emerso che
la specie di Artemisia a cui si riferivano gli studiosi classici precedentemente citati, era A.
apiacea col termine di quinghao, mentre A. annua col termine huanghuahao; pertanto i primi
riferimenti storici sono da attribuire ad A. apiacea, mentre i primi riferimenti antimalarici
sono certamente relativi ad A. annua.
Fito-estratti e metaboliti secondari di Artemisa annua e specie congeneri
Dagli anni '70 ad oggi il numero di studi biochimici, farmacologici ed analitici su
fitoestratti, principi bio-attivi e metaboliti secondari presenti in vari organi e tessuti di A.
annua ed altre specie congeneri, è diventato imponente, tale che diverse review si sono
occupate semplicemente di effettuare sintesi e rassegne dei risultati conseguiti. Del resto il
campo dei fito-estratti nel controllo biologico in agricoltura sta assumendo sempre più
importanza, sia scientifica che socio-economica da oltre un trentennio (vedi rassegne in
Wood et al., 1970; Shorey & McKelvey, 1977; Vigneron, 1978; Koul, 2005). Il numero di
sostanze attualmente note ed estratte da tale asteracea ammonta ad oltre 140 diverse
molecole che possono essere classificate come segue (Bhakuni et al., 2001; Brown et al.,
2003; DaSilva, 2004; VanderMersh, 2005): alcaloidi (purine, zeatine, proteo-alcaloidi);
benzenoidi; composti eterociclici; cumarine; fitosteroidi; flavonoidi; idrocarburi (alcani,
alcheneini, fenilpropanoidi); terpenoidi (oxy-sesquiterpeni; sesquiterpeni, triterpeni,
diterpeni, monoterpeni).
L'artemisinina è ovviamente il fito-estratto principe di A. annua, anche se è stato
recentemente rinvenuto in quantità più modeste anche in altre due specie congeneri, A.
apiacea, A. lamcea. L'artemisinina viene sintetizzata a partire dal mevalonato e ne esistono
diverse forme ottenute per trasformazione della molecola originaria con aggiunte di gruppi
esterni, lasciando intatta la struttura di base (deidro-artemisinina, artesunate, artemeter,
artetere: Haynes, 2006).
Utilizzo alternativo dei fito-estratti di Artemisia
Artemisia è nota in tutto il mondo grazie alle potenti attività antimalariche di A.
annua dovute ad un terpenoide lattone monociclico sequiterpenico. La letteratura su tale
argomento è enorme e crescente negli ultimi anni, riguardante sia aspetti medico-clinici che
bio-molecolari od addirittura agro-farma-industriali. In questa sede si prenderanno in
considerazione solo gli effetti agro-farmacologici applicati di recente al controllo dei
molluschi terrestri; tale lavoro fa parte di un progetto molto più ampio teso a passare in
rassegna l'intera letteratura mondiale.
Proprietà alternative: molluschicidi
Hollingsworth (2004) indica una serie di principi attivi estratti da piante quali utili
coadiuvanti nella lotta ai molluschi terrestri in campo: Uscarine, Vulagrone-B, caffeina,
mirra, neem-oils, yucca.
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Meepagala et al. (2004) citano l'estratto Vulgarone B derivato da A. douglasiana
come altamente tossico contro Planorbella trivolvis (Say) (Gastr.: Planorbidae); riportano
una LC50 pari a 24 micro-M e la sua efficacia non dipende dalla concentrazione salina
dell'acqua utilizzata nei biosaggi. Gli autori hanno individuato sia l'effetto isto-tossico,
ovvero una severa emolisi in seguito alla somministrazione del principio attivo, che la causa
chemo-strutturale della tossicità del Vulgarone-B, ovvero il legame alfa-beta carbonile
insaturo; infatti la versione idrossilata del Vulgarone-B, il Vulgarolo-B, non esibisce alcuna
tossicità fino a 300 micro-M. Lo stesso gruppo di ricerca inoltre, ha precedentemente
individuato proprio nel Vulgarone-B, un efficace antimicotico (Meepagala et al., 2003) e
successivamente un ottimo anti-termite (Meepagala et al., 2006).
Joshi (2005) e Joshi et al. (2005) citano il fitoestratto Vulgarone B, derivato da
Artemisia douglasiana Besser come particolarmente attivo nella protezione delle piante di
riso contro Pomacea canaliculata (Lamarck) (Gastr.: Ampullariidae); addirittura
comparabile alla methaldeide, con una LC50 a 24h di 30 micro-M e nessun effetto sulle
ovature di 1-10 giorni. Non causa intossicazione delle piantine di riso ma se inserito nel
mezzo di germinazione (agar) dei semi, causa clorosi.
Caratteristiche del Vulgarone B e Meccanismo di Azione
Il principio attivo che esibisce attività molluschicida quindi sembra essere unico e
riconducibile al solo Vulgarone-B, che appartiene alla famiglia dei terpenoidi carbo-ciclici
sesquiterpenici, le cui formule sono le seguenti (Yokochi et al., 2001):
C15H22O
2,6,6,11-tetra-metil-ciclo[5.4.0.02,8]undec-10-en-9-one.
Il meccanismo di azione si basa essenzialmente su una forte attività ossidante
esercitata a carico delle cellule che trasportano il pigmento respiratorio, analogamente al
meccanismo del sesquiterpene artemisinina utilizzato contro la malaria, ed evidentemente
sempre a carico della parte prostetica della globina trasportatrice d'ossigeno.
Funzionalmente è stato individuato proprio nel legame alfa-beta carbonile insaturo la
caratteristica tossicità del Vulgarone-B, come dimostrato da Meepagala et al. (2004).
E' interessante notare come le specie di Artemisia, anche differenti dalla oramai ben
nota A. annua, siano una continua fonte di sostante naturali bio-attive impiegabili in
programmi di screening per la ricerca di principi attivi da impiegare nel pest-management
integrato. Inoltre in virtù dell'individuazione delle sedi intra-molecolari degli effetti tossici,
si rende plausibile anche la modificazione delle stesse e/o la neosintesi di nuove varianti,
dotate di maggiore precisione e potenza sul target da abbattere.
La provata efficacia del Vulgarone-B rende pertanto auspicabili biosaggi su specie
nostrane di Gastropoda economicamente dannose, per saggiarne il potenziale utilizzo.
Ringraziamenti
Per l'insostituibile aiuto nella raccolta della bibliografia si ringraziano S. Aceto (Ist.
Genetica, Federico II, Napoli), U. Bernardo e G. Parrella (IPP-CNR Portici), S. Perucci e M.
Macchioni (Pisa), S. Predieri, R. Baraldi, G. Marconi (IBiMet-CNR Bologna), C. Vender
(C.R.A. Villazzano).
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