Estratti vegetali ad attività ipoglicemizzante

Molteplici specie vegetali sono impiegate da secoli nel tentativo di curare malattie e continuano oggi a giocare un ruolo importante tra i più recenti progressi nel trattamento di patologie di rilevante impatto sociale come il diabete mellito.

Un approccio terapeutico al trattamento del diabete di tipo 2 consiste nel ridurre l’iperglicemia post-prandiale. Questo è possibile, come già sottolineato, ritardando l’assorbimento del glucosio attraverso l’inibizione degli enzimi che idrolizzano i carboidrati, α-amilasi e α-glucosidasi, nel tratto digestivo. Inibitori di tali enzimi ritardano la digestione dei carboidrati, causando una riduzione nella velocità di assorbimento del glucosio e conseguentemente riducendo il picco glicemico post- prandiale. Per tali motivi, la ricerca di composti ipoglicemici più efficaci e più sicuri continua a essere un’importante area di ricerca attiva soprattutto nel campo dei prodotti naturali.

Numerosi sono negli ultimi anni gli studi condotti su specie vegetali raccolte in tutto il mondo. Deutschländer e collaboratori (2009) hanno recentemente valutato l’attività ipoglicemizzante di tre piante, Pteronia divaricata, Euclea undulata var. myrtina e

Elaeodendron transvaalense, utilizzate nella medicina tradizionale del Sud Africa per il

44 l’α-glucosidasi con un valore di IC50 di 31.22 µg/ml. Gli estratti in acetone di E. undulata and E. transvaalense inibisono l’α-amilasi con valori di IC50 rispettivamente di 2.80 e 1.12 µg/ml.

Gli estratti acquoso, cloroformio e metanolico ottenuti dalle foglie e della radici di sei piante conosciute per le loro proprietà antidiabetiche dal punto di vista etnobotanico, sono stati testati per valutare le loro proprietà ipoglicemizzanti (Bhat et al., 2008). Le piante oggetto di studio sono state Azadirachta indica, Murraya koenigii, Ocimum

tenuflorum, Syzygium cumini, Linum usitatissimum and Bougainvillea spectabilis.

L’estratto in cloroformio di O. tenuflorum, B. spectabilis, M. koenigii e S. cumini hanno mostrato significative proprietà inibitorie sull’enzima α-glucosidasi. L’estratto in cloroformio della M. koenigii ha dimostrato di inibire significativamente (valori di IC50 1.96, 1.06 e 2.68 µg/ml) anche l’α-amilasi porcina pancreatica e le glucosidasi murine pancreatica e intestinale. Tale estratto si caratterizza per un basso contenuto in fenoli per cui l’attività inibitoria è da attribuirsi ad altre classi di principi attivi. L’estratto metabolico della stessa pianta ha evidenziato inibizione (IC50 di 1.96 µg/ml) solo della glucosidasi intestinale murina.

In maniera simile, i tre estratti di O. tenuflorum inibiscono l’α-amilasi porcina e le glucosidasi murine pancreatica ed epatica. Una buona attività inibitoria è stata ottenuta anche con l’estratto cloroformico di S. cumini e B. spectabilis nei confronti dell’α- amilasi porcina e delle glucosidasi murine pancreatica e intestinale. Gli estratti metanolico e acquoso (IC50 di 2.60 e 1.80 µg/ml) della A. indica (IC50 di 3.17 e 6.21 µg/ml) hanno mostrato inibizione della glicosidasi epatica ed intestinale con valori di IC50 superiori a quello dell’acarbosio. L. usitatissimum è una pianta nota nella medicina popolare per la sua capacità di abbassare i livelli plasmatici di trigliceridi e colesterolo e i suoi effetti ipolipidemici (Bhathena et al., 2003). L’estratto acquoso (IC50 di 3.21 µg/ml) e metanolico (IC50 di 18.62 µg/ml) hanno inibito la glucosidasi pancreatica di topo con valori di IC50 superiori a quello dell’acarbosio.

Recentemente, gli estratti in metanolo, n-esano e cloroformio di Calamintha

origanifolia, Satureja thymbra, Prangos asperula, Sideritis perfoliata, Asperula glomerata, Hyssopus officinalis, Erythraea centaurium, Marrubium radiatum e Salvia acetabulosa, raccolte in Libano, sono stati oggetto di studio per valutare il loro

45 2008a). L’estratto in metanolo del M. radiatum ha mostrato la maggiore attività inibitoria su entrambi gli enzimi con valori di IC50 di 61.1 and 68.8 µg/ml, rispettivamente. Gli estratti in n-esano e cloroformio ottenuti dalla stessa pianta non inibiscono l’α-amilasi, mentre hanno una buona attività sull’α-glucosidasi (valori di IC50 rispettivamente di 114.7 e 128.5 µg/ml). Novaes e collaboratori nel 2001 hanno dimostrato un’ottima attività ipoglicemizzante in vivo del M. vulgare, usato nella medicina tradizionale brasiliana e messicana. Un recente studio clinico su pazienti affetti da diabete di tipo 2 ha dimostrato che l’estratto delle foglie di M. vulgare riduce il livello di glucosio plasmatico fornendo la base scientifica del suo utilizzo nella medicina popolare (Herrera-Arellano et al., 2004). L’estratto in metanolo della S.

acetabulosa ha fornito valori di IC50 di 76.9 e 91.2 µg/ml rispettivamente per α- glucosidasi e α-amilasi.

L’attività dell’estratto in n-esano della S. acetabulosa su entrambi gli enzimi è minore, con valori di IC50 di 205.5 e 212.0 µg/ml rispettivamente per α-amilasi e α- glucosidasi. L’utilizzo di clorformio come solvente d’estrazione riduce drasticamente l’effetto inibitorio sull’α-amilasi, mentre fornisce un piccolo effetto sulla capacità della

S. acetabulosa ad inibire l’α-glucosidasi. L’estratto in n-esano e cloroformio della C. origanifolia hanno mostrato la maggiore attività di inibizione sull’α-glucosidasi (IC50 rispettivamente di 63.5 e 102.1 µg/ml). Entrambi gli estratti inbiscono anche l’α-amilasi con valori di IC50 rispettivamente di 94.1 e 91.6 µg/ml.

Dell’E. centaurium il solo estratto in cloroformio esibisce una buona attività inibitoria su entrambi gli enzimi con valori di IC50 di 64.9 e 74.9 µg/ml rispettivamente per α-amilasi e α-glucosidasi. Gli estratti di H. officinalis sono risultati attivi solo sull’α-glucosidasi, con valori di IC50 compresi tra 127.3 e 908.4 µg/ml. L’estratto in metanolo e n-esano della A. glomerata hanno dimostrato di inibire l’α-glucosidasi con valori di IC50 rispettivamente di 128.5 e 190.5 µg/ml, rispettivamente. Un debole effetto inibitorio è stato riscontrato sull’enzima α-amilasi con valori di IC50 rispettivamente di 209.7 e 330.9 µg/ml per l’estratto in metanolo e n-esano.

Un recente studio (Subramanian et al., 2008) ha fornito evidenze in vitro per la potenziale inibizione degli enzimi α-glucosidasi e α-amilasi, seguite da studi in vivo su

46 ratti, dell’estratto etanolico della Andrographis paniculata (Fig. 2.5) e del suo maggiore costituente, l’andrografolide.

Figura 2.5. Parti aeree della Andrographis panicolata.

L’estratto della pianta ha mostrato un apprezzabile effetto inibitorio dell’α- glucosidasi con un valore di IC50 di 17.2 mg/ml e una debole attività sull’α-amilasi (IC50 di 50.9 mg/ml). L’andrografolide ha esibito una comparabile attività su entrambi gli enzimi α-glucosidasi e α-amilasi (IC50 rispettivamente di 11.0 mg/ml e 11.3 mg/ml).

Gli studi condotti in vivo hanno dimostrato che sia l’estratto di A. paniculata sia l’andrografolide riducono significativamente il picco glicemico in ratti diabetici. L’inibizione dell’α-glucosidasi potrebbe essere considerate uno dei possibili meccanismi dell’attività antidiabetica dell’estratto di A. paniculata.

Differenti piante medicinali brasiliane e messicane sono state studiate per valutare il loro potenziale ipoglicemico (Teixeira et al., 2007). Tra queste si segnalano in particolare Cecropia obtusifolia, Equisetum myriochaetum, Acosmium panamense e

Malmea depressa. L’estratto in butanolo della C. obtusifolia ha mostrato la maggiore

attività inibitoria sull’α-glucosidasi con un valore di IC50 di 14 µg/ml), seguito dall’estratto della M. depressa (IC50 di 21 µg/ml) (Andrade-Cetto et al., 2008).

La natura di alcuni composti identificati in questi estratti (fenoli, flavonoidi e loro glicosidi) è in accordo con quelli menzionati da Jung et al. (2006) come inibitori dell’α- glucosidasi. Sette piante medicinali delle Mauritius, quali Coix lacryma-jobi, Aegle

marmelos, Artocarpus heterophyllus, Vangueria madagascariensis, Azadirachta indica, Eriobotrya japonica and Syzigium cumini, sono state oggetto di studio per valutare i

47 possibili effetti sull’inibizione dell’α-amilasi in vitro (Kotowaroo et al., 2006). I risultati hanno evidenziato come soltanto l’A. heterophyllus è in grado di inibire significativamente l’α-amilasi. Con lo scopo di confermare gli effetti osservati, l’inibizione dell’enzima è da parte dell’estratto della pianta è stata investigata in vitro usando plasma di ratto. I risultati hanno evidenziato come l’estratto acquoso delle foglie inibisca significativamente l’enzima. La maggiore attività inibitoria (27.20%) è stata osservata alla concentrazione di 1 mg/ml.

L’estratto metanolico di tre specie di Salsola, S. soda, S. kali e S. oppositifolia, è (Fig. 2.6.) stato preparato e testato in vitro con lo scopo di valutare la capacità di inibizione dell’α-amilasi (Tundis et al., 2007a).

Figura 2.6. Parti aeree di Salsola kali, S. soda e S. oppositifolia.

Tutti gli estratti hanno dimostrato di possedere una buona attività con valori di IC50 di 0.65-0.28 mg/ml. Ogni estratto è stato, quindi sottoposto a un processo di bio- frazionamento. Come primo step l’estratto è stato consecutivamente partizionato con n- esano, diclorometano, acetato di etile ed etere dietilico. Le frazioni in n-esano delle tre specie di Salsola hanno mostrato valori di IC50 compresi tra 0.32 e 0.76 mg/ml. Confrontando l’attività della frazione in diclorometano delle tre piante, la S. kali è risultata la più interessante con un valore di IC50 di 0.05 mg/ml. Le frazioni in acetato di etile ottenute da tutte le specie esibiscono la maggiore attività. Tra queste, la frazione in acetato di etile della S. kali mostra il valore migliore (IC50 di 0.02 mg/ml).

Anche alcune specie di Senecio, S. inaequidens, S. vulgaris e S. leucanthemifolius, hanno mostrato attività inibitoria nei confronti dell’α-amilasi (Conforti et al., 2006;

S. soda S. oppositifolia