HYPTIS SPICIGERA (LAM.)

Endemica del Brasile, è ormai diffusa in tutta l’Africa tropicale e in Asia, dove cresce naturalmente lungo le strade e nei campi coltivati.

Caratteristiche botaniche

Pianta annuale, si propaga solo per seme. I cotiledoni sono abbastanza caratteristicia lamina forma una piccola punta arrotondata, la cui base è perfettamente piatta e perpendicolare al corto picciolo; la lamina è di 3 mm di lunghezza e 5 mm di larghezza, il picciolo è di 3 mm di lunghezza.

Le prime foglie sono semplici e opposte, decussate lungo un asse, la lamina è lanceolata, portata da un picciolo stretto, rivestito di peluria e lungo un terzo della lamina stessa, con margine seghettato; la coppia di foglie terminali si tinge di porpora alla base della lamina. Se strofinate, le foglie emanano un odore aromatico.

Le ramificazioni, allineate verticalmente, conferiscono alla pianta una forma a candelabro, da 50 cm a 1 m di altezza. La radice è fascicolata, il fusto è pieno, a sezione quadrangolare, con angoli arrotondati, a superficie fortemente depressa. Le foglie sono semplici e opposte, sorrette da un peduncolo stretto, lungo da 1 a 4 cm, lanceolate, da 7 a 10 cm di lunghezza e da 1 a 3 cm di larghezza. La parte superiore e la base sono ad angolo acuto. Il margine è intero inferiormente e dentato superiorente; l è solcata da 4-6 nervature laterali e traslucide sulla pagina superiore; la lamina è glabra, la superficie inferiore è ricca di piccole ghiandole verdi. I fiori sono molto piccoli e riuniti in infiorescenze terminali a forma di spiga densa, cilindrica, a volte discontinua alla base, di 2-10 cm di lunghezza. Ogni fiore è sotteso da una bratteola fogliare lineare di 3 mm di lunghezza e fortemente ciliata Il calice è tubulare, pubescente, con 5 denti molto stretti, lungo 5 mm ed è attraversata da 10 linee longitudinali. La corolla è un tubo completato da 5 lobi arrotondati, appena più alti dei denti del calice, bianco, con macchie viola sui lobi. I 4 stami e lo stigma sono appena sopra la parte superiore della corolla, lo stilo porta 4 ovuli. I frutti restano sul fondo del calice e contengono ciascuno un seme, di forma ellissoidale, di 1,5 mm di lunghezza, la cui superficie dorsale è convessa e la ventrale biconcava.

Specie caratteristica dei terreni umidi, ricchi di sostanza organica, è molto comune nelle regioni del Sudan, dove le precipitazioni annue sono comprese tra 1200 e 1500 mm. Coltivata sui planosuoli o sui terreni ricchi di depositi alluvionali, lungo i torrenti, nelle regioni asciutte, questa specie è caratteristica di suoli argillosi, ad alta ritenzione idrica o con ristagni superficiali, come i

vertisuoli, e di terreni ricchi di detriti alluvionali. In diverse regioni del Camerun settentrionale è considerata infestante.

La germinazione ha inizio nel mese di giugno, senza risentire particolarmente delle lavorazioni del terreno fatte per il suo controllo, quando è ritenuta infestante. La fase vegetativa dura fino a settembre o ad ottobre. La fioritura è indotta dalla riduzione della lunghezza del giorno, alla fine di settembre.

Pertanto, indipendentemente dalla data di germinazione, tutte le piante iniziano a fiorire allo stesso tempo. I fiori compaiono progressivamente lungo l'infiorescenza, fino a settembre-novembre. La fioritura è immediatamente seguita dalla fruttificazione, che termina con il disseccamento della pianta, a fine novembre, all'inizio della stagione secca nelle zone tropicali e subtropicali.

Attività biologica ed impieghi

Tradizionalmente, è impiegata come medicinale, come insetticida, ed anche come alimento. Gli infusi preparati con le foglie sono efficaci contro tosse, bronchite e raffreddore. Dai fiori sono estratti aromi usati dalla popolazione del Nord Nigeria nei saponi, nei profumi e nei decotti contro le malattie della pelle. In Africa centro-orientale e in Guinea è coltivata a scopo alimentare: i semi oleaginosi sono utilizzati nell’alimentazione come quelli di sesamo.

Per le sue proprietà bioinsetticide, viene mescolata ai cereali conservati (3 g di foglie essiccate per 1 Kg di cereali). Nel Nord Camerun è tradizionalmente usata da alcuni gruppi etnici (Guiziga, Massa, Mofu, Musgum, Mundang) per proteggere il fagiolo dall’occhio e il sorgo dagli insetti che li infestano.

Molti Autori hanno messo in risalto la potenzialità insetticida di H. spicigera nel controllare l’ovoposizione e la nascita dei curculionidi sui piselli trattati con estratti alcolici di questa pianta. E’ stata dimostrata l’efficacia delle esche fatte con foglie di H. spicigera e acqua distillata su Prostephanus truncatus Horn

(Coleoptera: Bostrichidae) e Sitophilus oryzae L: (Coleoptera: Curculionidae).

In bibliografia esistono pochi dati sulla caratterizzazione fitochimica dell’olio. Analisi sulla composizione degli oli essenziali ottenuti da idrodistillazione di foglie fresche, tramite GC e GC/MS, (Tchoumbough F. et al., 2005) hanno permesso di isolare e caratterizzare strutturalmente sette nuovi labdani, uno dei quali, 15.19-diacetossi-2α.7α-diidrossilabda-8(17).13(Z)-diene, inibisce in modo significativo lo sviluppo larvale di Ostrinia nubilalis Hubnes (Lepidoptera:

Pyralidae).

Un δ-lattone, 5-6-diacetossi-1.2-epossi-1.5(2-pentano-5-olide)-3E-eptene, è stato isolato dalle infiorescenze della specie. Sono stati identificati in totale 44 composti: la principale classe di molecole è rappresentata da idrocarburi monoterpeni.

La composizione chimica dell’olio essenziale suggerisce l’esistenza di un chemiotipo β-cariofillene e, come descritto da Sanon A. et al., 2006, umulene ed alloaromadendrene.

β-cariofillene è il composto che si trova in quantità maggiore negli oli provenienti dal Burkina Faso (57.3%-65.7%), dalla Nigeria (67.6%), soprattutto nei campioni raccolti a marzo, mentre si ritrova in minore quantità in quelli del Mali (23.5%-27.2%).

In alcuni lavori sono riportati, come principali composti, α-pinene (43%) e β- pinene (15%). Nel Camerun, i composti trovati in maggiore percentuale sono terpinolene (15.01-27.47), sabinene (19.69-20.27) e α-thuiene (11.51-12.49), mentre altri Autori hanno riportato α-pinene (27.3%), β-cariofillene (20.1%), limonene (13.4%), e β-pinene (10.3%).

In effetti, l’analisi tramite GC e GC/MS di estratti da piante coltivate in diverse località della stessa regione del Nord-Camerun ha messo in evidenza composizioni diverse, a seconda della zona e del periodo di raccolta. In bibliografia mancano dati precisi sulla correlazione che l’effetto delle condizioni geografiche ed il periodo di campionamento hanno sull’olio essenziale. Notizie in tal senso sarebbero importanti per la standardizzazione del bioinsetticida, utile per limitare i danni ai cereali conservati.

Il rendimento dell’olio essenziale varia dallo 0.1 allo 0.4% e, indipendentemente dalla provenienza, più alto durante la stagione asciutta (gennaio) che all’inizio della stagione delle piogge (marzo).

I gruppi principali di composti in tutti i campioni sono: α-pinene (11.9%- 42.1%), β-pinene+sabinene (6.0%-39.8%), e β-fellandrene+1.8-cineolo (8.8%- 27.4%). Solo in un olio ottenuto da campioni raccolti a marzo in una particolare località, il β-cariofillene è il principale componente (23.4%). Una bassa percentuale di altre sostanze (<0.1%) non è stata identificata alla spettrometria di massa.

Per quanto riguarda il rapporto tra composizione degli oli essenziali e condizioni climatiche delle zone di raccolta dei campioni, dalla bibliografia emerge che il monoterpene ossigenato presente in maggior quantità è sempre 1.8-cineolo e il principale sesquiterpene ossigenato è cariofillene. Interessante sarebbe conoscere la correlazione che lega la composizione dell’olio con lo stadio vegetativo al quale la pianta viene raccolta.

Per quanto riguarda l’effetto biocida su C. maculatus, i terpeni hanno indubbiamente un elevato potere insetticida. Fumigazioni con α-pinene in laboratorio, hanno determinato la più alta mortalità (100%), mentre 1.8-cineolo, β-pinene e α-fellandrene hanno provocato un livello più basso di mortalità (dal 48.8 al 24.8%). E’ stato visto anche un effetto sinergico di miscele dei suddetti terpeni, che hanno determinato, sempre su C.maculatus, una mortalità superiore al 90% (Noudjou F. et al., 2007).

Le parti polverizzate della pianta e gli oli essenziali hanno un effetto repellente o letale sugli adulti in funzione della dose, anche se il meccanismo d’azione rimane ancora sconosciuto. Entrambi i prodotti riducono l’ovoposizione dal 15 al 19% e dal 7 al 78% rispettivamente. Anche la vitalità delle uova decresce con l’aumentare delle dosi, in un range tra il 40-75 e il 24-86% rispettivamente.

Solo gli oli essenziali sono letali sia per gli adulti che per gli stadi immaturi, comprese le pupe, che abitualmente sono protette dall’involucro del seme. La loro azione è comunque in funzione dell’età dello stadio immaturo e si fa sentire soprattutto sulle larve più giovani, che non sono ancora penetrate in profondità nei cotiledoni del seme di fagiolo dall’occhio.

β-asarone, anche se molto tossico per gli adulti, non impedisce invece lo sviluppo nei semi delle larve di Callosobruchus chinensis e C. phaseoli, forse per la sua bassa penetrabilità.

L’efficacia degli oli essenziali, che contengono composti volatili, dipende anche dai dispositivi usati per la conservazione dei semi, come per esempio i contenitori ermetici, che sono consigliati da alcuni Autori (Sanon A. et al., 2006).

Nell’Africa sub-sahariana la situazione alimentare continua ad essere precaria ed incerta, determinando alti livelli di carestia e povertà, che si ripetono ciclicamente. Ciò è esacerbato dai perenni problemi di fitopatie, che causano concrete perdite di cereali nella fase post raccolta. E’ in tale contesto che si collocano i recenti studi sull’uso di preparati a base di H. spicigera per un controllo biologico delle fitopatie, compatibile con gli interessi prevalenti degli agricoltori.

Sono state condotte prove, sia in laboratorio che in campo, per saggiare la potenzialità insetticida degli estratti di questa specie su Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) e su Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera: Tenebrionidae).

La tossicità del fumigante è stata saggiata a cinque concentrazioni: 2, 4, 6, 8, 10 l/l di aria nello spazio di fumigazione. L’effetto repellente è stato valutato in biosaggi di assorbimento a cinque concentrazioni: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0% w/w. La tossicità per contatto è stata valutata tramite il metodo del contenitore forato, usando polvere secca, foglie fresche ed oli, mentre l’attività antifeedant attraverso il metodo del disco di farina.

I risultati hanno messo in luce che sia le parti dell’intera pianta che gli oli essenziali, estratti in corrente di vapore, possiedono una forte attività repellente verso gli insetti, a dosi relativamente basse. Esposizioni successive a 12 ore di fumigazione con gli oli essenziali, alla dose di 25 l/contenitore, hanno determinato il 70% di mortalità negli insetti adulti appena comparsi. Gli estratti polari non hanno dato risultati significativi, mentre quelli in esano hanno mostratola più alta attività antifeedant rispetto a quelli etilico o agli estratti acquosi.

I trattamenti in campo con oli essenziali di piante, già usate tradizionalmente in Kenia, si sono rivelati più efficaci di altri nel ridurre l’infestazione di insetti e il danno sulle cariossidi del mais, aprendo nuovi scenari per un migliore controllo degli insetti che infestano i cereali (Othira J.K.O. et al., 2009).

Anche in Italia sono stati condotti biosaggi su accessioni di H. spicigera, coltivate a livello sperimentale dal 2008 in Toscana, per indagare sulle proprietà repellenti degli oli essenziali estratti dalle loro foglie verso importanti parassita

dei cereali immagazzinati. Prove condotte presso il Dipartimento di Coltivazione e Difesa delle Specie Legnose, Sezione di Entomologia agraria della Facoltà di Agraria di Pisa, hanno confermato il loro effetto repellente sugli adulti di S.

granarius che infestano gli alimenti in post raccolta (Conti B. et al., 2010).