I principi attivi del peperoncino

I più abbondanti e noti principi attivi presenti nelle specie di Capsicum, responsabili per il 90% della piccantezza di queste piante, sono capsaicina (detta anche capseicina o capsina o 8-metil-N-vanillil-6-nonenamide, C18H27NO3) e diidrocapsaicina (Wachtel, 1999).

Entrambi, insieme ad altri minori capsaicinoidi, tra cui omodiidrocapsaicina, nordiidrocapsaicina e omocapsaicina, sono i principali prodotti di un “pathway” metabolico che consente la loro sintesi attraverso la condensazione della

26

vanillilamina con acidi grassi ramificati a catena corta. La porzione dell’acido grasso deriva biosinteticamente dalla valina, mentre la vanillilamina origina dalla L-fenilalanina, attraverso il “pathway” dei fenilpropanoidi (Leete et al., 1968). I capsaicinoidi sono alcaloidi che si caratterizzano per la prese nza di un atomo di azoto che non fa parte, come per gli altri alcaloidi, di un anello eterociclico; per questo motivo sono classificati come proto-alcaloidi o pseudo-alcaloidi (Suzuki et al., 1984).

I capsaicinoidi sono prodotti da ghiandole situate tra la parete del frutto e la placenta (il tessuto che sorregge i semi): soprattutto questa ultima è ricca di capsaicina, mentre i semi, contrariamente all’opinione comune, sono ricoperti in superficie di capsaicinoidi, ma ne sono internamente privi.

La capsaicina e gli altri capsaicinoidi sono alcaloidi incredibilmente stabili: restano inalterati per lungo tempo, anche dopo cottura e congelamento.

La capsaicina fu scoperta nel 1816 da Bucholtz, il quale isolò la sostanza piccante dai peperoncini macerati mediante solventi organici. Il metodo è tuttora utilizzato per estrarre l’oleoresina dai peperoncini. Come tutti i capsaicinoidi, la capsaicina è irritante nei mammiferi, incluso l’uomo, e produce una sensazione di bruciore alle mucose, bocca inclusa, dove passa in soluzione e stimola i recettori

OH OMe HN O OH OMe HN O Capsaicina Diidrocapsaicina OH OMe HN O OH OMe HN O Capsaicina Diidrocapsaicina

27

VR1 (Vanilloid Receptor type 1), i quali a loro volta attivano la proteina VRL-1 (Vanilloid Receptor-Like 1) (Szallasi et al., 1990; Szallasi et al., 1999).

I composti fenolici sono un importante gruppo di metaboliti secondari, sintetizzati dalle piante nella fase di adattamento a condizioni di stress. Negli ultimi anni i fenoli hanno attratto l’interesse dei ricercatori in quanto promettenti antiossidanti in grado di proteggere l’organismo umano dai radicali iberi, la formazione dei quali è associata con il normale metabolismo delle cellule.

Diversi studi sono stati realizzati al fine di valutare la presenza di fenoli ed il loro dosaggio quantitativo in piante del genere Capsicum. Tra questi, Sukrasno & Yeoman (1993) hanno evidenziato la presenza dei due flavonoidi 3-O- ramnosilquercetina, 7-O-glucosilluteolina e di tre derivati dell’acido cinnamico,

p-cumaril-cinnamoil glucoside, caffeoil-cinnamoil glucoside e 3,4- dimetossicinnamoil glucoside. Altri autori hanno valutato il contenuto di due flavonoidi (quercetina e luteolina) dopo idrolisi acida della porzione fenolica di un estratto di C. annuum (Lee et al., 1995).

Una più dettagliata analisi della porzione fenolica di peperoncini è stata realizzata da Iorizzi et al. (2001)

che ha identificato dieci composti, tre dei quali sono risultati nuovi: capsioside A, capsioside B e capsianoside VII.

Altri fenoli identificati in piante del genere Capsicum sono: trans-p-feruloil-β-D-

glucopiranoside, trans-p-sinapoil-β-D-glucopiranoside, apigenina 6-C-β-D-

glucopiranoside-8-C-α-L-arabinopiranoside, β-D-glucopiranoside, quercetina-3-

O-α-L-ramnopiranoside-7-O-β-D-glucopiranoside, quercetina 3-O-α-L- ramnopiranoside, luteolina 7-O-[2-(β-D-apiofuranosil)-4-(β-D-glucopiranosil)-6-

malonil]-β-D-glucopiranoside, luteolina 6-C-β-D-glucopiranoside-8-C-α-L-

28

L’intenso e il caratteristico colore rosso dei frutti del peperoncino è dovuto alla presenza dei carotenoidi, sintetizzati massivamente durante lo stadio di maturazione. Alcuni di essi (capsantina, capsorubina e capsantina 5,6 -epossido) appartengono quasi esclusivamente al genere Capsicum (Davies et al., 1970). Tutti i carotenoidi presenti nel peperoncino sono isoprenoidi con 40 atomi di carbonio e contengono nove doppi legami coniugati nella catena centrale, con differenti gruppi finali (, , , 3-idrossi-5,6-eposide) che cambiano le proprietà

O O OH HO OH Apigenina O O OH HO OH Apigenina O O OH HO OH OH Luteolina O O OH HO OH OH Luteolina O O OH OH HO OH OH Quercetina O O OH OH HO OH OH Quercetina COR3 OH R2 R1

Acido trans-p-ferulico R1= H; R2= OMe; R3= OH Acido trans-p-sinapico R1= OMe; R2= OMe; R3= OH trans-p-feruloil--glc R1= H; R2= OMe; R3= OGlc trans-p-sinapoil--glc R1= OMe; R2= OMe; R3= OGlc

COR3

OH

R2 R1

Acido trans-p-ferulico R1= H; R2= OMe; R3= OH

Acido trans-p-sinapico R1= OMe; R2= OMe; R3= OH

trans-p-feruloil--glc R1= H; R2= OMe; R3= OGlc

trans-p-sinapoil--glc R1= OMe; R2= OMe; R3= OGlc

HO Capsantina O OH HO Capsantina O OH Capsorubina O O HO OH Capsorubina O O HO OH

29

cromofore di ogni pigmento, consentendo loro di essere classificati in due famiglie isocromiche: rossa (R) and gialla (Y). La frazione rossa contiene soprattutto capsantina, capsantina-5,6-epossido e capsorubina (insieme ad altri minori carotenoidi), mentre la frazione gialla comprende il resto dei pigmenti (principalmente zeaxantina, violaxantina, anteraxantina, β-criptoxantina, β- carotene e cucurbitaxantina A). Oltre a questi carotenoidi i peperoncini sono una buona fonte dei carotenoidi ossigenati, che possono variare ne lla composizione e nella concentrazione a seconda della genetica e del grado di maturazione (Davies

et al., 1970).

Riccamente presenti nei peperoncini sono le vitamine (Osuna-Garcia et al., 1998).

Le vitamine sono composti organici essenziali per l'uomo. Esse sono incluse tra quei micronutrienti che devono essere assunti con la dieta, quotidianamente ed in piccole quantità, poiché non vengono sintetizzati dall'organismo umano. Nelle piante del genere Capsicum troviamo abbondanti le vitamine A, C ed E (Lee et al., 2007),

ma anche le vitamine D e quelle del gruppo B.

L’acido ascorbico è una sostanza con proprietà antiossidanti nei sistemi biologici che limita i processi degenerativi (Davey et al., 2000).

L’acido ascorbico è la principale forma biologicamente attiva, ma l'acido deidroascorbico è altrettanto importante poiché può essere convertito facilmente in acido ascorbico nel corpo umano. E’ importante perciò misurare sia l’acido ascorbico sia l'acido deidroascorbico. I livelli della vitamina C nei frutti di

Capsicum dipendono da parecchi fattori: il genere, la varietà, le pratiche di

produzione, la maturità alla raccolta e gli stati d’immagazzinaggio (Lee et al., 2000; Howard et al., 2002).

La vitamina E è un composto oleoso, insolubile in acqua e solubile nei solventi apolari. E’ facilmente degradata dall’ossigeno e dai raggi UV ed è abbastanza resistente al calore. I suoi composti variano da pianta a pianta come detto per

30

l’acido ascorbico. Sono sintetizzati esclusivamente dagli organismi fotosintetici comprese le più alte piante con importi significativi nei semi (Koch et al., 2003). Considerevoli sono le concentrazioni di vitamine come la K, alcune vitamine del gruppo B, la vitamine A e la D.

Ricca è la presenza di lipidi, acidi grassi semplici e complessi. Ricordiamo, ad esempio, la lecitina (nota anche come fosfatidilcolina) che è una tipologia molto comune di lipide complesso, contenuto abbondantemente nelle membrane cellulari ed endocellulari di organismi vegetali e animali. Essa è una molecola anfipatica, prodotta dalla condensazione di una molecola di ceramide (formata da sfingolo e acido palmitico) con una molecola di fosforilcolina. Il colesterolo presente nelle lipoproteine plasmatiche è spesso esterificato con una molecola di lecitina. Questa molecola è molto abbondante soprattutto nei semi della pianta di peperoncino (Jemal et al., 2000).