1 SCOPO DEL LAVORO
La coltura in vitro di piante medicinali ha assunto grande importanza, soprattutto per quelle specie che presentano problemi di propagazione classica o per le quali la produzione agricola non riesce a soddisfare la domanda del mercato. La micropropagazione in vitro permette infatti, oltre alla veloce moltiplicazione e all’ottenimento di piante in ogni stagione, una rapida propagazione di piante selezionate per le caratteristiche dei loro composti. Inoltre, la messa a punto di sistemi di colture in vitro di tessuti e cellule costituisce un presupposto indispensabile per la produzione di principi attivi a livello industriale.
La specie officinale oggetto della presente tesi sperimentale è l’Echinacea
angustifolia D.C., coltivata principalmente per la presenza di derivati dell’acido
caffeico, alchilammidi, flavonoidi e polisaccaridi nella droga, che è costituita in prevalenza da radici e rizomi. Tali composti presentano una comprovata attività
immunostimolante, antibatterica, antimicotica, antivirale ed antiinfiammatoria.
Consumata regolarmente da milioni di persone in tutto il mondo per combattere tosse, raffreddore, influenza, l’Echinacea angustifolia rappresenta il genere officinale di più largo consumo in Nord America.
Lo scopo della seguente tesi è quello di realizzare dei sistemi di coltivazione in
vitro per la produzione di biomassa di Echinacea angustifolia D.C. e di valutarne
l’efficienza per poter realizzare una produzione di metaboliti secondari con metodi economicamente convenienti.
In particolare, è stata messa a punto l’induzione di callo su substrati solidi in diverse condizioni ambientali caratterizzando le colture ottenute tramite la realizzazione di curve di crescita.
Inoltre, poiché dalla letteratura emerge che in molti casi la produzione di metaboliti secondari è strettamente associata al grado di differenziazione dei tessuti, si è voluto indagare se colture di callo di Echinacea angustifolia D.C. in rigenerazione (ovvero masse di cellule in attiva crescita che presentano dei centri di differenziazione con apici vegetativi e primordi fogliari) fossero più idonee alla realizzazione di colture liquide per l’estrazione di principi attivi.
Si è quindi iniziato un sistema di coltura cellulare su substrati liquidi osservando l’andamento della crescita del callo nelle diverse condizioni testate.
Tenendo in considerazione che i principi attivi presenti in questa specie sono di interesse nutraceutico, si è cercato di mettere a punto anche un sistema colturale che prevedesse l’utilizzo minimo di fitoregolatori e l’uso alternativo di sostanze naturali come il latte di cocco.
Infine, la biomassa ottenuta in vitro è stata caratterizzata eseguendo un’indagine qualitativa preliminare sul contenuto in clorofilla, xantofille e carotenoidi, antocianine, flavonoli e adcidi fenolici. E’ stata fatta anche una valutazione dell’attività antiossidante degli estratti al fine di stabilire quale dei sistemi di coltura adottati e quale dei substrati agarizzati e liquidi utilizzati, sia in grado di produrre biomassa con un elevato contenuto di sostanze, d’interesse per l’industria alimentare e farmaceutica.
