Farmacognosia e fitoterapia

Carboidrati e droghe contenenti carboidrati

Monosaccaridi

• Glucosio
• Sorbitolo (derivato)
• Fruttosio
• Mannitolo

Oligosaccaridi

• Saccarosio
• Lattosio
• Ciclodestrine

Polisaccaridi

Omogenei

• Amido
• Cellulosa
• Destrani
• Inulina

Eterogenei (fibre solubili)

• Pectine
• Gomme e mucillagini

Monosaccaridi

Glucosio

Diffusione: frutti. Produzione: idrolisi dell'amido. Impieghi: nutrizione parentale (flebo). Il glucosio può essere utilizzato con diverse concentrazioni in funzione dell’uso, che variano dal 5% al 50%: l’infusione di glucosio al 5% è indicata per la deplezione di carboidrati e fluidi.

Fruttosio

Diffusione: frutti, miele. Produzione: idrolisi del saccarosio o dell'inulina. Impieghi: nutrizione parentale.

Sorbitolo

Diffusione: frutti di diverse Rosaceae. Produzione: riduzione del glucosio. Impieghi:

• Edulcorante non cariogeno, perché non viene metabolizzato dai microrganismi del cavo orale. Un uso eccessivo può avere un effetto lassativo, perché il sorbitolo ha proprietà osmotiche, quindi richiama acqua e aumenta la peristalsi.
• Può essere utilizzato per l'emisintesi della vitamina C a partire dal glucosio e passando attraverso il sorbitolo. La vitamina C si può ottenere anche per sintesi microbiologica oppure per estrazione dai frutti della Rosa canina.

Mannitolo

Diffusione: manna è un essudato, cioè un prodotto di secrezione che viene riversato all’esterno dalle piante del genere Fraxinus, in seguito ad un trauma causato da insetti o dall’uomo. Produzione: riduzione del mannosio. Impieghi:

• La droga manna può essere utilizzata come blando lassativo, soprattutto nei bambini. Vantaggi: ha un sapore dolce ed è solubile in acqua, perciò si può sciogliere in diversi liquidi.
• Il mannitolo purificato, una volta introdotto nell’organismo, non viene assorbito, qualunque sia la via di somministrazione, perciò rimane confinato nel compartimento in cui viene introdotto ed esplica il suo effetto in quel compartimento. Se viene somministrato per via orale ha un effetto lassativo, perché ha proprietà osmotiche, quindi richiama acqua ed aumenta la peristalsi. Se viene somministrato per via parenterale rimane confinato nel torrente circolatorio dove esplica un effetto osmotico, quindi tende a richiamare liquidi: può essere utile per richiamare liquidi a livello endocranico e ridurre la pressione endocranica per il trattamento dell’edema cerebrale; oppure per richiamare liquidi dall’occhio e ridurre la pressione intraoculare per il trattamento del glaucoma.

Disaccaridi

Saccarosio

Produzione: estrazione da barbabietola e canna da zucchero. Impieghi: non ha impieghi dal punto farmaceutico, se non come edulcorante.

Lattosio

Diffusione: latte. Impieghi: eccipiente, in particolare come diluente per polveri (es: la polvere di oppio non deve contenere più del 10% di morfina, perciò viene diluita con il lattosio).

Oligosaccaridi

Ciclodestrine

Struttura: 6, 7 o 8 molecole di glucosio (α, β, γ ciclodestrine). Produzione: non sono presenti in natura, ma vengono ottenute dalla degradazione enzimatica dell'amido. Impieghi: non hanno impieghi dal punto di vista terapeutico, ma vengono utilizzate nella tecnica farmaceutica. Servono per formare i complessi di inclusione: queste cavità sono in grado di inglobare una molecola idrofobica e veicolarla in un’altra sede, quindi permettono di migliorare la biodisponibilità.

Polisaccaridi

Amido

Struttura: amilosio (catena laterale) e amilopectina (catena ramificata). Impieghi:

• Eccipiente con proprietà adesive (per compattare le polveri), diluenti (per diluire le polveri) e disaggreganti.
• Antidoto nell’avvelenamento da iodio, quando si presume che non sia già avvenuto l’assorbimento: l’amilosio forma una spirale e cattura lo iodio, sottraendolo all’assorbimento.

Cellulosa

Struttura: polimero del glucosio con legami β-1,4. Produzione: cotone. Impieghi:

• La cellulosa parzialmente ossidata è un emostatico assorbibile (garza emostatica).
• I derivati della cellulosa vengono impiegati in tecnica farmaceutica: la metilcellulosa al 5% è utilizzata per somministrare sostanze non solubili in acqua, formando una sospensione stabile; lo ftalato di cellulosa è un rivestimento per compresse; la carbossimetilcellulosa è un addensante e un lassativo.

Destrani

Struttura: polimeri ramificati del glucosio con diverso peso molecolare. Produzione: non hanno origine vegetale, ma vengono ottenuti tramite le biotecnologie coltivando un batterio su un terreno ricco di saccarosio, in questo modo si ottiene una miscela di polimeri ad alto peso molecolare. Nella pratica farmaceutica vengono utilizzati quelli con un peso compreso tra 40mila e 70mila. Impieghi: utilizzati come “plasma expander”, cioè servono ad aumentare il volume dei liquidi circolanti, quindi sono utili in caso di shock anafilattico e di ustioni.

Inulina

Struttura: polimero del fruttosio con una molecola terminale di glucosio. Diffusione: come materiale di riserva nelle parti sotterranee di alcune piante appartenenti alla famiglia delle Asteracee. Impieghi: un tempo veniva impiegata per le prove di funzionalità renale, mentre oggi viene utilizzata come fibra dietetica (integratori).

Acido ialuronico

Struttura: polimero di origine animale, non vegetale. Produzione: fermentazione batterica di zuccheri. Impieghi: ustioni, dolori alle articolazioni, chirurgia dell’occhio e dell’orecchio, chirurgia estetica.

Fibre

Le fibre sono sostanze presenti negli alimenti vegetali che hanno la caratteristica di resistere alla digestione enzimatica e pertanto raggiungono il colon inalterate: qui possono subire delle modifiche perché vengono parzialmente fermentate dalla flora microbica intestinale.

Fibre insolubili

(polisaccaridi omogenei): CELLULOSA, LIGNINA.

• Hanno una struttura lineare.
• A contatto con l’acqua aumentano di volume e si rigonfiano (trattengono l’acqua).
• Sono presenti soprattutto nei cereali e nei legumi.

Fibre solubili

(polisaccaridi eterogenei): PECTINE, GOMME, MUCILLAGINI.

• Hanno una struttura ramificata.
• A contatto con l’acqua formano delle soluzioni viscose (idrocolloidi).
• Sono presenti soprattutto nella frutta e nella verdura.

Pectine

Polisaccaridi ramificati formati da più unità zuccherine (per questo vengono chiamati eterogenei), che contengono dei gruppi funzionali. Le pectine fungono da addensanti e danno la consistenza alla frutta (es: la gelificazione della marmellata è dovuta alle pectine). Sono importanti soprattutto per l’industria conserviera.

Gomme

• Gomma acacia (arabica o del Senegal): si ottiene dalla corteccia di Acacia senegal (famiglia delle Leguminosae). È un essudato, cioè un prodotto di secrezione esterna che si forma in seguito a un trauma inferto alla pianta. Il componente principale è l’arabina, un sale dell’acido arabico (polisaccaride ramificato costituito da galattosio).
• Gomma adragante: si ottiene dalla corteccia di Astragalus gummifera (famiglia delle Leguminosae).
• Gomma guar: si ottiene dall’endosperma dei semi di una pianta appartenente alla famiglia delle Leguminosae. Il componente principale è il galattomannano (polimero di galattosio e mannosio). Si utilizzano le preparazioni ottenute dai semi: ad esempio, la farina di guar è una fonte di galattomannano (principio attivo).
• Acido alginico: si ottiene dalle alghe brune del genere Macrocystis e Laminaria.
• Agar-agar: si ottiene dalle alghe rosse del genere Gelidium e Gracilaria. I componenti principali sono l’agarosio e l’agaropectina.
• Carragenina: si ottiene dalle alghe rosse del genere Chondrus crispus e Gigartina stellata. I componenti principali sono i carragenani (galattani che differiscono per il numero di gruppi solforici).

Droghe a mucillagini

• Altea: la droga è costituita dalla radice, che è ricca di mucillagini (25-35%).
• Malva: la droga è costituita dai fiori e dalle foglie.
• Psillio: la droga è costituita dai semi, ma in genere si utilizzano i mucillagini purificati.
• Amorphophallus (famiglia Araceae): la droga è costituita dalla parte sotterranea della pianta, che è fonte di glucomannano (polimero di glucosio e mannosio). In genere si utilizza il glucomannano purificato (principio attivo).

Funzioni delle fibre

Le fibre esplicano la loro azione a livello del tratto gastrointestinale: nelle preparazioni si preferisce utilizzare le fibre solubili, perché quelle insolubili hanno un effetto irritante sulla mucosa intestinale.

1. Influenza sullo svuotamento gastrico: le fibre, in particolare quelle solubili, rallentano lo svuotamento gastrico ed inducono un senso di sazietà.
2. Influenza sul transito intestinale: le fibre solubili rallentano il transito intestinale, mentre quelle insolubili lo accelerano e quindi riducono l’assorbimento di alcuni nutrienti.
3. Legame con gli acidi biliari: è un effetto tipico delle fibre solubili, mentre tra le fibre insolubili solo la lignina è in grado di legare gli acidi biliari. Gli acidi biliari sono importanti per la formazione delle micelle e quindi per la digestione dei lipidi: se le fibre legano gli acidi biliari, non si formano le micelle e si riduce l’assorbimento dei lipidi.
4. Fermentazione nel colon: è un effetto tipico delle fibre solubili, chiamate anche “fibre fermentabili”, mentre tra le fibre insolubili la lignina non è fermentata e la cellulosa solo in piccola parte. Le fibre solubili vengono fermentate nel colon dalla flora microbica intestinale e questo determina:
   • L’abbassamento del pH intestinale.
   • La produzione di gas.
   • L’aumento della massa batterica e anche della massa fecale.
   • La produzione di acidi grassi a catena corta (acetico, propionico, butirrico), che contribuiscono all’abbassamento del pH intestinale. Gli acidi grassi a catena corta hanno degli effetti positivi sull’intestino perché:
     • Modificano positivamente la flora microbica intestinale, stimolando la crescita di ceppi batterici utili e inibendo la crescita di ceppi dannosi.
     • Promuovono la differenziazione degli enterociti, inibendo la crescita di cellule neoplastiche.
     • Favoriscono la motilità del tratto gastrointestinale.
     • Migliorano il metabolismo del lattosio.
5. Influenza sul metabolismo lipidico: le fibre solubili influenzano positivamente il metabolismo lipidico, riducendo i livelli di colesterolo ematico (effetto ipocolesterolemizzante).
   • Produzione di acidi grassi a catena corta, che inibiscono la sintesi del colesterolo.
   • Legame con gli acidi biliari, che non sono in grado di formare le micelle.
6. Influenza sul metabolismo glucidico: le fibre solubili tendono a ridurre il picco glicemico postprandiale (effetto ipoglicemizzante).
   • Rallentamento dello svuotamento gastrico.
   • Rallentamento della digestione dell’amido.
   • Rallentamento dell’assorbimento del glucosio.

Impieghi delle fibre

Impieghi tecnici

Nell’industria farmaceutica e alimentare come:

• Emulsionanti.
• Glicanti.
• Aggreganti.
• Viscogeni.

Impieghi medici

Nella sfera della salute, quindi sia sotto forma di farmaci che di integratori, come:

• Lassativi: i lassativi a base di fibre vengono chiamati “lassativi di massa”. Si possono utilizzare come lassativi sia le fibre solubili che quelle insolubili, dato che entrambe trattengono acqua e quindi stimolano la peristalsi, ma sono preferibili le fibre solubili perché quelle insolubili a lungo andare irritano la mucosa intestinale. Per avere un effetto lassativo le fibre solubili devono essere assunte insieme ad un’adeguata quantità di acqua, perché è a contatto con l’acqua che formano gli idrocolloidi; altrimenti, se si vuole ottenere l’effetto contrario, devono essere assunte senza acqua.
• Protettivi delle mucose (decongestionanti, antitosse, antiulcera): le fibre si stratificano sulle mucose, proteggendole se sono infiammate o irritate (es: il Gaviscon è un farmaco utilizzato come protettivo della mucosa gastrica, il cui principio attivo è l’acido alginico, una mucillagine delle alghe).
• Induttori di sazietà: le fibre rallentano lo svuotamento gastrico.
• Ipocolesterolemizzanti e ipoglicemizzanti: la riduzione del colesterolo e della glicemia provocata dalle fibre è un effetto blando, quindi possono essere utili nelle situazioni borderline, cioè quando i valori sono poco al di sopra della norma, ma non nei casi di una chiara ipercolesterolemia o iperglicemia.

Sostanze di natura terpenica e steroidi

La via biosintetica dei terpeni è quella dell’acido mevalonico, in particolare:

• Monoterpeni: derivano dal geranil-pirofosfato (C10 formato da 2 unità isopreniche).
• Diterpeni: derivano dal farnesil-pirofosfato (C15) per aggiunta di un altro mattone a 5 atomi di C.
• Triterpeni e steroidi: derivano dalla diversa conformazione che assume, ovvero dal modo in cui ciclizza, lo squalene (C30 che deriva dall’addizione di 2 unità di farnesil-pirofosfato).

Sesquiterpeni

I sesquiterpeni si trovano:

• Come componenti di oli essenziali. Esempi sono:
  • Absintina: è un dimero dell'artabsina, che conferisce sapore amaro all’Assenzio.
  • Kamazulene: presente nella Camomilla, presenta proprietà antiflogistiche. È una sostanza che impartisce all’olio di camomilla il colore azzurro ed è un artefatto perché nella pianta non troviamo il camazulene ma la matricina e durante il processo di distillazione in corrente di vapore, in ambiente acquoso, alla temperatura vapore, avviene un riarrangiamento che porta alla formazione del camazulene.
• Con proprietà diverse. Esempi sono:
  • Ginkgo Biloba presenta due componenti:
    • Una componente costituita da flavonoidi.
    • Una componente terpenica in cui troviamo sesquiterpeni (il Bilobalide) e diterpeni (ginkgolidi).
  • Partenolide: è il marker della “Tanacetum Parthenium”, una pianta, appartenente alla famiglia delle Asteraceae, il cui uso tradizionale è nella profilassi dell’emicrania.

Diterpeni

Alcuni esempi sono:

• Ginkgolidi: sono una famiglia ed hanno un’azione anti-PAF (fattore di aggregazione piastrinica) e ciò può essere responsabile di alcune attività biologica ma anche di effetti indesiderati (sanguinamenti, interazione con farmaci che interferiscono sulla coagulazione).
• Forskolina: si ottiene dal Coleus Forskohlii. È una sostanza che attiva l’adenilato ciclasi che stimola la lipolisi e perciò il Coleus viene utilizzato come integratore in diversi preparati, come in quelli per la riduzione del peso corporeo.
• Stevioside: è una famiglia di glicosidi, che si ottiene dalla Stevia Rebaudiana, più dolci del saccarosio ed infatti trovano impiego come dolcificante. Un tempo veniva considerata tossica ma quest’ipotesi fu confutata dal PANEL e quindi ad oggi non è riconosciuta una tossicità legata a questa pianta.

Saponine

NB: i saponi sono dei tensioattivi che schiumeggiano in acqua per le loro caratteristiche idrofile e lipofile. Le saponine sono dei glicosidi che si comportano come i saponi in quanto presentano:

• Una parte idrofila, definita glicone: è la parte zuccherina (in genere sono più unità zuccherine) e questa parte si lega all’acqua.
• Una parte lipofila, definita aglicone: è costituita da uno steroide o da un triterpene (ovvero da molecola C30) e questa parte si lega ai lipidi. A seconda che si sia costituita da uno steroide o da un triterpene distinguiamo: le saponine steroidiche e le saponine triterpeniche.

Le saponine steroidiche e triterpeniche presentano caratteristiche in comune, quali:

• La struttura chimica presenta una testa polare ed una apolare e quindi schiumeggiano quando poste in acqua, ciò permette il riconoscimento di droghe contenenti saponine.
• Sono, generalmente, delle sostanze ad emulsione irritante e questo effetto irritante se ben dosato può essere utile, altrimenti è dannoso; in particolare se somministrate per via orale sono poco assorbite e, a determinate dosi, sono irritanti a livello gastrico. L’irritazione a livello gastrico può generare vomito.
• Lisan i globuli rossi.

Saponine triterpeniche

Alcuni esempi di piante contenenti saponine triterpeniche sono:

• Poligala senega: è una poligalacea che contiene una grossa quantità di saponine triterpeniche.
• La Saponaria officinalis: nonostante siano poco assorbite, esse trovano impiego in alcuni preparati espettoranti-fluidificanti perché si pensa alla base ci sia un meccanismo riflesso che permette alla blanda azione irritante a livello gastrico di favorire l’eliminazione del muco.
• Le escine: sono le saponine dell’ippocastano e queste hanno un’azione antiedemigena (ci sono dei farmaci, che contengono le escine, e quindi è un’azione dimostrata).
• Gli esteri glicosidici della centella asiatica che hanno un’azione vasoprotettrice (ci sono alcuni preparati in farmacia).