Appunti di botanica farmaceutica - linea AL

MLBotanica farmaceutica

Piante medicinali

Piante con attività terapeutica

Piante officinali

Termine generale per indicare piante usate a scopo salutistico in senso ampio (es. cosmetico, ecc.).

Droga

Parte della pianta più ricca di principio attivo

Esempi

• Chiodi di garofano contengono eugenolo -> antiaggregante piastrinico
• Camomilla droga: capolini che contengono mucillagine, cumarine, fenoli lattoni, sesquiterpeni e flavonoidi. Usata come blando sedativo
• Aconito droga: radice tuberizzata laterale -> contiene aconitina, alcaloide tossico. Usato per curare nevralgie
• Aloe vera droga: succo concentrato ed essiccato, contiene antrachinoni con azione lassativa e purgante. Gel di aloe: proprietà cicatrizzanti.
• Caffè droga: semi liberati dalla polpa del frutto
• Anice verde droga: frutti che contengono lipidi, flavonoidi e anetolo. Aromatizzante, stomachico, carminativo, antispasmodico

Principi attivi

Composti che, estratti da una droga, esplicano una precisa caratteristica attività biologica sull’uomo o su animali.

Fitocomplesso

Insieme dei costituenti chimici di una pianta.

Tempo balsamico

Periodo in cui è opportuno raccogliere la droga, poiché è massimo il contenuto in principio attivo della stessa. Influenzato dalle condizioni edafiche (chimiche e fisiche del terreno) e climatiche.

Metaboliti secondari

Metaboliti con distribuzione limitata, non indispensabili per la vita della pianta. Ruolo ecologico:

• Attraenti di impollinatori
• Adattatori chimici in situazioni di stress ambientali
• Elementi di difesa contro microrganismi, insetti, ecc. e altre piante (allelochimici)

Glicosidi e glucosidi

Glicosidi (zucchero + non zucchero) e glucosidi (zucchero + zucchero)

Inquadrabili in 3 classi:

• Isoprenoidi
• Alcaloidi
• Composti fenolici

Due gruppi a parte:

• Glucosinati
• Glucosidi cianogenetici

Botanica sistematica

Studia la diversità tra gli organismi e pone i presupposti per la loro classificazione.

Nomenclatura

Binomio latino introdotto da Linneo. Genere + specie e abbreviazione di chi per primo ha descritto la specie.

Specie

Unità tassonomica fondamentale, ma non è il livello più basso. Può avere sottocategorie come sottospecie, varietà e forma.

Che cos'è una pianta?

• Organismo eucariote, autotrofo, fotosintetico, originatosi da un gruppo di alghe verdi (Carophyta)
• Le piante includono briofite, pteridofite, gimnosperme, angiosperme
• Angiosperme gruppo più diffuso al mondo

Comprende:

• Alghe (Fucus vesciculosus, Nereocystis)
• Briofite
• Pteridofite (Adiantum capillus-veneris)
• Spermatofite (Nigella demascena)

Le alghe

Livelli di organizzazione degli organismi fotosintetici molto vari, dipendono dall’ambiente in cui si sono evoluti. Diverse strategie di vita in risposta alle varie pressioni ambientali. Si sono affermati solo gli organismi in grado di sopravvivere e riprodursi.

Prima distinzione tra le piante: rapporto con l'acqua

Il rapporto che le piante hanno con l’acqua comporta una serie di adattamenti che influiscono sulla struttura e sulla funzionalità dell’organismo.

Tallofite

Corpo = tallo

L’acqua può entrare ed uscire da un qualsiasi punto del corpo.

Equilibrio statico

Cormofite

Corpo = cormo

L’acqua viene assorbita e rilasciata da porzioni distinte del corpo (polo assorbente e polo traspirante)

Equilibrio dinamico

Tallo

Più semplice organizzazione anatomica di un organismo pluricellulare fotosintetico. Corpo completamente immerso nell’ambiente acquatico da cui ricavano acqua e nutrienti. Tutte le cellule hanno un alto grado di autonomia rispetto alle funzioni vitali fondamentali:

• Svolgono fotosintesi nel citoplasma acqua e CO₂
• Assorbono radiazioni idonee all’eccitazione dei pigmenti fotosintetici

Formato da cellule morfologicamente differenziate tra loro con continuità citoplasmatica. Viene garantita la coordinazione nelle varie attività vitali ma non c’è divisione di compiti a livello metabolico funzionale.

Vantaggi ambiente acquatico

• Maggiore stabilità
• L’acqua filtra le radiazioni solari

Alghe

Organismi vegetali che vivono in ambienti acquatici molto umidi, capaci di assorbire/perdere acqua con tutta la superficie del loro corpo. Unicellulari, coloniali, pluricellulari, privi di differenziazione nei tessuti -> Tallo. Autotrofi, provvisti di clorofilla e pigmenti accessori. Diverso colore in base alla lunghezza d’onda usata per fare la fotosintesi, dipende dalla profondità (verdi, brune, rosse).

Distribuzione

• Acque salmastre marine
• Anche nel suolo ma legate a un velo d’acqua

Importanza ecologica

• Negli habitat in cui vivono fanno parte dei produttori primari e rappresentano il primo anello nella catena alimentare
• Ruolo fondamentale nella produzione di ossigeno

Possibili organizzazioni cellulari del tallo

• Unicellulari: Singole cellule che agiscono come individui indipendenti
• Coloniali: Raggruppamenti di individui unicellulari. È possibile un certo grado di specializzazione
• Cenocitiche o sifonali: Organismi unicellulari plurinucleati, derivanti dalla formazione di nuclei non seguite dalla formazione di pareti divisorie
• Pluricellulari: Organismi costituiti da più cellule uni nucleate e plurinucleate

Sistematica delle alghe

Si basa su:

• Caratteristiche biochimiche
• Caratteristiche ultrastrutturali

Rodophyta o alghe rosse

Prevalentemente pluricellulari, perlopiù marine. Fronde calcificate perché fissano il carbonato di calcio. Non hanno mai flagelli. Alcune specie sono parzialmente o totalmente parassite.

• Presentano clorofilla a e b: il colore si deve alla presenza del pigmento fitocianina blu e ficoeritrina (rosso)
• Sostanza di riserva: amido delle floridee simile all’amilopectina
• La parete cellulare è formata da due strati di polisaccaridi: interno (micro fibrille di cellulosa), esterno (mucillaginoso di polimeri solforati del galattosio come agar e carragenina)

Esempi: Gracilaria salicornia, Gelidium pusillum.

Agar agar

Galactano complesso solforato composto da agariosio e agropectina. Insolubile, in acqua calda dà origine ad una soluzione colloidale (agarosio).

• Noto in laboratorio come mezzo di coltura per batteri, funghi, tessuti vegetali
• Utilizzato come addensante
• Antinfiammatorio e protettivo della mucosa gastrica e dell’intestino
• Lassativo per la proprietà di idratarsi

Carragenani

Composti ottenuti dal tallo delle alghe rosse. Si tratta di galattani, polimeri del D-galattosio a struttura lineare, solforati.

Consistenza mucillaginosa, dà origine a soluzione colloidale in acqua calda, raffreddandosi diventa gelatina. Formano gel usati per:

• Trattamento sintomatico di costipazione
• Dare senso di sazietà
• Ricavare prodotti cosmetici ad azione idratante e protettiva

Chromophyta o alghe giallo-brune

Clorofilla A e C. Sostanze di riserva: laminarina, crisolaminarina, mannitolo. Tilacoidi riuniti a gruppi di 3.

Bacillariophyceae

Diatomee Unicellulari, prive di flagelli, guscio siliceo. Simmetria raggiata o bilaterale.

Phaeophyceae

Alghe brune: Tutte pluricellulari. Vegetali più grandi (Sargassum, Fucus, Laminaria) Talli molto grandi con accenni di differenziamento dei tessuti conduttori. Acque marine fredde, attaccate alle rocce, lungo le coste. Modeste profondità. Pigmento: fucoxantina. Alcune presentano cisti piene di gas per mantenere comportamento eretto. Parete cellulare: fibre di cellulosa. Componente amorfa: alginati e fucani.

Alginati

Conferiscono viscosità alle soluzioni raffreddandole. Usati nell’industria per produrre gelati -> evitano la formazione di cristalli. Usati in farmacia per cura di:

• Patologie digestive
• Reflusso gastroesofageo: si forma uno strato vischioso sopra il contenuto gastrico limitando il reflusso

Nello stomaco si legano con metalli pesanti, elementi radioattivi evitandone assorbimento.

• Ovatta antiemorragica: a contatto con il sangue formano un gel

Fucani

Diffusi nella parete delle alghe brune. Effetto anticoagulante e antitumorale.

Chlorophyta o alghe verdi

Unicellulari o pluricellulari. Acqua dolce, in mare solo in strati superficiali. Clorofilla A e B. Sostanza di riserva: amido.

Briofite

1) Emersione dall'acqua

Prima pianta Cooksonia (tra Siluriano e Devoniano). Vantaggi ambiente acquatico: acqua, sostegno, sali minerali. Vantaggi ambiente subaereo: disponibilità di luce, disponibilità CO₂. Possibilità di uscire da acqua: solo dopo saturazione in ossigeno che ha schermato raggi UV.

Vantaggi emersione dall'acqua

• Possibilità di usare pienamente luce solare in tutte le sue lunghezze d’onda
• Disponibilità di CO₂ per fotosintesi
• Mancanza di competizione

Svantaggi

• Resistere al disseccamento
• Trasportare acqua e nutrienti lungo la pianta
• Fare gamia

Piante a tallo prime a conquistare la terra

Come affrontare problemi nuovo ambiente

• Perdita acqua: impermeabilizzazione superficie attraverso cutina e stomi. Epidermide sostituita da sughero
• Approvvigionamento di acqua: dimensioni ridotte, associazione in fitte colonie, colonizzazione di ambienti umidi, non è più tutta la pianta che deve assorbire acqua, ma solo la parte con funzione di ancoraggio (radice). Tessuti diversi per trasporto di acqua e nutrienti (xilema) o prodotti della fotosintesi (floema)
• Sopravvivenza gameti, spore, zigote: produzione di strutture complesse, produzione di spore con parete spessa, produzione spore protette da gametangio. Sporofito: deve stare più in alto. Gametofito: deve stare più in basso
• Sostegno: mantenuto dal turgore cellulare, differenziamento dei tessuti meccanici

Cormofite

Bryophyta

Muschi

• Piccole foglie
• Prime piante a insediare la terra
• Luoghi umidi
• Scarsa impermeabilizzazione della parete
• Alcune piante in periodi di siccità diventano quiescenti
• Presenza clorofilla
• Mancanza vasi conduttori e radici, presentano rizoidi
• Assorbimento e trasporto di acqua e soluti per capillarità
• Grande assorbimento d’acqua
• Mancano veri e propri tessuti vascolari, ma possono essere presenti cordoni di cellule a funzione conduttrice

Ciclo vitale dei muschi

Spora -> protonema -> nella parte inferiore si formano rizoidi, in quella superiore gemme che generano fusti con foglie su cui si formano organi riproduttivi (M -> anteridi, F -> archegoni). I gameti maschili veicolati dall’acqua penetrano in archegoni fecondando l’ovocellula. La fecondazione avviene nell’archegonio dove si forma lo sporofito -> forma un lungo filamento detto seta che rimane chiuso nella caliptra -> quando fuoriesce si forma lo sporangio che contiene le spore.

Fase aploide o gametofito

Ciclo di sviluppo tra spora ed elementi sessuali

Fase diploide o sporofito

Dallo zigote alla spora (esclusa)

Caratteristiche

Primi organismi a diventare terrestri, non vascolari. Caratteristiche comuni con piante.