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Fattori naturali che influenzano il contenuto in principi attivi delle piante medicinali
Considerando il mondo delle piante medicinali è d'obbligo avere ben presente che la fitoterapia è la scienza che studia ed utilizza a scopo terapeutico i principi farmacologicamente attivi delle stesse. Mai mi stuferò di ribadire che naturale non è sinonimo di innocuo, poiché ogni pianta e di conseguenza ogni tipo di estratto può avere effetti collaterali, interazioni con farmaci di sintesi, controindicazioni spesso molto importanti. Di contro c'è anche da ribadire che buona parte delle preparazioni commercializzate e di libera vendita hanno una concentrazione di principio attivo sotto dosato, sia per motivi di sicurezza (essendo spesso deputate all'autocura peraltro sempre sconsigliata) sia per scopi meramente commerciali: le tecniche di estrazione, la titolazione e standardizzazione dei principi attivi sono procedimenti che richiedono competenze e laboratori dalla professionalità non indifferente, per cui si spiega abbastanza facilmente il motivo per cui i costi della stessa "pianta" cambiano a seconda delle varie preparazioni. Esistono poi diversi fattori che influenzano il contenuto in principi attivi. Il primo fattore naturale è quello selettivo: in genere un campione della pianta (e per campione si intende un numero limitato di individui presi a caso) è sempre geneticamente eterogeneo, cioè esistono normalmente delle differenze genetiche da individuo a individuo. Se alcuni membri dotati di caratteristiche utili per lo scopo prefissato, cioè di un alto contenuto di principi attivi, vengono scelti e fatti riprodurre fra loro, si può ottenere una seconda generazione in cui sono più accentuati i caratteri prescelti. Se il processo viene continuato, cioè se si continua a sceglierli e a farli riprodurre, si ottengono alla fine degli individui selezionati ricchi di quelle proprietà che si desideravano all'inizio del processo. Ovviamente la selezione darà risultati positivi soltanto se la qualità prescelta con un'alta concentrazione in principi attivi era condizionata da fattori genetici e non di altro tipo, per esempio ambientali. Oggi le piante medicinali coltivate, almeno quelle più importanti, hanno preso il sopravvento su quelle spontanee o selvatiche, e il processo di selezione è divenuto di uso abituale. Altro fattore endogeno è l'ibridazione, fenomeno opposto alla selezione. In questo caso, infatti, mediante l'incrocio di individui avente costituzione genetica diversa e quindi caratteri ereditari differenti, si ottiene una specie ibrida. Questo processo viene largamente sfruttato nel campo agricolo e nella coltivazione di piante ornamentali, poiché mediante il suo impiego è possibile ottenere individui più resistenti alle malattie parassitarie e migliorare in genere la qualità della produzione. Nel campo delle piante medicinali l'ibridazione è stata impiegata con successo nel caso di alcune specie per aumentare il contenuto in alcaloidi (sostanze organiche di origine vegetale dotate di grandi effetti farmacologici in relazione all'assunzione di piccole dosi). La mutazione è un altro fattore genetico che può influenzare il contenuto in principi attivi. Essa consiste in una variazione o, meglio, in una modificazione del gene che può essere spontanea, dovuta in particolare a influenze ambientali, ovvero provocata sperimentalmente con raggi X, ultravioletti o con particolari reagenti chimici. I funghi e i batteri, utilizzati per la produzione di antibiotici e di vitamine, sono particolarmente adatti allo studio della mutazione. Per questo tipo di indagine vengono usate colture di laboratorio in adatti substrati nutritivi chiamati "terreni di coltura", i quali possono essere liquidi ( brodi, infusi vegetali, liquidi fisiologici), solidificati per mezzo di gelatina, ovvero solidi come pezzi di patate o di carote. Lo studio delle mutazioni, soprattutto di quelle indotte, è ancora in fase di approfondimento nel caso delle piante medicinali. La produzione dei principi attivi può essere anche funzione della poliplodia. In genere ogni cellula contiene nel suo nucleo due serie di cromosomi uguali, quindi normalmente la cellula è biploide. L'aumento numerico dei cromosomi, dovuto a fattori ambientali o provocato artificialmente può produrre, senza che corrispondentemente si abbia la scissione della cellula, entità "poliploidi" nelle quali il corredo cromosomico "n" viene a triplicarsi ( individui triploidi, 3n), a quadruplicarsi ( individui tetraploidi, 4 n) e così via, rispetto agli individui diploidi 2n. Per ottenere in modo sperimentale l'aumento del numero dei cromosomi vengono usate sostanze chimiche ovvero agenti fisici come la temperatura o la luce di opportune radiazioni. Diversi studi hanno mostrato che l'incremento del numero dei cromosomi cellulari porta non solo ad un aumento della superficie delle foglie, ma soprattutto ad un forte aumento ( sino al 40%) dell'olio essenziale o di altri componenti estraibili. Lo stadio di sviluppo della pianta è infine un altro fattore naturale endogeno che influenza la produzione dei costituenti secondari delle piante e quindi dei principi attivi. Le droghe devono essere raccolte in un periodo speciale, chiamato "tempo balsamico", durante il quale esse posseggono il massimo contenuto in principi attivi. Questo periodo, che per una stessa pianta varia a seconda del tipo di organo usato come droga, è in funzione del ciclo vitale e dell'età e qualche volta, nel caso di sostanze volatili, anche dell'ora del giorno. In genere i principi attivi si formano in quantità maggiore nel periodo di accrescimento della pianta; quindi il contenuto sarà massimo quando l'accrescimento è giunto al termine. Le piante annuali dovranno perciò essere raccolte alla fine dell'anno, cioè nel periodo del loro completo sviluppo, e così via. Esistono in letteratura moltissimi studi sul tempo balsamico per la raccolta delle piante medicinali, soprattutto di quelle più utilizzate e preziose. Anche l'effetto dei fattori climatici sulla formazione delle sostanze secondarie delle piante è stato ampiamente studiato. Uno dei fattori climatici individuali è la luce: molti lavori hanno messo in evidenza che l'influenza della luce sulla formazione dei prodotti secondari generalmente non è diretta, specialmente quando questi si formano nelle radici o negli organi ricoperti da molti strati di tessuto. Essa influenza soprattutto il metabolismo generale ma, poiché i costituenti secondari sono in effetti prodotti collaterali di tale metabolismo, ogni variazione di questo può influenzare anche la produzione dei principi attivi. L'effetto della luce è probabilmente il più grande poiché la sua intensità varia durante l'intero giorno molte volte più di ogni altro fattore climatico. In esperimenti condotti su piante medicinali cresciute in pieno sole e all'ombra è emerso che i principi attivi vengono prodotti in quantità maggiore da quelle cresciute al sole. Inoltre, la temperatura è molto importante per la produzione dei principi attivi delle piante medicinali e dei costituenti secondari in genere. Qualche volta diventa il fattore limitante per la vita della pianta, anche se le specie individuali sono capaci di resistere in ampi intervalli di temperatura. Le reazioni biologiche normalmente hanno luogo nell'intervallo di temperatura da 0° C a 45° C. Dobbiamo inoltre tenere presente che i costituenti secondari delle piante vengono prodotti da una sequenza di reazioni ciascuna delle quali ha il suo optimum di temperatura e perciò la temperatura ottimale per la formazione della sostanza finale sarà il risultato degli optima delle singole reazioni. Parecchi ricercatori hanno trovato che alle basse temperature le piante producono olii contenenti acidi grassi con più alto contenuto in doppi legami. In particolare è stato visto che un aumento della latitudine aumenta il grado di insaturazione. Infatti,mentre le piante tropicali contengono quasi esclusivamente acidi grassi saturi (es. burro di cacao) , in quelle subtropicali aumenta il contenuto di acidi grassi insaturi ( es. olio di oliva). Nelle piante delle zone temperate si ha un maggior grado di insaturazione ( es. olio di cotone), che è massimo in quelle dei climi freddi ( es. olio di lino). Anche l'acqua è importante: si può avere sotto forma di pioggia, di rugiada e di umidità. Poiché queste forme sono più o meno dipendenti l'una dall'altra e dalla temperatura, di conseguenza dobbiamo aspettarci complicate interazioni. La pioggia e anche la rugiada possono produrre tra l'altro la perdita delle sostanze solubili in acqua attraverso le epidermidi delle parti aeree della pianta. Questo può spiegare il basso contenuto di certi costituenti come gli alcaloidi, i glicosidi e perfino gli oli essenziali in droghe raccolte dopo giorni piovosi. Un altro fattore influenzante di notevole importanza è il terreno: le principali caratteristiche del suolo che possono influenzare la produzione dei fattori secondari. Il pH del suolo è spesso un fattore limitante per la crescita delle piante; per una data specie il pH in genere può variare in un intervallo da 1,5 - 2 unità. Infine, rimanendo sempre tra i fattori naturali, anche quelli biotici hanno una notevole influenza. I fattori biotici sono quelli relativi alla interazione tra gli organismi vegetali ed umani, in un determinato ambiente. L'interazione si esplica mediante la produzione e la eliminazione di determinati prodotti che successivamente possono essere trasformati ad opera di microrganismi. Nel caso specifico del mondo vegetale, quando le piante crescono le une accanto alle altre, può accadere che si abbia una influenza, che può essere reciproca, sull'accrescimento, sullo sviluppo della pianta o di alcuni suoi organi e sulla produzione dei costituenti secondari in genere o dei principi attivi in particolare. Al limite può accadere che alcuni tipi di piante vivono solo se crescono in vicinanza di altri tipi, cioè in simbiosi; può anche accadere che l'azione di un organismo sia causa di distruzione dell'altro, ed allora si parla di antibiosi. Questa influenza positiva o negativa può essere dovuta alla incapacità, da parte della pianta in questione , di sintetizzare qualche fattore essenziale per il loro accrescimento quando vicino ad essa sono o non sono presenti altri determinati tipi di piante. Esistono in letteratura numerosi esempi di simbiosi e di fattori biotici in genere che influenzano la produzione di determinati principi attivi. E' stato per esempio visto che la coltivazione dell'Atropa Belladonna è influenzata dalla vicinanza di piante di Artemisia che ne aumentano la crescita e la produzione di alcaloidi. Nel caso della Datura Stramonium è stato notato che la produzione degli alcaloidi da parte delle foglie subisce un'influenza positiva o negativa quando la pianta cresce in vicinanza rispettivamente del Lupinus albus e di Mentha piperita. Bibliografia:
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