Studio del potenziale biocatalitico e metabolomico delle piante del genere Citrus ed altri autoctoni mediterranei

Progetto: Research project

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Le piante possono essere considerate come straordinari "fotoreattori" nei quali l'energia solare è utilizzata per la produzione di un'infinità di molecole coinvolte sia nel metabolismo primario che secondario. I metaboliti secondari, in particolare, regolano le interazioni con l'ambiente e le interazioni intra- e inter-specifiche con altri organismi. Un organismo vegetale và considerato quindi sia per il contenuto elevato e chimicamente diversificato di metaboliti secondari, potenzialmente utili in campo farmacologico, cosmetico e nutraceutico, sia per la capacità biocatalitica di trasformazione degli stessi in vivo ed in vitro. La biocatalisi è una disciplina emergente che si colloca al confine tra la Chimica Organica classica e la Biochimica e che in anni recenti ha prodotto notevoli progressi nello sviluppo e nell’applicazione di nuove trasformazioni chimiche selettive utili sia alla ricerca accademica che industriale. La biocatalisi ha quindi un elevato impatto economico in considerazione delle sue numerose applicazioni nella produzione di alimenti, farmaci, cosmetici, in agricoltura e nella scienza e tecnologia dei materiali. Le metodologie attualmente presenti in letteratura, ricadenti nell’ambito della "biocatalisi vegetale", si basano essenzialmente sull'uso di enzimi di origine vegetale purificati e di colture cellulari. Tramite questi sistemi è possibile infatti effettuare molte preparazioni come l'idrolisi dei derivati degli acidi carbossilici, la riduzione dei composti carbonilici, l'ossidazione degli alcoli. Inoltre è possibile, date le loro ovvie caratteristiche stereo strutturali, effettuare preparazioni altamente stereo selettive oltre che risoluzioni cinetiche e/o dinamiche di miscele racemiche. Naturalmente, oltre all'uso degli enzimi purificati, è possibile effettuare reazioni di trasformazione chimica anche per mezzo dell'intera cellula, come del resto è ben noto da millenni nella tecnologia alimentare! Tuttavia solo recentemente è invalso l'uso di materiale vegetale grezzo come radici, foglie, parti di frutto, succhi, etc. come strumenti catalitici con ovvi vantaggi dal punto di vista pratico-tecnologico ed economico. In questo contesto, l’impiego di materiali vegetali provenienti da piante appartenenti al genere Citrus, ed altri autoctoni mediterranei, come possibili biocatalizzatori può a nostro avviso avere un significativo interesse scientifico ed economico. Inoltre, la ricerca e la valorizzazione di metaboliti secondari estratti e caratterizzati da piante della flora mediterranea, mediante la valutazione della loro attività biologica costituirà un aspetto importante e preliminare. Questo progetto di ricerca si propone quindi di sviluppare nuove metodologie sintetiche ed estrattive attraverso l'utilizzo di piante prevalentemente del genere Citrus come biocatalizzatori, alternativi e più economici rispetto all’impiego degli enzimi purificati, da applicare alla modificazione chimica di metaboliti secondari, sia noti che eventualmente nuovi, estratti da fonti vegetali, valorizzandone l’attività. L'estrazione potrà avvalersi di procedure non convenzionali, quali l'impiego di liquidi ionici come solventi e mezzi di reazione.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …