CNR

Caratterizzazione di olii essenziali e di estratti di natura polifenolica di ecotipi toscani della Flora Mediterranea:

rosmarino, ginepro comune e carciofo

Convenzione A.R.S.I.A e C.N.R. Istituto di Genetica Vegetale – Firenze

Collaboratori alla ricerca

Cooperativa Agricola e Forestale ”La Mausolea”Dipartimento Scienze farmaceutiche – FirenzeAssociazione Medici Scandicci –AMESConsulente aromatiere

Studi:

1) Analisi della variabilità geografica dei profili terpenici dell’olio essenziale

2) Effetto dell’epoca di prelievo sul profilo terpenico

3) Caratterizzazione di chemotipi di pregio

O

O

O

O

O

Rosmarino

Sardegna

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pe

rce

nt

co

mp

os

itio

n

Giglio

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pe

rce

nt

co

mp

os

itio

n

Elba

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pe

rce

nt

co

mp

os

itio

n

Alberese

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pe

rce

nt

co

mp

os

itio

n

1: (-)-1: (-)--pinene -pinene 2: (+)-2: (+)--pinene-pinene 3: camphene3: camphene 4: (+)-sabinene4: (+)-sabinene 5: (-)-sabinene5: (-)-sabinene 6: myrcene6: myrcene 7: (+)-7: (+)--pinene-pinene 8: (-)- 8: (-)- -pinene -pinene 9: 9: -phellandrene -phellandrene10: (-)-limonene10: (-)-limonene11: (+)-limonene11: (+)-limonene12: p-cymene12: p-cymene13: g-terpinene13: g-terpinene14: 1,8-cineol14: 1,8-cineol15: linalool15: linalool

Analisi della variabilità geografica dei profili terpenici di rosmarino

First discriminant function

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

Sec

on

d d

iscr

imin

ant

fun

ctio

n

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Alberese

ElbaGiglioSardegna

Analisi della variabilità geografica dei profili terpenici di Rosmarino

AutunnoEsta

te

Inverno

Primave

ra

EPOCA

0

30

60

(%)

(+)--pinene(-)--pinene

Effetto dell’epoca di prelievo sul profilo terpenico di Rosmarino

AutunnoEsta

te

Inverno

Primave

ra

EPOCA

0

10

20

30

(%)

(-)--pinene(+)--pinene

Effetto dell’epoca di prelievo sul profilo terpenico di Rosmarino

AutunnoEsta

te

Inverno

Primave

ra

EPOCA

0

3

6

9

(%)

(+)-limonene(-)-limonene

Effetto dell’epoca di prelievo sul profilo terpenico di Rosmarino

Cloni di Rosmarino

Alberese

0

20

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Isola d'Elba

0

20

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Bianchi 1F

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Bianchi 2L

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Bianchi 4L

0

10

20

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Bianchi 3B

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Bianchi 5L

0

10

20

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Profili terpenici di piante di Rosmarino allevate in vivaio

Chemotipi di Rosmarino

Chemotipo A

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo B

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo C

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo D

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

ConcentrationeConcentratione

Analisi HPLC/DADHPLC/MS

Ultrasuoni; 35 KHz per un totale di 115 min

Foglie + azoto liquidomacinate finementefoglie fresche/solvente 5g/50 mL100 % EtOHper 2 volte.

Composti identificati via HPLC/DAD/MS Mw(aglicone)

Flavone monoglicoside 478 ( 316)

Apigenina glucoramnoside 578

Esperidina ramnoglucoside 610

Diosmina ramnoglucoside 608 (300)

Ispidulina 7-0 glucoside 462 (300)

Acido rosmarinico 360

Flavonoide diglucoside 640 (316)

Flavonoide glucosil glucuronide 654 (316)

Isoscutellareina glucuronide o

Luteolina glucuronide

462 (286)

Flavonoide glucoramnoside 624 (316)

Rosmanolo 346

Epimero del rosmanolo 346

Rosmadialdeide 344

Cirsimaritina 476 (314)

min0 10 20 30 40

mAU

0

50

100

150

200

DAD1 A, Sig=284,4 Ref=590,4 (ROSMHP~1\REA1D1.D)

4.3

07

6.3

64

8.1

23

11.

786

15.

085

16.

407

18.

414

19.

061

20.

812 2

1.99

2 2

2.70

5

23.

548

24.

740

26.

160

27.

377

28.

410

31.

080

33.

671

34.

641

35.

435

36.

823

38.

711

41.

249

41.

794

42.

748

43.

381

47.

324

min0 10 20 30 40

mAU

0

20

40

60

80

100

120

140

DAD1 C, Sig=330,4 Ref=590,4 (ROSMHP~1\REA1D1.D)

4.2

57

6.3

47 8.1

31

12.

167

13.

896

15.

090

16.

399

17.

133

18.

416

19.

064

20.

806

21.

992

22.

705

23.

530

24.

739

26.

172

27.

310

28.

410

29.

948

31.

084

32.

353

33.

671

34.

642

35.

436

38.

713

39.

354

41.

249

42.

199

43.

415

45.

184

46.

575

47.

340

Il metodo analitico HPLC/DAD/MS applicato in questa ricerca consente di monitorare diverse classi di composti tutti di rilevante interesse ai fini della valutazione dell’attività antiossidante degli estratti. Mediante l’accoppiamento delle varie metodiche di analisi sono stati separati 34 analiti diversi di cui una parte è stata identificata come riportato in Tabella

Ginepro comune

Canonical Scores Plot

-8 -3 2 7FACTOR(1)

-8

-3

2

7

FA

CT

OR

(2)

ReggelloLa VernaChianti

PROVENIENZA

Analisi della variabilità geografica dei profili terpenici di Ginepro comune

Cloni di Ginepro comune

min0 10 20 30 40

mAU

0

20

40

60

80

100

120

DAD1 A, Sig=284,4 Ref=598,4 (GINEPRO\GINC15N.D)

2.2

02

2.7

89

8.3

33

10.

900

11.

782

12.

502

13.

169

14.

557

16.

477

27.

704

34.

033

36.

969

39.

478

40.

126

41.

530

46.

279

min0 10 20 30 40

mAU

0

10

20

30

40

50

60

DAD1 C, Sig=330,4 Ref=598,4 (GINEPRO\GINC15N.D)

2.2

04

4.2

16

5.3

42

7.4

16

8.3

35

9.6

02

10.

910

11.

780

12.

502

13.

163

14.

800

16.

475

18.

793

22.

450

23.

809

27.

705

31.

377

34.

034

35.

294

39.

485

40.

125

41.

537

Dall’indagine HPLC/DAD/MS è stato possibile separare fino a 20 diversi componenti di cui circa 15 appartengono alla classe dei flavonoidi in particolare derivati della isoscutellareina e ipolaetina. Fra questi composti sono presenti glucoramnosidi e pentosidi Complessivamente questa frazione flavonoidica del frutto può esercitare una attività antiossidante la cui valutazione sarà oggetto di ricerche future.

Profilo Cromatografico registrato a 280 e 330 nm

Carciofo

min0 5 10 15 20 25 30 35

mAU

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

1

2

4

7

9

11

13

14

min0 5 10 15 20 25 30 35

mAU

0

100

200

300

400

500

1 2 3

4

6 810

11

12

min0 5 10 15 20 25 30 35

mAU

0

500

1000

1500

2000

330 nm

min0 5 10 15 20 25 30 35

mAU

0

500

1000

1500

2000

330 nm

1

4

11

14

11

1

4

6 10

330 nm

330 nm

5

5

Ciascun estratto e/o frazione ottenuta dopo frazionamento è sottoposto ad analisi HPLC-DAD per la valutazione quali-quantitativa del profilo polifenolico. Gli estratti sono stati analizzati con l’impiego di una colonna 150 3.9 mm, i.d. 4 m, Nova Pak C18 (Waters Corporation, Massachusetts USA, Waters) termostatata a 26°C.

Profilo cromatografico, registrato a 330 nm, di estratti idroalcolici ottenuti da diverse parti di carciofo. Composti polifenolici:

1. Ac. 1-O-caffeilchinico; 1. Ac. 1-O-caffeilchinico; 2. Ac. 3-O-caffeilchinico; 2. Ac. 3-O-caffeilchinico; 3. Ac. 4-O-caffeilchinico; 3. Ac. 4-O-caffeilchinico; 4. Ac. clorogenico; 4. Ac. clorogenico; 5. Ac. caffeico; 5. Ac. caffeico; 6. Ac. dicaffeoilchinico; 6. Ac. dicaffeoilchinico; 7. Luteolina 7-O-rutinoside; 7. Luteolina 7-O-rutinoside; 8. Luteolina 7-O-glucuronide; 8. Luteolina 7-O-glucuronide; 9. Luteolina 7-O-glucoside; 9. Luteolina 7-O-glucoside; 10. Ac. dicaffeilchinico; 10. Ac. dicaffeilchinico; 11. Ac. 1,5-O-dicaffeilchinico; 11. Ac. 1,5-O-dicaffeilchinico; 12. Apigenina 7-O-glucuronide; 12. Apigenina 7-O-glucuronide; 13. Luteolina malonilglucoside; 13. Luteolina malonilglucoside; 14. Luteolina.14. Luteolina.

Foglie Brattee Capolini Gambi

V T V T V T V TChlorogenic acid 5204.2 10527.4 8725.9 2532.2 305119.6 142510.3 302918.2 164711.8

Monocaffeoylquinicacids

6066.2 8435.8 700.8 390.4 4063.1 560.5 3242.9 1461.6

Dicaffeoylquinicacids

12959.9 7215.7 635748.3 275421.1 25335244.2 950291.2 22774217.7 28325264.6

Total phenolicAcids

2421 2616 7299 3046 28792 10983 26127 30118

Luteolin-7-O-glucoside

3573.8 9346.9 0 0 0 0 0 0

Luteolin-7-O-rutinoside

5846.1 3723.2 0 0 0 0 0 0

Luteolin 7-O-malonylglucoside

1501.9 1762.4 0 0 0 0 0 0

Luteolin-7-O-glucuronide

0 0 570.7 971.1 0 1661.9 0 0

Apigenin-7-O-glucuronide

0 0 1091.2 660.83 1161.4 320.41 0 0

Luteolin 1261.4 0 0 0 8429.9 0 0 0

Total flavonoids 1217 1482 166 163 958 198 0 0

Total phenols 3638 4098 7465 3209 29750 11181 26127 30118

Composizione fenolica: Violetto di Toscana (V) and Terom (T). I dati sono la media di tre determinazioni sono espresse rispetto a peso fresco.

Prelievo campioni

da diversi ecotipi

toscani

Analisi discriminante

-9 -4 1 6-9

-4

1

6

Gruppo 3Gruppo 2Gruppo 1

GRUPPO

0 2 4 6 8

Analisi

chimica

Elaborazione dati

Caratterizzazione di chemotipi di pregio per la produzione di fitoterapici e

prodotti agro-alimentari.

Analisi

sensoriale

Caratterizzazione di olii essenziali e di estratti di natura polifenolica di ecotipi toscani della Flora Mediterranea: carciofo, rosmarino e ginepro

comune Convenzione A.R.S.I.A e C.N.R. Istituto di Genetica Vegetale – Firenze

CNR

Chemotipo A

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo B

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo C

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

Chemotipo D

0

20

40

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

per

cen

t co

mp

osi

tio

n

- Caratterizzazione variazioni epigenetiche

- Studi di ereditabilità

-Identificazione di marcatori chimici per la selezione di chemotipi di pregio

Caratterizzazione di olii essenziali e di estratti di natura polifenolica di ecotipi toscani della Flora Mediterranea: carciofo, rosmarino e ginepro

comune Convenzione A.R.S.I.A e C.N.R. Istituto di Genetica Vegetale – Firenze CNR

CollaborazioniIstituto Genetica Vegetale sez. Firenze, Consiglio

Nazionale delle RicercheDott.ssa Cristina Vettori, Dott. Maurizio Capuana,

Valentina Martini, Cinzia Mensuali.

Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Firenze

Prof. Franco Francesco Vincieri, Prof.ssa Nadia Mulinacci, Dott.ssa Catia Giaccherini, Prof.ssa Annalisa Romani,

Dott.ssa Patrizia Pinelli, Valentina Rotellini.

Donato Creti aromatiere, Direttore Tecnico Enrico Giotti S.p.A, Firenze.

Associazione Medici di Scandicci (AMES) Dott. Massimo Tilli. Dott.ssa Enrica Campanini, Dott. Ferruccio Innocenti.

Cooperativa Agricola e Forestale "LA MAUSOLEA" della Casa Generalizia degli Eremiti Camaldolesi in Toscana.

Dott. Raffaello Resti.