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1 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI CAGLIARI DIP. SCIENZE DELLA VITA E DELL’AMBIENTE Utilizzazione del lattice estratto dalle specie di euforbia sarda per la produzione di materiali adatti al mercato dei tessuti industriali” Relazione finale del progetto finanziato dalla Regione Autonoma della Sardgna Assessorato dellAgricoltura e riforma Agro-Pastorale

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UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CAGLIARI

DIP. SCIENZE DELLA VITA E DELLAMBIENTE

Utilizzazione del lattice estratto dalle specie di

euforbia sarda per la produzione di materiali

adatti al mercato dei tessuti industriali

Relazione finale del progetto finanziato dalla

Regione Autonoma della Sardgna Assessorato

dellAgricoltura e riforma Agro-Pastorale

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RELAZIONE FINALE

Sommario

Lattivit di ricerca proposta nel progetto mirava ad ampliare le conoscenze su un arbusto

presente in maniera preponderante in Sardegna, lEuphorbia characias. Nel lattice di questo

arbusto presente una gomma naturale, un polimero del cis-1,4-isoprene. Questo

biopolimero, grazie alle sue caratteristiche chimico-fisiche, il pi abbondante polimero

utilizzato insieme alla cellulosa, la lignina e lamido.

Il progetto si poneva principalmente due obiettivi:

1. Lidentificazione, lisolamento e la caratterizzazione chimica della gomma e delle sostanze

non gommose ad essa associate presenti nel lattice.

2. La valutazione di tali componenti in diversi periodi dellanno e in diverse localit della

Sardegna.

Il fine ultimo di tali obiettivi era la possibilit di individuare una nuova fonte di gomma

naturale di qualit idonea allutilizzo industriale con possibile coinvolgimento di vaste aree

del territorio sardo.

Complessivamente il lavoro di ricerca, svolto dal 20/03/2013 al 15/03/2014, ha permesso di

raggiungere gli obiettivi prefissati portando ad ampliare le conoscenze sullE. characias, una

pianta che da diversi anni oggetto di studio in uno dei laboratori di Biochimica del

Dipartimento di Scienze della Vita e dellAmbiente. La gomma naturale stata estratta con

diverse metodiche, in diversi periodi dellanno e in due diverse localit della Sardegna. La

resa in percentuale del processo di estrazione non raggiunge i livelli che si ottengono dalla

pianta Hevea brasiliensis ma simile a quella ottenuta da altre fonti; la caratterizzazione della

gomma da E. characias, in termini di peso molecolare, ha dato risultati che, pur

scientificamente validi, non hanno permesso di orientarci verso il potenziale utilizzo

industriale di tale gomma.

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Premessa: informazioni sulla pianta e sulla gomma naturale

La famiglia delle Euphorbiaceae (comprendente circa 300 generi e 7500 specie), contiene una

ampia variet di fitotossine, prevalentemente diterpeni, triterpeni, sesquiterpeni, acetofenoni,

cerebrosidi, gliceroli, glicosidi, flavonoidi, esteri, alcaloidi e steroidi. Le piante della famiglia

delle Euphorbiaceae sono note proprio per la diversit chimica nei loro costituenti

isoprenoidi. Gli estratti e i composti isolati dal genere Euphorbia hanno diverse attivit

farmacologiche tra cui quella antiproliferativa, multidrug resistance, citotossicit, attivit

antimicrobica e antinfiammatoria. Le parti della pianta utilizzate nelle ricerche includono le

radici, i semi, il lattice, i tubi latticiferi, i rami, le foglie e in alcuni casi anche lintera pianta

[Q. Shi, X. Su, H. Kijota. Chemical Review. 108, 2008]. Molte Euphorbiaceae contengono il

lattice, presente allinterno di cellule organizzate in strutture simili a vasi (latticiferi) che

attraversano diverse parti della pianta. un fluido biancastro dalla composizione complessa

che comprende alcaloidi, terpenoidi, resine, amido, oli e diverse proteine fra cui enzimi.

Queste sostanze collettivamente contribuiscono ai meccanismi di difesa della pianta, alla

repulsione e uccisione di patogeni e alla cicatrizzazione delle aree ferite; questa miscela,

tenuta sotto pressione allinterno dei latticiferi, fuoriesce spontaneamente quando la pianta

ferita o recisa, come ad esempio a seguito di lesioni o attacchi da parte di funghi, batteri o

insetti [J.M. Hagel, E.C. Yeung and P.J. Facchini. Trends in Plant Science 13, 2008].

LE. characias appartiene alla famiglia delle Euphorbiaceae e al genere Euphorbia; un

arbusto perenne distribuito nel mediterraneo, e ampiamente diffuso in Sardegna. una delle

pi antiche piante medicinali note, descritta in antichi trattati di medicina latina e greca. Da

estratti di foglie e dellintera pianta sono stati messi in evidenza i composti comunemente

presenti in questa famiglia, e in particolare 13 diterpenoidi ossigenati del tipo di atisane,

abietane, pimarane e kaurane, due quercetine glicosidi e flavonoidi; dal lattice e dalle radici

sono stati identificati otto diterpeni del tipo jatrophane [H. Helmboldt, M. Hiersemann, J.

Org. Chem. 74 (2009) 16981708]. Il contenuto oleoso dei semi stato analizzato invece per

quanto riguarda la componente in acidi grassi, la frazione non saponificabile e i tocoferoli che

risultano assenti in questa specie.

Le caratteristiche biochimiche del lattice sono da diverso tempo oggetto di studio del nostro

gruppo di ricerca che ha identificato e caratterizzato diverse componenti enzimatiche,

molecole ad attivit antiossidante e inibitoria dellacetilcolinesterasi e una gomma naturale [F.

Pintus, R. Medda, A.C. Rinaldi, D. Span, G. Floris, Plant Biosyst. 144 (2010) 38139; D.

Span, F. Pintus, C. Mascia, M.A. Scorciapino, M. Casu, G. Floris, R. Medda, Biopolymers

http://luirig.altervista.org/famiglie/euphorbiaceae.htmhttp://luirig.altervista.org/famiglie/euphorbiaceae.htmhttp://luirig.altervista.org/famiglie/euphorbiaceae.htm

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97 (2012) 589594.; F. Pintus, D. Span, C. Mascia, A. Macone, G. Floris, R. Medda, Rec.

Nat. Prod. 7 (2013) 147151].

La gomma naturale, un polimero composto da unit di cis-1,4-isoprene, principalmente per

via della sua struttura molecolare ad alto peso molecolare (> 1 milione Dalton), ha propriet e

alte prestazioni che non possono essere eguagliate dalla gomma sintetica prodotta dal petrolio.

Queste propriet includono la resilienza, lelasticit, la resistenza allabrasione e allimpatto,

lefficace dispersione del calore e la malleabilit a temperature fredde. Nonostante i migliori

sforzi della tecnologia e dellindustria chimica, queste propriet non sono state raggiunte da

materiali sintetici.

Tra le oltre 2000 specie di piante produttrici di gomma, solo lHevea brasiliensis, un albero

tropicale appartenete alla famiglia delle Euphorbiacee, viene utilizzata per la sua alta

produttivit e qualit di gomma naturale. Altre due specie, Parthenium argentatum conosciuta

come guayule e Taraxacum koksaghyz, rappresentano una potenziale e promettente fonte di

gomma naturale. Altre specie in cui stato studiato questo polimero rientrano nel genere

Ficus (F. benghalesis, F. elastica e F. carica) e nel genere Euphorbia (E. etherophylla, e E.

lactiflua) [C.S. Gronover, D. Wahler, D. Prfer, Biotechnology of Biopolymers,

http://intechopen.com 2011, Ch. 4, pp. 7588].

Esecuzione del progetto e risultati

Nella prima fase del lavoro stato raccolto il lattice in provincia di Cagliari (marzo 2013); si

recide la parte superiore dei rami di piante mature che hanno raggiunto laltezza di circa un

metro, e si fa percolare spontaneamente il liquido in recipienti di vetro. Nel pi breve tempo

possibile, il lattice deve essere trattato in laboratorio per evitare la sua coagulazione e

lalterazione delle sue componenti. Si procede quindi alla filtrazione con una garza per

eliminare impurit dovute alla raccolta (foglie o altro materiale) e misurando il volume. Una

aliquota (circa 1 ml), viene posto in una microprovetta (preventivamente pesata), viene

congelata e successivamente liofilizzata. La microprovetta contenente il materiale liofilizzato

viene poi pesata per stabilire il peso secco di 1 ml di lattice e per valutare indirettamente il

contenuto dacqua.

Il lattice rimanente (300 mL), stato diviso in cinque frazioni (ognuna delle quali a sua volta

stata divisa in tre provette) e sottoposto a diversi tipi di estrazione. Il solvente per

lestrazione stato scelto sulla base della diversa letteratura scientifica disponibile e della

http://intechopen.com/

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nostra esperienza nel trattamento del lattice; ogni trattamento stato effettuato in triplo e sono

stati utilizzati i seguenti rapporti tra solvente e lattice:

(i) acetone in rapporto di 2:1

(ii) acid acetico (AA) in rapporto di 10:100

(iii) acido tricloroacetico (TCA) in rapporto di 15:100

(iv) Triton X-100 in rapporto di 5:100

Ciascuna delle quattro miscele viene centrifugata a 12.000 rpm per 30 minuti in provetta in

vetro preventivamente pesata.

Il trattamento (i) con acetone viene effettuato in doppio (campioni A e B); a seguito della

centrifugazione si ottiene un precipitato e un surnatante. Il precipitato che contiene la gomma,

viene pesato e sottoposto ad un ulteriore trattamento di purificazione con due diversi metodi:

il campione A viene purificato dissolvendo il precipitato in benzene e centrifugando a

12.000 rpm per 30 minuti. La frazione solubile in benzene (il surnatante) contiene la gomma;

il solvente viene fatto evaporare sotto vuoto e il materiale essiccato viene pesato. La frazione

insolubile in benzene (il precipitato) viene fatta essiccare sotto vuoto e pesata; tale frazione

rappresenta la quota di contaminanti dellestratto di gomma iniziale. Il campione B invece

viene purificato con cicloesano/etanolo, la stessa procedura a cui saranno sottoposti anche i

campioni ottenuti con le altre procedure di estrazione.

Per quanto riguarda gli altri tre trattamenti, AA, TCA e Triton, dopo centrifugazione si

ottengono dei coaguli che vengono lavati pi volte (tre cicli di lavaggio) con acqua

deionizzata e poi essiccati sotto vuoto a 45 C. Dopo aver pesato il materiale essiccato, lo si

sottopone al trattamento di purificazione con cicloesano/etanolo. Si dissolvono i campioni

essiccati in cicloesano, mantenendoli in agitazione per 12 ore a 25 C. Si centrifuga quindi a

12.000 rpm per 30 minuti, ottenendo un precipitato (che contiene le contaminanti della

gomma grezza) che viene poi essiccato e pesato, e una frazione solubile contenente la gomma,

che viene recuperata mediante trattamento con etanolo allo scopo di far precipitare la gomma,

essiccarla e pesarla.

I risultati di questi cinque diversi trattamenti (quattro di estrazione e due di purificazione)

sono riportati nella tabella; i calcoli delle quantit espresse in percentuale di gomma grezza,

contaminanti, gomma pura, contenuto di acqua, sono stati ricavati dalla media dei tre valori in

peso secco delle varie frazioni. Listogramma seguente riporta la resa in percentuale delle

cinque diverse procedure (estrazione in acetone, AA, TCA e Triton, purificazione in

cicloesano/etanolo o benzene). Il campione estratto in acetone e purificato con il benzene

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indicato con acetone A, quello estratto in acetone e purificato con cicloesano/etanolo

indicato con acetone B.

Trattamento Acqua Gomma grezza Gomma pura Contaminanti

Acetone A 72 17.2 11.8 8.9

Acetone B 72 17.25 13.36 9.12

Triton 72 41 7.16 1.75

Acido Acetico 72 30 14.58 6.6

TCA 72 44 10.18 14.6

Il tentativo di utilizzare il benzene per purificare la gomma estratta con i metodi diversi

dallacetone non ha prodotto risultati positivi perch, come riportato in letteratura, non

consente di eliminare le contaminanti.

Come mostrato dallistogramma sottostante, la resa pi alta di 14,6 % si ottiene con il

trattamento in AA, gli altri metodi permettono di ottenere rese tra il 7 e il 13% con una

piccola differenza di resa per quanto riguarda i due metodi di purificazione adottati per il

campione estratto in acetone. Il trattamento con AA, quello che ci ha permesso di ottenere la

resa maggiore, stato quindi il punto di partenza per proseguire con le prove successive.

La resa in gomma che si ottiene dallHevea brasiliensis 30-35 %; la resa migliore da noi

ottenuta quindi decisamente inferiore, mentre della stessa entit di quella ottenuta da altre

Acetone

A

Acetone

B Triton

Acido

acetico

TCA

1,00000 2,00000 3,00000 4,00000 5,00000

16

14

12

10

8

6

4

2

0

Column 1

% R

esa

% Gomma

%Contaminanti% Gomma

% Contaminanti

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piante sia del genere Ficus che del genere Euphorbia, piante la cui gomma, per il basso peso

molecolare non utilizzabile per scopi industriali.

Il calcolo della resa in percentuale al termine del trattamento presuppone la purezza del

campione, quindi tale dato da considerarsi preliminare e solo dopo le successive analisi sar

possibile confermare la qualit del campione e quindi considerare la resa come valore

effettivo. Infatti, un campione di gomma ottenuto con una data resa potrebbe essere di qualit

inferiore rispetto a quella di un campione ottenuto con resa inferiore. Prima di mettere a punto

altre procedure di estrazione/purificazione, mediante diversi solventi per lestrazione o

modificando tali procedure, variando ad esempio i rapporti tra lattice e solvente, abbiamo

deciso di analizzare le gomme ottenute per verificare la loro qualit.

stato fatto perci uno studio spettroscopico (IR e NMR) sui cinque campioni di gomma

ottenuti precedentemente. La risonanza magnetica nucleare (NMR) una tecnica

spettroscopica utilizzata per lo studio di sistemi molecolari semplici e/o complessi nei diversi

stati di organizzazione fisica. Tale tecnica stata applicata per la caratterizzazione della

composizione chimica, per lanalisi della struttura isomerica delle unit dieniche delle gomme

naturali; dai numerosi articoli gi pubblicati sulla struttura di queste gomme, si evince che i

nuclei maggiormente utilizzati per lo studio strutturale attraverso la NMR sono 1H e

13C

[Ohya, N.; Takizawa, J.; Kawahara, S.; Tanaka, Y. Phytochemistry 1998, 45, 781-786]. Lo

studio NMR stato condotto da esperti in tale tecnica con i quali il nostro gruppo di ricerca ha

pi volte collaborato.

I campioni di gomma sono stati solubilizzati in C6D6 (benzene deuterato) e gli spettri 1H

NMR sono stati raccolti alla frequenza di 499.843 MHz, a 40 C, registrando il chemical

shifts, riportato in parti per milione (ppm), relativamente al picco segnale a 7.17 ppm del

C6D6. Gli spettrri 13

C NMR invece vengono registrati alla frequenza di 125.681 MHz a 40 C

e il chemical shifts viene riportato in ppm relativamente al picco segnale a 128 ppm del

C6D6.

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Nella figura soprastante sono riportati gli spettri 1H NMR dei cinque campioni; dallanalisi

effettuata risulta che solo il campione ottenuto dal trattamento con AA ha le propriet del

polimero di cis-1,4 poliisoprene, cio di gomma naturale. Questo risultato, che andr

confermato anche dalla 13

C NMR stato un buon primo passo visto che corrisponde anche al

campione con maggiore resa. Il segnale NMR risulta abbastanza chiaro ma non del tutto

preciso e ci viene consigliato di purificarlo ulteriormente per ottenere uno spettro migliore che

renda inequivocabile lidentificazione del polimero. Gli spettri relativi ai campioni ottenuti

con gli altri trattamenti risultano invece di qualit decisamente inferiore con numerosi segnali

che indicano notevoli impurezze.

Sono state quindi eseguite delle prove per migliorare la purificazione mediante il trattamento

con cicloesano/etanolo. Dopo aver effettuato la raccolta del lattice (giugno 2013), abbiamo

estratto con AA e poi purificato cercando di ottimizzare la procedura. Sono stati aumentati da

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3 a 5 i cicli di lavaggio del coagulo ottenuto dallestrazione con AA; abbiamo utilizzato

cicloesano ed etanolo ultrapuri e con la qualit per analisi pi alta tra quelle disponibili in

commercio; sono stati utilizzati solo recipienti in vetro per evitare materiale come il

polietilene o polipropilene che possono essere intaccati dai due reagenti; i campioni sono stati

dissolti in cicloesano ultrapuro mantenendoli in agitazione per tempi diversi, 6, 12 e 24 ore;

stata ripetuta la procedura di precipitazione della gomma con etanolo per cinque volte.

Rispetto alla procedura adottata precedentemente che prevedeva lincubazione di 12 ore,

riducendo il tempo di incubazione si poteva verificare un recupero ottimale della gomma pi

pura o soltanto una diminuzione della resa. Aumentando il tempo di incubazione si poteva

verificare invece un aumento di resa ma anche una riduzione della purezza. Nella tabella

sottostante sono riportati i risultati di questi esperimenti in termini di resa percentuale.

Trattamento con

cicloesano (ore) Gomma pura

6 15.38

12 14.76

24 14.11

Per quanto riguarda la resa non ci sono differenze significative fra i tre tempi di incubazione

in cicloesano e non ci sono miglioramenti di resa (intorno al 15%) rispetto ai precedenti

esperimenti; per quanto riguarda invece la migliore qualit della gomma, di ciascun campione

stato fatto uno spettro 1H NMR. Anche da questa analisi non emergono differenze rispetto ai

tempi differenti di incubazione ma, rispetto allo spettro NMR precedente (campione gomma

AA), possiamo affermare che lobiettivo di migliorare la purezza del campione stato

raggiunto. Quindi indipendentemente dal tempo di incubazione, la procedura di purificazione

cos ottimizzata ha permesso di ottenere una gomma le cui caratteristiche chimiche sono state

confermate anche dallesame dello spettro 13

C NMR e dalla spettroscopia FTIR (Fourier

Transform Infrared). La figura sotto riportata mostra i due spettri 1H NMR e

13C NMR del

campione incubato per 6 ore in cicloesano.

10

04080120160

13C (ppm)

Per quanto la resa ottenuta non fosse promettente per lo sviluppo del progetto, a questo punto

abbiamo deciso di verificare il peso molecolare della gomma, una di quelle caratteristiche da

cui dipendono le principali propriet della gomma naturale come la resilienza, lelasticit, la

resistenza.

La determinazione del peso molecolare viene effettuata mediante una processo

cromatografico chiamato GPC (Gel Permeation Chromatography) o SEC (Size Exclusion

Chromatography). In questa tecnica HPLC i componenti di un campione vengono separati in

base alla dimensione delle loro molecole. La fase stazionaria un gel che opera una

esclusione sterica, trattenendo le molecole pi piccole e lasciando passare prima quelle pi

grosse; la fase mobile non deve interagire con la fase stazionaria, opera solo come

trasportatore dellanalita, che deve sciogliersi completamente in esso. Sono state utilizzate tre

colonne in serie (8 mm 300 mm) di stirene-divinilbenze con limiti di esclusione di 102, 10

3

e 105 e come fase mobile stato utilizzando il solvente tetraidrofurano (THF). Il campione

di gomma (3g/L) stato dissolto in THF per 12 ore a temperatura ambiente e, dopo filtrazione

(filtri da 1.0 m), 50 l della soluzione sono stati iniettati in colonna ed stato avviato il

processo cromatografico registrando lindice di rifrazione mediante rifrattometro. La curva di

calibrazione stata ottenuta con polimeri di poliisoprene di vari pesi molecolari, compresi fra

1 e 1000 kDalton.

La formazione di un polimero, sia sintetico che naturale, il risultato di una serie di eventi

casuali in cui le unit monomeriche sono unite insieme a formare molecole di grandi

dimensioni. I polimeri sono tutti pi o meno eterogenei rispetto alla massa molecolare.

Accanto a molecole molto grandi il polimero pu contenere molecole relativamente piccole e

di dimensioni intermedie, sono cio polidispersi. Quindi piuttosto che da un singolo peso

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molecolare, il polimero meglio caratterizzato da una distribuzione di pesi molecolari. Per

esprimere lampiezza della distribuzione occorre definire diverse medie del peso molecolare.

Con peso molecolare medio numerico, Mn, si intende la somma dei singoli pesi molecolari

divisa per il loro numero. Con peso molecolare medio ponderale, Mw, si intende invece la

somma dei quadrati dei pesi divisa per la somma dei pesi molecolari. Mw sempre maggiore

di Mn per un materiale polidisperso. Lindice di polidispersivit (PI) Mw/Mn (media

ponderale/media numerica) sarebbe pari a 1,0 se tutte le catene avessero esattamente la stessa

lunghezza (possibile solo teoricamente); in genere i polimeri hanno valori PI compresi tra 1,5

e 30.

Dallanalisi del nostro campione di gomma risultato un valore di Mn di 32.600, mentre Mw

95.700 e il PI (Mw/Mn) di 2,94. La seguente tabella riporta la resa percentuale e il valore

di Mw di gomma naturale ottenuta da diverse fonti. Linteresse in campo industriale rivolto

alle gomme ad alto peso molecolare e, tra queste, quella prodotta dallHevea brasiliensis

rappresenta ancora oggi la fonte principale.

Fonte Resa (%) Mw

Hevea brasiliensis 30-35 1.680.000

Parthenium argentatum 4-8 1.333.000

Ficus benghalesis 17 1.500.000

Taraxacum koksaghyz 21 2.250.000

Ficus carica 4 190.000

Euphorbia lactiflua 12-20 80.000

Euphorbia characias 15 95.700

Questa prima parte del progetto ha richiesto un impegno di cinque mesi; questa fase era

necessaria per mettere a punto un metodo ottimale di estrazione e di purificazione della

gomma naturale dallE. Characias. La resa del 15 % non stata incoraggiante per le finalit

del progetto che mirava al possibile utilizzo a scopi industriali di tale gomma ma, ancor meno

incoraggiante, stato la valutazione del peso molecolare che la classifica tra le gomme a

basso peso molecolare e quindi non idonee per tale scopo.

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Per il proseguo della ricerca, cos come previsto dal progetto, si aprivano due possibilit di

lavoro:

cercare nuovi metodi di estrazione, metterli a punto e auspicare una resa pi alta ma

soprattutto auspicare di ottenere una gomma a peso molecolare alto.

utilizzare il protocollo di estrazione e purificazione messo a punto precedentemente e

applicarlo a campioni di lattice raccolti in diverse stagioni e in una diversa localit della

Sardegna. Tenuto conto delle peculiarit geografiche ed ecologiche della regione non da

escludere il verificarsi in una pianta di fenomeni speciativi che potrebbero portare alla

genesi di nuove entit o di sottotipi locali con differenze quali-quantitative delle sue

componenti biochimiche.

La ricerca di nuovi protocolli, considerando limpegno temporale richiesto dalla prima fase di

lavoro, avrebbe probabilmente comportato tempi lunghi; abbiamo quindi optato per la

seconda ipotesi che permetteva di attuare le attivit programmate nel progetto, fornendo

comunque ulteriori informazioni sul complesso ambiente biochimico, quale il lattice della

pianta, e mantenendo ancora la possibilit di ottenere risultati rispondenti alla finalit del

progetto.

A questo punto, utilizzando il processo di estrazione in AA e il processo di purificazione con

cicloesano/etanolo, ottimizzato come descritto precedentemente, abbiamo trattato campioni di

lattice raccolti in provincia di Cagliari e nella provincia di Oristano nei mesi di settembre e

dicembre 2013 e marzo 2014. La tabella seguente riporta i risultati di questi esperimenti.

Per completare la raccolta di dati abbiamo fatto eseguire anche gli spettri NMR dei vari

campioni di gomma; lanalisi NMR ha confermato le caratteristiche specifiche del polimero

cis-1,4-poliisoprene in tutti i campioni esaminati indicando che stato mantenuto un buon

livello di estrazione e purificazione. La resa in gomma non varia in maniera significativa n in

funzione della stagione n in funzione della localit in cui si trova la pianta e si mantenuta

Mese Acqua (%) Gomma grezza

(%)

Gomma pura

(%)

Contaminanti

(%) Mw

Provincia CA OR CA OR CA OR CA OR CA OR

Giugno 2013 71 --- 31 --- 15,38 --- 6,7 --- 95.700 ---

Settembre 2013 70 72 28 27 14,77 15,45 6,5 7,3 96.100 93.700

Dicembre 2013 73 75 30 32 14,85 15,12 7,2 7,1 94.800 91.800

Marzo 2014 71 73 30 31 15,23 14,68 6,8 6,8 96.200 95.100

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su valori di 14-15 %. Anche per quanto riguarda il peso molecolare non abbiamo ottenuto

variazioni significative, confermando le caratteristiche di una gomma a basso peso

molecolare.

Considerando che il peso molecolare della gomma naturale di grande importanza per la

processabilit del prodotto di gomma, i nostri risultati non ci hanno condotto allipotesi di

utilizzare lE. Characias come fonte di gomma naturale da impiegare a scopo industriale; per

questo motivo abbiamo ritenuto opportuno non coinvolgere una azienda agricola per la

coltivazione di questo arbusto come era previsto nellultima fase del progetto.

Dalla letteratura risulta che la gomma derivante da Hevea brasiliensis mostra notevoli

variazioni in funzione del clone esaminato, dellet dell'albero, nonch delle condizioni

ambientali di piantagione e trattamento del campione dopo la sua raccolta. ben noto che

diversi specie vegetali producono gomma di diverse dimensioni, e la dimensione molecolare

della gomma naturale determinata dall'azione di enzimi, quelli implicati appunto nella

sintesi di tale polimero. Studi biochimici in vitro hanno dimostrato che una combinazione di

vari fattori pu contribuire al peso molecolare della gomma prodotta in vivo.

Nei due mesi di ricerca precedenti la scadenza del progetto, abbiamo incominciato a spostare

lattenzione su un importante aspetto biochimico riguardante questo polimero naturale, la sua

biosintesi. Questo processo avviene sulla membrana di specifiche particelle (Rubber Particles)

che si trovano nel lattice. attualmente in corso uno studio volto ad identificare e studiare tali

particelle e la loro attivit biosintetica in vitro. Inoltre, partendo dal RNA estratto dalla pianta,

abbiamo identificato, isolato e sequenziato il gene che codifica per la proteina cis-

preniltranseferasi, lenzima responsabile della sintesi della gomma, la cui sequenza stata

depositata in GenBank con il numero daccesso JX564541.

Il responsabile scientifico

Prof.ssa Rosaria Medda

Data 08/04/2014

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L.R. 17.11.2010 n.15, art. 16 Contributo alle Universit

Delibera G.R. n. 52/101 del 23.12.2011

Contributo di 15.000 allUniversit degli Studi di Cagliari Dipartimento di Scienze della Vita e dellAmbiente per la realizzazione del Progetto Utilizzazione del lattice

estratto dalle specie di euforbia sarda per la produzione di materiali adatti al mercato dei

tessuti industriali.

Convenzione tra Regione Autonoma della Sardegna Assessorato dellAgricoltura e riforma AgroPastorale e Universit degli Studi di Cagliari Dipartimento di Scienze della

Vita e dellAmbiente stipulata il 05.03.2013

Data di inizio progetto: 20/03/2013; durata del progetto: 12 mesi dalla stipula della convenzione.

Responsabile scientifico: Prof. Giovanni Floris (fino al 30.09.2013) Prof.ssa Rosaria Medda (dal 01.10.2013)

Collaboratori alla ricerca: Dott.ssa Francesca Pintus