Biosintesi di alcuni sterterpeni bioattivi: il geranilfarnesil PP (GFPP)

Presentazione sul tema: "Biosintesi di alcuni sterterpeni bioattivi: il geranilfarnesil PP (GFPP)"— Transcript della presentazione:

1 Biosintesi di alcuni sterterpeni bioattivi: il geranilfarnesil PP (GFPP)

2 Esempio di sesterterpene marino: biosintesi tipo diterpeni

3 Biosintesi dei Triterpeni: lo squalene Isolato prima dal fegato di pescecane (Squalus sp.) e poi come precursore di triterpeni e steroidi

4 Biosintesi degli steroidi

5 La conformazione dei tre cicli dipende dal ripiegamento che il prescursore (lo squalene ossido) assume sulla superficie dell’enzima

6 La stereochimimica dipende dal tipo di ripiegamento che la molecola assume sull’enzima

7 Cucurbitacine: triterpeni citotossici ritrovati nella famiglia del cocomero/melone/zucca (Cucurbitaceae)

8 Differente ciclizzazione dello squalene ossido

9 Triterpeni contenenti quattro o più anelli a sei termini Lupeolo è stato ritrovato nel lupino le amarine sono molto diffuse in natura

10 Steroidi: triterpeni modificati contenenti il sistema tetraciclico del lanosterolo modificato (mancano i metili al C-4 e al C- 14). Il colesterolo costituisce la struttura fondamentale di numerosi prodotti naturali: steroli, saponine, glicosidi cardioattivi, acidi biliari, corticosteroidi, ed ormoni sessuali dei mammiferi

11 Nomenclatura dei vari tipi di steroidi basata sui corrispondenti idrocarburi

12 Biosintesi del colesterolo: rimozione del metile in C-14

13 Biosintesi del colesterolo: rimozione dei metili in C-4

14 Biosintesi del colesterolo: modifiche sui doppi legami

15 Acidi biliari

16 Saponine steroidee

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18 Tetraterpeni=GGPP I carotenoidi: giocano un ruolo nella fotosintesi, ma si ritrovano anche nei tessuti di piante non fotosintetiche oltre che in funghi e batteri

19 Carotenoidi naturali: ampiamente utilizzati come agenti coloranti per alimenti, bevande, prodotti di pasticceria e farmaci I carotenoidi, in particolare il  -carotene sono molecole antiossidanti importanti per l’uomo e proteggono contro alcune forme di cancro Il gruppo delle vitamine A sono importanti metaboliti dei carotenoidi come la vitamina A 1 (retinolo), si forma per scisione ossidativa del  - carotene; dalla scissione si forma anche il retinale importante nella chimica della vista

20 I tre diversi tipi ( ,  e  ) di ciclizzazione dell’estremità della catena carboniosa dei carotenoidi

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24 Meccanismo di azione: - Quenchers dell’ossigeno singoletto 1 O 2 1 O 2 + Car  Car 3 + O 2 Car 3  Car + calore - Scavenger di radicali perossilici - Azione sinergica con  -tocoferolo - Provitamina A (  -carotene)

25 Licopene Il licopene è il principale carotenoide presente nei pomodori ( Lycopersicum esculentum ). Il contenuto e la composizione di carotenoidi dipendono altamente dalla varietà di pomodoro e dal grado di maturazione dei frutti. Il licopene è anche presente nel guava, nel cinorrodo (frutto della rosa canina), nell'anguria, nel pompelmo ed in altre diverse specie di piante.

26 ProdottiLicopene (mg /100 g) Dimensione Porzioni Licopene (mg /porzione) Succo di pomodoro9.5250 mL25.0 Ketchup15.915 mL2.7 Salsa per Spaghetti21.9125 mL28.1 Concentrato di pomodoro42.230 mL13.8 Zuppa di pomodoro (Condensata)7.2250 mL preparato9.7 Sugo di pomodoro14.160 mL8.9 Salsa al peperoncino19.530 mL6.7 Salsa di pesce17.030 mL5.9 Anguria4.0368 g (1 spicchio 25 x 2 cm) 14.7 Pompelmo4.0123 g (1/2)4.9 Pomodoro fresco3.0123 g (1 medio)3.7 Contenuto di licopene in alcuni alimenti

27 Il licopene conferisce il caratteristico colore rosso ai pomodori. Inoltre, è un forte antiossidante che aiuta a combattere malattie degenerative come quelle che colpiscono il cuore. E' stato scoperto che elevate concentrazioni di licopene svolgevano un efficace effetto protettivo contro questo tipo di malattie. Considerando che il passato di pomodoro ed il ketchup contengono alte concentrazioni di licopene, questi rappresentano dei validi alimenti per la difesa contro le sopra menzionate malattie. E' necessario assorbire licopene dal pomodoro durante l'alimentazione poiché il corpo umano non può produrne. E' stato inoltre scoperto che il consumo di cibi ad alto contenuto di licopene (minestroni ad esempio) è efficace nel combattere le malattie degenerative.

28 Il licopene è il carotenoide maggiormente presente nel plasma degli esseri umani essendo presente in concentrazioni maggiori rispetto al beta-carotene ed ad altri carotenoidi. Questo indica, forse, la sua grande importanza biologica nel sistema immunitario degli umani. Il suo livello è influenzato da diversi fattori sia biologici e sia riguardanti lo stile di vita. A causa della sua natura lipofilica (adsorbe i grassi), il licopene concentra la frazione lipoproteica del siero al punto di raggiungere basse o bassissime densità. E' stato osservato che il licopene si deposita negli organi surrenali, nel fegato, nei testicoli e nella prostata. Tuttavia, a differenza d'altri carotenoidi, i livelli di licopene nel siero o nei tessuti non sono correlati ai consumi di frutta e verdura.

29 La trasformazione industriale della frutta rende il licopene maggiormente bio-disponibile grazie all'aumento della superficie disponibile per la digestione. In particolare, la forma chimica del licopene è alterata dai cambiamenti delle temperature usate durante i processi di trasformazione che la rendono più facilmente adsorbibile dal corpo. Inoltre, poiché il licopene è liposolubile (come le vitamine A, D, E, ed il beta- carotene) l'adsorbimento sui tessuti è migliorato quando si aggiunge olio alla dieta alimentare. Anche se disponibile in forme supplementari, il licopene contenuto nella frutta, probabilmente grazie ad un effetto sinergico con vari elementi della frutta stessa, risulta essere più efficacie.

30 La Luteina e la Zeaxantina (che è un suo derivato) sono carotenoidi presenti nel plasma e concentrati nella macula lutea della retina, area della visione distinta, dove i fotorecettori catturano le immagini luminose e le inviano al cervello, perchè possano essere elaborate in immagini. Sono fondamentali per la buona salute dei nostri occhi in quanto prevengono l’insorgere di malattie come la degenerazione maculare senile, dovuta ad una lesione dei fotorecettori che genera un’area di non visione, e la cataratta, caratterizzata dall’opacizzazione del cristallino, che svolge la funzione di mettere a fuoco l’immagine sulla retina, due patologie che spesso colpiscono l’individuo con il protrarsi dell’età. Riduce inoltre il rischio di cecità notturna e mantiene il buon funzionamento del nervo ottico.

31 Proprietà antiossidanti e filtranti. L’azione preventiva svolta dalla luteina è dovuta a due proprietà principali: 1) l’attività antiossidante, che contribuisce a inibire la formazione di radicali liberi, e “scavenger”, che ripulisce la retina dai radicali liberi in essa presenti. Numerosi studi hanno accertato che l’assunzione bilanciata di luteina ed altri nutrienti essenziali come Vitamina C e Vitamina E esercita un valido effetto protettivo nei confronti del danno fotossidativo oculare. 2) l’attività filtrante delle radiazioni luminose, in particolare della luce blu che sono particolarmente dannose e aggressive.

32 TERPENOIDI SUPERIORI Ubichinoni=C 40 -C 50 La gomma naturale=polisoprene tutto cis Estratto dall’albero della gomma (Hevea brasiliensis) La guttaperca=polisoprene tutto trans Estratta da Palaquium gutta Gli agenti alchilanti sono difosfati poliprenilici