Piano Annuale delle ricerche


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Resveratrolo ed altri stilbenoidi in colture cellulari di Vitis vinifera

BIOTECNOLOGIE VEGETALI

Area di Ricerca: Biotecnologie Cellulari Vegetali

Laboratorio e Responsabile Scientifico:
Biotecnologie Cellulari Vegetali;
Prof. Gabriella Pasqua

Titolo della Linea di Ricerca:
RESVERATROLO ED ALTRI STILBENOIDI IN COLTURE CELLULARI DI VITIS VINIFERA

Partecipanti:

Anna Rita SANTAMARIA, Gabriella PASQUA (Dip. di Biol. Veg., Univ. “Sapienza”, Roma)
Nadia MULINACCI, Catia GIACCHERINI, Marzia INNOCENTI (Dip. Sc. Farmaceutiche, Univ. di Firenze)
Angiola DESIDERIO, Carla MARUSIC; Chiara LICO, Eugenio BENVENUTO (ENEA, UTS Biotecnol. Sez. Genetica e Genomica Veg., Casaccia, Roma)
Marco Bravi (Dip. Ingegneria Chimica e Materiali,
Univ. “Sapienza”, Roma)


Ricerca nuova: Proseguimento di ricerca: x

Responsabile scientifico della Linea di Ricerca: Gabriella Pasqua, Prof. Ordinario, Tel. 06 49912414, Fax 06 49912414, ;

Settori Scientifico-Disciplinari interessati dal programma di ricerca: BIO/01, CHIM/10

Parole chiave: Resveratrolo, stilbeni, Vitis vinifera, sistemi in vitro

Breve descrizione della Linea di Ricerca:

Gli stilbeni sono un gruppo di composti fenolici naturali sintetizzati in risposta a stress biotici o abiotici. Il resveratrolo (3,5,4’triidrossistilbene), appartenente alla famiglia degli stilbeni, costituisce la principale fitoalessina nelle Vitaceae. Negli ultimi dieci anni molta attenzione è stata rivolta agli effetti benefici del resveratrolo sulla salute umana. L’attività biologica di questo composto è dovuta alla capacità del resveratrolo di interagire con un gran numero di recettori ed enzimi [1,2,3].

Nel presente lavoro, colture cellulari di Vitis vinifera sono state allestite a partire da espianti caulinari prelevati da cinque diverse cultivar (Alphonse Lavallée, Malvasia, Sauvignon Blanc, Italia, Cabernet Sauvignon) ed è stato condotto un monitoraggio degli stilbenoidi prodotti (trans-resveratrolo e trans-piceide), nel materiale ottenuto in vitro e nei relativi mezzi di coltura, tramite analisi HPLC/DAD/MS. Gli espianti di tutte le cv hanno prodotto callo trasferito, dopo alcune subcolture, in mezzo liquido. E’stato valutato l’incremento percentuale medio di crescita che ha raggiunto il 400% nelle cv Malvasia e Sauvignon Blanc. Attraverso lo screening HPLC/DAD è stato possibile evidenziare come cv più produttive Alphonse Lavallée e Malvasia. Il callo della cv Alphonse Lavallée ha prodotto trans-piceide (0,57 mg/g di peso secco) mentre la cv Malvasia ha prodotto sia trans-piceide (0,120 mg/g di peso secco) che trans-resveratrolo (0,022mg/g di peso secco). Sono in corso esperimenti per verificare la correlazione tra l’espressione del gene stilbene sintasi (quantificazione tramite Real time PCR) e la produzione di stilbeni. Da tutte le cv è stato ottenuto RNA totale di buona qualità (il rapporto 260/280 O.D. variava da 1,5 a 1,8) tramite la messa a punto di diversi protocolli di estrazione mirati ad eliminare contaminanti, quali polisaccaridi e polifenoli abbondanti nei calli, che co-precipitano con l’RNA. Per stimolare ed incrementare la produzione di trans-resveratrolo e trans-piceide, alle cv più idonee al trasferimento in coltura liquida (Alphonse Lavallée, Malvasia, Sauvignon Blanc, Cabernet Sauvignon) è stato aggiunto metilgiasmonato come elicitore. La cv Alphonse Lavallée ha mostrato la massima produzione di trans-resveratrolo (476 ìg/g di peso secco) e di trans-piceide (137 ìg/g di peso secco). Le cellule di entrambe le cv hanno rilasciato nel terreno di coltura oltre il 90% del trans-resveratrolo prodotto.


Per stabilire il momento di massima produzione di stilbeni lungo la curva di crescita, esperimenti successivi sono stati condotti sulla cv Malvasia. Le cellule in sospensione sono state elicitate con metilgiasmonato e i campioni sono stati prelevati sia a fine fase esponenziale, sia in fase stazionaria. Nelle cellule elicitate è stata rilevata la massima produzione di trans-resveratrolo e trans-piceide (rispettivamente pari a 1,42 mg/g peso secco e 0,8 mg/g peso secco) in fase esponenziale. A fine fase stazionaria la quantità di trans-resveratrolo (0,11 mg/g di peso secco) e trans-piceide (0,29 mg/g secco) decresceva. Il rilascio nel terreno di coltura di trans-resveratrolo prodotto aumentava in fase stazionaria (68,4%) rispetto alla fase esponenziale (47,3%). Cellule non trattate non hanno prodotto stilbeni.

[1]. S. Stephen, C. Xia, B. Jiang, B. Stinefelt, H. Klandorf, G. K. Harris, X. Shi (2003) Biochem. and Biophysic. Res. Commun. 309, 1017-1026.
[2]. J. F. Savouret, M. Quesne (2002) Biomed. Pharmacother. 56, 84-87
[3]. A. T. Palamara, L. Nencioni, K. Aquilano, G. De Chiara, L. Hernandez, F. Cozzolino, M. R. Ciriolo, E. Garaci (2005) J. Infectious Diseases. 191, 1719-29.


Tipologia di Finanziamento della Linea di Ricerca: Finanziamento Progetti di Ricerca di Ateneo 2006


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