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Ruolo ecologico degli oli essenziali in Caralluma europaea

Caralluma europaea (Guss.) N.E. Br. è una pianta succulenta appartenente alla famiglia delle Apocynaceae sottofamiglia Asclepiadoideae e come tutte le piante succulente presenta numerosi adattamenti che permettono di colonizzare ambienti a vario grado di aridità. E’ distribuita in Egitto, sud della Spagna, Italia (isola di Lampedusa), Libia, Tunisia, Algeria e Marocco.
Lo scopo di questo lavoro è stato quello di verificare, attraverso i dati di letteratura e quelli presenti presso il laboratorio in cui ho svolto la tesi, il possibile ruolo ecologico degli oli essenziali di fiori, fusti e follicoli di C. europaea.
Le piante producono una vasta e diversificata gamma di composti organici che non sembrano avere una funzione diretta sulla crescita e sullo sviluppo. Queste sostanze sono conosciute come metaboliti secondari. Per molti anni il significato adattativo della maggior parte dei metaboliti secondari è rimasto sconosciuto. Si è pensato che questi composti fossero semplicemente prodotti terminali del metabolismo, senza alcuna funzione, oppure dei rifiuti metabolici. Recentemente è stato dimostrato che possiedono importanti funzioni ecologiche, compresi i metaboliti secondari volatili, denominati anche composti volatili.
I ruoli ecologici principali dei composti volatili sono quelli di:
• DIFENDERE le piante dagli erbivori e dalle infezioni microbiche;
• MEDIARE le interazioni tra piante vicine, inclusa l’allelopatia;
• PROTEGGERE le piante dagli stress abiotici;
• ATTRARRE gli animali in grado di disperdere i semi e gli impollinatori;
Le analisi degli oli essenziali (liquidi idrofobici, contenenti i composti volatili, ottenuti mediante idrodistillazione) dei fiori, dei fusti e dei follicoli di Caralluma europaea hanno portato all’identificazione di 96 composti chimici.
Dalla comparazione dei composti più abbondanti trovati nei tre organi di C. europaea con i dati presenti in letteratura è emerso che tali composti possono giocare un’interessante ruolo ecologico.
Tra i composti chimici dei fusti, in particolare l’acido esadecanoico:
• gioca un ruolo importante nella difesa nei riguardi degli insetti fitofagi e degli agenti patogeni;
• risulta essere anche un agente allelopatico in quanto inibisce la germinazione e l’allungamento radicale;
• agisce come importante antibatterico;
Tra i composti chimici dei fiori l’eptacosano ha la funzione di attrattore nei confronti di alcuni insetti, che agiscono da pronubi. Gli impollinatori includono un’ampia varietà di insetti appartenenti agli ordini: Hymenoptera, Lepidoptera, Diptera, Coleoptera e altri.
Recentemente, alcuni studi eseguiti a Lampedusa riportano la presenza di uova e bruchi appartenenti alla specie Danaus chrysippus sui follicoli di Caralluma europaea. Tali bruchi, mentre si cibano dei follicoli, accumulano nei loro corpi cardenolidi (composti organici tossici) senza mostrare alcun effetto nocivo. Si tratta di un tipico caso di controadattamento in quanto questi bruchi hanno sviluppato la capacità di ingerire tali sostanze tossiche senza esserne avvelenati, in maniera tale da proteggersi dai predatori. Infatti, sia i bruchi che le farfalle adulte colorate vistosamente, risultano essere tossici a predatori come gli uccelli. Tale colorazione, definita aposematica, avvisa i possibili predatori sulla tossicità di questi insetti. Alcuni composti chimici trovati nei follicoli di Caralluma europaea sono presenti anche in Danaus chrysippus. In particolare, tra i più abbondanti troviamo pentacosano, eptacosano, acido esadecanoico, esacosano ed acetofenone. La maggiore presenza di tali composti nei follicoli, condivisi con Danaus chrysippus, potrebbe essere il fattore che fornisce la memoria larvale, mantenuta nell’adulto, che così riconosce i follicoli di Caralluma europaea come sito di ovodeposizione a Lampedusa.
Infine, dall’analisi statistica (attraverso la tecnica di ordinamento non-metric Multidimensional Scaling) dei composti trovati nei tre organi di C. europaea è emerso che la composizione chimica dei fusti di C. europaea è più simile a quella dei fiori, mentre la composizione dei follicoli è diversa rispetto a quella dei fusti e dei fiori. La simile composizione chimica dei fiori e dei fusti potrebbe essere dovuta alla loro origine ontogenetica, mentre la differente composizione chimica dei follicoli potrebbe essere spiegata dall’attività fisiologica propria, di cui sono dotati questi ultimi, specializzata nella produzione dei semi.

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3 1. Introduzione Caralluma europaea (Guss.) N.E. Br. è una succulenta appartenente alla famiglia delle Apocynaceae sottofamiglia Asclepiadoideae e come tutte le piante succulente presenta numerosi adattamenti che permettono di colonizzare ambienti a vario grado di aridità. E’ distribuita in Egitto, sud della Spagna, Italia (isola di Lampedusa), Libia, Tunisia, Algeria e Marocco (Meve & Heneidak, 2005). Fino a pochi anni fa il genere Caralluma era incluso nella famiglia delle Asclepiadaceae. Negli ultimi anni le Asclepiadaceae, sulla base di dati morfologici e molecolari, sono state incluse nelle Apocynaceae ed inserite nelle sottofamiglie Asclepiadoideae, Periplocoideae e Secamonoideae (Endress & Bruyns, 2000). Le Asclepiadoideae si caratterizzano e si diversificano per le complesse strutture floreali, dedicate ad una biologia dell'impollinazione molto specializzata (Albers & Meve, 2002). L'impollinazione avviene ad opera di insetti appartenenti a diversi ordini: Hymenoptera, Coleoptera, Diptera e Lepidoptera (APOPOL; ASCLEPOL). I fiori rilasciano dei composti organici, conosciuti come metaboliti secondari volatili o composti volatili, che giocano un ruolo fondamentale nella selezione degli impollinatori. Oltre ad attrarre gli impollinatori, tali sostanze, emesse anche dagli altri organi delle piante, hanno dimostrato di possedere ulteriori ed importanti funzioni ecologiche.

Laurea liv.I

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Renzo Li Puma Contatta »

Composta da 37 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1546 click dal 10/02/2010.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.