Biotrasformazioni di terpeni e oli essenziali con batteri e funghi isolati da frutti del genere Citrus della foresta amazzonica (Ecuador)

La letteratura riguardante le biotrasformazioni di oli essenziali è a tutt'oggi molto limitata [1] e per lo più orientata allo studio dei singoli monoterpeni, markers specifici di oli essenziali. Possibili obiettivi di queste applicazioni biotrasformative possono essere la deterpenazione dell'olio, ottenendo come prodotti finali composti ossigenati con caratteristiche più idrofile e proprietà organolettiche differenti, oppure l'attivazione degli oli essenziali, mediante reazioni che modifichino le molecole di partenza, migliorando le capacità bioattive del fitocomplesso. In questo lavoro dalle foglie di Citrus limon, C. aurantifolia, C. aurantium e C. paradisi, specie naturalizzate nell’ambiente dell’Ecuador amazzonico presso le comunità Achuar nei territori Wasakentsa, Pumpuentsa e Sewastian, si sono ottenuti per distillazione in corrente di vapore gli oli essenziali e, dall’epicarpo dei frutti, si sono isolati 61 tipi batterici e 55 tipi fungini che, ad un primo esame macroscopico, potevano essere associati a specie differenti. Si è valutata dapprima la possibile capacità biotrasformativa su singoli composti terpenici, maggiormente rappresentativi degli oli in oggetto e, successivamente, sui ceppi a maggior attività si è proceduto a valutare la biotrasformabilità dell’intero fitocomplesso olio essenziale. Sui singoli terpeni linalolo, limonene, citronellale e sabinene, rappresentativi degli oli essenziali in oggetto, le biotrasformazioni che hanno restituito risultati significativi sono state ripetute su scala preparativa e i prodotti separati per cromatografia e caratterizzati mediante GC-MS, 1H-NMR, 13C-NMR. La biotrasformazione del linalolo sia con tipi fungini che batterici ha restituito principalmente E/Z-furanlinalolo ossido. In particolare, il fungo inizialmente denominato 1B14 ha fornito 2-metil-2-epten-6-one, prodotto di degradazione della catena idrocarburica, mai documentato prima in letteratura come prodotto biotrasformativo del linalolo, come pure i diasteroisomeri del 1-metil-1-(4-metilpentil)-2-ossiranmetanolo (rese 10%-30%) ottenuti da altri 5 tipi fungini. Il sabinene ha fornito come prodotti principali 4-terpineolo e γ-terpinene con il solo tipo fungino denominato 1C22. Nelle biotrasformazioni con (-)-S-citronellale alcuni tipi fungini e un batterio (1B9) hanno restituito come prodotti: (-)-S- citronellolo, (-)-S-acido citronellico, (cis)-p-mentan-3,8-diolo, (trans)-p-mentan-3,8-diolo, isopulegolo e neoisopulegolo. Non si sono ottenuti prodotti di biotrasformazione con limonene. Le biotrasformazioni dell’olio di C. latifolia, scelto tra gli altri oli perchè presentava il più alto contenuto di citronellale, e l’olio di C. limon, per l’alto contenuto di sabinene, con i tipi fungini e batterici maggiormente reattivi sui terpeni, hanno fornito in linea generale i prodotti di biotrasformazione attesi, tranne il limonene-1,2-diolo, derivante dal limonene, non riscontrato nella biotrasformazione del singolo substrato. Tale risultato è probabilmente da attribuirsi alla funzione elicitoria che altri terpeni, minoritari nell'olio, esercitano sul patrimonio enzimatico sui microrganismi considerati. La collaborazione con il Centraal bureau voor Schimmelcultures (CBS) ha poi consentito di identificare i funghi maggiormente efficaci come Peniciullum paxilli Balnier (1C22, 1D6), Fusarium concentricum Nirenberg & O'Donnell (2D15), Fusarium fijikuroi Nirenberg (1B14), mentre per altri due ceppi (1C5, 1D2) si è sinora identificato con certezza solo il genere (Fusarium). Si è infine valutato, in via preliminare, l’attività antiossidante espressa dagli oli essenziali tal quali e dei prodotti della biotrasformazione mediante test del DPPH. Tali risultati, confrontati con l’attività espressa dall’olio essenziale di timo (chemotipo timolo) preso come standard di riferimento, non presentavano differenze significative e degne di nota facendo emergere che l’attività biotrasformativa non aveva in questo caso determinato variazioni delle capacità bioattive dei fitocomplessi.