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LEPORE STUDIO DEI METABOLITI SECONDARI DI VARIETà PRECOCI DI SolANUm tUBeroSUm mg/Kg 1.800 1.600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 09-AR-S-A 09-AR-S-E 09-AR-S-G Figura 1. — ESI (+) LC-MS di un estratto totale di tubero. Picchi: (1) acido ascorbico; (2) tirosina; (3) caffeoil spermina, (4) triptofano, (5) 3-O-caffeoil-5-O-feruloil acido chinico; (6) bis-diidrocaffeoil spermina; (7) acido clorogenico, (8) rutina; (9) Tris(dihydrocaffeoyl) spermidine; (10) α-chaconine; (11) α-solanina; (12) kaemferol- 3-Orutinoside; (13) 3-OMe-Quercetina; (14) apigenina. realizzato utilizzando tuberi raccolti in diversi siti di coltivazione in Puglia e Sicilia. Le regioni dei siti di raccolta del tubero di Solanum tuberosum rappresentano le zone agricole dove si concentra la maggior parte della produzione, commercializzazione ed esportazione della patata novella in Italia. I tuberi freschi sono stati congelati in azoto liquido, mg/Kg 1.800 1.600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 conservati al buio a -20 °C fino all’uso, l’estrazione è stata effettuata in metanolo ed acido meta-fosforico utilizzando gli ultrasuoni sul prodotto liofilizzato 7. L’identificazione e la quantizzazione dei metaboliti presenti negli estratti di tubero è stata ottenuta mediante HPLC-DAD, l’analisi quantitativa è stata effettuata attraverso curve di calibrazione da standard puri. In tutti i tuberi analizzati i metaboliti più abbondanti sono risultati acido clorogenico ed ascorbico. La definitiva identificazione dei metaboliti secondari e l’analisi quali-quantitava dei glicoalcaloidi è stata ottenuta mediante LC-MS/MS (Figura 1) 8-10. I risultati dello studio quali quantitativo sono mostrati nelle Figure 2-4. Analizzando i risultati ottenuti per i tuberi della cultivar Spunta un contenuto di acido ascorbico e acido clorogenico superiore è stato osservato per il campione 09-SP-P-A (1600 mg/ kg e 1200 mg/kg rispettivamente) rispetto a quanto osservato per gli altri tuberi della stessa cultivar (acido ascorbico 900-1200 mg/kg ed acido clorogenico 400-700 mg/kg, rispettivamente, Figura 3). Il contenuto degli analiti identificati nei tuberi della cultivar Arinda è risultato mediamente più basso rispetto a quanto rilevato per i tuberi della varietà Spunta, con l’eccezione di acido ascorbico, tirosina ed acido clorogenico, che risultavano i metaboliti più abbondanti (44%, 17% e 15%, rispettivamente). I flavonoidi e i derivati poliamminici (caffeoil spermina, bis-diidrocaffeoil spermina, tris diidrocaffeoil 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 09-SG-P-C 09-SG-P-D 09-SG-S-F 09-SG-P-C-COM 09-SG-S-I-GIARRE 09-SG-S-L-ISPICA 09-SG-S-H-MARSALA Figura 2. — Metaboliti (mg/kg di droga secca) osservati nei tuberi della cultivar spunta: (1) acido ascorbico, (2) tirosina, (3) caffeoil spermina, (4) triptofano, (5) acido 3-caffeoil-5-o- feruloil chinico, (6) bis-diidrocaffeoil spermina, (7) acido neoclorogenico, (8) acido clorogenico, (9) ammide dell’acido ferulico, (10) bis-diidrocaffeoil spermidina, (11) tris-diidrocaffeoil spermidina, (12) flavonoidi,, (13) alcaloidi. 46 MINERVA BIOTECNOLOGICA Marzo 2012
STUDIO DEI METABOLITI SECONDARI DI VARIETà PRECOCI DI SolANUm tUBeroSUm LEPORE mg/Kg 1.800 1.600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 09-SPP-A 09-SPP-I 09-SPS-B 09-SPS-C Figura 3. — Metaboliti (mg/kg di droga secca) osservati nei tuberi della cultivar arinda: (1) acido ascorbico, (2) tirosina, (3) caffeoil spermina, (4) triptofano, (5) acido 3-caffeoil-5-o-feruloil chinico, (6) bis-diidrocaffeoil spermina, (7) acido neoclorogenico, (8) acido clorogenico, (9) ammide dell’acido ferulico, (10) bis-diidrocaffeoil spermidina, (11) tris-diidrocaffeoil spermidina, (12) flavonoidi, (13) alcaloidi. Arinda Sieglinde Spunta Acido ascorbico Ammide dell’acido ferulico Chlorogenic acid Acido 3-0-caffeoil-5-0-feruloil chinico Flavonoidi Acido neoclorogenico Totale alcaloidi Totale spermina Triptofano Tirosina Figura 4. — Metaboliti (mg/kg di droga secca) osservati nei tuberi della cultivar sieglinde: (1) acido ascorbico, (2) tirosina, (3) caffeoil spermina, (4) triptofano, (5) acido 3-caffeoil-5-o- feruloil chinico, (6) bis-diidrocaffeoil spermina, (7) acido neoclorogenico, (8) acido clorogenico, (9) ammide dell’acido ferulico, (10) bis-diidrocaffeoil spermidina, (11) tris-diidrocaffeoil spermidina, (12) flavonoidi, (13) alcaloidi. spermidina e bis diidrocaffeoil spermidina) erano presenti in piccole quantità 11-13. Anche i tuberi della cultivar Sieglinde presentavano un alto contenuto di acido clorogenico, che risultava essere il costituente principale tra i metaboliti secondari (31%, corrispondente ad un valore medio 800 mg/kg in peso secco). In particolare, i tuberi di SG-P-D e 09-SG-P- C-COM risultavano particolarmente ricchi in questo metabolita, con un contenuto totale pari a 1000 mg/ kg. Altri metaboliti secondari osservati con concentrazioni elevate sono stati l’acido ascorbico, tirosina, glicoalcaloidi, ed acido neoclorogenico risultano rispettivamente 23%, 17%, 8% e 10% dei metaboliti totali. Meno abbondanti sono risultati, come per le altre cultivar, flavonoidi, esteri poliamminici (caffeoil spermina, bis-diidrocaffeoil spermina, tris diidrocaffeoil spermidina e bis diidrocaffeoil spermidina), triptofano ed acido ferulico. La variabilità e le analogie tra le diverse cultivar di patata precoce e le eventuali relazioni tra il contenuto in metaboliti secondari e la loro provenienza geografica, sono state studiate mediante il confronto del contenuto qualiquantitativo dei composti identificati (Figura 5). Il contenuto in metaboliti secondari delle cultivar Spunta e Arinda risultava simile nonostante i campioni analizzati provengano da regioni diverse. Il contenuto di acido ascorbico e tirosina variava da 35-44% e 11-18% rispettivamente, mentre il contenuto in acido clorogenico presentava note- Vol. 24 - Suppl. 1 al N. 1 MINERVA BIOTECNOLOGICA 47
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