Terpeni e Terpenoidi

I Terpeni sono una grande classe di composti organici presenti in natura; sono noti anche come isopreni e la loro struttura è basata su ripetizione di unità isopreniche (C5H8)x, con x>2. I Terpeni sono i principali costituenti della resina vegetale e degli oli essenziali estratti dalle piante. Al contrario dei terpenoidi, che possono includere eteroatomi quali l'ossigeno e un diverso riarrangiamento strutturale, i terpeni sono gli idrocarburi di base. Tuttavia, è comune nel termine "terpene" includere anche i terpenoidi e questo già accade in molti testi esistenti. I Terpenoidi, noti anche come isoprenoidi, sono il più grande gruppo di composti organici trovati finora, di cui fanno parte almeno 20.000 molecole distinte.

A seconda del numero di unità isopreniche si possono avere i monoterpeni, C10H16, formati dalla condensazione di due unità; i sesquiterpeni, C15H24, formati da 3 unità; i diterpeni, C20H32, formati da 4 unità; i triterpeni, C30H48, da 6 unità; i tetra terpeni (caroteni), C40H64, da 8 unità ecc e in ognuna di queste classi si possono distinguere strutture acicliche e cicliche. Composti non formati da multipli interi di unità isopreniche, ma connessi biologicamente a questa classe di composti, sono gli steroidi. Dal punto di vista biosintetico, sono prodotti dalla combinazione di un numero progressivo di unità isopreniche, da gruppi acetilici dell'acetil-coenzima A (acetil-CoA) attraverso la via metabolica dell'HMG-CoA reduttasi. Intermedi di questa via sono l'acido mevalonico ed i suoi esteri fosforici e pirofosforici, l'isopentenil pirofosfato e il Dimetilallil pirofosfato che possono ciclizzare, riarrangiarsi o essere funzionalizzati in vario modo, formando le varie categorie sopracitate che ora andremo ad esaminare.

 

Monoterpeni

I monoterpeni, caratterizzati da due unità isopreniche e con formula molecolare C10H16, sono i primi prodotti di questa biosintesi, possono essere ciclici o aciclici e sono presenti in natura negli oli essenziali; tra i più noti, ricordiamo il limonene presente nel limone (Citrus limon) e il gamma-terpinene presente nell'olio di coriandolo. Molti monoterpeni hanno proprietà antiparassitarie e sono tossici per una vasta gamma di insetti. Il limonene, in particolare, sembra avere proprietà chemio preventive in diverse forme tumorali e riduce la crescita del tumore al seno se presente nella dieta di chi è affetto da questa neoplasia[1].

Sesquiterpeni

I sesquiterpeni sono un classe di terpeni formati da molecole molto diverse tra loro, caratterizzati da tre unità isopreniche e con formula molecolare C15H14. Sono presenti in vari organismi, sia piante, sia insetti e, come i monoterpeni, possono essere ciclici o aciclici e, a seguito di processi ossidativi e di riarrangiamento, possono formare i relativi sesquiterpenoidi. Ci sono una varietà infinita di questi composti, divisibili schematicamente in base alla loro attività biologica, ma due in particolare hanno suscitato un notevole interesse nel mondo scientifico, per la loro capacità di stimolare la sintesi del fattore di crescita nervoso (Nerve growth factor) in cellule astrogliali, e sono i dictyophorine A e B.

Diterpeni
Sono composti presenti soprattutto nelle piante terrestri, nelle alghe e nei funghi, ma non solo, in quanto sono stati isolati anche negli insetti. Sono una classe di composti costituiti da quattro unità isopreniche e aventi formula molecolare C20H32. Il loro precursore è il geranilgeranil pirofosfato, intermedio della via metabolica dell'acido mevalonico. Possono essere ciclici e aciclici e il più conosciuto diterpene è sicuramente il Retinolo, una delle forme animali di vitamina A. In generale, i diterpeni hanno proprietà antimicrobiche e antinfiammatorie che possono dare un importante sostegno per la salute dell'organismo.

 

 

Triterpeni
I triterpeni sono la classe di composti indubbiamente più studiata e di maggiore interesse. Sono composti da sei unità di isoprene ed hanno la formula molecolare C30H48. Derivano dallo squalene, composto così chiamato perché fu isolato la prima volta dall'olio di fegato di squalo, ma presente anche negli organismi superiori, sia animali sia vegetali. Sono suddivisi in sette classi e sono i principali precursori per la produzione di antibiotici, antiparassitari e composti antinfiammatori. A questo proposito, uno dei funghi con la più alta concentrazione di triterpeni è il Ganoderma lucidum, fungo della Medicina Tradizionale Cinese con peculiari proprietà antiflogistiche che le vengono conferite da questi particolari composti[2,3]. I triterpeni identificati nel Ganoderma sono denominati Acidi Ganoderici e sono una classe di molecole tra di loro affini che sono state isolate e caratterizzate, come ad esempio l'Acido ganoderico A e l'Acido ganoderico B.

Carotenoidi
Sono composti organici pigmentati, dal giallo al rosso-arancio, presenti in una vasta gamma di specie vegetali, sia acquatiche che terrestri, compresi i funghi. Sono composti liposolubili formati da quaranta atomi di carbonio e si ritiene siano biosintetizzati da due molecole di geranilgeranil difosfato. Sono considerati, dal punto di vista chimico, dei tetra terpeni con spiccato carattere idrocarburico. La presenza di doppi legami coniugati causa la formazione di un composto denominato "cromoforo" che assorbe la luce nella regione del visibile (400-500 nm) e conferisce loro il colore caratteristico. Possono essere sia ciclici sia aciclici; in quest'ultimo caso gli anelli sono posti a un'estremità o a entrambe. Il più importante e conosciuto è senza dubbio il beta-carotene, precursore biologico della vitamina A e di grande importanza per il nostro organismo, grazie alla sua azione antiossidante.

Steroidi
Gli steroidi sono una categoria di composti correlata ai terpeni e sono caratterizzati da un sistema a quattro anelli del ciclopentano-peridro-fenantrene. Sono presenti sia nel regno animale, sottoforma di acidi biliari, ormoni sessuali, ormoni surrenalici, etc., sia nel regno vegetale, sottoforma di glicosidi cardiaci e sponine. Un'importante sottofamiglia derivante da questi composti sono gli steroli aventi grado di ossidazione diverso rispetto agli steroidi; infatti, gli steroidi sono i derivati ossidati degli steroli. Sono importanti molecole regolatrici del nostro organismo; sono steroidi gli ormoni sessuali come il testosterone e l'estradiolo e i corticosteroidi come cortisolo e aldosterone. Sono sintetizzati anch'essi nella via dell'acido mevalonico.

Bibliografia
1. Miller, Jessica A., et al, d-Limonene: a bioactive food component from citrus and evidence for a potential role in breast cancer prevention and treatment. in Oncology Reviews, vol. 5.1, 2011, pp. 31-42.
2. (EN) Dudhgaonkar S, Thyagarajan A, Sliva D., Suppression of the inflammatory response by triterpenes isolated from the mushroom Ganoderma lucidum in Int Immunopharmacol., vol. 9, nº 11, ottobre 2009, pp. 1272-80, PMID 19651243.
3. Thyagarajan A, Jedinak A, Nguyen H, Terry C, Baldridge LA, Jiang J, Sliva D., Triterpenes from Ganoderma Lucidum induce autophagy in colon cancer through the inhibition of p38 mitogen-activated kinase (p38 MAPK) in Nutr Cancer., vol. 62, nº 5, 2010, pp. 630-640, PMID 20574924.
4.Gabriele Peroni. Driope, ovvero il patto tra l'uomo e la natura. 2012, pp. 48-51.