L’ANALISI CHIMICA DI NOSTREXIN® RIVELA LA PRESENZA DI 5-IDROSSI-L-TRIPTOFANO, DI ALCALOIDI TIPICI DI GRIFFONIA SIMPLICIFOLIA E L’ASSENZA DI COMPOSTI DA FERMENTAZIONE BATTERICA

Nostrexin® è un estratto di Griffonia simplicifolia caratterizzato dalla presenza del 5-idrossi-L-triptofano, insieme ai tipici alcaloidi della specie. L’estratto viene analizzato mediante HPLC accoppiata a spettrometria di massa in tandem (HPLC-MS/MS) per l’identificazione e la caratterizzazione dei costituenti chimici. La Tabella 1 mostra la caratterizzazione chimica di Nostrexin® eseguita in HPLC-MS/MS, mentre la Figura 1 illustra la struttura chimica dei composti più rappresentativi di Nostrexin®.

Tabella 1. Composizione chimica e dati spettrometrici di massa dei principali composti contenenti azoto presenti in Nostrexin®.

Composto MW [M + H]+ m/z
5-idrossitriptamina (5-HT) 176.0 177.0 158.8 135.8 117.0
5-idrossi-l-triptofano (5-HTP) 220.0 221.0 204.0 161.9
irtioerectina B 246.0 247.0 229.9 203.9 174.0
griffonina 329.0 329.0 167.9
irtiosulawesina 343.0 343.0 228.9 200.9 182.9
Figura 1 IT

Figura 1. Struttura chimica dei composti più rappresentativi di Nostrexin®

Il rapporto tra 5-HTP e gli alcaloidi tipici di G. simplicifolia in Nostrexin® è sempre inferiore a 10:1, un valore che non è possibile raggiungere se il 5-HTP è ottenuto dalla fermentazione batterica. Infatti, il 5-HTP può essere prodotto da sistemi eterologhi; tuttavia, la trasformazione batterica può portare a sottoprodotti del triptofano [come ad esempio il picco E, ovvero il 1,1′-etilidenebis (l-triptofano) e il picco UV-5, ovvero la 3-(fenilammino) alanina] che sono stati associati a malattie come la sindrome da eosinofilia-mialgia (Belongia et al., 1990, N. Engl. J. Med. 323:357–365; Mayeno et al., 1990, Science 250:1707–1708; Goda et al., 1992, Chem. Pharm. Bull. 40:2236–2238).

L’analisi di Nostrexin® conferma la completa assenza dei picchi E e UV-5.

I SEMI DI GRIFFONIA SIMPLICIFOLIA UTILIZZATI PER PRODURRE NOSTREXIN® SONO IDENTIFICATI TRAMITE FINGERPRINTING DEL DNA

I metodi di analisi esistenti per l’autenticazione dei semi di G. simplicifolia sono laboriosi, lunghi e sensibili alle interferenze da materiali concomitanti. Al fine di garantire l’affidabilità delle materie prime utilizzate, Biosfered utilizza un metodo efficiente, affidabile e relativamente rapido per valutare la qualità dei semi di G. simplicifolia prima dell’acquisto. Il team di Biosfered, oltre ai metodi analitici basati sulla spettrometria di massa, ha sviluppato la caratterizzazione biomolecolare dei semi di G. simplicifolia usando il fingerprinting del DNA.

Di seguito viene dimostrato come è ottenuto il fingerprinting molecolare. La Figura 2 mostra la sequenza nucleotidica della regione ITS dei semi di G. simplicifolia. In generale, la sequenza amplificata ITS è di circa 758 bp (NCBI GenBank Accession No MH707248) (Figura 2 colonna 1). Per fornire un’impronta del DNA meglio definita è stato applicato un metodo PCR-RFLP. Per tagliare selettivamente l’amplicone risultante sono stati usati tre diversi enzimi di restrizione (MspI, HhaI e HaeIII). La digestione del prodotto PCR con MspI ha generato tre frammenti: un frammento principale di circa 471 bp e due frammenti minori di circa 57 e 213 bp (Figura 2 colonna 2). Un sito HhaI è anche stato identificato nella regione ITS, generando cinque frammenti distinti: un frammento principale ha dato una banda di circa 319 bp, seguita da una banda di circa 215 bp. Due bande minori sono state trovate a circa 198 e 240 bp, insieme ad una debole banda a 86 bp (Figura 2 colonna 3). Infine, la digestione con HaeIII ha generato tre bande: una banda importante di circa 431 bp, seguita da due bande di concentrazione minore di circa 198 e 86 bp (Figura 2 colonna 4).

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Figura 2. Rappresentazione dell’elettroforesi di prodotti di PCR generati da primers che fiancheggiano la ITS fra ITS-1 e ITS-4 e prodotti RFLP di G. simplicifolia eseguita in gel elettroforesi capillare con Bioanalyzer. La figura mostra anche le sequenze nucleotidiche della regione del distanziatore ITS di G. simplicifolia. Per ulteriori dettagli fare riferimento al lavoro sotto riportato (Vigliante et al., Molecules, 2019 24:1032).

Nostrexin® viene sempre prodotto da semi di G. simplicifolia identificati mediante fingerprinting del DNA utilizzando specifici marcatori PCR-RFLP che vengono utilizzati come metodo inequivocabile per l’identificazione della specie. Le sequenze identificate sono depositate in GeneBank. Il fingerprinting del DNA offre il vantaggio di un metodo rapido ed economico per l’identificazione inequivocabile di questa specie molto prima che l’analisi chimica venga eseguita. Inoltre, essendo limitato al DNA, questa analisi non è influenzata da fattori ambientali che potrebbero avere un effetto sull’espressione di quei geni coinvolti nella produzione di 5-HTP.

Per una descrizione completa dei metodi e dei risultati, fare riferimento alla pubblicazione:

Vigliante, I., Mannino, G., Maffei, M.E. (2019)
Chemical characterization and DNA fingerprinting of Griffonia simplicifolia Baill.
Molecules, 24:1032(leggi pdf)

NOSTREXIN® È UNA FONTE NATURALE DI 5-HTP, IL PRECURSORE DELLA SEROTINA

Nostrexin® ha un contenuto standardizzato (30%) di 5-HTP, il precursore diretto e potenziatore dell’attività dell’ormone cerebrale serotonina (5-idrossitriptammina, 5-HT) (Fellows et al., 1970, Phytochemistry, 9:2389-2396). Il triptofano è prima idrossilato a 5-HTP e successivamente convertito in 5-HT dall’enzima triptofano decarbossilasi (Freedman, 2010, Maturitas 65:383-385) (Figura 3). La somministrazione di 5-HTP aumenta i livelli di 5-HT nel sistema nervoso centrale (SNC) (Kitahama et al., 2002, J. Neural Transm. 109: 683-689). Si ritiene che una formulazione composta da G. simplicifolia contenente 5-HTP sia efficace per i problemi correlati alla serotonina (Esposito et al., 2015, J. Med. Food 18:916-920; Muszynska et al., 2015, Psychiatr Polska 49:435-453), compresa la depressione (Iovieno et al., 2011, J. Affect. Disord. 130:343-357). Ulteriori usi degli estratti di semi di G. simplicifolia comprendono il supporto all’insonnia, all’emicrania, al mal di testa e alla regolazione dell’appetito che porta alla riduzione del peso nei pazienti obesi, nonché alla regolazione dell’umore, della memoria e di molte altre funzioni (Carnevale et al., 2011, Phytomedicine 18:848-851).

Figura-3-IT

Figura 3. Via biosintetica della serotonina. L’aminoacido triptofano viene prima idrossilato a 5-idrossitriptofano e quindi decarbossilato per ottenere la serotonina.

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