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Unità di ricerca coordinata dalla Prof.ssa Gelsomina Fico  

Componenti: Prof.ssa Gelsomina Fico, Dott.sa Claudia Giuliani

Collaboratori alla ricerca: Dott.sa Martina Bottoni (assegnista)

Caratterizzazione morfologica e chimica di piante officinali e di interesse alimentare

Le ricerche finalizzate allo studio della biodiversità vegetale sono volte a caratterizzare specie officinali e di interesse alimentare dal punto di vista morfologico (mediante l’uso di microscopia ottica ed elettronica a scansione e a trasmissione) e chimico (estrazione e isolamento di metaboliti secondari con analisi quali-quantitative).

  • Santagostini L., Caporali E., Giuliani C., Bottoni M., Ascrizzi R., Araneo S.R., Papini A., Flamini G., Fico G. 2019. Humulus lupulus L. cv. Cascade grown in Northern Italy: morphological and phytochemical characterization. Plant Biosystems, doi: 10.1080/11263504.2019.1610111.
  • Najar B., Pistelli L., Cervelli C., Fico G., Giuliani C. 2018. Salvia broussonetii Benth.: aroma profile and micromorphological analysis. Natural Product Research 32: 1660-1668.
  • Giuliani C. Ascrizzi R., Corrà S., Maleci Bini L., Flamini G., Fico G. 2017. Ultrastructural insight into terpene-producing trichomes and essential oil profile in Salvia greggii A. Gray. Flora 236–237: 107-114.
  • Giuliani C., Ascrizzi R., Tani C., Bottoni M., Maleci Bini L., Flamini G., Fico G. 2017. Salvia uliginosa Benth.: glandular trichomes as bio-factories of volatiles and essential oil. Flora 233: 12-21.

 

Produttività in metaboliti secondari in relazione ad aspetti ecologici e fisiologici.

Si indaga la produzione di metaboliti secondari in rapporto ad alcuni fattori ambientali e/o endogeni. La biosintesi e l’accumulo di composti del metabolismo secondario possono essere influenzati da fattori diversi, quali per esempio il clima, la situazione edafica, l’habitat in generale, condizioni di stress (scarsità d’H2O, presenza di patogeni) oppure da ritmi endogeni della pianta stessa che possono variare nel corso del ciclo ontogenetico. Tali fattori rivestono notevole interesse pratico quando ci si ponga il problema di ottimizzare la raccolta di piante o di parti di esse ad elevato tenore in principi attivi.

  • Nkuimi Wandjou J.G., Sut S., Giuliani C., Fico G., Papa F., Ferraro S., Caprioli G., Maggi F., Dall'Acqua S. 2019. Characterization of nutrients, polyphenols and volatile components of the ancient apple cultivar ‘Mela Rosa Dei Monti Sibillini’ from Marche region, central Italy. International Journal of Food Sciences and Nutrition, doi: 10.1080/09637486.2019.1580684
  • Giuliani C., Tani C., Bini L.M., Fico G., Colombo R., Martinelli T. 2018. Localization of phenolic compounds in the fruits of Silybum marianum characterized by different silymarin chemotype and altered colour. Fitoterapia, 130: 210-218.

 

Attività biologica di composti di origine vegetale

Saggi biologici sono rivolti ad approfondire il ruolo di metaboliti secondari nell’economia vitale della pianta e ad indagare potenzialità terapeutiche per l’uomo. In particolare il gruppo di ricerca realizza test in vitro per la valutazione di attività antimicrobica, antifungina, antiossidante di materiale vegetale commerciale e derivante da entità coltivate o spontanee (estratti grezzi, frazioni e composti puri opportunamente isolati).

  • Sangiovanni E., Fumagalli M., Santagostini L., Forino M., Piazza S., Colombo E., Taglialatela-Scafati O., Fico G., Dell'Agli M. 2019. A bio-guided assessment of the anti-inflammatory activity of hop extracts (Humulus lupulus L. cv. Cascade) in human gastric epithelial cells. Journal of Functional Foods, 57: 95-102.
  • Maggi F., Giuliani C., Fico G., Ricciutelli M., Bramucci M., Quassinti L., Petrelli D., Vitali L.A., Cianfaglione K., Tirillini B., Sut S., Dall’Acqua S. 2018. Secondary metabolites, secretory structures and biological activity of water celery (Helosciadium nodiflorum (L.) Koch) growing in central Italy. Plant Biosystems, doi. 10.1080/11263504.2018.1492992

 

Biosistematica

La corretta caratterizzazione botanica delle entità vegetali è di fondamentale importanza oltre che per una ricerca di base anche dal punto di vista applicativo, per evitare confusione tra specie simili, ma a diverso contenuto in principi attivi, eventuali sofisticazioni, usi impropri delle droghe e per un più mirato uso delle piante. In particolare il gruppo di ricerca studia alcune entità critiche della Flora italiana in relazione ad aspetti biosistematici con approcci metodologici differenti: morfologico, chimico, biomolecolare.

  • Colombo S., Flamini G., Rodondi G., Giuliani C., Santagostini L., Fico G. 2017. Phytochemistry of European Primula species. Phytochemistry, 143: 132-144.
  • Giuliani C., Lazzaro L., Calamassi R., Calamai L., Romoli R., Fico G., Foggi B., Mariotti Lippi M. 2016. A volatolomic approach for studying plant variability: the case of selected Mediterranean Helichrysum (Asteraceae). Phytochemistry, 130: 128-143.

 

Etnobotanica

In un contesto di salvaguardia e valorizzazione della biodiversità intesa in senso più lato come biodiversità culturale, si pongono i nostri studi legati al recupero di conoscenze d’uso legato a specie vegetali nella medicina popolare, per l’alimentazione, per scopi rituali e cura degli animali. Particolare rilevanza riveste in questo tipo di indagini lo studio della trasmissione intergenerazionale del sapere. Tali studi rappresentano la base per la realizzazione di studi fitochimici di caratterizzazione di specie vegetali mai indagate e di validazione/confutazione della rilevata attività biologica.

  • Bruschi P., Sugni M., Moretti A., Signorini M.A., Fico G. 2019. Children’s versus adult’s knowledge of medicinal plants: an ethnobotanical study in Tremezzina (Como, Lombardy, Italy). Brazilian Journal of Pharmacognosy, doi: 10.1016/J.bjp.2019.04.009.
  • Dei Cas L., Pugni F., Fico G. 2015. Tradition of use on medicinal species in Valfurva (Sondrio, Italy). Journal of Ethnopharmacology, 163: 113-134.

 

Ricerca e sperimentazione in campo aperto presso l’Orto Botanico "Giordano Emilio Ghirardi"

L’orto botanico, di cui la Prof.ssa G. Fico è responsabile scientifico dal 2003 e la Dott.ssa C. Giuliani curatore dal 2018, è sito a Toscolano Maderno (Brescia). L’orto nasce nel 1964 come Stazione botanica sperimentale della casa farmaceutica milanese SIMES (Società Italiana Medicinali e Sintetici), per volere del suo proprietario, Giordano Emilio Ghirardi, allo scopo di coltivare specie, di difficile reperimento, a principi attivi cardioattivi e antitumorali. Si può citare ad esempio la specie Camptotheca acuminata, simbolo dell’orto, dai principi attivi antitumorali, ed introdotta per la prima volta in Italia proprio presso lo stesso. Per il reperimento dei semi, Ghirardi inviò uomini in tutto il mondo e mantenne legami con famosi personaggi come l’etnoiatra Antonio Scarpa che, dall’Amazzonia, inviò i semi delle specie impiegate dalle popolazioni locali. Ciò testimonia la grande varietà di specie presenti. Quando la SIMES venne venduta, il proprietario conservò l’orto botanico per la ricerca scientifica. Nel 1991, venne donato all’Università di Milano, con la clausola di mantenerne l’indirizzo di studio e ricerca sulle piante medicinali. Dal 2013 l’orto botanico è gestito dal Dipartimento di Scienze Farmaceutiche. La sua superficie è pari a 10.000 metri quadrati, posto a 70 metri sopra il livello del mare. Le specie officinali ammontano a circa 450 e non sono raggruppate secondo criteri sistematici, fitogeografici o paesaggistici, ma lasciate nelle aiole originali dell’impianto. Tra le entità presenti in orto o coltivate presso il campo sperimentale che esso ospita, su cui è stata realizzata e si realizza ricerca sui diversi fronti sin qui descritti, ricordiamo entità appartenenti alla famiglia delle Lamiaceae, Asteraceae, Myrtaceae e Lauraceae.
Le più recenti linee di ricerca si basano su un approccio multidisciplinare di indagine rispetto alle tematiche sopra descritte. Tale lavoro ha come obiettivo primario la valorizzazione e la conservazione del patrimonio vegetale preservato presso l’Orto Botanico Ghirardi, attraverso lo svolgimento di attività strettamente correlate.
In prima istanza, viene descritta la micromorfologia delle strutture secernenti responsabili della produttività in metaboliti secondari, vengono quindi caratterizzati i profili in composti volatili, oli essenziali, deposizioni epicuticolari e componenti accumulate nei tessuti vegetali. Un ulteriore livello di indagine è rivolto allo studio delle interazioni che tali sostanze generano con la componente biotica ambientale; sono studiate le interazioni positive con i pronubi e con i microrganismi che popolano la fillosfera, nonché le interazioni con patogeni e fitofagi. Tali aspetti sono di rilievo e pongono la pianta “al centro”; la novità di questo tipo di ricerca è il doppio approccio (fitocentrico/antropocentrico) per una visione globale di specie-target, al fine di correlare tali aspetti con la potenziale importanza per l’uomo nel settore terapeutico, alimentare o cosmetico.

  • Giuliani C., Ascrizzi R., Lupi D., Tassera G., Santagostini L., Giovanetti M., Flamini G., Fico G. S. verticillata: linking glandular trichomes, volatiles and pollinators. Phytochemistry, 155: 53-60.

 

Collaborazioni

Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente, Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Scienze Biomediche, Chirurgiche e Odontoiatriche, Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Farmacia, Università di Pisa

Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Firenze

Scuola di Scienze del Farmaco e dei Prodotti della Salute, Università degli Studi di Camerino

Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Salerno

Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Padova

Dipartimento di Chimica delle Sostanze Naturali, Università degli Studi di Napoli Federico II

Dipartimento di Farmacologia Sperimentale, Università degli Studi di Napoli Federico II

UMR7079, Université Pierre e Marie Curie, Parigi

Department of Pharmaceutical Sciences, Al-Zaytoonah University of Jordan

Centre for Ecology, Evolution and Environmental Changes, University of Lisbon

Council for Agricultural Research and Agricultural Economy Analysis | CREA · Research Centre for Cereal and Industrial Crops (Bologna) (CREA-CI)

Council for Agricultural Research and Agricultural Economy Analysis | CREA · Research Centre for Agrobiology and Pedology (Florence) (CRA-ABP)

Prof. Gelsomina Fico  

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