Obiettivi Formativi

Conoscenza dei vegetali quali fonti rinnovabili di farmaci naturali e di eccipienti ed acquisizione dei metodi analitici riportati nella Farmacopea Europea per l’identificazione di droghe vegetali. Capacità di applicare le conoscenze acquisite per valutare in modo razionale, attraverso la consultazione critica della letteratura scientifica, l’efficacia o la tossicità di farmaci o prodotti a valenza sanitaria di origine vegetale in funzione della complessità molecolare del profilo fitochimico di piante medicinali ed officinali.

Learning Goals

Knowledge of plants as renewable sources of natural drugs and pharmaceutical excipients and acquisition of the analytic methods reported in the European Pharmacopoeia for plant deugs identification. Ability to apply the knowledge acquired to assess rationally, through critical consultation of the scientific literature, the therapeutic efficacy or toxicity of drugs or health valence products of plant origin according to the molecular complexity of the phytochemical profiles of medicinal and officinal plants.

Metodi didattici

Metodi didattici. Lezioni teoriche improntate al “problem solving” in base alle evidenze scientifiche ed esercitazioni individuali in laboratorio finalizzate all’acquisizione delle metodologie analitiche utili per l’identificazione di piante medicinali. Strumenti a supporto della didattica. PC e videoproiettore per illustrare: foto- e micrografie inerenti la citologia e l’anatomia istologica vegetale; immagini di piante medicinali ed officinali. Lavagna. Microscopi ottici e materiali per istologia per le esercitazioni individuali in laboratorio.

Teaching Methods

Teaching methods. Lectures guided by the “problem solving” based on scientific evidence and one-to-one exercises in laboratory for the acquisition of the analytic methods for medicinal plants identification. Didactic instruments. PC/video projector to explain: photo- and micrographies on cytology and plant histological anatomy; images of medicinal plants. Blackboard. Light microscopes and histological preparation material for the one-to-one exercises in laboratory.

Prerequisiti

Conoscenza di nozioni basilari di Chimica generale e Chimica organica.

Prerequisites

Basic notions of General chemistry and Organic chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame, in forma orale, tenderà ad accertare, in funzione della trasversalità dei saperi che caratterizzano la disciplina, le conoscenze e competenze acquisite, attraverso l’esposizione di quattro argomenti estratti a sorte dal candidato, uno dei quali inerente l’identificazione di una pianta medicinale.

Assessment

Oral examination able to verify the knowledge and competence acquired by the examinee through the explanation of three topics chosen at random, one of the four concerning the identification of a medicinal plant.

Programma del Corso

BIODIVERSITÀ ED IMPORTANZA FARMACEUTICA DEI VEGETALI. Definizione e classificazione dei vegetali: i sistemi tassonomici; taxa e nomenclatura. Le piante medicinali: dalla catalogazione dei semplici alle farmacopee. PROCARIOTI. Organizzazione strutturale e funzionale della protocellula. EUCARIOTI. EUCELLULA VEGETALE. Organizzazione strutturale e funzionale. Plasmalemma e plasmodesmi. Citoplasma. Citoscheletro. Reticolo endoplasmico. Apparato di Golgi. Mitocondri. Perossisomi. Corpi proteici. Organizzazione e specificità del nucleo. Ciclo cellulare e sua regolazione. Parete cellulare: origine, composizione chimica, struttura e funzioni; accrescimento della parete cellulare; modificazioni della parete cellulare; prodotti di interesse farmaceutico ottenibili dai costituenti della parete cellulare. Sistema plastidiale e relativa importanza farmaceutica. Sistema vacuolare: origine, sviluppo e funzioni; sostanze di interesse farmaceutico accumulate nel vacuolo. Metabolismo primario: pigmenti e meccanismo biochimico delle reazioni luminose fotosintetiche; metabolismo del carbonio; sintesi di saccarosio ed amido; utilizzazione dei fotosintati. Metabolismo secondario: molecole biologicamente attive derivanti dall’acetato, dallo shikimato e dagli amminoacidi. TALLOFITE ETEROTROFE: principali taxa di interesse farmaceutico. TALLOFITE AUTOTROFE: principali taxa di interesse farmaceutico. CORMOFITE. Le strutture vegetative delle piante terrestri vascolari. Tessuti meristematici. Tessuti adulti: sistema tegumentale; sistema parenchimatico; sistema meccanico; sistema conduttore; sistema secretore e relativa importanza farmaceutica. Gli organi vegetativi delle piante terrestri vascolari. Radice, caule e foglia: morfologia, anatomia, fisiologia e metamorfosi. Gli apparati riproduttori ed i cicli ontogenetici. SPERMATOPHYTA: PRINCIPALI TAXA DI PIANTE MEDICINALI. GYMNOSPERMAE. Taxaceae: Taxus sp.; Ephedraceae: Ephedra sp. ANGIOSPERMAE O MAGNOLIOPHYTA. MAGNOLIOPSIDA. Menispermaceae: Chondrodendron tomentosum; Papaveraceae: Papaver sp.; Cannabaceae: Cannabis sativa; Polygonaceae: Rheum sp.; Theaceae: Camellia sp.; Sterculiaceae: Theobroma cacao; Mimosaceae: Acacia sp. ; Caesalpiniaceae: Cassia sp.; Fabaceae: Physostigma venenosum; Nyssaceae: Camptotheca acuminata; Euphorbiaceae: Ricinus communis; Rhamnaceae: Frangula alnus; Erythroxylaceae: Erythroxylon coca; Rutaceae: Citrus sp.; Araliaceae: Panax sp.; Apiaceae: Ammi sp.; Loganiaceae: Strychnos sp.; Apocynaceae: Vinca sp.; Solanaceae: Atropa belladonna; Lamiaceae: Salvia sp.; Scrophulariaceae: Digitalis sp.; Rubiaceae: Cinchona sp.; Valerianaceae: Valeriana sp.; Asteraceae: Artemisia sp. LILIOPSIDA. Arecaceae: Areca catechu; Poaceae: Zea mays; Liliaceae: Drimia sp., Galanthus nivalis; Aloëaceae: Aloë sp.; Dioscoreaceae: Dioscorea. BIOTECNOLOGIE VEGETALI DI INTERESSE FARMACEUTICO. Coltura in vitro di cellule e tessuti vegetali. Principali tecniche relative alla produzione in vitro di metaboliti secondari di interesse farmaceutico. METODI ANALITICI RIPORTATI NELLA FARMACOPEA EUROPEA PER L’IDENTIFICAZIONE DI PIANTE MEDICINALI. FONTI DELLA LETTERATURA SCIENTIFICA INERENTE LE PIANTE MEDICINALI E STRATEGIE DI RICERCA BIBLIOGRAFICA.

Course Syllabus

BIODIVERSITY AND MEDICINAL PLANTS. PROKARYOTES. Cell organization and functions. EUKARYOTES. PLANT CELL. Organization and functions. Plasma membrane and plasmodesma. Cytoplasm and cytoskeleton. Endoplasmic reticulum. Golgi complex. Mitochondria. Peroxisomes. Cell nucleus. The cell cycle and its regulation. Cell wall: ontogenesis, chemical composition, ultrastructure and functions; growth; secondary modifications of the cell wall; products of pharmaceutical interest by cell wall constituents. Plastidial system and related pharmaceutical importance. Vacuolar system: ontogenesis, growth and functions; products of pharmaceutical interest stored in the vacuoles. Primary metabolism. Main photosynthetic pigments and the light-dependent reactions; the carbon fixation reactions; sucrose and starch synthesis; aerobic and anaerobic respiration. Secondary metabolism. Metabolites derived from the acetate; metabolites deriverd from the shikimate; metabolites derived from the amino acids. NON-VASCULAR PLANTS. MYCOTA: main taxa of pharmaceutical interest. of Ascomycetes and Basidiomycetes. RHODOPHYTA AND PHAEOPHYTA: main taxa of pharmaceutical interest. VASCULAR PLANTS. The vegetative structures. Meristematic, parenchymatic, tegumental, mechanical, vascular and secretory tissues. The vegetative organs. Root, stem and leaf: morphology, anatomy, physiology and metamorphosis. The reproductive organs and ontogenetic cycles. SPERMATOPHYTA: MAIN TAXA OF MEDICINAL PLANTS GYMNOSPERMAE. Taxaceae: Taxus sp.; Ephedraceae: Ephedra sp. ANGIOSPERMAE O MAGNOLIOPHYTA. MAGNOLIOPSIDA. Menispermaceae: Chondrodendron tomentosum; Papaveraceae: Papaver sp.; Cannabaceae: Cannabis sativa; Polygonaceae: Rheum sp.; Theaceae: Camellia sp.; Sterculiaceae: Theobroma cacao; Mimosaceae: Acacia sp. ; Caesalpiniaceae: Cassia sp.; Fabaceae: Physostigma venenosum; Nyssaceae: Camptotheca acuminata; Euphorbiaceae: Ricinus communis; Rhamnaceae: Frangula alnus; Erythroxylaceae: Erythroxylon coca; Rutaceae: Citrus sp.; Araliaceae: Panax sp.; Apiaceae: Ammi sp.; Loganiaceae: Strychnos sp.; Apocynaceae: Vinca sp.; Solanaceae: Atropa belladonna; Lamiaceae: Salvia sp.; Scrophulariaceae: Digitalis sp.; Rubiaceae: Cinchona sp.; Valerianaceae: Valeriana sp.; Asteraceae: Artemisia sp. LILIOPSIDA. Arecaceae: Areca catechu; Poaceae: Zea mays; Liliaceae: Drimia sp., Galanthus nivalis; Aloëaceae: Aloë sp.; Dioscoreaceae: Dioscorea. PLANT BIOTECHNOLOGIES. In vitro plant cell and tissue culture. Main methods for in vitro production of biologically active secondary metabolites. LABORATORY METHODS FOR MEDICINAL PLANTS ANALYSIS SOURCES OF SCIENTIFIC LITERATURE CONCERNING THE MEDICINAL PLANTS AND LITERATURE SEARCH STRATEGIES.