Il rame è un micronutriente essenziale per la crescita delle piante, tuttavia se presente in eccesso provoca stress ossidativo dando origine a reazioni “tipo Fenton” che determinano la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Queste, oltre a danneggiare direttamente i componenti cellulari, possono funzionare da molecole segnale modulando l’attività genica ed inducendo la sintesi di enzimi antiossidativi. A livello di membrana è stata dimostrata inoltre l’attivazione di fosfolipasi con la conseguente degradazione dei fosfolipidi e la contemporanea formazione di messaggeri lipidici come l’acido fosfatidico. Tra le varie fosfolipasi la fosfolipasi A2 (PLA2) rappresenta una classe di enzimi in grado di catalizzare l’idrolisi del legame sn-2 acil estere dei glicerofosfolipidi formando lisofosfolipidi ed acidi grassi liberi. Un vario numero di funzioni sono stimolate dalla PLA2 che media l’azione di elicitori fungini e le risposte ossidative ad essi correlate. Tuttavia, i lisofosfolipidi e gli acidi grassi liberi possono perturbare la struttura delle membrane con drastiche conseguenze strutturali. Il tocoferolo (vitamina E) è la principale molecola di membrana con funzioni antiossidative. Il suo ruolo principale è quello di prevenire il danno ai tessuti inibendo la perossidazione lipidica ed eliminando le ROS, come l’anione superossido e l’ossigeno singoletto. Tra i ruoli non antiossidativi è stato dimostrato che il tocoferolo nelle cellule animali può inibire l’attività della PLA2 e che i suoi isomeri presentano un’efficacia diversa in tale azione. L’ α-tocoferolo risulta la forma più attiva della vitamina E mentre gli altri isomeri beta-, gamma- e delta-tocoferolo mostrano un’attività inibente nei confronti della PLA2 via via di grado inferiore. Piante di grano di 14 giorni sono state sottoposte a stress di tipo ossidativo incubando le loro radici in una soluzione contenente rame ad una concentrazione 100 µM per tempi crescenti da 1 minuto a 18 ore. La presenza di lisocomposti nell’estratto lipidico mostrava un incremento significativo dopo 6 ore di trattamento quando la presenza del gamma- ed α-tocoferolo risultava minima ed il delta-tocoferolo, che rappresenta 8% degli altri due isomeri, non era più determinabile. I dati del presente lavoro indicano che il tocoferolo può esercitare anche nelle cellule vegetali un’azione inibitoria nei confronti della PLA2 e che i vari isomeri si comportano in modo differente in tale attività inibitoria.

Grano ed eccesso di rame: Può il tocoferolo inibire l'azione della fosfolipasi?

SGHERRI, CRISTINA;NAVARI, FLAVIA
2006-01-01

Abstract

Il rame è un micronutriente essenziale per la crescita delle piante, tuttavia se presente in eccesso provoca stress ossidativo dando origine a reazioni “tipo Fenton” che determinano la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Queste, oltre a danneggiare direttamente i componenti cellulari, possono funzionare da molecole segnale modulando l’attività genica ed inducendo la sintesi di enzimi antiossidativi. A livello di membrana è stata dimostrata inoltre l’attivazione di fosfolipasi con la conseguente degradazione dei fosfolipidi e la contemporanea formazione di messaggeri lipidici come l’acido fosfatidico. Tra le varie fosfolipasi la fosfolipasi A2 (PLA2) rappresenta una classe di enzimi in grado di catalizzare l’idrolisi del legame sn-2 acil estere dei glicerofosfolipidi formando lisofosfolipidi ed acidi grassi liberi. Un vario numero di funzioni sono stimolate dalla PLA2 che media l’azione di elicitori fungini e le risposte ossidative ad essi correlate. Tuttavia, i lisofosfolipidi e gli acidi grassi liberi possono perturbare la struttura delle membrane con drastiche conseguenze strutturali. Il tocoferolo (vitamina E) è la principale molecola di membrana con funzioni antiossidative. Il suo ruolo principale è quello di prevenire il danno ai tessuti inibendo la perossidazione lipidica ed eliminando le ROS, come l’anione superossido e l’ossigeno singoletto. Tra i ruoli non antiossidativi è stato dimostrato che il tocoferolo nelle cellule animali può inibire l’attività della PLA2 e che i suoi isomeri presentano un’efficacia diversa in tale azione. L’ α-tocoferolo risulta la forma più attiva della vitamina E mentre gli altri isomeri beta-, gamma- e delta-tocoferolo mostrano un’attività inibente nei confronti della PLA2 via via di grado inferiore. Piante di grano di 14 giorni sono state sottoposte a stress di tipo ossidativo incubando le loro radici in una soluzione contenente rame ad una concentrazione 100 µM per tempi crescenti da 1 minuto a 18 ore. La presenza di lisocomposti nell’estratto lipidico mostrava un incremento significativo dopo 6 ore di trattamento quando la presenza del gamma- ed α-tocoferolo risultava minima ed il delta-tocoferolo, che rappresenta 8% degli altri due isomeri, non era più determinabile. I dati del presente lavoro indicano che il tocoferolo può esercitare anche nelle cellule vegetali un’azione inibitoria nei confronti della PLA2 e che i vari isomeri si comportano in modo differente in tale attività inibitoria.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11568/106944
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