Dioscorea spp final

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Dioscorea spp.
Ferreira, Everton Allan
18/02/2014
Introduzione
La biodiversità rappresenta la evoluzione genetica e adatitiva degli esseri viventi nel pianeta.
Il paese possessore della magior diversità biologica oggi è il Brasile, si stima che 20 % di tutta diversità esistente nell pianeta deba essere nelle floreste di questo paese.
Figura 1. Floresta tropicale, Pantanal, Cerrado e Semiarido in Brasile respectivamente.
Tuttavia la destruizione e frammentazione delle floreste annunciano la estinzione di molte specie, in una regione ricca di specie endemiche, il processo di isolamento continuo resulta nello poverimento irreversibile della biodiversità.
Distribuizione della foresta Atlantica fra le sec. XVI e XXI. 
la biodiversità favorisce la comparsa di piante che servono come oggetti di ricerca per la scoperta di sostanze importanti per noi.
il trattamento della malattia, il rallentamento degli sintomi della malattie che causano disagio, anestesie, substrati per migliorare le prestazioni fisiche degli atleti ed ecc..
Fra le varie importanti piante che si trovano nella letteratura medica si distingue in questo studio il genere Dioscorea spp. Conosciuto come ”taro”, “cará” e “inhame” in Brasile, “yam” na África e “igname” Italia.
Dioscorea spp.
La storia del genere Dioscorea spp.:
La famiglia Dioscoreaceae è stata riconosciuta inizialmente da Brown nel 1819 con il nome di Dioscoreae. 
900 specie essenzialmente.
11 generi, con la sua grande maggioranza appartenenti alla Dioscorea.
I rizomi tuberose di vario genere sono utilizzati nei prodotti alimentari in prima volta nella Africa.
Si tratta di un genere molto ampio, essendo trovati in regioni piovose dei tropici, anche regione subtropicali e temperati.
Figura 1. Distribuizione delo genero Dioscorea spp. nel mondo (XXI).
In Africa e in India questa coltura è coltivata dall’uomo fin dall'antichità e la sua importanza nella dieta delle popolazioni africane, in particolare, è sempre stato ottimo.
La dispersione di tutte le specie per la civiltà occidentale si è verificata con l'intensificarzione del commercio degli schiavi;
Molte varietà dell'igname sono stati introdotti in Brasile durante la colonizzazione. Ma portoghesi e spagnole riportano che hanno trovato gli indiani coltivando questa pianta quando arrivarono in America.
I principali specie sono:
Dioscorea alata L. e D. esculenta (Lour) Burkill. Che si origine in India centrale,
D. hispida Dennst, D. pentaphylla L. e D. bulbifera L. hanno avuto la regione indo-malese come luogo di origine.
Provengono da Africa D. dumentorum (Kaunth) Pax., D. cayenensis Lam, D. rotundata Poir. 
Esite una D. trifida L. F. con il loro centro di origine in Sud e Centro America.
La maggior parte delle specie è ancora poco studiato. Nonostante l'elevato numero di specie, solo 90 specie di regioni tropicali servono per il consumo umano.
Figura 3. D. alata, D. trifida e il rizoma dell’igname.
Caratteristiche botaniche e la coltivazione del genere
Famiglia Dioscoreaceae, monocotiledone, erbacea e frutti sono capsule deiscenti.
L'impollinazione è entomofile.
Lo stelo dell'antenna volubile può o non avere spine,
le foglie hanno heterophilia (sono strette come lama di un coltello), con il bianco, giallo o fiori verde chiaro. 
Hanno sistema riproduttivo da impollinazione incrociata e la propagazione vegetativa. 
Le piante di igname sono specie per lo più dioica.
Hanno la forma di infiorescenza laterali di solito solitari, raramente si verificano in coppie con fiori verdi trimerous 4-6 mm di diametro. 
I fiori maschili hanno Perianzio con 6 pezzi in due cicli, con sei stami con antere fertili, distribuiti in una spirale. 
Il frutto dei filati è una capsula con tre loci, ciascuno con due piccoli e alati semi.
Rizomi possono essere solitari o in gruppi. Il peso di tuberi varia da 50 a 1.000 g in alcune specie di D. alata può raggiungere fino a 2 kg.
Cultivazione
Il Piantar è fatto in una stazione precedente alla stazione piovosa, con piccole igname o semi.
La produzione di vero seme è possibile per la specie D. trifida e D. bulbifera, 
Altre specie tropicali commestibili non producono regolarmente semi. 
Il metodo di propagazione è molto importante a fine della riproduzione dalle piante che non producono regolarmente semi.
Dioscorea Alata
Dioscorea spp. e l'industria farmaceutica
Nel 1984 i giapponesi Makino ha descritta una nuova specie di Dioscorea in Giappone, La D. Tokoro.
Nel 1940 il professor Russel Marker ha scritto il primo dei suoi articoli sul processo chimico per convertire diosgenin negli ormoni progesterone e testosterone da D.Tokoro.
Russel Marker , Pensilvania 1940.
.
Marker ha trovato uno modo del trattamento dello estratto di diogenina dalle radici della Dioscorea spp.
Con anidride acetico a 200°C in autoclave per apertura dell'anello spirochetale per fine dando un diacetato, che dopo essere ossidato con triossido di cromo forma un estere che può essere trattato con acido acetico, cedendo 16-desidropregnenolona (16-DPA), Dal 16 DPA è possibile avere pregnenolone mediante riduzione selettiva del doppio legame carbonio 16 con idrogeno e anche altri steroidi di grande interesse terapeutico incluse progesterone.
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Nel 1942 il professore si getta allo Messico alla ricerca delle specie selvatiche di Dioscorea, come la letteratura ha indicato più di 50 specie di questo genere in America Centrale.
Nel Veracruz ha trovato due specie alla D. messicana e D. composito.
Facendo analisi di laboratorio Marker ha trovato percentuali più elevate di diosgenin in relazione al D. Tokoro e con le diverse tonnellate di ‘‘barbascos’’ disponibili ha fabbricato 3 kg di progesterone.
progesterone
Con gli ormoni nelle mani il professore presentasi ad un laboratorio commerciale messicano (Laboratorio ormone) dedicato alla produzione di ormoni estratti di organi animali, e chiede loro: 
Il Professore allora mette sul tavolo 3 Kg di progesterone.
I proprietari non credevano perché la produzione mondiale era solo qualche chilo. Il resto della storia riguarda la nascita di Syntex Laboratories con Marker come partner. 
Utilizzo e sostanze bioattive trovato nel genere Dioscorea spp.
Tra le componenti rilevanti si sono: 
proteine​​, lipidi, fibre, vitamine del complesso B (tiamina, riboflavina, niacina e piridossina), carboidrati, sali minerali, essendo ancora buono stimolante dell'appetito ed eccellente depuratore del sangue.
poui essere usato per la produzione di film edibili antimicrobici, a partire del amido.
Uso farmacologico ed industriale:
contraccettivi orali e cosmetici.
reumatismi e artrite.
tosse spasmodica, diarrea, nausea ed anche nelle donne in gravidanza hanno un impiego come agente ipoglicemico.
Proprietà di alcune specie sono preziose per la produzione di tannini, sostanze anti-allergia.
antitumorali 
Da estratti alcolici, isola la Dioscine (1) atraverso di acido idrolisi, anche pennogenina (2) e diosgenina (3), che viene trasformato in derivati ​​potenziale antitumorali steroidei. Dopo 3 diventa Spirostan-3,6-dione (4) che porta a 5 dioxime; così ottenuto alcaloidale un derivato 6 come catena laterale. Questo documento fitochimico è una sintetica illustrazione dell'uso razionale delle risorse naturali e la loro trasformazione in derivati ​​di valore terapeutico contro il cancro.
Figura 5. Ilustrazione della formazione di dioxima da partire di dioscina.
dioxima
Le saponine presenti nei rizomi della Dioscorea villosa appartengono a furostano e spirostane scheletro, il aglicone più comune trovata nella famiglia Dioscoreaceae.
La azione di steroidi:
Può agire regolando il flusso della bile e modificando il metabolismo del colesterolo. 
La sintesi di ormoni steroidei, che hanno un ruolo in:
mucolitici (secrezioni azione fluidificadora), 
espettoranti (escrezioni migliora il tratto respiratorio),
diuretici
(azione a livello glomerulare),
antisettico,
antimicrobico (impedisce la riproduzione dei batteri, azione battericida)
antinfiammatori (in parte con steroidi agendo)
hanno anche la proprietà di sostanze liposolubili saponificati, provocando la comparsa di schiuma
Figura 6. Esempi di alcuni saponine steroidei.
Formazione diosgenina
Estrazione, esempio:
Tuberi di Dioscorea spp.,
essiccato a 60°C fino a peso costante e polverizzato in un mulino Wiley. 
100 g di sostanza secca sono stati a riflusso per cinque ore con 500 ml di acido cloridrico 1.92N. 
Dopo raffreddamento a temperatura ambiente, la miscela di idrolisi è stata filtrata con imbuto di Buchnere sotto vuoto.
Lavata con 1.500 ml di acqua.
Il Idrolisi del residuo è stato essiccato a 65°C fino a peso costante ed estratta in Soxhlet con 150 ml di esano per otto ore.
La soluzione di esano è stato concentrato in un evaporatore rotante ed essiccato a 105°C fino a peso costante.
Il diosgenin ottenuta è stato isolato mediante ricristallizzazione da acetone e lavaggio con esano.
Concentrazione delle acque madri e esano acetonic combinato e ricristallizzazione da metanolo ha fornito una seconda raccolta di diosgenin.
Conclusione
Il genere Dioscorea ha sofferto una diversificazione intensa in tutto il mondo sin dal suo inizio.
Serve come materia prima per varie forme di utilizzo, sia come cibo, film protettivi commestibili, tra gli altri usi, l'uso per ottenere sostanze con effetti biologici benefici per gli esseri viventi (farmaci).
È necessario studi con particolare attenzione per gli altri composti presente nell’pianta del genero, che sono probabilmente candidati a potenti precursori di farmaci anche sostanze fitochimiche completi per uso farmacologici.
GRAZIE!
Everton Allan Ferreira
Scienza senza Frontieri 2013/2014
18/01/2014