Attività antimutagena del limonene e dei suoi metaboliti

Monoterpenes limonene and its metabolic derivatives, α-terpineol and 1,8-cineol, commonly found as aroma wine components, were studied for their antimutagenicity by the bacterial reverse mutation assay on different strains. Substances were also tested for their antioxidant activity, i.e. radical scavenger, chelation, reduction, and lipid peroxidation inhibition. Limonene and its metabolites, α-terpineol and 1,8-cineol, resulted able to inhibit the chemically-induced mutagenesis, although with a different specificity. The antimutagenicity of limonene has been generally retained by its metabolites and sometimes increased. In particular, α-terpineol exhibited the strongest inhibition, moreover it showed to be a remarkable ferrous ions chelating agent. Limonene and 1,8-cineol were devoid of antioxidant activity. Present results are a starting point in evaluating the potential of α-terpineol as a chemopreventive agent and suggest potential functional dietary benefits of wine.

Il limonene è un monoterpene ampiamente diffuso in natura e caratterizzato da una spiccata fragranza agrumata, utilizzata in diversi prodotti commerciali. La sostanza è anche oggetto di grande interesse scientifico per le sue proprietà chemiopreventive. Dal punto di vista metabolico, il limonene subisce una serie di biotrasformazioni che portano alla formazione di monoterpeni monociclici ossigenati, tra cui l’alcool perillilico, che possiede proprietà chemioprevetive analoghe a quelle del precursore1. Alcuni studi hanno dimostrato che il limonene, in particolari condizioni di temperatura e pH, va incontro a biotrasformazioni alternative con formazione di α-terpineolo ed 1,8-cineolo; quest’ultimo sembra responsabile del particolare aroma di alcuni vini invecchiati. Nel presente lavoro abbiamo valutato quanto questa via metabolica alternativa possa modificare l’attività biologica del limonene, in particolare in relazione agli effetti antigenotossici ed antiossidanti. A tal fine, i monoterpeni limonene, α-terpineolo e 1,8-cineolo sono stati sottoposti in parallelo a studi di antimutagenesi, mediante il test di Ames, nei ceppi batterici di Salmonella typhimurium TA98 e TA100 ed Escherichia coli WP2uvrA, contro i mutageni noti 2-nitrofluorene (2-NF), 2-aminoantracene (2-AA), sodio azide (SA) e metilmetansulfonato (MMS), sia in assenza che in presenza di un attivatore metabolico esogeno S9. Inoltre, ne è stata valutata l’attività antiossidante, mediante una batteria di test standardizzati, in particolare: DPPH, ABTS, ferro tiocianato e ferrozina. Nelle nostre condizioni sperimentali, sia il limonene che i due metaboliti inducevano effetti antimutageni, sebbene di entità differente. In particolare, l’attività antimutagena dei due metaboliti era minore o uguale al precursore verso i mutageni SA (% di inibizione: limonene, 55%; α-terpineolo, 37%; 1,8 –cineolo, 28%) e MMS (% di inibizione: limonene, 50%; α-terpineolo, 50%; 1,8 –cineolo, 35%), mentre risultava maggiore verso il 2NF (% di inibizione: limone, 39%; α-terpineolo, 41%; 1,8 –cineolo, 50%). Nei riguardi del 2AA, a fronte di una modesta attività del limonene e dell’1,8-cineolo (inibizione < 40%), l’α-terpineolo presentava una spiccata attività antimutagena, riducendo del 77% il numero delle colonie revertenti. L’attività antiossidante era assente nel limonene e nell’1,8 –cineolo, mentre ’α-terpineolo era attivo come chelante degli ioni ferrosi (effetto massimo 91%; EC50 = 0,5 ± 0,01 mM); tale effetto rappresenta un meccanismo antiossidante indiretto, in quanto, bloccando la reazione di Fenton, inibisce la produzione delle specie reattive dell’ossigeno. I risultati ottenuti mostrano che l’attività antimutagena del limonene è presente, sebbene leggermente modificata in termini di potenza, anche nei metaboliti esaminati. Inoltre, per l’α-terpineolo si evidenzia una spiccata attività antimutagena contro il 2AA e un’attività antiossidante non presenti nel precursore metabolico. Considerando che il 2AA è un composto appartenente alla classe delle amine aromatiche, note come cancerogeni ambientali ed alimentari, la presenza di α-terpineolo o suoi precursori metabolici in componenti della dieta, potrebbe essere oggetto di potenziale interesse futuro nel campo della chemioprevenzione, in particolare come forma di prevenzione primaria.