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Alpine Biodiversität - genetische und phytochemische Untersuchungen lokaler Populationen des Alpen-Milchlattich (Cicerbita alpina (L.) Wallr.)

Affiliation
Edmund Mach Foundation, Research and Innovation Center, San Michele all’Adige (TN), Italien
Martinidou, Efthychia;
Affiliation
Edmund Mach Foundation, Research and Innovation Center, San Michele all’Adige (TN), Italien
Fusani, Pietro;
Affiliation
Edmund Mach Foundation, Research and Innovation Center, San Michele all’Adige (TN), Italien
Palmieri, Luisa;
Affiliation
Edmund Mach Foundation, Research and Innovation Center, San Michele all’Adige (TN), Italien
Martens, Stefan

Cicerbita alpina (L.) Wallr. (syn. Lactuca alpina (L.) A.Gray, Alpen-Milchlattich) gehört zur Familie der Korbblütler (Asteraceae) und ist eine alpine, mehrjährige Pflanze, die auf einer Höhe ab 1500 m in den italienischen Alpen zu finden ist. Bislang werden junge Sprosse und Blätter nur als lokale Delikatesse verwendet. Neuere Untersuchungen mit verschiedenen Extrakten des blühenden Krautes haben eine starke antiparasitäre Wirkung in in-vitro Modellsystemen gezeigt. Da heutzutage viele chemische Wirkstoffe zur Behandlung von parasitären Würmern (Helminthen), die das Verdauungssystem von Nutztieren befallen, in Europa aufgrund ihrer schlechten Umweltvertäglichkeit und der Gefahr der Resistenzbildung verboten sind, ist der Bedarf an neuen, alternativen anthelminthischen Wirkstoffen in der landwirtschaftlichen Praxis stark angestiegen. Pflanzliche Inhaltsstoffe, die unter anderem in Extrakten von ethnoveterinär-gelisteten Pflanzen wie z.B. C. alpina vorkommen, bieten eine hervorragende Möglichkeit, nachhaltige und biologische Wirkstoffformulierungen gegen Helminthen zu entwickeln, und damit den Einsatz von chemischen Medikamenten zu reduzieren oder gänzlich darauf zu verzichten. In der vorliegenden Studie wurde eine Sammlung von C. alpina, die aus acht verschiedenen natürlichen, geografisch getrennten Populationen in den italienischen Alpen stammt, zum ersten Mal durch hochmoderne LC-MS/MS-Spektrometrie, einschließlich MRM-basierter Quantifizierung, auf ihre chemische Diversität aber auch hinsichtlich ihrer genetische Variabilität unter Verwendung von Mikrosatellitenmarkern (SSRs) untersucht. Die phytochemischen Daten wurden in zwei aufeinanderfolgenden Jahren erhoben und mit der ursprünglichen ökologischen Umgebung (Höhe) und den lokalen Klimabedingungen korreliert. Die Ergebnisse werden nun als Grundlage für die Initiierung einer In-Kulturnahme der Art verwendet, aber dienen auch als als Basis für ein neues Zuchtprogramm, mit dem Ziel der Steigerung der Qualität und des Ertrages.

Cicerbita alpina (L.) Wallr. (syn. Lactuca alpina (L.) A.Gray, blue-sow-thistle), a member of the Asteraceae family, is an alpine, perennial plant found above 1500 a.s.l. in the Italian Alps. So far used only as local fancy food, recent studies demonstrated a strong antiparasitic activity in in vitro experiments. Nowadays, many chemical drugs that were used against helminths, parasite worms that infest the digestive system of livestock, are prohibited in Europe because they are harmful to the environment and might lead to the development of resistances. This reinforced the need for new, alternative anthelmintic treatments in agricultural practice. Specialized metabolites found in extracts of ethnoveterinary-listed plants, such as C. alpina, could provide an excellent way to circumvent the use of chemical drugs by offering a sustainable, biological cure against the nematodes. In the present study, a unique germplasm collection of C. alpina, derived from eight different natural geographical distinct populations in the Italian Alps, were analyzed for the first time for its chemical diversity by state-of-the-art targeted LC-MS/MS spectrometry, including MRM based quantification, but also for its genetic variability using DNA molecular marker (SSRs). The obtained results were further correlated with the original ecological environment and local climate conditions over two subsequent years and will provide the basis for domestication of the species, through plant breeding programs, that would not only ensure product quality and yield.

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