Un articolo interessante di storia della stereochimica.
Ho tradotto dall’inglese e allegato in formato PDF l’interessante articolo: “La scoperta della stereoselettività dei recettori biologici: Arnaldo Piutti e il gusto degli enantiomeri dell’ Asparagina- Storia e Analisi” di JOSEPH GAL .
Inoltre è allegata in formato PDF la nota di Arnaldo Piutti “Una nuova specie di Asparagina” comparsa nella Gazzetta chimica Italiana, ANNO XVI, VOL. XVI- 1886, dove egli comunica la sua scoperta.
Sommario dell’articolo
di JOSEPH GAL – Departments of Medicine and Pathology, University of Colorado School of Medicine, Aurora, Colorado .
Nel 1886, il chimico italiano Arnaldo Piutti isolò, per la prima volta, la D-asparagina, l’enantiomero della nota L-asparagina. Ha ottenuto 100 g di D-asparagina da 6500 kg di vecce ( nome botanico Vicia Sativa L.). Utilizzando un ingegnoso schema sintetico, Piutti stabilì la struttura chimica dell’asparagina e dimostrò che il suo isolamento della D-asparagina dalle piante non era il risultato della racemizzazione della L-asparagina durante la procedura di estrazione. Ha trovato una notevole differenza nel gusto dell’asparagina: la L-asparagina era insapore, mentre la D-asparagina era intensamente dolce. Questo è stato il primo esempio di enantioselettività in un’attività biologica mediata da un recettore.
In seconda fila, dal basso da sinistra della foto, contrassegnato con un pallino arancione il n° 37 dei partecipanti al compleanno di Cannizzaro è A. Piutti
I recettori costituiscono uno dei fenomeni più importanti e più intensamente studiati in biologia, e l’enantioselettività nell’attività mediata dai recettori, incluso il recettore del dolce, è oggi un aspetto importante e comunemente osservato della funzione recettoriale. Pertanto, la scoperta di Piutti, sebbene fatta circa 15 anni prima dell’emergere del concetto di recettore, è stata una pietra miliare. La pubblicazione del lavoro di Piutti sull’asparagina spinse diversi eminenti scienziati, tra cui Louis Pasteur e Arthur Cushny, uno dei principali farmacologi dell’epoca, a sottolineare l’importanza della scoperta. Piutti svolse anche indagini in molti altri campi, ad esempio altri composti e reazioni organiche, prodotti farmaceutici, prodotti alimentari, radioattività, gas nobili e spettroscopia. Negli ultimi decenni sono stati compiuti notevoli progressi per quanto riguarda la biologia e la chimica del gusto dolce, ma i dettagli delle interazioni delle molecole chirali con il recettore del dolce rimangono poco compresi. Piutti e la sua scoperta sono oggi in gran parte dimenticati; meritano l’attenzione delle “comunità” di chiralità e recettori.
Introduzione
La chiralità molecolare svolge un ruolo importante in una varietà di settori della biologia, tra cui la biochimica, la fisiologia, la farmacologia, la tossicologia, ecc., ed è oggi ampiamente riconosciuto che un gran numero di composti chirali mostra enantioselettività nei loro effetti biologici e nella loro disposizione, un fenomeno di notevole importanza, ad esempio, nel riconoscimento molecolare in biologia, nell’interpretazione dell’azione e della disposizione dei farmaci e nello sviluppo di nuovi farmaci. La prima osservazione dell’enantioselettività in un processo biologico fu fatta da Louis Pasteur (1822-1895) nel 1857, quando scoprì che l’acido (+)- e (- ) – tartarico (TA) venivano metabolizzati a velocità diverse da un microrganismo.
Dopo Pasteur
Tuttavia, dovettero trascorrere quasi 30 anni dopo la scoperta di Pasteur prima che apparisse il primo rapporto sull’enantioselettività in quella che oggi è considerata l’attività biologica mediata dal recettore. Questa prima osservazione fu fatta nel 1886 dal chimico italiano Arnaldo Piotti, quando isolò per la prima volta l’amminoacido D-asparagina e lo comparò con il L-enantiomero, riscontrando una grande differenza nel loro gusto: la L-asparagina era insapore, mentre la D-asparagina era intensamente dolce. I recettori sono macromolecole “sulla superficie cellulare e all’interno delle cellule che mediano gli effetti dei messaggeri chimici e degli ormoni e le azioni di molti farmaci nell’organismo”, ed è generalmente riconosciuto oggi che i recettori sono di vitale importanza in molte aree della biologia. Inoltre, è noto oggi che l’enantioselettività è un aspetto comune e importante dell’attività biologica mediata dai recettori.
Chi era Piutti?
Col senno di poi, quindi, la scoperta di Piutti è stata una scoperta essenziale, e quindi sorgono diverse domande: chi era Piutti? Qual è stato il suo lavoro? Quali sono la storia, i dettagli e il significato della sua scoperta? Riassunti della carriera di Piutti (in lingue diverse dall’inglese) si possono trovare in alcuni compendi di biografie scientifiche, ad esempio in tedesco e in italiano, e sono apparsi anche i suoi necrologi, (in italiano). La sua scoperta dell’enantioselettività nel gusto degli enantiomeri dell’asparagina è menzionata occasionalmente nelle discussioni sul ruolo della chiralità molecolare in biologia, ma tali riferimenti sono molto brevi. Tutto sommato, non sembra esserci alcuna discussione approfondita pubblicata (in qualsiasi lingua) della storia e dei dettagli della scoperta fondamentale di Piutti o della sua carriera e del suo lavoro scientifico. In considerazione dell’intenso interesse odierno per il ruolo della chiralità molecolare in biologia e data la grande importanza dei recettori, la scoperta di Piutti è di notevole importanza storica, e sembra quindi utile esaminare in dettaglio la sua osservazione storica.
I due articoli
Nel Blog della Società Chimica Italiana è pubblicato un articolo di Claudio Della Volpe che affronta in modo stimolante la relazione tra odori e stereoisomeria:
