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Il termine piante officinali definisce un ampio gruppo di specie vegetali utilizzate, in passato, nelle officine farmaceutiche ma, in una accezione più ampia, include anche le piante per uso aromatico, cosmetico, colorante, biocida ed agrofunzionale. Questa categoria di piante ha avuto un grande interesse economico che si è perso, nel tempo, con l’evoluzione della chimica in grado di produrre, per via sintetica, quasi tutti “i principi attivi officinali”. L’odierna crescente richiesta di prodotti naturali, in grado di fornire effetti complessi che le molecole di sintesi non sempre assicurano, ha riaperto l’interesse per le piante officinali motivando la preparazione di un nuovo libro: Produzione ed impiego delle piante officinali. Quest’opera, frutto della collaborazione di un gruppo di specialisti, di seguito elencati, tratta, oltre che gli aspetti agronomici di un buon numero di specie anche il metabolismo, l’utilizzo, l’espressione dei principi attivi, gli aspetti economici e legislativi ed i processi post-raccolta delle piante officinali. Questo volume sostituisce quello di Catizone, Marotti, Toderi, Tétény stampato da Patron nel 1986: Coltivazione delle piante medicinali e aromatiche che, per un quarto di secolo, è stato un punto di riferimento per studenti ed operatori del settore. L’opera vuole fornire la cornice generale ove inquadrare la conoscenza professionale atta al consiglio terapeutico e all’uso delle piante officinali. Le molecole indicate costituiscono la base di conoscenza scientifica per il loro inserimento terapeutico in alcune patologie conclamate e nella medicina preventiva. Le molecole vegetali inserite nei loro naturali fitocomplessi possono realizzare, con l’aiuto del medico, una primaria azione coadiuvante la terapia farmacologica. Le piante officinali, ma anche le piante con i loro frutti ad uso alimentare, danno un valore superiore alla singola molecola che viene attivata e potenziata, nei suoi effetti, da altre molecole in esse contenute. In un tempo, come il nostro, in cui domina la medicina sintomatologica, per ogni segno e sintomo clinico è disponibile uno specifico farmaco, la conoscenza della complessità e specificità delle molecole contenute nelle piante officinali, apre nuove strade per “curare” le cause delle patologie umane ed animali.

Il termine piante officinali definisce un ampio gruppo di specie vegetali utilizzate, in passato, nelle officine farmaceutiche ma, in una accezione più ampia, include anche le piante per uso aromatico, cosmetico, colorante, biocida ed agrofunzionale. Questa categoria di piante ha avuto un grande interesse economico che si è perso, nel tempo, con l’evoluzione della chimica in grado di produrre, per via sintetica, quasi tutti “i principi attivi officinali”. L’odierna crescente richiesta di prodotti naturali, in grado di fornire effetti complessi che le molecole di sintesi non sempre assicurano, ha riaperto l’interesse per le piante officinali motivando la preparazione di un nuovo libro: Produzione ed impiego delle piante officinali. Quest’opera, frutto della collaborazione di un gruppo di specialisti, di seguito elencati, tratta, oltre che gli aspetti agronomici di un buon numero di specie anche il metabolismo, l’utilizzo, l’espressione dei principi attivi, gli aspetti economici e legislativi ed i processi post-raccolta delle piante officinali. Questo volume sostituisce quello di Catizone, Marotti, Toderi, Tétény stampato da Patron nel 1986: Coltivazione delle piante medicinali e aromatiche che, per un quarto di secolo, è stato un punto di riferimento per studenti ed operatori del settore. L’opera vuole fornire la cornice generale ove inquadrare la conoscenza professionale atta al consiglio terapeutico e all’uso delle piante officinali. Le molecole indicate costituiscono la base di conoscenza scientifica per il loro inserimento terapeutico in alcune patologie conclamate e nella medicina preventiva. Le molecole vegetali inserite nei loro naturali fitocomplessi possono realizzare, con l’aiuto del medico, una primaria azione coadiuvante la terapia farmacologica. Le piante officinali, ma anche le piante con i loro frutti ad uso alimentare, danno un valore superiore alla singola molecola che viene attivata e potenziata, nei suoi effetti, da altre molecole in esse contenute. In un tempo, come il nostro, in cui domina la medicina sintomatologica, per ogni segno e sintomo clinico è disponibile uno specifico farmaco, la conoscenza della complessità e specificità delle molecole contenute nelle piante officinali, apre nuove strade per “curare” le cause delle patologie umane ed animali.

La biodiversità agricola nella strategia nazionale per la biodiversità

It raises a great deal of recent interest that organic wheat constitutes valuable nutraceutical raw material for healthy food production and special dietary uses. In particular, khorasan wheat (T. turgidum ssp. turanicum) has attracted great attention because of its specific nutritional and functional properties (antioxidant, antitumoral and prebiotic activities). Currently, few data about fibre and antioxidant composition of organically grown Kamut® brand grains is available in literature and, as far as we know, the changes of their amounts as a function of cropping year and growing location have never been investigated. Moreover, this is the first study in which an organically grown crop is investigated in a region of such broad expanse, including several different environments, covering an area of approximately 180,000 km2 . The aim of the research was to provide an overview of the health- -promoting properties of Kamut® brand grains produced at different locations (Canada and USA) and to contribute to the understanding of the environmental dynamics affecting the phytochemical profile. A collection consisting of 109 samples of organic Kamut® brand grains harvested in different farms of North America in 2010, was characterized for agronomic traits, antioxidant compounds (polyphenols, flavonoids) and fibre components (soluble and insoluble dietary fibres, resistant starch). As regards the agronomic performance, the results demonstrated a high heterogeneity among samples. Yield, test weight and protein content varied within the intervals 0.30–1.69 t/ha, 49.2–61.1 kg/hl and 12.6– –16.6 g/100 g, respectively. As previously reported in literature, the content of health-promoting compounds is strongly influenced by environmental conditions. In fact, the investigated wheat grains showed great variability for the total polyphenol and flavonoid contents (133.6–223.4 and 28.6– –63.6 mg/100g, respectively). The insoluble fibre content varied between 12.55 and 20.25 g/100 g, while the soluble dietary fraction showed less heterogeneity(2.70–4.31 g/100 g). Concerning starch, statistically significant differences were observed between farms for the amounts of both the resistant and the total starch (0.22–1.5 and 57.7–66.4 g/100 g, respectively). The results of the research were computed using Geographic Information System (GIS) to develop quality maps that showed the variability of the phytochemical amounts among the North American farms and allowed the identification of areas in which bioactive compounds had accumulated at a higher level in the wheat grains. According to the present results, the choice of a growing location in which the accumulation of health-promoting compounds (i.e. polyphenols, fibres) is stimulated by specific climatic conditions may be a key factor for the production of organic wheat foodstuff as a functional food.

Recently, the increasing interest in organic food products and environmental friendly practices has emphasized the importance of selecting crop varieties suitable for the low-input systems. Additionally, in recent years the relationship between diet and human health has gained much attention among consumers, favoring the investigations on food nutraceutical properties. Among cereals, wheat plays an important role in human nutrition around the world and contributes to the daily intake of essential nutrients such as starch and protein. Moreover, whole grain contains several bioactive compounds that confer to wheat-derived products unique nutraceutical properties (dietary fibre, antioxidants). The present research provided interesting insights for the selection of wheat genotypes suitable for low-input systems and the development of specific breeding programs dedicated to organic farming. The investigation involved 5 old not dwarf genotypes (Andriolo, Frassineto, Gentil rosso, Inallettabile, Verna) and 1 modern dwarf variety (Palesio), grown under biodynamic management, over two consecutive growing seasons (2009/2010, 2010/2011). Results evidenced that under low-input farming some investigated old wheat genotypes (Frassineto, Inallettabile) were comparable to the modern cultivar in terms of whole agronomic performance. As regards the nutritional and nutraceutical properties, some old genotypes (Andriolo, Gentil rosso, Verna) emerged for their relevant content of several investigated phytochemicals (such as insoluble dietary fibre, polyphenols, flavonoids, in vitro antioxidant activity) and nutrients (protein, lipid, minerals). Despite of the low technological features, the six wheat varieties grown under low-input management may efficiently provide raw material for the preparation of traditionally processed bread with valuable sensory and nutritional properties. Results highlighted that old wheat varieties have peculiar phytochemical composition and may be a valuable source of nutraceutical compounds. Some of the genetic material involved in the present study may be used in breeding programs aimed at selecting varieties suitable for low-input farming and rich in health-promoting compounds.

The mycotoxin contamination of flours is an important concern of the organic sector, in which no fungicide can be applied to the crop. The most common toxin occurring in wheat flours is deoxynivalenol (DON) that belongs to the trichothecene class and is produced by several fungi of the Fusarium genus (mainly F. culmorum and F. graminearum). Two different field experimental trials were set up for two subsequent growing seasons (2009/2010; 2010/2011): 1) comparison between 1 modern (Palesio) and 5 old (Inallettabile, Andriolo, Gentil Rosso, Verna, Frassineto) common wheat varieties under organic farming; 2) comparison between one old durum-type (Kamut®Khorasan) and one modern durum wheat variety (Claudio) under organic farming. Different DON accumulation in the grains was observed comparing the two cropping years as a result of changing weather conditions: wheat varieties grown during the first cropping season presented higher mycotoxin levels (0.19 and 1.19 mg/kg for common and durum wheat, respectively) as compared to those observed in the second year (0.02 and 0.33 mg/kg for common and durum wheat, respectively). The higher DON levels of Kamut and Claudio flours confirmed the higher susceptibility of durum-type wheat to Fusarium head blight, but no differences were observed among genotypes for each wheat species. Interestingly, despite of the interdiction in using fungicides, in common wheat cultivars grown according to organic farming the mycotoxin content was lower than the legislative limits set for all the food categories, as indicated in the current EU regulation (EC N. 1126/2007).

BACKGROUND: The increasing interest in organic food products and environmental friendly practices has emphasised the importance of selecting crop varieties suitable for the low-input sector. Moreover, in recent years the relationship between diet and human health has gained much attention among consumers. The aim of this study was to comparatively evaluate the agronomic performance and the nutrient and phytochemical composition of old and modern Italian wheat genotypes grown under low-input management. RESULTS: Research highlighted that several old wheat genotypes were comparable to the modern ones in terms of agronomic performance and nutrient content. Genotype and environmental conditions (growing season), as well as their interaction, significantly affected the phytochemical composition of wheat grains for most of the analysed bioactive compounds. High variability was observed among the wheat genotypes for dietary fibre (154.7–183.3 g kg−1), polyphenol (1.94–2.77 mg g−1), tocopherol (9.1–21.2mg kg−1) and carotenoid (701.4–3243 μg kg−1) content. CONCLUSION: The comparative study of old and modern wheat varieties highlighted that, under low-input conditions, ancient genotypes may equal modern ones in terms of agronomic traits and additionally provide nutraceutical value-added wheat grains. The most promising ancient varieties for the unique phytochemical profiles are Gentil rosso, Marzuolo d’aqui and Verna.

A survey of the origin, characteristics and possible re-uses of various agriculture and agro-industrial wastes and wastewaters is given. By-products and effluents often contain substances of high-added value that can be directly recovered or can represent a zero- or low-cost substrate for fermentation processes aimed at producing bio-fuels or bio-molecules of actual or potential commercial interest. At first, focus has been put on the general upgrading criteria and strategies. Then, a number of examples have been reported and examined concerning wastes and wastewaters such as residual agricultural and agro-industrial biomasses, relevant effluents (i.e., slaughterhouse, winery and starch industry wastewaters and whey) and by-products of the olive-oil extraction industry.

Ad oggi il Trentino produce il 2% del totale fragolicolo italiano e con circa 4.500 tonnellate di prodotto annuo, questa coltura orticola rappresenta una rilevante risorsa territoriale. A livello regionale numerose sono le sagre e le fiere dedicate a questo frutto gustoso e la ricerca e la sperimentazione sul territorio di vecchie e nuove varietà fornisce agli operatori di settore e ai consumatori un’ampia gamma di forme, colori e sapori. La fragola tuttavia si può definire una coltura tutt’altro che facile sotto il profilo della gestione fitosanitaria. Numerosi insetti e acari, nonché funghi, virus e batteri fitopatogeni possono infatti colpire le coltivazioni causando danni ingenti. Sia che si tratti di produttori biologici che convenzionali, la scalarità della raccolta e i forti rischi di attacchi fungini proprio in prossimità della maturazione dei frutti, impongono a tutti i fragolicoltori una grande attenzione nell’impiego di mezzi di difesa per il rispetto dei tempi di carenza. L’opportunità quindi, di disporre di tecniche, mezzi e strategie in grado di preservare la sanità della coltura anche in questa fase critica, è un’esigenza molto sentita. Un possibile approccio eco-compatibile è rappresentato dall’impiego di trattamenti con sostanze di origine vegetale o minerale estremamente diluite e “dinamizzate” (sottoposte cioè ad una fase di agitazione meccanica tra una diluizione e l’altra) che, proprio grazie all’estrema diluizione, non comportano problemi di tossicità o accumulo nell’ambiente. L’impiego di tali trattamenti è attualmente limitato a realtà agricole di nicchia come quelle dell’agricoltura biodinamica, che comporta protocolli più rigorosi rispetto all’agricoltura biologica escludendo l’uso di qualsiasi composto chimico di sintesi pertutte le fasi produttive. Alcuni dei lavori sperimentali già condotti suggeriscono che tali trattamenti possano avere un ruolo sia nella cura che nella prevenzione delle malattie causate da alcuni agenti patogeni.

Il grande interesse rivolto attualmente ai benefici derivanti dal consumo di alimenti funzionali, ha portato alla caratterizzazione di composti fitochimici presenti nei cereali e nelle diverse varietà. In questo contesto le cultivar antiche svolgono un ruolo di primo piano, in quanto caratterizzate da un peculiare contenuto in composti funzionali che conferisce loro spiccate proprietà nutraceutiche. Nella presente ricerca 16 varietà antiche (“Andriolo”, “Autonomia A”, “Autonomia B”, “Benco”, “Bianco Nostrale”, “Canove”, “Carosello”, “Frassineto”, “Gentil Bianco”, “Gentil Rosso”, “Gentil Rosso mutico”, “Inalettabile”, “Marzuolo d’Aqui”, “Marzuolo Val Punteria”, “Sieve”, “Verna”) e 6 moderne (“Bilancia”, “Bolero”, “Eureka”, “Mieti”, “Nobel”, “Palesio”) di frumento tenero sono state caratterizzate per il contenuto in composti fenolici bioattivi tramite approccio metabolomico. Le analisi relative al contenuto totale in polifenoli e flavonoidi non hanno evidenziato differenze significative tra varietà moderne e antiche. Tuttavia, il profilo fitochimico qualitativo è risultato notevolmente differente tra le accessioni oggetto di indagine. Le analisi in HPLC-TOF-MS hanno portato all’identificazione di oltre 60 composti fenolici, tra i quali cumarine acidi fenolici, antocianine, flavoni, isoflavoni, protoantocianidine, stilbeni e lignani. Sulla base della similarità dei profili fitochimici i genotipi di antica costituzione sono stati suddivisi in due gruppi. Il gruppo formato da Bianco Nostrale, Frassineto, Gentil Rosso, Gentil Rosso mutico, Marzuolo d’Aqui e Verna ha evidenziato, sia nella frazione libera che in quella legata, un numero medio di composti fenolici e di isomeri totali significativamente maggiore rispetto alle altre varietà oggetto di studio.Tra le varietà moderne, i profili metabolomici più ricchi sono stati osservati per Nobel e Palesio. Il contenuto peculiare in composti fenolici bioattivi di alcune varietà di antica costituzione (Bianco Nostrale, Frassineto, Gentil Rosso, Gentil Rosso mutico, Marzuolo d’Aqui e Verna) suggerisce un loro utilizzo in programmi di miglioramento genetico finalizzati all’ottenimento di varietà con caratteri qualitativi di pregio ed un più elevato contenuto in composti benefici per la salute. Tra le varietà moderne, Nobel appare il genotipo caratterizzato da un contenuto quali-quantitativo in polifenoli bioattivi superiore rispetto alle altre varietà di recente costituzione.

Numerous lines of research have categorized the cereals, within the context of a balanced diet, as having a protective function in human health. The relationship between the consumption of whole grain cereals and the reduction of chronic illness, such as cardiovascular disease and cancer, strongly indicates the importance of functional properties contained in these foods. Such beneficial effects are partly attributed to the unique phytochemical content of whole grains. More recent studies on the health benefits of functional products from wheat have become increasingly more focussed on the importance of introducing phytochemicals through the use of different varieties. As a consequence, there is a renewed interest in the ancient varieties, particularly with regard to potential nutraceutical qualities. The aim of this research was to analyze the variability of the phytochemical profiles, with emphasis on health-promoting compounds, in a collection of soft (Triticum aestivum L.) and durum (Triticum durum L.) wheat, comprised of old and new Italian varieties. For each genotype both grain quality parameters (ashes, glucides, lipids, proteins, micronutrients, gluten) and bioactive/antioxidant compounds (carotenoids, polyphenols, flavonoids, fibers, resistant starch, lignans) were investigated. In soft wheat varieties the old genotypes showed higher values of carotenoids, resistant starch, soluble dietary fibers, bound polyphenol fractions and lignans than those detected in modern varieties. Moreover, three lignan aglycon forms, namely arctigenin, isolariciresinol and syringaresinol, were exclusively identified in old wheat varieties (Dinelli et al., 2007). As regards durum wheat cultivars the superior functional quality of old grains concerned especially bound phenolic and flavonoid percentages, resistant starch and soluble dietary fibre contents. To summarize, results of the present study highlighted the high content and peculiar composition in bioactive compounds of most investigated old wheat varieties suggesting their uses into a wide range of regular and specialty food products naturally enriched with health-promoting compounds. Dinelli et al. (2007). Electrophoresis, 28, 4212–4219.

Recenti studi individuano le leguminose da granella come piante funzionali, in quanto producono svariati composti appartenenti alla classe dei flavonoidi che oltre a determinare il colore del tegumento di alcune specie di fagiolo, possono migliorare le funzioni biologiche e ridurre il rischio di malattie croniche nell’uomo. La presente ricerca è stata condotta su un’accessione di fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L., cv. Verdone), allo scopo di valutare a livello del germoglio, l’effetto di stress abiotici (fisici e chimici) sui livelli di mRNA per l’enzima chalcone sintasi (CHS), sull’attività enzimatica di fenilalananina-ammonio liasi (PAL) e tirosina-ammonio liasi (TAL) (enzimi chiave nella sintesi dei flavonoidi) e sul contenuto in flavonoidi. I germogli di fagiolo, allo stadio di due foglie vere, sono stati sottoposti a trattamenti con elicitori fisici (radiazioni UV-B) e chimici (chitosano, acido b-amminobutirrico-BABA e bentonite). A 0, 6, 18, 24 e 48 ore dai trattamenti sono state effettuate le seguenti determinazioni sperimentali: 1) valutazione dell’mRNA per l’enzima CHS mediante PCR Real Time, 2) attività enzimatica mediante saggio spettrofotometrico, 3) contenuto in flavonoidi tramite RP-HPLC. L’irraggiamento con UV-B è risultato il migliore metodo di elicitazione (aumento, a 6 e 18 ore, dell’attività di PAL di 0,7 e 0,8 volte, aumento dei livelli di mRNA a 18 ore di 14 volte e aumento di 7 volte dei flavonoidi a 48 ore); anche i trattamenti con BABA e Bentonite hanno indotto un significativo aumento del contenuto in flavonoidi (rispettivamente di 6 volte a 18 ore e di 5,5 volte a 24 ore), mentre il chitosano non ha fornito rilevanti risultati. Alla luce dei risultati ottenuti e data la valenza nutraceutica dei flavonoidi, è evidente come sia importante sviluppare metodi biotecnologici per la loro produzione su larga scala. Inoltre si apre la concreta prospettiva di utilizzare il fagiolo nella nostra alimentazione non solo come granella, ma anche come germoglio.

Il grande interesse rivolto attualmente ai benefici derivanti dal consumo di alimenti funzionali, ha portato alla caratterizzazione di composti fitochimici presenti nei cereali e nelle diverse varietà. In questo contesto le cultivar antiche svolgono un ruolo di primo piano, in quanto caratterizzate da un peculiare contenuto in composti funzionali che conferisce loro spiccate proprietà nutraceutiche. Nella presente ricerca due varietà antiche (Senatore Cappelli, Urria), 7 varietà moderne (Anco Marzio, Claudio, Iride, Levante, Orobel, Solex, Svevo) di frumento duro (Triticum turgidum ssp. durum) e un campione commerciale di Kamut (Triticum turgidum ssp. turanicum) sono state caratterizzate per il contenuto quantitativo e qualitativo in composti fenolici bioattivi. Le analisi hanno messo in evidenza che i valori medi del contenuto in polifenoli e flavonoidi totali nelle antiche varietà (878.2±19.0 µmol di acido gallico equivalenti/100 g di granella e 122.6±25.4 µmol di catechina equivalenti/100 g di granella, rispettivamente) non differiscono significativamente da quelli ottenuti per le varietà moderne (865.9±128.9 µmol di acido gallico equivalenti/100 g di granella e 123.5±20.6 µmol di catechina equivalenti/100 g di granella, rispettivamente). Tuttavia le analisi di spettrometria di massa (RRLC-TOF-MS) hanno evidenziato notevoli differenze tra i profili fitochimici delle dieci varietà studiate. Le accessioni antiche sono risultate caratterizzate da un numero medio di composti fenolici e isomeri significativamente più alto rispetto ai moderni genotipi. Inoltre è stata riscontrata la presenza di composti unici nei profili fitochimici di alcune varietà analizzate. Il peculiare contenuto in composti bioattivi delle varietà antiche studiate ne suggerisce l’utilizzo come fonte di biodiversità per programmi di miglioramento genetico, nonché per ottenere un prodotto finale naturalmente arricchito di composti benefici. Ulteriori studi sono in corso allo scopo di completare il profilo fitochimico (contenuto in carotenoidi, fibre solubili e insolubili, amido resistente) in genotipi antichi e moderni di frumento duro e tenero (Triticum aestivum L.).

Da tempo è noto il ruolo “funzionale” svolto dai flavonoidi nel prevenire alterazioni e malattie degenerative dell’uomo. Tali composti sono presenti in quantità significative in diverse leguminose. Obiettivo della ricerca è stato sviluppare un protocollo produttivo per ottenere un elevato e costante contenuto in fitoestrogeni, per un utilizzo alimentare sia diretto che indiretto (integratori e preparati nutraceutici). La ricerca è stata condotta su 21 accessioni di fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.), disponibili come collezione di germoplasma presso l’Università di Bologna, e su 1 cultivar di soia (Pacific), nota per l’elevato tenore in isoflavoni. Le analisi per la determinazione dei fitoestrogeni sono state effettuate su materiale sano e coltivato in vitro. Il contenuto in fitoestrogeni è stato determinato tramite HPLC-DAD, dopo estrazione idroalcolica. Un primo screening effettuato sui semi delle 21 cultivars in esame hanno evidenziato l’assenza di isoflavoni e la presenza di flavonoli nel tegumento esterno in solo 7 accessioni. Nelle successive analisi, condotte a livello del germoglio, sono state valutate diverse condizioni di germinazione. I risultati hanno messo in evidenza come la mancata sterilizzazione combinata a germinazione su sabbia, in condizioni termo-luminose sub-ottimali abbiano indotto nei germogli una maggiore sintesi di composti funzionali. In particolare, il contenuto totale in flavonoidi è risultato compreso tra 81,4 e 3,1 ug/g di germoglio fresco (5-10 volte inferiore rispetto alla soia), mentre il contenuto in fitoestrogeni è risultato compreso tra 20,1 e 2,6 ug/g di germoglio fresco (5-8 volte inferiore rispetto alla soia). Questi dati evidenziano un marcato effetto del genotipo e delle condizioni di germinazione sul contenuto in composti funzionali. Ulteriori analisi effettuate confrontando due differenti stadi (2 cm e 2 foglie vere) e condizioni di crescita (buio e luce) hanno evidenziato che in stadi precoci di germinazione e al buio si ottengono concentrazioni maggiori di composti funzionali.

Il cavolfiore è una coltura ampiamente diffusa in Italia ed in particolare nelle Marche dove vengono coltivati diversi ecotipi locali in regime biologico. La presente ricerca è incentrata su un quadro fitopatologico caratterizzante l’agricoltura del territorio marchigiano: l’alternariosi del cavolfiore indotta da Alternaria brassicicola. A seguito della pubblicazione del Reg. (CE) 473 del 2002, che limita l’impiego del rame in agricoltura biologica in quanto fitotossico, è stata valutata l’efficacia di trattamenti estremamente diluiti e di composti naturali sul contenimento dell’alternariosi in cavolfiore. E’ stato effettuato uno screening preliminare per valutare l’efficacia di diversi trattamenti in prove in vitro: si è ottenuta una inibizione significativa della germinazione delle spore fungine con alcuni dei trattamenti saggiati, che sono poi stati scelti per la successiva prova di campo. Per tale prova, piante di Brassica oleracea L. cultivar clx 33247 sono state trapiantate allo stadio di tre foglie vere; il campo era suddiviso in 20 parcelle (4 repliche per trattamento e 6 piante per parcella) secondo uno schema a blocchi randomizzato e i trattamenti scelti sulla base del precedente screening sono stati: triossido di arsenico ultradiluito e dinamizzato (As2O3 dH 35), bentonite (10 g/l), acido ß-aminobutirrico (BABA, 5mM), H2O (controllo negativo) e ossicloruro di rame (Cu 3 g/l, controllo positivo). Nonostante non si sia verificata l’infezione fungina spontanea a causa di condizioni ambientali sfavorevoli, si sono potuti raccogliere dati di tipo agronomico e morfologico, che hanno mostrato alcune significative differenze tra trattati e controlli. Infine i cavolfiori ottenuti nella prova di campo sono stati caratterizzati da un punto di vista quali-quantitativo (analisi HPLC-DAD e dosaggio spettrofotometrico) per quanto riguarda il contenuto in glucosinolati, metaboliti secondari importanti sia come composti di difesa della pianta sia a livello nutraceutico, come plant food protection agents (PFPA). Dalle analisi è emerso che As2O3 dH 35 ha indotto un incremento nella sintesi dei glucosinolati rispetto al controllo. La sperimentazione condotta sembra evidenziare la possibilità di utilizzare alcuni dei trattamenti saggiati come integrazione ai sali di rame per lo sviluppo di un’agricoltura sostenibile; sono comunque in corso ulteriori studi per confermare i risultati ottenuti.

Il contenuto in composti nutrizionali, funzionali e antinutrizionali dei legumi varia in risposta a diverse fattori genetici e ambientali. I carboidrati, incluso amido, saccarosio e fibra insolubile, sono importanti composti nutrizionali nel fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.). Il crescente interesse nei confronti dei composti funzionali del fagiolo è in gran parte da attribuirsi alla presenza di polifenoli e fibre. Nonostante le rilevanti potenzialità alimentari, i consumatori guardano al fagiolo con diffidenza a causa dei disturbi intestinali che tale alimento può causare. Infatti, tra i principali fattori antinutrizionali del fagiolo, sono presenti alcuni oligosaccaridi della famiglia del raffinosio (RFO), tra cui il raffinosio, lo stachiosio e il verbascosio. Le fibre solubili (SDF, inclusa la frazione dell’amido resistente) e gli zuccheri RFO sono indigeribili, ma rappresentano una fonte preferenziale di carbonio per il microbiota intestinale. Questa azione prebiotica può generare meteorismo, in quanto questi composti vengono fermentati dai microrganismi intestinal. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di valutare il ruolo della diversità genetica ed ambientale in relazione al contenuto di composti derivati dai carboidrati quali amido, fibre e zuccheri RFO. Per tale finalità sono stati utilizzate quattro accessioni di fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.): due cultivar moderne (Cannellino e Verdone) e due ecotipi (fagiolo Zolfino del Pratomagno e fagiolo Garliano). I risultati ottenuti dimostrano che sia il genotipo delle accessioni analizzate che l’ambiente di coltivazione giocano un ruolo essenziale nell’accumulo delle componenti prese in esame (fattori nutrizionali, funzionali ed antinutrizionali), ed in particolare sul contenuto dei composti responsabili della flatulenza. Tra le accessioni analizzate, Garliano e Verdone mostrano un contenuto in frazione solubile totale (TSF) significativamente minore rispetto all’ecotipo Zolfino del Pratomagno e alla cultivar Cannellino. Incrementi nel contenuto di fibra solubile (SDF) sono stati registrati in ambienti di coltivazione localizzati ad altitudini più elevate.

This work aimed to study the interaction of sourdough fermentation based on a mixed culture of Lactobacillus plantarum 98a, Lactobacillus sanfranciscensis BB12, Lactobacillus brevis 3BHI with baking process (210–250°C x 10–20min) on dietary fiber and phenolic compounds content of bread obtained from immature (milky) and fully ripe flours of modern durum wheat and ancient KAMUT® khorasan wheat whole grains. The fiber in bread was analyzed by enzymatic digestion and the total dietary amount was dependent on genotype and kernel maturation stage. Although insoluble dietary fiber content ranging between 10.26 and 19.25g/100g dry base was generally more correlated to KAMUT® khorasan, the soluble fraction (always less than 3.83g/100g dry base) was associated to the durum wheat genotype. KAMUT® khorasan bread at fully ripe maturation fermented with sourdough, maximized insoluble dietary fiber content. Sourdough fermentation slightly increased the free flavonoids content while the total flavonoids (obtained by spectrophotometrically analysis) seemed mainly related to each genotype considered (ranged between 39.01 and 56.53 mg/100g dry base) and its maturation stage. A whole chain strategy based on a combination of agronomic and processing factors was suggested to enhance specific bioactive compounds such as dietary fiber or phenolic compounds.

SUMMARYRecently, organic farming systems have attracted the attention of consumers because of their low environmental impact. Organic agriculture is a valid alternative to conventional farming and ancient wheat, such as KAMUT® khorasan wheat (T. turgidum ssp. turanicum), has emerged as an industry leader for its nutritional and functional properties (anti-inflammatory, antioxidant and prebiotic).The aim of the present study was to evaluate environmental effects on the quality of KAMUT® khorasan grains harvested in the last two decades (1989–2012) on one farm in Montana (USA), through the evaluation of phytochemical accumulation. Results revealed high variability in the amounts of macronutrients and nutraceuticals. In particular, from 1989 to 2012, there was a decreasing trend in starch content (ranging from 70·87 to 50·54/100 g) and amylose (from 41·48 to 31·46% of total starch) with a slight increase of insoluble dietary fibre (from 12·14 to 17·75/100 g). The soluble dietary fibre content varied among the years of cultivation even if the general trend remained constant (4·57–2·82/100 g). High variability of total polyphenols content was observed with the free soluble fraction present at lower levels than bound polyphenols (BP). Moreover, an inverse correlation between free and BP was observed. The results obtained in the present study show that the influence of environmental conditions plays a fundamental role in the accumulation of primary and secondary metabolites in wheat kernels and strongly modulate the nutritional and nutraceutical value of flour.

The dietary fiber complex of cereal whole grain is an important source of host beneficial molecules, such as: beta-glucans, fructans, resistant starch and arabinoxylans. The bioavailability of these compounds from whole grain products is generally dependent to different physiological and technological issues, likewise: genotype and maturation stage, dough preparation, fermentation options and baking process. This study regards the production of breads from cereal whole grains, taking into account two wheat genotypes harvested at mature and immature stages and processed through different conditions, varying temperature, time of baking and fermentation parameters. The aim is to highlight the different impact of these aspects on the amount and the bioavailability of the aforementioned four bioactive molecules. Our results showed that the best product, in terms of content of beneficial compounds, is that obtained from the flour of advanced maturation stage processed with brewer's yeast fermentation. Given the great interest in finding better technological processes to increase the daily dietary fiber intake, our findings could be very useful for the food industry to design the exact formulation and best process for the increase of bio-active molecules concentration in cereal whole grains products.

An evaluation of the agronomic performance of two tetraploid wheat varieties ( Triticum turgidum spp. durum , Claudio ; Triticum turgidum spp. turanicum , Kamut ® ) grown strictly under low input conditions was carried out over three consecutive cropping years. The study reported grain yield values ranging from 1.8 to 2.6 t ha -1 . Productivity showed to be primarily affected by environmental conditions, while no differences were observed between the two genotypes. The study of the yield components highlighted that the durum wheat variety had a higher plant density than Kamut ® , but this discrepancy was offset by a greater number of kernels per spike and the kernel weight of khorasan wheat. The investigated wheat genotypes were also analysed to assess the mycotoxin (DON) levels of wholegrain semolina and the efficiency of cleaning treatments to reduce contamination. Results showed that both wheat varieties had a good hygienic and sanitary quality with a DON content ranging from 0.35 to 1.31 mg kg -1 , which was lower than the maximum acceptable level set by the European regulation at 1.75 mg kg -1 . In addition, our research work investigated the effects of premilling cleaning procedures, such as water washing and brushing, on mycotoxin levels, which yielded interesting results in terms of decontamination efficiency. These methods were particularly efficient with Kamut ® semolina (46-93% DON reduction), suggesting that mycotoxins accumulate in this variety at more superficial levels than in the durum wheat variety. On the whole, our study provided additional knowledge on the traits to be further improved to respond to low input requirements and to enhance the potential adaptability of wheat genotypes to organic agriculture. Our results emphasized the need to develop wheat varieties that can provide adequate performance without high levels of nitrogen inputs by selecting specific traits, such as kernel weight, spike length and kernel/spike. This may help achieve productivity gains in organic systems.