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La richiesta di prodotti funzionali è in costante aumento in tutto il mondo. Attualmente, i componenti bioattivi delle microalghe sono di particolare interesse per l’arricchimento degli alimenti. Nello specifico, dalla microalga Arthrospira platensis viene estratto un pigmento proteico (ficocianina) con proprietà benefiche per la salute dell’organismo umano. La ficocianina è caratterizzata da diverse proprietà che promuovono la salute: antiossidante, antitumorale, antinfiammatoria etc. Tuttavia il suo utilizzo è limitato, in quanto risulta sensibile alle alte temperature, alla luce e a mezzi acidi. Nel presente studio, la ficocianina è stata utilizzata per la realizzazione di un prodotto di IV gamma funzionale mediante il processo di impregnazione sottovuoto di mele cv. Golden delicious. Gli spicchi di mela sono stati impregnati con una soluzione isotonica di ficocianina. Successivamente, i campioni sono stati stoccati a 4°C per un periodo di 9 giorni. Durante l’intero periodo di stoccaggio, sulle mele, sono state valutate alcune proprietà chimico-fisiche (pH, colore, texture, sostanza secca) e la carica microbica. Dai valori di tinta ottenuti, è stato possibile evidenziare il colore blu-verde delle mele impregnate con ficocianina rispetto alle mele controllo. Questa colorazione potrebbe rappresentare un fattore di non accettabilità da parte del consumatore. Inoltre, nelle mele impregnate con ficocianina si è registrata una forza maggiore rispetto alle mele controllo. Tra le mele controllo e le mele con ficocianina è stata riscontrata una differenza di Enterobatteriacee e coliformi totali, probabilmente causata da una contaminazione crociata realizzatasi in fase di preparazione della soluzione isotonica di ficocianina. La fine della shelf-life è stata determinata al giorno 7 di conservazione, sia per le mele con ficocianina sia per le mele di controllo, in particolare a causa della carica microbica e del calo di consistenza.

Un discreto numero di molecole biologicamente attive contenute nei cibi vegetali si suppone esercitino un ruolo preventivo e favorevole su molteplici funzioni dell’organismo, con meccanismi d’azione spesso legati alla modulazione diretta e indiretta dello stress ossidativo. Acido ascorbico, tocoferoli, carotenoidi, polifenoli, posseggono attività antiossidante e giocano un ruolo positivo nella conservazione dello stato di salute. L’elevato contenuto di essi nei peperoni dolci (Capsicum Annuum L.) ha incrementato l’interesse nei confronti di questi vegetali da parte del settore agronomico e dell’industria alimentare. È tuttavia noto che la concentrazione di composti bioattivi può essere molto diversa anche tra cultivar della stessa specie vegetale ed è pertanto importante evidenziare il contenuto quali-quantitativo delle varie molecole nelle diverse cultivar di peperoni dolci, in modo da evidenziare le più ricche di tali componenti. Occorre però tenere conto anche della biodisponibilità e bioaccessibilità dei diversi componenti funzionali. Infatti il possibile effetto positivo di tali molecole non dipende solo dal loro contenuto nell’alimento ma soprattutto dalla quantità che viene rilasciata dalla matrice alimentare durante il processo digestivo, e che quindi risulta essere potenzialmente biodisponibile e attivo nell’organismo. Scopo della ricerca presentata è stato valutare e confrontare la digeribilità e la bioaccessibilità di alcuni composti bioattivi antiossidanti in peperoni dolci rossi e gialli appartenenti a due diverse cultivar, Lamuyo e Corno di Toro. Il contenuto fenolico totale e di vitamina C, l’attività antiossidante totale sono stati determinati nei campioni di peperone digeriti in vitro, e comparati ai prodotti freschi, evidenziando differenze significative in termini di bioaccessibilità in particolare tra i peperoni rossi delle due cultivar. Sebbene il processo di digestione in vitro sia una simulazione parziale ed incompleta di quanto accade in vivo

Gli alimenti gluten free presentano un contenuto proteico molto basso, perciò per l’industria alimentare risulta fondamentale aggiungere delle proteine per riuscire ad ottenere alimenti con un corretto e bilanciato profilo nutrizionale. Il lavoro esposto in questa tesi descrive la produzione di prodotti da forno senza glutine arricchiti con farina proteica derivante da alghe, fermentati con differenti colture singole e miste (sourdough) di lieviti e lattici. Negli impasti ottenuti sono stati analizzati: il consorzio microbico di batteri lattici e lieviti tramite HRM qPCR ed il volatiloma tramite GC/MS con tecnica SPME. Nell’analisi del consorzio microbico, in generale si è osservata una crescita inferiore dei lattobacilli sugli impasti contenenti spirulina, eccetto che per i campioni fermentati spontaneamente (non inoculati); mentre per quanto riguarda i lieviti, si osserva come la crescita maggiore non sia mai associata agli impasti sourdough e come la crescita dei lieviti sia stata simile o leggermente maggiore negli impasti contenenti spirulina, rispetto al controllo. Nell’analisi del volatiloma si evidenziano alcuni composti che conferiscono un aroma sgradevole, ma anche composti bio-attivi con proprietà benefiche per il consumatore. Inoltre, sono stati evidenziati dei composti volatili legati alla performance fermentativa del consorzio microbico, infatti li ritroviamo in maggior quantità negli impasti fermentati con sourdough. Infine, con le analisi di HRM qPCR, è stato possibile discriminare negli impasti sourdough la presenza di differenti specie di lattobacilli e di differenti specie di lieviti oltre S. cerevisiae. È stato possibile definire che gli impasti con spirulina presentano un consorzio microbico dei due target considerati molto simile a quello degli impasti di controllo e dominato dalle specie microbiche dell’inoculo sperimentale; la presenza di spirulina sembra favorire L. plantarum rispetto a L. sanfranciscensis.

Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è una patologia cronica multifattoriale, la cui incidenza è correlata a fattori socio-economici e comportamentali. Sono ormai numerose le evidenze epidemiologiche che dimostrano la correlazione tra uno stile di vita scorretto e l’insorgenza di T2DM. Essendo la dieta uno dei maggiori fattori di rischio modificabili, la ricerca in ambito nutrizionale si è adoperata nell’ultimo decennio al fine di ridurre il rischio di insorgenza di T2DM e di possibili complicanze attraverso il miglioramento del controllo glicemico e lipidico. In tale ambito, l’Università di Firenze, in collaborazione con l’Ospedale Careggi di Firenze, ha condotto recentemente un trial clinico di intervento per valutare se il consumo regolare di alimenti a base di grano khorasan KAMUT® potesse coadiuvare le terapie nel controllo glicemico, rispetto ad una dieta a base di prodotti con grani moderni. Dati i risultati clinici positivi, è nata una collaborazione con l’Università di Bologna volta a chiarire il meccanismo alla base delle evidenze cliniche mediante valutazione dell’espressione di alcuni geni chiave. Poiché il diabete causa infiammazione cronica e sbilanciamento dell’omeostasi redox, si è ipotizzato il coinvolgimento di meccanismi molecolari connessi alla protezione dal danno ossidativo e infiammatorio, nonché al controllo glicemico. Pertanto, è stata valutata l’espressione del fattore di trascrizione PPARG, coinvolto nell’omeostasi lipidica, di geni legati alla via del segnale PI3K/AKT/mTOR, fondamentale nella regolazione del metabolismo glico-lipidico, e geni della via del segnale Nrf2–Keap1, strettamente connessa alle difese antiossidanti. A seguito di analisi tramite qPCR, è stata riscontrata una down-regolazione del gene codificante per Keap1, dalla dieta con prodotti a base di grano KAMUT® e, al contrario, una up-regolazione dalla dieta con prodotti a base di grani moderni. Tuttavia, le basi molecolari di tali effetti risultano ancora da chiarire.

La richiesta di prodotti funzionali è in costante aumento in tutto il mondo. Attualmente, i componenti bioattivi delle microalghe sono di particolare interesse per l’arricchimento degli alimenti. Nello specifico, dalla microalga Arthrospira platensis viene estratto un pigmento proteico (ficocianina) con proprietà benefiche per la salute dell’organismo umano. La ficocianina è caratterizzata da diverse proprietà che promuovono la salute: antiossidante, antitumorale, antinfiammatoria etc. Tuttavia il suo utilizzo è limitato, in quanto risulta sensibile alle alte temperature, alla luce e a mezzi acidi. Nel presente studio, la ficocianina è stata utilizzata per la realizzazione di un prodotto di IV gamma funzionale mediante il processo di impregnazione sottovuoto di mele cv. Golden delicious. Gli spicchi di mela sono stati impregnati con una soluzione isotonica di ficocianina. Successivamente, i campioni sono stati stoccati a 4°C per un periodo di 9 giorni. Durante l’intero periodo di stoccaggio, sulle mele, sono state valutate alcune proprietà chimico-fisiche (pH, colore, texture, sostanza secca) e la carica microbica. Dai valori di tinta ottenuti, è stato possibile evidenziare il colore blu-verde delle mele impregnate con ficocianina rispetto alle mele controllo. Questa colorazione potrebbe rappresentare un fattore di non accettabilità da parte del consumatore. Inoltre, nelle mele impregnate con ficocianina si è registrata una forza maggiore rispetto alle mele controllo. Tra le mele controllo e le mele con ficocianina è stata riscontrata una differenza di Enterobatteriacee e coliformi totali, probabilmente causata da una contaminazione crociata realizzatasi in fase di preparazione della soluzione isotonica di ficocianina. La fine della shelf-life è stata determinata al giorno 7 di conservazione, sia per le mele con ficocianina sia per le mele di controllo, in particolare a causa della carica microbica e del calo di consistenza.

Gli alimenti gluten free presentano un contenuto proteico molto basso, perciò per l’industria alimentare risulta fondamentale aggiungere delle proteine per riuscire ad ottenere alimenti con un corretto e bilanciato profilo nutrizionale. Il lavoro esposto in questa tesi descrive la produzione di prodotti da forno senza glutine arricchiti con farina proteica derivante da alghe, fermentati con differenti colture singole e miste (sourdough) di lieviti e lattici. Negli impasti ottenuti sono stati analizzati: il consorzio microbico di batteri lattici e lieviti tramite HRM qPCR ed il volatiloma tramite GC/MS con tecnica SPME. Nell’analisi del consorzio microbico, in generale si è osservata una crescita inferiore dei lattobacilli sugli impasti contenenti spirulina, eccetto che per i campioni fermentati spontaneamente (non inoculati); mentre per quanto riguarda i lieviti, si osserva come la crescita maggiore non sia mai associata agli impasti sourdough e come la crescita dei lieviti sia stata simile o leggermente maggiore negli impasti contenenti spirulina, rispetto al controllo. Nell’analisi del volatiloma si evidenziano alcuni composti che conferiscono un aroma sgradevole, ma anche composti bio-attivi con proprietà benefiche per il consumatore. Inoltre, sono stati evidenziati dei composti volatili legati alla performance fermentativa del consorzio microbico, infatti li ritroviamo in maggior quantità negli impasti fermentati con sourdough. Infine, con le analisi di HRM qPCR, è stato possibile discriminare negli impasti sourdough la presenza di differenti specie di lattobacilli e di differenti specie di lieviti oltre S. cerevisiae. È stato possibile definire che gli impasti con spirulina presentano un consorzio microbico dei due target considerati molto simile a quello degli impasti di controllo e dominato dalle specie microbiche dell’inoculo sperimentale; la presenza di spirulina sembra favorire L. plantarum rispetto a L. sanfranciscensis.

Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è una patologia cronica multifattoriale, la cui incidenza è correlata a fattori socio-economici e comportamentali. Sono ormai numerose le evidenze epidemiologiche che dimostrano la correlazione tra uno stile di vita scorretto e l’insorgenza di T2DM. Essendo la dieta uno dei maggiori fattori di rischio modificabili, la ricerca in ambito nutrizionale si è adoperata nell’ultimo decennio al fine di ridurre il rischio di insorgenza di T2DM e di possibili complicanze attraverso il miglioramento del controllo glicemico e lipidico. In tale ambito, l’Università di Firenze, in collaborazione con l’Ospedale Careggi di Firenze, ha condotto recentemente un trial clinico di intervento per valutare se il consumo regolare di alimenti a base di grano khorasan KAMUT® potesse coadiuvare le terapie nel controllo glicemico, rispetto ad una dieta a base di prodotti con grani moderni. Dati i risultati clinici positivi, è nata una collaborazione con l’Università di Bologna volta a chiarire il meccanismo alla base delle evidenze cliniche mediante valutazione dell’espressione di alcuni geni chiave. Poiché il diabete causa infiammazione cronica e sbilanciamento dell’omeostasi redox, si è ipotizzato il coinvolgimento di meccanismi molecolari connessi alla protezione dal danno ossidativo e infiammatorio, nonché al controllo glicemico. Pertanto, è stata valutata l’espressione del fattore di trascrizione PPARG, coinvolto nell’omeostasi lipidica, di geni legati alla via del segnale PI3K/AKT/mTOR, fondamentale nella regolazione del metabolismo glico-lipidico, e geni della via del segnale Nrf2–Keap1, strettamente connessa alle difese antiossidanti. A seguito di analisi tramite qPCR, è stata riscontrata una down-regolazione del gene codificante per Keap1, dalla dieta con prodotti a base di grano KAMUT® e, al contrario, una up-regolazione dalla dieta con prodotti a base di grani moderni. Tuttavia, le basi molecolari di tali effetti risultano ancora da chiarire.

Un discreto numero di molecole biologicamente attive contenute nei cibi vegetali si suppone esercitino un ruolo preventivo e favorevole su molteplici funzioni dell’organismo, con meccanismi d’azione spesso legati alla modulazione diretta e indiretta dello stress ossidativo. Acido ascorbico, tocoferoli, carotenoidi, polifenoli, posseggono attività antiossidante e giocano un ruolo positivo nella conservazione dello stato di salute. L’elevato contenuto di essi nei peperoni dolci (Capsicum Annuum L.) ha incrementato l’interesse nei confronti di questi vegetali da parte del settore agronomico e dell’industria alimentare. È tuttavia noto che la concentrazione di composti bioattivi può essere molto diversa anche tra cultivar della stessa specie vegetale ed è pertanto importante evidenziare il contenuto quali-quantitativo delle varie molecole nelle diverse cultivar di peperoni dolci, in modo da evidenziare le più ricche di tali componenti. Occorre però tenere conto anche della biodisponibilità e bioaccessibilità dei diversi componenti funzionali. Infatti il possibile effetto positivo di tali molecole non dipende solo dal loro contenuto nell’alimento ma soprattutto dalla quantità che viene rilasciata dalla matrice alimentare durante il processo digestivo, e che quindi risulta essere potenzialmente biodisponibile e attivo nell’organismo. Scopo della ricerca presentata è stato valutare e confrontare la digeribilità e la bioaccessibilità di alcuni composti bioattivi antiossidanti in peperoni dolci rossi e gialli appartenenti a due diverse cultivar, Lamuyo e Corno di Toro. Il contenuto fenolico totale e di vitamina C, l’attività antiossidante totale sono stati determinati nei campioni di peperone digeriti in vitro, e comparati ai prodotti freschi, evidenziando differenze significative in termini di bioaccessibilità in particolare tra i peperoni rossi delle due cultivar. Sebbene il processo di digestione in vitro sia una simulazione parziale ed incompleta di quanto accade in vivo