Laboratorio Analisi Chimico-Tossicologiche di Nutraceutici e Alimenti

Macroarea di ricerca: Chimica degli Alimenti

Settori ERC: LS9 Biotechnology and Biosystems Engineering

Referenti: Adele Papetti (PA), Raffaella Colombo (RU)

Junior Staff: Ilaria Frosi (Dottoranda), Daniela Vallelonga (Borsista), Angelica Matarrese (Borsista)

1. Studio della reazione di glicazione

Questa ricerca si focalizza:

• sulla ricerca di nuovi agenti antiglicanti isolati da alimenti di origine vegetale o da scarti della filiera agro-alimentare in grado di contrastare la reazione di glicazione. Si impiegano differenti sistemi modello proteina-zucchero per valutare l'attività nella fase iniziale, intermedia e finale della reazione di glicazione;
• sullo studio del meccanismo d'azione dell'agente antiglicante;
• sull'analisi mediante HPLC-DAD-MSn dei prodotti finali di glicazione avanzata (AGEs) e dei loro precursori (composti dicarbonilici) negli alimenti, tutti composti potenzialmente tossici che si formano negli alimenti in seguito a trattamento termico e a processi tecnologici.

2. Studi di bioaccessibilità e biodisponibilità

Il principale scopo di questa linea di ricerca è quello di valutare l'effetto del processo di digestione su xenobiotici presenti negli alimenti e bevande e su componenti di integratori alimentari attraverso studi di rilascio e monitoraggio dei metaboliti che si generano nelle diverse fasi del processo gastrointestinale. Allo scopo si utilizza un doppio approccio che prevede la simulazione in vitro della digestione sia con metodo statico (utilizzando miscele di elettroliti ed enzimi i grado di mimare i fluidi gastrointestinali) che metodo dinamico (utilizzando bioreattori e linee cellulari modello) che potrebbe essere considerato una buona alternativa al modello animale, per lo meno in fase di screening.

3. Recupero di bioattivi e di agenti carrier/stabilizzanti da scarti della filiera agro-alimentare e loro caratterizzazione chimica

Utilizzando appropriati disegni sperimentali è possibile selezionare sia le condizioni sperimentali di estrazione ottimali che il miglior approccio di estrazione al fine di recuperare composti potenzialmente bioattivi che vengono quindi testati per valutare, ad esempio, proprietà antiossidanti, antiglicanti, antibatteriche, antivirali, e antiadesive nei confronti di patogeni ospedalieri. Tali componenti bioattive vengono poi adeguatamente formulate e usate come ingredienti in integratori alimentari o alimenti addizionati. Dai prodotti di scarto è anche possibile recuperare componenti polisaccaridiche di diversa natura potenzialmente utilizzabili come agenti carrier, con azione anche stabilizzante e quindi prolungante la shelf life, per veicolare bioattivi naturali o farmaci in sistemi nanoparticellari. La caratterizzazione chimica dei bioattivi e delle componenti polisaccaridiche viene condotta utilizzando opportune tecniche cromatografiche e analisi chimico-fisiche.

4. Studio di melanoidine degli alimenti

Questa linea di ricerca è focalizzata sull’ isolamento e sulla caratterizzazione chimica di melanoidine (a basso e alto peso molecolare) di bevande e anche su studi che investigano l’attività biologica delle frazioni melanoidiniche isolate.

5. Fingerprinting di estratti di piante

Estratti e frazioni bioattivi di piante, selezionati in collaborazione con colleghi italiani e internazionali, vengono chimicamente caratterizzati mediante HPLC-DAD-ESI-MSn.

• S. Antonietti, A. M. Silva, C. Simões, D. Almeida, L. M. Félix, A. Papetti, F. M. Nunes "Chemical composition and potential biological activity of melanoidins from instant soluble coffee and instant soluble barley: A comparative study" Frontiers in Nutrition, section Food Chemistry 9:825584, 2022 https://doi.org/10.1080/03235408.2021.2015888
• I. Frosi, I. Montagna, R. Colombo, C. Milanese, A. Papetti “Recovery of chlorogenic acids from agri-food wastes: updates on green extraction techniques” Molecules 26(15), 4515, 2021 https://doi.org/10.3390/molecules26154515
• R. Colombo, L. Ferron, I. Frosi, A. Papetti “Advances in static in vitro digestion models after COST action Infogest consensus protocol” Food & Function, 2021, 12(17), 7619-7636. https://doi.org/10.1039/D1FO01089A
• L. Ferron, C. Milanese, R. Colombo, A. Papetti “Development of an accelerated stability model to estimate purple corn cob extract powder (Moradyn) shelf-life” Foods, 10(7), 1617, 2021. https://doi.org/10.3390/foods10071617
• F. Haddaji, A. Papetti, E. Noumi, R. Colombo, S. Deshpande, K. Aouadi, M. Adnan, A. Kadri, B. Selmi, M. Snoussi “Bioactivities and in silico study of Pergularia tomentosa L. phytochemicals as potent antimicrobial agents targeting type IIA topoisomerase, TyrRS, and Sap1 virulence proteins” Environmental Science and Pollution Research, 28(20), 25349-25367, 2021. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11946-y
• R. Colombo, A. Papetti “Decaffeinated coffee and its benefits on health: focus on systemic disorders” Critical Reviews In Food Science And Nutrition, 2021, 61(15), 2506-2522. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1779175
• O.S. Olayeriju, A. Papetti, R. Colombo, B. Mannucci, M.T., Olaleye, A.A. Akindahunsi “Phytochemical profiling of aqeous methanolic leaf extract of Triclisia gilletii by gas chromatography (GC/MS) and liquid chromatography (HPLC-PDA–ESI/MSn) tandem mass spectroscopy (MS): a pointer to its nephroprotection” Natural Product Research, Nov 12, 1-6, 2020. https://doi.org/10.1080/14786419.2020.1845672
• R. Colombo, M. Paolillo, A. Papetti “A new millifluidic-based gastrointestinal platform to evaluate the effect of simulated dietary methylglyoxal intakes” Food & Function, 10, 4330-4338, 2019 https://doi.org/10.1039/C9FO00332K
• M. Natić, A. Pavlovic, F. Lo Bosco, N. Stanisavljević, D. Dabić Zagorac, M. Fotirić Akšić, A. Papetti “Nutraceutical properties and phytochemical characterization of wild Serbian fruits” European Food Research and Technology, 245(2), 469-478, 2019. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3178-1
• M. Maietta, R. Colombo, R. Lavecchia, M. Sorrenti, A. Zuorro, A. Papetti “Artichoke (Cynara cardunculus L. var. scolymus) waste as a natural source of carbonyl trapping and antiglycative agents” Food Research International, 100, 780-790, 2017. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.08.007

Collaborazioni Nazionali

• Prof. Chiara Milanese, Università di Pavia
• Prof. Maria Cristina Bonferoni, Università di Pavia
• Dr. Mayra Paolillo, Università di Pavia
• Dr. Federica Corana, CGS Università di Pavia
• Prof. Caterina Signoretto, Università di Verona
• Prof. Davide Bertelli, Università di Modena e Reggio Emilia
• Prof. Jean Daniel Coisson, Università del Piemonte Orientale
• Dr. Annalisa Maietti, Università di Ferrara
• Prof. Roberto Lavecchia, Università La Sapienza di Roma
• Prof. Piero Lo Nostro, Università di Firenze
• Prof. Mauro Ricò, Università di Parma
• Dr. Raffaele Pugliese NeMO Lab, ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda, Milano
• Dr. Valeria Guarrasi, CNR-IBF, Palermo
• Dr. Licia Pantano, Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia “A. Mirri”, Palermo
• Dr. Luca Bellucci, CNR, Pisa

Collaborazioni Internazionali

• Dr. Lamjed Bouslama, Center of Biotechnology of Borj Cedria Hammam-Lif, Tunisia
• Dr. Safa Rfguez University of Tunis El Manar, Tunisia
• Prof. Mejdi Snoussi, University of Ha'il, Saudi Arabia
• Prof. Fernando M. Nunes, University of Trás-os-Montes e Alto Douro
• Prof. Maja Natic, University of Belgrade, Serbia
• Dr. Aleksandra Dramićanin, University of Belgrade, Serbia
• Dr. Olanrewaju Sam Olayeriju, University of Science and Technology , Okitipupa, Nigeria

Progetto finanziato da Fondazione CARIPLO "Gaining health and energy from Lombard agrifood waste (GHELF)"

Competenze

Analisi dei nutrienti e dei componenti minori degli alimenti; studi di sviluppo di un integratore alimentare; studi di bioaccessibilità di componenti alimentari; studi di stabilità di ingredienti alimentari e di integratori; simulazione del processo di digestione con metodi in vitro statici e dinamici; set up di saggi di bioattività in vitro, sia chimici che enzimatici; servizio di consulenza per aziende che producono alimenti, materie prime per integratori alimentari, integratori alimentari e alimenti FSG.

Strumentazioni specifiche 

LC-DAD; LC-UV-RID; Microwave extraction system; solid phase extraction manifold; LiveFlow IVTech system