Laboratorio di 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 (PA)

Junior Staff: Vanessa Pellicorio (Assegnista), Marta Barberis (Dottoranda), Giulia Moretto (Dottoranda), Martina Piluso (Dottoranda)

1.Nuovi agenti antiglicanti di origine alimentare

Questa linea 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.

La ricerca prevede l’impiego prevalentemente di tecniche analitiche cromatografiche accoppiate a detectors UV-Vis, fluorescenza, RID, e massa.

2. Sviluppo di nuovi ingredienti alimentari

Il principale scopo di questa linea di ricerca è quello di sviluppare nuovi ingredienti utilizzabili per la produzione di alimenti addizionati o integratori alimentari. Allo scopo, dopo aver caratterizzato chimicamente l’ingrediente, si sviluppa una formulazione adeguata e si valuta la bioaccessibilità e biodisponibilità dei componenti. Gli studi di bioaccessibilità e biodisponibilità sono condotti utilizzando un doppio approccio che prevede la simulazione in vitro della digestione sia con metodo statico (utilizzando miscele di elettroliti ed enzimi in grado di mimare i fluidi gastrointestinali) che metodo dinamico (utilizzando una gastromachine o bioreattori cell-line based). Vengono anche condotti studi di tossicità e valutazione della shelf-life dell’ingrediente. La ricerca prevede l’impiego prevalentemente di tecniche analitiche cromatografiche accoppiate a detectors UV-Vis, fluorescenza, RID, e massa per il monitoraggio dei metaboliti e cataboliti.

3. Bioattività della frazione melanoidinica degli alimenti e bevande

Questa linea di ricerca è focalizzata sia sull’isolamento e sulla caratterizzazione chimica e chimico-fisica della frazione melanoidinica (a basso e alto peso molecolare) di bevande (attualmente birra) che sugli studi delle loro proprietà biologiche. Anche le interazioni con i componenti (sia nutrienti che non nutrienti) di altri alimenti che possono essere assunti all’interno di un pasto con le bevande sono oggetto di studio. La ricerca prevede l’impiego prevalentemente di tecniche preparative/separative (solido-liquido, dialisi, ultrafiltrazione, MAE, UAE) e analitiche cromatografiche accoppiate a detectors UV-Vis, fluorescenza, RID, e massa.

4. Novel foods

Valutazione degli aspetti nutrizionali e salutistici della componente proteica di novel foods estratta utilizzando nuovi approcci basati sull’uso di tecniche green (Microwave-assisted o enzimatiche). Il valore nutrizionale della frazione proteica dei novel foods è confrontato con quello delle frazioni proteiche ad alto valore biologico nutrizionale di altri alimenti di uso corrente. Si sviluppano anche nuove metodiche estrattive della chitina da insetti approvati come novel foods. La ricerca prevede l’impiego prevalentemente di tecniche preparative/separative (MAE, UAE, enzyme-assisted) e analitiche cromatografiche accoppiate a detectors UV-Vis, fluorescenza, RID, e massa.

5. Recupero di composti ad azione salutistica e di agenti carrier/stabilizzanti da scarti della filiera agro-alimentare

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 1- con azione stabilizzante e quindi utilizzabili per prolungare la shelf-life dell’ingrediente, 2- 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. La ricerca prevede l’impiego prevalentemente di tecniche preparative/separative (solido-liquido, dialisi, ultrafiltrazione, MAE, UAE) e analitiche cromatografiche accoppiate a detectors UV-Vis, fluorescenza, RID, e massa.

1. G. Moretto, R. Colombo, S. Negri, H. Cena, L. Vailati, A. Papetti. Italian Biodiversity: A Source of Edible Plant Extracts with Protective Effects Against Advanced Glycation End Product-Related Diseases. Nutrients 2025 Mar 7;17(6):935. http://doi.org/10.3390/nu17060935.
2. A. Fratter, A. Colletti, G. Cravotto , M. Pellizzato, A. Papetti, V. Pellicorio, C. Bolego, M. Simiele, A. D'Avolio, A. Cignarella. Novel Lipid-Based Formulation to Enhance Coenzyme Q10 Bioavailability: Preclinical Assessment and Phase 1 Pharmacokinetic Trial. Pharmaceutics 2025,17(4):414. http/doi.org/10.3390/pharmaceutics17040414.
3. I. Frosi, R. Colombo, R. Pugliese, C. Milanese, A.Papetti. Pectin Microwave Assisted Extraction from Pumpkin Peels: Process Optimization and Chemical-Physical and Rheological Characterization. Foods, 13(19), 3157, 2024. https://doi.org/10.3390/foods13193157.
4. L. Ferron, E. Ardemani, D. Vallelonga, A.Papetti. An innovative functional cracker enriched in α-linolenic acid from Camelina oil (Camelina sativa L.): Nutritional and bioaccessibility assessment. Future Foods, 9, 100371, 2024. http://doi.org/10.1016/j.fufo.2024.100371.
5. R. Colombo, V. Pellicorio, M. Barberis, I. Frosi, A. Papetti. Recent advances in the valorization of seed wastes as source of bioactive peptides with multifunctional properties. Trends in Food Science & Technology, 2024, 144, 104322. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104322.
6. Frosi I., Balduzzi A., Colombo R., Milanese C., Papetti A. Recovery of polyphenols from corn cob (Zea mays L.): Optimization of different green extraction methods and efficiency comparison, Food and Bioproducts Processing, 2024, 143, 212-220. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2023.11.009.
7. Burlacchini G., Sandri A., Papetti A., Frosi I., Boschi F., Lleo M.M., Signoretto C. Evaluation of antibacterial and antibiofilm activity of rice husk extract against Staphylococcus aureus. Pathogens, 2024, 13(1), 80. https://doi.org/10.3390/pathogens13010080.
8. Colombo R., Paolillo M., Papetti A. A dynamic in vitro model for testing intestinal absorption of different vegetable food secondary metabolites, Applied Sciences 2023, 13 (8), art. no. 5033. https://doi.org/10.3390/app13085033.
9. Frosi I., Vallelonga D., Colombo R., Milanes, C., Papetti A. Valorization of rice husk (Oryza sativa L.) as a source of in vitro antiglycative and antioxidant agents, Foods, 2023, 12 (3), art. no. 529. https://doi: 10.3390/foods12030529.
10. Antonietti S., Silva A.M., Simões C., Almeida D., Félix L-M., Papetti A., Nunes F.M. 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, 2022, 9:825584, https://doi.org/10.3389/fnut.2022.825584.

Collaborazioni Nazionali

• Prof. Chiara Milanese, Università di Pavia
• Prof. Maria Cristina Bonferoni, Prof. Sara Perteghella, Università di Pavia
• Prof. Mayra Paolillo, Università di Pavia
• Dr. Federica Corana, CGS Università di Pavia
• Prof. Hellas Cena, Dr. Rachele De Giuseppe, 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. 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.ssa Benedetta Chiancone, Università di Parma
• Prof. Anna Aliberti, Università del Sannio di Benevento
• Prof. Luisa Mannina, Dr. Mattia Spano, Università La Sapienza di Roma
• Prof. Giosuè Costa, Università di Catanzaro
• Prof. Paola Coccetti, Università Bicocca Milano
• Prof. Alessia Fazio, Università della Calabria

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
• Dr. Gema Pereira-Caro, IFAPA, Córdoba, Spain
• Dr. Raquel Rodríguez-Solana, IFAPA, Jerez de la Frontera, Cádiz, Spain
• Dr. Luciana Torquati, University of Exeter, UK

• Progetto di R&S OTTIMUS-Ottimizzazione delle Filiere Lombarde in ottica LifeCycle Thinking per l’innovazione eco-sostenibile, la valorizzazione della biodiversità, la salvaguardia del territorio e la salute dei cittadini. PROGRAMMA REGIONALE FESR 2021-2027 -ASSE 1 - “UN’EUROPA PIÙ COMPETITIVA E INTELLIGENTE” OBIETTIVO SPECIFICO 1.1 "Sviluppare e rafforzare le capacità di ricerca e di innovazione e
• l’introduzione di tecnologie avanzate" - AZIONE 1.1.3. "Sostegno all’attuazione di progetti complessi di ricerca, sviluppo e innovazione".
• Progetto Centro Nazionale “National Biodiversity Future Center” - tematica “Biodiversità”, PNRR Missione 4, Componente 2, Investimento 1.4 “Potenziamento strutture di ricerca e creazione di "campioni nazionali di R&S" su alcune Key Enabling Technologies”. Codice progetto MUR: CN00000033.
• Progetto finanziato dall’Unione Europea - NextGenerationEU – Piano Nazionale Resistenza e Resilienza (PNRR) - Missione 4 Componente 2 Investimento 1.3. Partenariati Estesi PE10.- Codice progetto PE00000003, titolo progetto “ON Foods - Research and innovation network on food and nutrition Sustainability, Safety and Security –Working ON Foods”.

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 e integratori alimentari; 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; UHPLC-DAD; LC-MSⁿ (CGS); Microwave extraction system; LiveFlow IVTech system; facilities: preparazione e purificazione campione (LLE, SPE, essiccamento, etc.); Software statistico per disegno sperimentale.