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Laboratorio di Analisi Chimico-Tossicologiche di Nutraceutici e Alimenti

Macroarea di ricerca: Chimica degli Alimenti

Settori ERC: LS9 Biotechnology and Biosystems Engineering

Team dell'Unità di Ricerca

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

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

Linee di Ricerca

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 della frazione melanoidica degli alimenti

Questa linea di ricerca è focalizzata sia sull’isolamento e sulla caratterizzazione chimica della frazione melanoidica (a basso e alto peso molecolare) di bevande che sugli studi delle loro proprietà biologiche.

5. Fingerprinting di estratti di piante

Estratti e frazioni bioattive di piante, selezionate in collaborazione con colleghi italiani e internazionali che ne valutano le proprietà biologiche in differenti sistemi modello, vengono chimicamente caratterizzati mediante LC-DAD-ESI-MSn.

Pubblicazioni più significative (max 10)
  • 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.
  • 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
  • Colombo R., Pellicorio V., Barberis M., Frosi I., Papetti A. 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
  • 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.
  • 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.
  • Kefi S., Essid R., Papetti A., Abid G., Bouslama L., Aouani E., Tabbene O., Limam F. Antioxidant, antibacterial, and antileishmanial potential of Micromeria nervosa extracts and molecular mechanism of action of the bioactive compound. Journal of Applied Microbiology, 2023, 134 (2), lxad007. https://doi.org/10.1093/jambio/lxad007.
  • Colombo R., Paolillo M., Frosi I., Ferron L., Papetti A. Effect of the simulated digestion process on the chlorogenic acid trapping activity against methylglyoxal. Food & Function, 2022, 14 (1), 541-549. https://doi.org/10.1039/D2FO02778J.
  • 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.
  • Frosi I., Ferron L., Colombo R., Papetti A. Natural carriers: Recent advances in their use to improve the stability and bioaccessibility of food active compounds. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2022, https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2157371.
  • Ferron L., Milanes, C., Colombo R., Papetti A. “Development of an accelerated stability model to estimate purple corn cob extract powder (Moradyn) shelf-life”, Foods, 2021, 10(7), 1617. https://doi.org/10.3390/foods10071617.
Collaborazioni

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
Progetti Finanziati
  • 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 e strumentazioni specifiche per servizi di consulenza

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.  

CONTATTI

ADELE PAPETTI - adele.papetti@unipv.it

RAFFAELLA COLOMBO - raffaella.colombo@unipv.it

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