Casi pratici di messa a punto di alimenti funzionali · 2013. 3. 18. · Casi pratici di messa a...

Casi pratici di messa a punto di alimenti funzionali

Bari, 15 marzo 2013

Dr. Ph.D. Fabio Minervini

Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti- Bari

Glutine:

(dal Codex Alimentarius)

Frazione proteica di frumento, segale, orzo, [avena] edelle varietà da esse derivanti per incrocio, verso laquale alcune persone sono intolleranti e che risultanon solubile in acqua e soluzioni saline (NaCl).


gliadine (monomeriche)glutenine (polimeriche)

Riduzione dell’intolleranza al glutine mediante l’uso di batteri lattici selezionati

Peptide Sequenza HLA tTGGlia-αααα (206-217) SGQGSFQPSQQN DQ8 +

Glia-αααα2 (62-75) PQPQLPYPQPQLPY DQ2 +++

Glia-αααα9 (57-68) QLQPFPQPQLPY DQ2 +++

Glia-αααα20 (93-106) PFRPQQPYPQPQPQ DQ2 +++

Glia-γγγγ1 (138-153) QPQQPQQSFPQQQRPF DQ2 +++

Glia-γγγγ30 (222-236) VQGQGIIQPQQPAQL DQ2 -

LMW-Glt-156 (40-59) QPPFSQQQQSPFSQ DQ2 +++

LMW-Glt-17 (46-60) QQPPFSQQQQQPLPQ DQ2 +++

HMW-Glt (723-735) QQGYYPTSPQQSG DQ8 -

Glu-5 QQQXPQQPQQF DQ2 -

Glu-21 PQQSEQSQQPFQPQ DQ2 ---

Oligopeptidi responsabili della risposta immunitaria



VILLI INTESTINALI NORMALI

ATROFIA DEI VILLI (Celiaco dopo assunzione di glutine)

PEPs: prolil-endopeptidasi in grado di idrolizzare peptidi gliadinici ricchi in prolina

- proposta la somministrazione orale (Hausch et al., 2002)

- PEP da Flavosporium meningosepticum (Pyle et al., 2005)

- PEP da Myxococcus xanthus (Shan et al., 2004)

- PEP da Lb. helveticus (Chen et al., 2003)

- PEP da Aspergillus niger, resistente alla digestione nel tratto gastrointestinale (Stepniak et al., 2006)


Isolamento di batteri lattici da lievito naturale

Nuova strategia: dal lievito naturale al pane gluten-free

Utilizzo del pool di lattobacilli e di enzimi microbici

Selezione per l’attività proteinasica e peptidasica specifica

Lb. brevis 14GLb. alimentarius 15M Lb. hilgardii 51BLb. sanfranciscensis 7A

Lb. sanfranciscensis E14Lb. sanfranciscensis E21 Lb. sanfranciscensis 174 Lb. sanfranciscensis 13Lb. sanfranciscensis A1 Lb. sanfranciscensis 274


pH 11pH 6

(A)

MrkDa

200

10

pH 11pH 6

(B)

200

10

Elettroforesi bidimensionale di gliadine: (A) impasto acidificatochimicamente e (B) impasto al 20% di farina fermentato con batteri latticiselezionati e proteasi per 48 h a 37°C


Test di agglutinazione (K562)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

48 72 96

Time (hours)

A 5

40 n

m

ctr

PT rye

LAB PT rye

**

**

*

*

Vitalità di cellule Caco-2/TC7

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

ctr ctr LAB PT rye LAB PT rye

Caspase-3

activity (m

icro

mole

s/m

in/m

l)

**

*

Attività della caspasi 3 (Caco-2)

0

2

4

6

8

10

ctr ctr LAB PT rye LAB PT rye

nanom

ole

s/m

g p

rot/m

l

***

Produzione di NO (Caco-2)

0

10

20

30

40

50

60

VSL#3 CAD Medium

CD

3+

ce

lls/m

m e

pith

eliu

m

Infiltrazione linfociti intraepiteliali CD3+Riorganizzazione citoscheletro (IEC-6)

0

0 ,5

1

1 ,5

2

2 ,5

3

3 ,5

4

C ontrol Gliadin A Gliadin C

zon

ulin

(n

g/m

g p

rote

in)

Ti me 0

time 120

Rilascio zonulina (IEC-6)

-100

-50

0

50

100

150

200

0 3 0 6 0 9 0 12 0

Ti me (m in)

Delta T

issue R

esista

nce (O

mhs/cm

2)

contr ol

Gluten A

gluten C

Resistenza elettrica tissutale

Espressione di Fas (biopsie)


E’ possibile ottenere un pane dopo la lunga fermentazione, con la maggior parte delle proteine degradate?

50 g farina liofilizzata

+44 ml acqua +1.9 g lievito di birra

+ agenti strutturanti

Lunga fermentazione (48 h, 37°C)

Spray drying

Macinazione lievitazione (1h, 37°C)

cottura

controllo pane gluten-free


Biopsy (t0) Biopsy (t60)

CD3 (t0) CD3 (t60)


GABA modulazione di funzioni fisiologiche (neurotrasmissione, ipotensivo, effetti diuretici, effetto tranquillizzante, prevenzione del diabete, anti-tumorale) Jakobs et al., 1993, Guin Ting Wong et al., 2003; Hagiwara et al., 2004; Thaker et al., 2005

Prodotto da lieviti (Hao e Scmith, 1993), altri funghi (Kono e Himeno, 2000) e batteri lattici in alimenti, es.

Lactococcus lactis - Nomura et al., 1998

Lactobacillus brevis - Ueno et al., 1997, Yokoama et al., 2002,

Lactobacillus paracasei - Komatsuzaki et al., 2005

Lb. paracasei, Lb. delbrueckii subsp bulgaricus,

Lactococcus lactis, Lb. plantarum,

Lb. brevis – Siragusa et al., 2007


Fermentazione (30°C, 96 h)Inoculo al 4% (v/v)

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

0 6 12 24 30 36 48 54 60 72 78 84 96

Tempo (h)

log u

.f.c

. m

l-1

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

0 6 12 24 30 36 48 54 60 72 78 84 96

Tempo (h)

pH

0

100

200

300

400

500

6 12 24 30 36 48 54 60 72 78 84 96

Tempo (h)

mg

/l

Liofilizzazione AnalisiStoccaggio

Coltura GABA-produttore


Proprietà nutrizionali

Composti/

Batteri lattici

Concentrazione

prima della

fermentazione

(1% p/v di

carboidrati totali)

Concentrazione/

densità cellulare dopo

la fermentazione

(1% p/v di carboidrati

totali)

GABA 0.65 ± 0.21 8.9 ± 0.18a

Niacina 255 ± 1,98 258 ± 2.87a

Zn++ 276 ± 4.13 281 ± 3.11a

Cu++ 10.8 ± 0.22 11.1 ± 0.16a

Mg++ 1503 ± 32.4 1550 ± 17.9a

Polifenoli totali 18.7 ± 0.87 20.9 ± 0.34a

L. plantarum DSM19463 nd 10.0 ± 0.3a

I dati sono una media di tre esperimenti indipendenti ± deviazione standard (n = 3) analizzata in duplicato.


Integratore a base di mosto d’uva rossa contenente GABA

Brevetto n. RM2007A000398, 17/07/2007


Daidzin

Diidrodaidzeina

Equol

4-hidroxi-equol

O-desmetylangolensina

Microbiota Intestinale /

ββββ-glucosidasi

Daidzein

Equolo (4,7-isoflavandiol)

Solo il 33%della

popolazione è in grado di produrre equolo a

partire dalla daidzina della

soia

E’ sintetizzato esclusivamente dal microbiota intestinale mediante il metabolismo degli isoflavoni di origine alimentare


Alimenti arricchiti: metabolismo degli isoflavoni

Daidzeina

Genisteina

Gliciteina

Daidzina

Genistina

Glicitina

Equolo

Isoflavoni Agliconi Metaboliti


Prevenzione e trattamenti di malattie ormone-dipendenti(Omoni and Aluko, 2005; Tham et al., 1998; Lee et al., 2001 )

Attività anticarcinogenica(Uzzan and Labuza, 2004)

Prevenzione dell’osteoporosi (Jacobsen et al., 1998; Witztum, 1994)

Gli agliconi sono stati associati a:

Attività antiossidante(Wei et al., 1995)

OH

OH O


(Di Cagno et al., unpublished data)

ConcentrazioniAgliconi

(mg/100ml)

Daidzein 1,45

Equol 0,30

Genistein 3,90

0,40

Agliconi

(mg/100ml)

Daidzeina 1,45

Equolo 0,30

Genisteina 3,90

Gliciteina 0,40

Condizioni ottimali

Latte di soia artigianale inoculato con L. gasseri B24W,

L. curvatus SAL33, L. rhamnosus ATCC, L. acidophilus LA14

e fermentato a 30°C per 24h


Arricchimento di mozzarella con batteri probiotici


Screening di 18 lattobacilli probiotici in

base alla termoresistenza 5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

9

9.5

L. c

asei

BG

P93

L. d

elbr

ueck

ii s

ubsp

. bul

garic

us S

P5

L. p

arac

asei

LPC

01

L. p

arac

asei

BG

P1

L. p

arac

asei

BG

P2

L. p

lant

arum

BG

112

L. p

lant

arum

BG

P12

L. p

lant

arum

LP27

L. p

lant

arum

LP32

L. p

lant

arum

LP33

L. p

lant

arum

LP35

L. p

lant

arum

LP36

L. p

lant

arum

LP39

L. p

lant

arum

LP40

L. p

lant

arum

LP42

L. p

lant

arum

LP47

L. rh

amno

sus

SP1

L. re

uter

i DSM

1793

8

65°C

55°C

55°C AdaptedLog

cfu

/g

Aggiunta di Lactobacillus bulgaricus SP5 e Lactobacillus paracasei BGP1 nel

latte da trasformare e nella cagliata

Caratterizzazione del prodotto:

•Analisi microbiologiche• Concentrazioni di acido lattico e carboidrati residui• Proteolisi•Analisi sensoriale

T14

T14

T7

T7

T1

T1

before stretching

before stretching *

**

**

**

**

**

**

**

7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 8.6 8.8 9 9.2 9.4

Log cfu/g

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3f lavour

creamy

sour

body/texture

Panel testday 14

BAMP (con probiotici)BAM (controllo)

BGP1

SP5

“Men inside the bottle” Mario Sironi (1921-1925)

Avoiding speculations…

functional foods have to be consumed as part of the normal diet

Regolamento UE n. 1924/2006 (sugli “health claims”)


Le aziende o gli istituti di ricerca

sottomettono all’EFSA

i claim relativi ad un componente o

ad un alimento

Esame della documentazione fornita

a sostegno del claim

Decisione

EFSA

Accettazione del claim (e.g.: steroli

vegetali, xilitolo)

Rifiuto del claim (e.g.:

probiotici)

http://ec.europa.eu/food/food/labelli

ngnutrition/claims/community_regist

er/index_en.htm

Regolamento UE n. 1924/2006 (sugli “health claims”)


Claim accettati

• steroli vegetali e riduzione del

colesterolo

• xilitolo e riduzione della carie

Claim rifiutati o

sotto esame

• molti claim relativi ai probiotici

(“the Last Supper”, Liberto Perugi, 1970)

Avoiding unbalanced consume…


Casi pratici di messa a punto di alimenti funzionali · 2013. 3. 18. · Casi pratici di messa a...

Documents

Transcript of Casi pratici di messa a punto di alimenti funzionali · 2013. 3. 18. · Casi pratici di messa a...