Antonio Fiorentino Dipartimento di Scienze e Tecnologie Ambientali Biologiche e Farmaceutiche DiSTABiF - Seconda Università degli Studi di Napoli Via Vivaldi 43 , 81100 Caserta Principali categorie di alimenti funzionali • Antiossidanti • Antimutageni, anticarcinogenici, detossificanti • Antimicrobici e antivirali • Stimolatori della funzionalità gastrointestinale • Immunomodulatori e antiinfiammatori • Neuroregolatori • Antiipertensivi • Ipocolesterolemici • A ridotta attività allergenica “La salute vien mangiando…” broccoli uva rossa e vino rosso attività antitumorale berberina prevenzione malattie cardiovascolari … papaia cioccolato amaro lupino soia attività antifungina, antidiabetica … azione antiinfiammatoria, immunostimolante … azione antiossidante, antidepressiva … prevenzione malattie cardiovascolari … chemioprevenzione cancro alla mammella, utero … La componente funzionale può essere: • naturalmente presente nell’alimento • addizionata all’alimento • somministrata come integratore Un alimento, inoltre è funzionale se è stato eliminato o modificato un elemento «Food (or part of a food) that provides medical or health benefits, including the prevention and/or treatment of a disease» S. L. De Felice, 1989 nutraceutico ≠ alimento funzionale «Product isolated or purified from foods that is generally sold in medicinal forms not usually associated with foods» Food Directorate of Health (Canada) Nutrienti: principi alimentari organici • Carboidrati • Proteine • Lipidi • Vitamine principi alimentari inorganici • sali minerali stress luminoso (UV, luce intensa) fioritura e maturazione del polline caldo / freddo vento produzione di frutti e semi allungamento cellulare patogeni (virus, batteri, funghi) ferite (erbivori) Fragranze e Pigmenti Impollinazione Disseminazione dei semi Composti protettivi Fotoprotezione Regolazione osmotica Fitoalessine Attività antifungina Attività antibatterica Attività antivirale Veleni Attività insetticida Attività nematodicida Attività tossica Allelochimici Attività fitotossica Attività antimicrobica senescenza siccità attrazione di parassiti atraverso aromi stress osmotico stress salino Patogeni germinazione FARMACI INSETTICIDI CONSERVANTI ERBICIDI INTEGRATORI ALIMENTARI ANTIMICROBICI E FUNGICIDI COLORANTI Uso di uno o più composti chimici per prevenire o bloccare lo sviluppo di alcune patologie Cancro genisteina Malattie cardiovascolari resveratrolo Malattie neurodegenerative oleuropeina Infiammazioni Cellula intatta Cellula dopo l’azione dei ROS arteriosclerosi, cataratta, morbo di Alzheimer, morbo di Parkinson, tumori, ecc Malus domestica Borkh cv Annurca* Capacità DPPH· Scavenging Centro Regionale di Competenza Produzioni Agroalimentari Estratti organici Tecniche cromatografiche Fitochimici puri Malus domestica Borkh cv Annurca* Tecniche spettroscopiche Identificazione / Caratterizzazione Valutazione dell’attività antiradicalica/antiossidante IDENTIFICAZIONE DEI NUTRACEUTICI letteratura Analisi HPLC Prima dell’arrossamento Dopo l’arrossamento Analisi HPLC Bucce Polpe •Inibizione delle ciclossigenasi •Inibizione delle lipossigenasi •Attività citostatica e citotossica •Effetto gastroprotettivo •Effetto epatoprotettivo •Attività antinfiammatoria •Induzione dell’apoptosi •Attività antiproliferativa acido ursolico H2O2 SC (%) 25.6 ± 0.035b 26.9 ± 0.017b 27.6± 0.028b 27.4± 0.017b 38.9± 0.008b 31.6 ± 0.015b 30.8 ± 0.015b 45.6 ± 0.008b 73.2 ± 0.011b 30.7 ± 0.007b 63.7 ± 0.018b 37.9± 0.007 b 38.0 ± 0.004b 16.2 ± 0.013b 55.4 ± 0.037b 58.4 ± 0.017b 42.7 ± 0.041b 32.2 ± 0.023b 27.0 ± 0.013b 29.5 ± 0.028b 31.2 ± 0.013b 52.7 ± 0.024b 22.7 ± 0.027b 26.3 ± 0.008b 33.1 ± 0.018b 33.0 ± 0.062b 32.1 ± 0.006b 57.4 ± 0.017b 61.9 ± 0.006b 56.1 ± 0.007b 51.8 ± 0.008b 54.4 ± 0.007b 53.1 ± 0.006b 54.6 ± 0.006b 64.6 ± 0.018b 88.9 ± 0.011b 64.5 ± 0.035b 71.8 ± 0.027b 50.5 ± 0.002b 27.1 ± 0.015b 34.3 ± 0.126b 35.7 ± 0.006b 56.6 ± 0.030b 23.7 ± 0.021b 45.5 ± 0.063 60.2 ± 0.272 67.7 ± 0.063 67.8 ± 0.113 75.8 ± 0.058 68.0 ± 0.153 73.1 ± 0.099 77.2 ± 0.025 37.5 ± 0.537 37.5 ± 0.114 65.3 ± 0.100 57.4 ± 0.152 43.4 ± 0.497 5.13 ± 0.388 ND 24.9 ± 0.470 66.6 ± 0.086 36.3 ± 0.581 42.5 ± 0.368 78.4 ± 0.027 67.5 ± 0.045 34.6 ± 0.432 53.5 ± 0.254 67.4 ± 0.044 64.0 ± 0.171 66.1 ± 0.111 74.2 ± 0.079 45,5 ± 0.005 86,7 ± 0.011 86,2 ± 0.004 87,5 ± 0.015 85,1 ± 0.027 74,1 ± 0.026 87.9 ± 0.004 41.5 ± 0.006 57.8 ± 0.018 65.8 ± 0.059 60.8 ± 0.017 53.5 ± 0.020 38.2 ± 0.030 61.7 ± 0.017 48.8 ± 0.026 72.5 ± 0.013 60.4 ± 0.038 NO SC (%) 78.1 ± 0.011b 80.4 ± 0.010b 65.1 ± 0.038b 83.3 ± 0.017b 83.1 ± 0.006 80.7 ± 0.003a 84.1 ± 0.006 79.3 ± 0.010b 80.8 ± 0.001a 72.8 ± 0.008a 80.5 ± 0.008b 54.5 ± 0.908a 82.9 ± 1,003 58.2 ± 0.004a ND 76.1 ± 0.378a 80.2 ± 0.001a 71.5 ± 0.414a 81.4 ± 0.006b 70.1 ± 0.010a 63.9 ± 0.011a 80.9 ± 0.001a 59.8 ± 0.021a 81.6 ± 1.218 66.1 ± 0.713a 65.4 ± 0.003a 61.0 ± 0.016a 79.3 ± 0.001a 79.2 ± 0.007a 75.7 ± 0.001a 78.7 ± 0.007a 77.6 ± 0.008a 81.2 ± 0.001a 78.9 ± 0.008a 77.5 ± 0.004a 75.5 ± 0.003a 75.8 ± 0.028a 79.4 ± 0.003a 77.9 ± 0.003a 78.8 ± 0.005a 76.1 ± 0.016a 42.4 ± 0.041a 87.1 ± 0.025a 83.6 ± 0.001a Formation of Hydroperoxides CD (%) Determination of TBARS (%) 21.0 ± 0.011b 64.5 ± 0.011b 18.0 ± 0.011a 94.8 ± 0.011a 44.7 ± 0.011a 29.1 ± 0.011a 61.8 ± 0.011b 57.0 ± 0.011b 98.5 ± 0.011b 29.5 ± 0.011b 73.7 ± 0.011b 78.5 ± 0.011b 64.5 ± 0.015b 84.5 ± 0.047b 22.9 ± 0.027a 33.8 ± 0.017a 4.4 ± 0.021a 84.3 ± 0.030b 24.3 ± 0.024b 88.1 ± 0.008b 18.6 ± 0.018b 32.2 ± 0.020b 32.7 ± 0.007b 48.0 ± 0.017b 30.0 ± 0.032b 34.2± 0.009b 32.1 ± 0.021b 18.8 ± 0.017b 12.2 ± 0.031b 5.8 ± 0.027b 17.0 ± 0.013b 15.4 ± 0.013b 27.9 ± 0.013b 19.8 ± 0.010a 47.2 ± 0.001a 39.5 ± 0.055a 53.4 ± 0.016a 27.1 ± 0.020a 41.4 ± 0.001a 38.0 ± 0.030a 63.4 ± 0.001a 32.8 ± 0.011a 41.4 ± 0.017a 26.6 ± 0.011b 78.9 ± 1.001a 45.7 ± 0.008a 80.1 ± 0.312a 87.4 ± 0.002a 42.7 ± 0.013a 75.2 ± 0.033a 44.0 ± 0.010a 58.0 ± 0.001a 74.4 ± 0.012a 82.1 ± 0.024a 53.7 ± 0.001a 67.4 ± 0.009a 53.7 ± 0.001a 52.8 ± 0.004a ND 63.1 ± 0.029a 87.3 ± 0.001a 79.8 ± 0.009a 45.5 ± 0.003a 91.9 ± 0.017a 58.5 ± 0.054a 77.5 ± 0.001a 58.9 ± 0.024a 53.9 ± 0.087a 67.5 ± 0.008a 88.7 ± 0.001a 76.8 ± 0.066a 44.0 ± 0.015a 55.8 ± 0.041a 48.4 ± 0.020a 57.7 ± 0.004a 62.7 ± 0.005a 45.6 ± 0.008a 53.6 ± 0.009a 65.3 ± 0.002a 76.5 ± 0.002a 58.0 ± 0.012a 81.6 ± 0.013a 43.7 ± 0.055a 67.5 ± 0.003a 72.7 ± 0.005a 67.9 ± 0.001a 72.9 ± 0.004a 53.1 ± 0.002a valutazione dell’ attività antiossidante polifenoli 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 control DPPH. RSC (%) HepG2 cellule di epatoblastoma umano A549 cellule di carcinoma bronchiolo-alveolare 80 HepG2 48h A549 24h A549 48h 80 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 5 15 50 75 buccia 5 15 50 75 polpa ICV = Inhibition Cell Vitality 5 15 50 75 seme 5 15 50 75 foglia 5 A549 ICV(%) HepG2 ICV(%) 70 HepG2 24h 0 15 50 75 mg/ml raspo Analisi qualitativa e quantitativa di tutti I metaboliti presenti in un organismo, in un tessuto o in una cellula. articles Olea metab_non int. bucketing.M1 (PCA-X) t[Comp. 2]/t[Comp. 7] Colored according to Obs ID (variety) V 0,10 V V t[7] 0,05 O -0,00 O -0,05 PPR O F PO F FF F P P V V R RO S SS R R SN S NN N N -0,10 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 -0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 t[2] R2X[2] = 0,220839 R2X[7] = 0,0143431 HO COOH Ellipse: Hotelling T2 (0,95) years 0,5 OH O O O HO OH O OH OH OH OH O OH HO O HO OH OH HO O O O OH OH Il metaboloma fornisce un'istantanea della fisiologia di quella cellula, dando informazioni su cosa sta avvenendo nel sistema e definendo il fenotipo biochimico della cellula stessa. OH 50 mg 1.5 mL 1:1 MeOD: phosphate buffer in D2O (TMSP=I.S.) Lyophilized plant material grounded with mortar and pestle in liquid nitrogen Ultrasound assisted extraction (40 min.) Data set 650 µL Centrifuged (13000 rpm; 10 min.) mg composto/100 fresco 3500 3000 DB 2500 LB 2000 PB 1500 VB GB 1000 AB 500 0 Ac. pomolico Ac. pomolico e annurcoico Ac. ursolico Acido ursolico R=H Acido pomolico R=OH Glucosio Saccarosio Flavonoidi totali Acido annurcoico ATTIVITÀ FARMACOLOGICHE dell’OLEUROPEINA •Cardioprotettiva •Antiinfiammatoria •Antitrombotica •Antitumorale •Antimicrobica •Neuroprotettiva •Protettiva contro la steatosi epatica ATTIVITÀ FARMACOLOGICHE OLEOCANTALE IDROSSITIROSOLO VERBASCOSIDE Antiinfiammatorio Inibire processi di carcinogenesi Antiossidante Antiossidante e radical scavenging Antiinfiammatorio Segnali aldeidici Derivati oleuropeina Salella Rotondella Pisciottana Pendolino Leccino Groia FS 17 Frantoio Coratina Biancolina CULTIVAR Biancolina Coratina Frantoio Fs 17 Groia Leccino Pendolino Pisciottana Rotondella Salella Oleuropeina 10,7 22,7 5,8 27,9 5,3 0 5,7 4,4 5,1 8,1 Verbascoside 0 0 0 0 0 0 9,6 0 0 0 Oleocantale 0 9,3 7,0 0 15,2 4,9 13,5 7,7 14,9 8,1 Idrossitirosolo 8,3 13,1 13,6 12,7 4,7 4 9,3 8,2 4,3 20,9 Tirosolo 7,4 3 3,2 4,6 4,1 1,9 4,4 3,5 0 5,1 Catechina 0 0 0 0 1,6 1,0 1,1 0 1,6 0 DHPEA 17 5 7,6 2,2 2,3 4,4 6,1 9,1 4,7 8 Flavoni 6,1 9,5 14,4 4,1 4,4 8,2 11,7 17,3 8,9 15,1 research group Brigida D’Abrosca Monica Scognamiglio Severina Pacifico Assunta Esposito Isolamento e caratterizzazione Metabolomica Bioattività Biodiversità Dottorandi e tesisti del gruppo di Chimica delle Sostanze Naturali del DiSTABiF Altri gruppi di ricerca del DiSTABiF Università di Napoli Federico II Università di Reggio Calabria Scuola Superiore S. Anna di Pisa Università di Bologna Università di Torino CRA-Istituto di Frutticoltura di Caserta CRA-Istituto di Apicoltura di Bologna CRA-Istituto di Cerealicoltura di Foggia Azienda Agricola Sperimentale Regionale “Improsta” (Eboli, SA) US Department of Agriculture – Mississipi (USA) University of Leiden (Olanda) Universidad de Cadiz (Spagna) Universidad de Vigo (Spagna) WALA (Germania)
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