(a sx)

Barbara Benassi

Responsabile di Laboratorio

(a dx)

Maria Pierdomenico

Biologa ricercatrice

ENEA Salute e Ambiente

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Claudia Dellera

Presidente

Gruppo Aromi e Fragranze

MEMBRO DEL COMITATO SCIENTIFICO

di NUTRA HORIZONS ITALIA

Sostenibilità ed economia circolare sono temi dai quali, fortunatamente, qualsiasi tipo di industria, anche quella degli integratori, ormai non può più prescindere. Sfruttare i sottoprodotti delle attività agricole e agroindustriali può avere ripercussioni significative in questo senso.

Il progetto NewTripome, firmato da ENEA (l’Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile), è un esempio virtuoso. Punta infatti a ricavare dagli scarti di coltivazione della pianta e lavorazione del frutto biomolecole attive benefiche per la produzione di integratori ed alimenti nutraceutici.

TKS ha chiesto alle Dott.sse Barbara Benassi e Maria Pierdomenico, responsabili del progetto nel Laboratorio ENEA Salute e Ambiente, di spiegarci meglio in cosa consiste e qual è il suo valore.

Come nasce il progetto e quali sono i gruppi di ricerca coinvolti?

L’idea progettuale nasce un paio di anni fa da una collaborazione interna ENEA tra il nostro Laboratorio Salute e Ambiente ed il Laboratorio di Biotecnologie, con l’obiettivo di caratterizzare e valorizzare, anche in sinergia con realtà aziendali, le proprietà benefiche in ambito salute del melograno e dei suoi prodotti di lavorazione e scarto, consci della grande ricchezza in molecole bioattive contenuta in ogni parte della pianta.

Nella cornice del progetto NewTriPome, noi siamo sempre alla ricerca di partner e aziende che vogliano unirsi a noi nel percorso di valorizzazione, su base scientifica, delle applicazioni del melograno in campo biomedico.

Perché proprio il melograno? 

La melagrana è da sempre considerato un frutto di grande valore in molte aree del Bacino del Mediterraneo, ma non solo dal punto di vista alimentare; è ricco infatti di interessanti biomolecole attive di cui preliminari studi in laboratorio e clinici hanno messo in evidenza le potenziali e promettenti proprietà antimicrobiche, antinfiammatorie ed anche anti-tumorali, che gli hanno valso la definizione di “superfood”. È compito della scienza e della sperimentazione in laboratorio dimostrare l’efficacia reale di tali molecole in diversi ambiti di applicazione biomedica e della protezione della salute.

Cosa è emerso fin ora dai vostri studi?

Dai nostri studi è emerso come alcune molecole contenute nella melagrana, presenti in grandi quantità nei semi rossi (arilli), nella buccia e nelle membrane interne del frutto (quindi anche materiali di scarto), esercitino un potente effetto antinfiammatorio in un modello sperimentale di laboratorio di cellule di fegato umano.

Il fegato è uno dei bersagli di microrganismi patogeni e sottoprodotti batterici provenienti dall’intestino attraverso la vena porta. Un tipico esempio è una tossina di origine batterica, chiamata lipopolisaccaride (indicata con LPS); dall’intestino, può raggiungere il fegato ed indurre uno stato di infiammazione che, se cronicizzato, può portare danni a carico del tessuto epatico.

Nei nostri esperimenti condotti in laboratorio abbiamo dapprima indotto un’infiammazione aggiungendo tale tossina batterica LPS alle cellule; successivamente abbiamo somministrato l’estratto di melagrana per verificare se lo stato di infiammazione subisse un cambiamento nelle cellule di fegato. Il risultato ottenuto è stato molto incoraggiante: l’estratto di melagrana ha ridotto significativamente la produzione ed il rilascio di molecole, chiamate citochine pro-infiammatorie, responsabili dell’infiammazione e dell’aumento di rischio di danno tissutale a livello epatico.

Quanto è importante la caratterizzazione dell’ingrediente? 

E’ fondamentale; senza una caratterizzazione dettagliata della composizione di un ingrediente non si può effettuare nessuna correlazione tra l’assunzione di un alimento, di un estratto, di un integratore etc. e l’effetto sulla salute umana.

Inoltre, un estratto vegetale è costituito da una miscela complessa di molecole bioattive, e l’effetto che noi osserviamo quando trattiamo le cellule in laboratorio è spesso il risultato della sinergia tra le diverse componenti.

Pertanto, è importante conoscere approfonditamente la composizione chimica dell’estratto per poterne studiare in toto le proprietà protettive in ambito salute umana e anche per poterne individuare peculiarità e applicazioni, magari ancora poco conosciute, ma spesso innovative in termini di funzionalità ed efficacia per applicazioni nutraceutiche.

Perché caratterizzare anche gli scarti? Ci sono di solito differenze di proprietà tra il frutto e lo scarto?

E’ importante valorizzare non solo estratti ottenuti da succo o da parti edibili della pianta, ma anche da prodotti di scarto della coltivazione e lavorazione in ambito agro-alimentare del melograno stesso; questo sia perché gli scarti sono matrici ricche di interessanti, e per certi versi ancora inesplorate, biomolecole attive per la salute, sia perché la loro valorizzazione può avere ricadute significative in termini di sostenibilità ed economia circolare, in considerazione del fatto che negli ultimi anni c’è stato un trend in crescita sia nella coltivazione del melograno che nel consumo del frutto e dei suoi derivati.

Ci sono notevoli differenze sia qualitative che quantitative in termini di composizione delle molecole bioattive estratte dal frutto e dai prodotti di scarto. Per questo è fondamentale caratterizzare e valorizzare ogni parte della pianta.

Vengo dalla ricerca scientifica, per me capire il meccanismo alla base delle proprietà di qualsiasi sostanza è fondamentale. Lo è anche per il progetto NewTriPome?

Certamente. La melagrana contiene numerose molecole di differente natura chimica che possono interagire con bersagli cellulari in diversi tessuti, a livello dei quali può esercitare funzioni benefiche specifiche in base all’età, al sesso e alla presenza o meno di condizioni patologiche. Così come per la medicina, anche la nutrizione umana si muove verso il concetto della “personalizzazione” a cui può senz’altro contribuire la conoscenza approfondita della biochimica dell’alimento, dell’ingrediente naturale e del meccanismo d’azione sui cui agisce. È importante pertanto studiare il processo molecolare e cellulare a livello del quale interviene ogni molecola, o mix di molecole, contenute in un estratto, allo scopo di identificare i geni, le proteine, le funzioni cellulari che vengono modulati e che sono responsabili dell’effetto benefico osservato.

Quale valore aggiunto ci sarebbe per un’azienda nel rivogersi al vostro centro?

L’ENEA è una realtà di ricerca e sviluppo già molto vicina al mondo aziendale.

Nel Laboratorio Salute e Ambiente, ci avvaliamo di figure professionali e competenze che consentono di portare avanti una linea di ricerca che punta alla caratterizzazione delle molecole bioattive presenti in matrici vegetali, alla identificazione del ruolo e degli effetti sulla salute umana mediante l’utilizzo integrato di modelli sperimentali computazionali in silico, cellulari in vitro, sia in sistemi 2D, 3D e da biostampa, ed eventualmente in vivo.

Noi offriamo alle aziende il supporto professionale e tecnologico necessario alle prime fasi di caratterizzazione e valorizzazione di un alimento funzionale, di un ingrediente innovativo o di una matrice di scarto; da diversi anni, ad esempio, collaboriamo attivamente con una azienda italiana di nutraceutici interessata alla validazione, basata su solide basi scientifiche, di ingredienti dell’area mediterranea e matrici di scarto. Con loro abbiamo condotto e pubblicato il primo studio proprio sulle proprietà benefiche della melagrana.

Oltre al melograno, sono in corso analisi con altre materie prime? Con quali applicazioni?

Attualmente stiamo portando avanti due progetti per valutare l’effetto sulla salute di altre matrici vegetali.

Un progetto è incentrato allo studio dell’effetto ipoglicemizzante di un estratto di agrumi, ottenuto sia da parti edibili che di scarto della lavorazione, in un modello di laboratorio cellulare di insulino-resistenza.

Il secondo progetto, invece, si focalizza sulla identificazione e valorizzazione delle proprietà benefiche della mucillagine estratta dai cladodi (foglie) del fico d’India, un prodotto di scarto di una pianta tipica del nostro Paese, con notevoli proprietà benefiche; in questo ambito spaziamo dalla caratterizzazione dell’effetto anti-infiammatorio a livello epatico, allo studio delle capacità cicatrizzanti e rigenerative in modelli di laboratorio di pelle, anche se i dati sono ancora preliminari.