The work is part of the project SATIVA 2014 (Mipaaf) carried out by the Department of Agricultural, Forest and Food Sciences of the University of Turin in collaboration with University of Rome Tor Vergata, Faculty of Medicine and Surgery. The main objective is the creation of a technology platform that provides a control system to ensure authenticity, safety and nutritional quality, with traceability system of the chestnut food chain, from the production field to the effects on human health. This research included the development of molecular methods to verify the genetic identity of chestnut traded lots by developing quality markers, in order to protect and valorize C. sativa species. Regarding the genetic characterization, 6 loci cpSSR were analyzed on 74 genotypes of the genus Castanea; a first set of markers able to distinguish samples from different species were selected; in particular two chloroplast markers, which allowed to distinguish the European species C. sativa and C. crenata by chinese species C. mollissima were identified. The research provided the assessment of the effects of the chestnut consumption on modulation of human biological processes, taking into consideration the total antioxidant capacity and total polyphenol content of chestnuts. In particular the organism response to the consumption of chestnut was investigated in a group of 8 persons; the analysis of gene expression before and after the consumption of chestnuts showed a down-regulation of NFkB and a up-regulation of SOD1 and CAT1 in the blood, though not statistically significant levels (p≤0,05) were achieved. The results showed that the consumption of chestnuts determines changes in the transcriptional profile, indicating a probable nutrigenomic effect, modulator of inflammation processes and oxidative stress, to be confirmed with further studies. In relation to the biological processes modulation, particularly those inflammatory, the expression level of the shikimate dehydrogenase, the key enzyme for the synthesis of phenolic compounds and in particular of gallic acid, was analyzed, by RT-qPCR, at different stages of development of the fruits. The results showed a highest expression, statistically significant (p≤0,05), in the early stages of fruit development.
Il lavoro di questa tesi si inserisce nell'ambito del progetto SATIVA 2014 finanziato dal Mipaaf e svolto dal Dipartimento di Scienze Agrarie Forestali e Alimentari dell'Università degli Studi di Torino in collaborazione con l'Università degli studi di Roma Tor Vergata, Facoltà di Medicina e Chirurgia. L'obiettivo generale è la realizzazione di una piattaforma tecnologica che consenta di realizzare un sistema di monitoraggio per garantire autenticità, sicurezza e qualità nutrizionale, con sistemi di tracciabilità dell'intera filiera castanicola, dalla produzione in campo agli effetti sulla salute umana. Questa ricerca ha previsto la messa a punto di metodi di caratterizzazione genetica come base per arrivare al controllo delle partite commercializzate e sviluppare marker di qualità contribuendo alla tutela e valorizzazione della specie C. sativa. Per il lavoro di caratterizzazione, anche se preliminare, sono stati analizzati 6 loci cpSSR su 74 genotipi del genere Castanea. Da questa analisi è stato identificato un primo set di marcatori in grado di distinguere i campioni provenienti dalle diverse specie; in particolare sono stati individuati 2 marcatori cloroplastici che hanno consentito di distinguere la specie europea C. sativa e C. crenata dalla specie cinese C. mollissima. La ricerca ha previsto poi la valutazione degli effetti dell'alimento castagna sulla modulazione di processi biologici a livello umano tramite prelievi di campione di sangue prima e dopo consumo di castagne tenendo in considerazione la capacità antiossidante e il contenuto in polifenoli del prodotto. In particolare, si è studiata la risposta dell'organismo al consumo di castagna in un gruppo di 8 persone di cui sono stati misurati i parametri corporei ed analizzati gli mRNA del sangue; dall'analisi dell'espressione genica tra prima e dopo il consumo di castagne si è evidenziata una down-regolazione del gene NF-kB e una up-regolazione dei geni SOD1 e CAT1 nel sangue, anche se non sono stati raggiunti livelli statisticamente significativi (p≤0,05). I risultati hanno evidenziato che il consumo di castagne determina delle variazioni nel profilo trascrizionale, indicando un probabile effetto nutrigenomico modulatore dei processi di infiammazione e di stress ossidativo, da confermare con ulteriori studi. In relazione al discorso sulla modulazione dei processi biologici, in particolar modo di quelli infiammatori, è stata analizzata, tramite RT-qPCR, nelle diverse fasi di sviluppo della castagna l'espressione genica, della scichimato deidrogenasi, enzima chiave per la sintesi dei composti fenolici ed in particolare dell'acido gallico. I risultati hanno evidenziato un'elevata espressione negli stadi iniziali di sviluppo del frutto.
Analisi molecolari e nutrizionali per definire il valore nutraceutico della castagna e tutelare le produzioni europee
TALOTTA, FEDERICA
2013/2014
Abstract
Il lavoro di questa tesi si inserisce nell'ambito del progetto SATIVA 2014 finanziato dal Mipaaf e svolto dal Dipartimento di Scienze Agrarie Forestali e Alimentari dell'Università degli Studi di Torino in collaborazione con l'Università degli studi di Roma Tor Vergata, Facoltà di Medicina e Chirurgia. L'obiettivo generale è la realizzazione di una piattaforma tecnologica che consenta di realizzare un sistema di monitoraggio per garantire autenticità, sicurezza e qualità nutrizionale, con sistemi di tracciabilità dell'intera filiera castanicola, dalla produzione in campo agli effetti sulla salute umana. Questa ricerca ha previsto la messa a punto di metodi di caratterizzazione genetica come base per arrivare al controllo delle partite commercializzate e sviluppare marker di qualità contribuendo alla tutela e valorizzazione della specie C. sativa. Per il lavoro di caratterizzazione, anche se preliminare, sono stati analizzati 6 loci cpSSR su 74 genotipi del genere Castanea. Da questa analisi è stato identificato un primo set di marcatori in grado di distinguere i campioni provenienti dalle diverse specie; in particolare sono stati individuati 2 marcatori cloroplastici che hanno consentito di distinguere la specie europea C. sativa e C. crenata dalla specie cinese C. mollissima. La ricerca ha previsto poi la valutazione degli effetti dell'alimento castagna sulla modulazione di processi biologici a livello umano tramite prelievi di campione di sangue prima e dopo consumo di castagne tenendo in considerazione la capacità antiossidante e il contenuto in polifenoli del prodotto. In particolare, si è studiata la risposta dell'organismo al consumo di castagna in un gruppo di 8 persone di cui sono stati misurati i parametri corporei ed analizzati gli mRNA del sangue; dall'analisi dell'espressione genica tra prima e dopo il consumo di castagne si è evidenziata una down-regolazione del gene NF-kB e una up-regolazione dei geni SOD1 e CAT1 nel sangue, anche se non sono stati raggiunti livelli statisticamente significativi (p≤0,05). I risultati hanno evidenziato che il consumo di castagne determina delle variazioni nel profilo trascrizionale, indicando un probabile effetto nutrigenomico modulatore dei processi di infiammazione e di stress ossidativo, da confermare con ulteriori studi. In relazione al discorso sulla modulazione dei processi biologici, in particolar modo di quelli infiammatori, è stata analizzata, tramite RT-qPCR, nelle diverse fasi di sviluppo della castagna l'espressione genica, della scichimato deidrogenasi, enzima chiave per la sintesi dei composti fenolici ed in particolare dell'acido gallico. I risultati hanno evidenziato un'elevata espressione negli stadi iniziali di sviluppo del frutto.| File | Dimensione | Formato | |
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