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Titolo della tecnologia:

Modelli di digestione gastro-intestinale per il monitoraggio di molecole bioattive: applicazioni in campo alimentare

# Scheda: 
69
Italian
Data Sottomissione: 
03/2014
Descrizione della tecnologia 

L’obiettivo primario consiste nella simulazione dell’intero processo di digestione gastrointestinale allo scopo di disporre di un sistema predittivo di assorbimento intestinale nell’uomo.

Un aspetto importante per molecole di derivazione alimentare d’interesse salutistico è quello della biotrasformazione che è strettamente correlato alla biodisponibilità, uno dei parametri essenziali in farmacocinetica. Diversi fattori la condizionano, alcuni tra i più importanti sono le proprietà fisiche dalla molecola, la via di somministrazione, la resistenza gastrointestinale, il tasso di metabolismo e le interazioni con altri molecole.

Per proteine e peptidi con presunte proprietà bioattive, è indispensabile valutare preliminarmente parametri quali la gastro-resistenza, l’effettiva capacità di produzione in vitro delle sequenze criptiche e il tasso di assorbimento intestinale. In quest’ottica, gli obiettivi delle tecnologie sviluppate sono lo studio (A) della gastro-resistenza, (B) dell’up-take intestinale e (C) della bio-trasformazione in vitro, obiettivo quest’ultimo, finalizzato all’identificazione di peptidi naturali in grado di resistere alla digestione gastrointestinale e, quindi, di permeare l’epitelio intestinale.

A tal fine sono stati sviluppati modelli sequenziali di digestione/assorbimento in vitro che impiegano monolayer di cellule Caco-2 differenziate su setti porosi opportunamente pretrattati che simulano l’epitelio intestinale. Il sistema sperimentale utilizzato, accoppiando la sensibilità di metodiche analitiche quali la spettrometria di massa e sistemi cromatografici HPLC all’ergonomicità dei sistemi cellulari in vitro consente di avere preziose informazioni sul “fato metabolico” di sequenze potenzialmente bioattive.

Caratteristiche e Vantaggi 

Il sistema è stato sviluppato ottimizzando le condizioni di digestione in vitro e di adesione delle cellule mediante funzionalizzazione di supporti porosi e valutando numerosi marcatori d’integrità e differenziamento cellulare. Accoppiando la sensibilità delle metodiche analitiche della spettrometria di massa (MALDI-TOF e LC-ESI-MS/MS) e l’ergonomicità dei sistemi cellulari in vitro è possibile ottenere fondamentali informazioni sul “fato metabolico” di sequenze potenzialmente bioattive e in particolare di:

  • valutare la sopravvivenza dei peptidi funzionali selezionati ai processi di digestione gastrointestinale;
  • valutare l’assorbimento differenziale di peptidi funzionali derivanti dai diversi processi di trasformazione;
  • valutare potenziali trasformazioni a carico dei peptidi in oggetto derivanti dal processo di up-take e trasporto trans-luminare.
  • valutare la capacità di trasporto di importanti micronutrienti (es. microelementi) da parte di specifici peptidi.

Un ulteriore campo applicativo riguarda la resistenza alla digestione e la capacità di permeazione intestinale di alcuni peptidi che hanno, pertanto, la possibilità di entrare in contatto con il GALT ed esercitare effetti anti-nutrizionali (es.epitopi immunogenici).

L’identificazione di queste sequenze è propedeutica alla progettazione di strategie (bio)tecnologiche di rimozione/inattivazione che consentano di migliorare la tollerabilità degli alimenti.

Stadio di sviluppo della tecnologia/prodotto 
TRL: 
4
Tecnologia brevettabile 
No
Proprietà Intellettuale
Tecnologia Brevettata: 
No
Pubblicità della tecnologia
Pubblicata: 
Si
Licensing out: 
No
Validazione tecnologica/Dimostrazione
Validazione Interna: 
Si
Validazione esterna: 
No
Validazioni Caratteristiche funzionali
Esistenza di un prototipo: 
No
Informazioni significative
Esistono informazioni significative e verificabili su 
Posizionamento nel mercato 
Tecnologia trasferibile al mercato
Tecnologia trasferibile al mercato: 
Quasi - Necessità di ulteriori sviluppi della ricerca

Accordo per ulteriori Progetti di Ricerca Industriali e Innovazione Tecnlogica