• alimenti funzionali
• attività anti-infiammatoria
• attività antiossidante
• biostimolanti
• Cannabis sativa L.
• composti bioattivi
• germinazione
• polline d'api

Riassunto

In questo elaborato di tesi è stata svolta l’analisi bio-funzionale e la caratterizzazione nutraceutica di germogli di Cannabis sativa L. e del polline d’api poliflora di San Rossore (PI). I germogli di canapa sono stati ottenuti da prove di germinazione in condizioni standard e di arricchimento. Per quest’ultime sono stati impiegati la microalga Chlorella sp. ceppo C2 e il batterio CAN-S11, isolato dai semi di canapa, come ammendanti naturali per stimolare la germinazione e aumentare, possibilmente, il contenuto fitochimico e le proprietà antiossidanti dei germogli. Sui germogli di canapa e sul polline d’api poliflora sono state condotte analisi nutraceutiche per valutarne il profilo fitochimico e studiarne l’attività antiossidante. Inoltre, è stato valutato il potenziale effetto anti-infiammatorio del polline d’api sulla linea cellulare di adenocarcinoma di colon umano HT-29, esposta per 4 e 24 ore a stimolo infiammatorio indotto dal fattore di necrosi tumorale TNFα.
Attraverso l’analisi della composizione fitochimica degli estratti dei germogli di canapa è stata dimostrata la presenza di composti bioattivi dalle note proprietà antiossidanti, quali polifenoli e flavonoidi, mentre nel polline d’api sono stati dosati polifenoli, flavonoidi, flavonoli, antocianine monomeriche e carotenoidi. Sono stati eseguiti saggi in vitro (DPPH, ABTS, FRAP, ORAC e attività Fe-chelante) mediante i quali è stata osservata una buona attività antiossidante e capacità di scavenging dei radicali liberi per entrambi i campioni. Nel dettaglio, per i germogli di canapa ottenuti dai trattamenti che prevedevano l’impiego di biomassa microalgale secca C2 e del batterio CAN-S11, è stato osservato un aumento significativo dei composti fenolici e una maggiore attività antiossidante e anti-radicalica. L’estratto di polline d’api, invece, non ha mostrato effetti citotossici (vitalità cellulare > 80%) e ha ridotto l’espressione dei geni IL-8, COX-2 e ICAM-1, up-regolati dal TNFα, mostrando un discreto effetto anti-infiammatorio.
In conclusione, l’impiego di microorganismi PGP (Plant Growth Promoting) è risultato efficace nel promuovere lo sviluppo dei germogli di canapa e aumentarne il contenuto fitochimico e l’attività antiossidante. Per quanto riguarda il polline d’api poliflora della Tenuta di San Rossore, data la ricchezza in composti bioattivi, può essere considerato un alimento completo e funzionale, capace di esercitare una buona attività antiossidante e un discreto effetto anti-infiammatorio.

Abstract

In the present thesis, Cannabis sativa L. sprouts and polyfloral bee pollen (harvested in San Rossore, PI) were analyzed and characterized. Hemp sprouts were obtained by germination tests under standard and enrichment conditions. The microalgal strain Chlorella sp. C2 and the bacterium CAN-S11, isolated from hemp seeds, were used as biostimulants for germination and, possibly, to increase the sprouts’ phytochemical content and antioxidant properties. Hemp sprouts and polyfloral bee pollen’s phytochemical profile and antioxidant activity were evaluated. In addition, the potential anti-inflammatory effect of bee pollen on the human colon adenocarcinoma cell line HT-29, exposed for 4 and 24 hours to tumor necrosis factor TNFα, was assessed.
Antioxidant bioactive compounds such as polyphenols and flavonoids were detected in hemp sprout extracts, while polyphenols, flavonoids, flavonols, monomeric anthocyanins, and carotenoids were measured in the bee pollen extract.
Good antioxidant activity and free radical scavenging capacity for both samples were detected by in vitro assays (DPPH, ABTS, FRAP, ORAC, and Fe-chelating activity). In detail, a significant increase in phenolic compounds and greater antioxidant and anti-radical activity was observed for hemp sprouts obtained from the treatments with dry microalgal biomass C2 and the bacterium CAN-S11. Bee pollen extract, on the other hand, did not show cytotoxic effects (cell viability > 80%) and reduced the expression of IL-8, COX-2, and ICAM-1, up-regulated by TNFα, showing fair anti-inflammatory effects.
In conclusion, PGP (Plant Growth Promoting) microorganisms might represent a good strategy to promote the development of hemp sprouts and increase their phytochemical content and antioxidant activity. Besides, the polyfloral bee pollen of San Rossore (PI), rich in bioactive compounds, can be considered a complete and functional food with good antioxidant activity and a fairly good anti-inflammatory effect.