• agricoltura eco-simbiotica
• biopeptidi
• carne bovina
• componenti bioattive
• digestione in vitro
• stabilità ossidativa

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di caratterizzare campioni di carne provenienti da allevamenti di razza bovina piemontese con agricoltura eco-simbiotica. Questi sono basati su pascoli ecologici, dove viene rispettata la turnazione dei terreni e non sono utilizzati fertilizzanti chimici, pesticidi né antibiotici ma funghi arbuscolari micorrizici, componente chiave del microbiota del suolo. Gli animali sono nutriti con alimenti prodotti per la quasi totalità dagli allevatori e non sono consentiti insilati, integratori, OGM e sulfamidici.
Nella prima parte della tesi la valutazione è stata fatta su campioni di fesa bovina e sono stati misurati:
- parametri biochimici (contenuto di proteine, lipidi, acidi grassi, minerali, glutatione, perossidazione lipidica, carbonilazione proteica ed enzimi antiossidanti),
- attività anti-aterosclerotica (saggio dei dieni coniugati),
- contaminazione da micotossine (dosaggio della Zearalenone e dei suoi metaboliti),
- stabilità ossidativa dopo sette settimane di congelamento con packaging sottovuoto e non sottovuoto.
I risultati mostrano la presenza di elevate dosi di minerali, e di glutatione nei campioni in studio e l’elevata attività di tutti gli enzimi antiossidanti in esame. Inoltre due indici di stress ossidativo, la perossidazione lipidica e la carbonilazione proteica, sono significativamente più bassi rispetto al range di riferimento.
Inoltre, i risultati mostrano un elevato effetto inibitorio da parte dei campioni di carne nei confronti del processo di ossidazione delle LDL.
La qualità della carne è stata valutata anche mediante dosaggio della Zearalenone e dei suoi principali metaboliti, α-ZOL e β-ZOL.
I risultati ottenuti mostrano l’assenza sia del composto parentale che del metabolita β-ZOL in tutti i campioni analizzati, mentre il metabolita α-ZOL è stato rinvenuto in tutti i campioni, ma in concentrazioni minime.
I parametri ossidativi sono stati misurati anche dopo congelamento per sette settimane con packaging sottovuoto e non sottovuoto.
Nella condizione di sottovuoto, l’elevato contenuto di glutatione e la maggior attività degli enzimi antiossidanti ha permesso di ritardare i normali processi di deterioramento che si manifestano con l’irreversibile ossidazione delle macromolecole della carne, ossia i lipidi e le proteine.
Nella seconda parte della tesi, i campioni di carne sono stati caratterizzati da un punto di vista prettamente nutraceutico ossia mediante l’isolamento e la misura dell’attività di peptidi derivanti dalla digestione in vitro delle proteine.
L’idrolisi enzimatica è stata ottenuta mediante tre passaggi a pH e temperatura controllata, al fine di mimare i tre principali step della digestione. Al termine è stato misurato il grado di idrolisi (DH) e gli idrolisati proteici sono stati separati in frazioni a diverso peso molecolare mediante ultracentrifugazione con MWCO (molecular weight cut-off).
Sulle proteine pre-digerite, gli idrolisati totali e le diverse frazioni, sono state misurate:
- Attività antiossidante con test spettrofotometrici (FRAP, ABTS) e fluorimetrici (ORAC);
- Attività anti-ipertensiva (ACE-inibizione);
- Attività antibatterica (MIC) su cinque diversi ceppi, due gram positivi e tre gram negativi;
- Attività Fe2+-chelante (Ferrozina).
Tutti i risultati sono stati misurati sui mg di proteine presenti nelle frazioni e confrontate con gli estratti proteici non digeriti.
Le analisi hanno dimostrato un elevato effetto antiossidante, anti-ipertensivo, anti-microbico e Fe²⁺-chelante dei peptidi dopo digestione in vitro delle proteine miofibrillari e sarcoplasmatiche rispetto ai campioni non digeriti.
I risultati ottenuti denotano una spiccata qualità della carne in studio, non solo in termini ossidativi ma anche come fonte di composti nutraceutici, quali appunto i peptidi bioattivi.

The main aim of the present work has been to characterize meat samples from piedmontese beef breeding. Such breeding are based on ecological pasture and eco-symbiotic agriculture, since no fertilizers or antibiotics are used but arbuscular mycorrhizal fungi, a key component of soil microbiota. Animals are fed with products almost totally obtained from breeders and no integrators, OGM or sulfamidics are allowed.
In the first part the evaluation was assessed on samples of beef topside and it was measured:
- Biochemical parameters (protein content, lipids, fatty acid composition, minerals, glutathione, lipid peroxidation, protein carbonylation and antioxidant enzymes activity);
- Anti-atherosclerotic activity (conjugate dienes assay),
- Mycotoxin contamination (Zearalenone and its metabolites),
- Oxidative stability after seven weeks of freezing storage with samples vacuum or not
vacuum packaged).
Results showed high levels of minerals and polyinsatured fatty acids in all samples. Moreover, oxidative stress markers such as glutathione, lipid peroxidation, protein carbonylation and enzyme activity of catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxydase are stable.
Results also showed a significant inhibitory effect of meat homogenates on LDL oxidation process, thus demonstrating a strong antioxidant activity in vitro.
Meat quality was evaluated by measuring the concentration of Zearalenone and its metabolites α- ZOL β-ZOL. No level of Zearalenone and β-ZOL were detected while α-ZOL was found in all samples, although in minimal concentration.
Oxidative stress markers were measured after a seven weeks period of freezing storage.
As expected, when samples were packaged not under vacuum, all parameters got worst.
On the contrary, both glutathione content, protein carbonylation, glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities did not change in samples vacuum packaged stored for seven weeks at -20°C.
During the second part of the study, meat samples were analyzed with a nutraceutical approach, namely through the isolation and the activity measurement of bioactive peptides derived from in vitro digestion of meat proteins (sarcoplasmic and myofibrillar proteins).
Enzymatic hydrolysis was obtained with three steps at specific pH and temperature, in order to simulate the principal phases of digestion in vivo. At the end of the process, the degree of hydrolysis (DH) was measured and protein hydrolysates were separated with ultracentrifugation and different molecular weight cut-off (MWCO).
Samples before digestion, total hydrolysates and different fractions were assayed for:
- Antioxidant activity with spectrophotometric (FRAP, ABTS) and fluorimetric tests
(ORAC);
- Anti-hypertensive activity (ACE-inhibition);
- Antimicrobial activity (MIC) on five pathogen strains; - Fe2+-chelating activity (Ferrozine).
All results were measured as mg of proteins and compared with proteins extracts before in vitro digestion.
Data showed a strong antioxidant, ACE-inhibitory, antimicrobial and Fe2+-chelating activity of protein peptides after in vitro digestion of myofibrillar and sarcoplasmic proteins of meat compared with samples before digestion. Best results were observed in the myofibrillar fraction at the lowest molecular weight.