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Tesi etd-02172011-122001

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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
BELLOMO, GUIDO
URN
etd-02172011-122001
Titolo
Diversità genetica di ceppi probiotici di Saccharomyces cerevisiae
Struttura
AGRARIA
Corso di studi
BIOTECNOLOGIE ALIMENTARI
Commissione
relatore Prof. Marco Nuti
relatore D.ssa Monica Agnolucci
correlatore D.ssa Simona Daly
Parole chiave
  • probiotici
  • boulardii
  • cerevisiae
  • diversità
  • genetica
  • saccharomyces
  • proteomica
Data inizio appello
2011-03-14
Disponibilità
parziale
Data di rilascio
2051-03-14
Riassunto analitico
I lieviti sono utilizzati nella produzione di cibi e bevande, nei quali svolgono importanti funzioni tecnologiche conferendo ad essi particolari caratteristiche. Inoltre sono numerosi gli effetti benefici che essi apportano alla salute umana, tra cui l’effetto probiotico. I probiotici sono definiti come “microrganismi viventi che, somministrati in dosi adeguate apportano benefici alla salute dell’ospite”. L’unico lievito del quale sia stata verificata l’azione probiotica è Saccharomyces cerevisiae var. boulardii, utilizzato nella produzione di farmaci che offrono un’importate azione nella prevenzione delle malattie intestinali e nella modulazione della risposta immunitaria. L’appartenenza di questo lievito alla specie Saccharomyces cerevisiae risulta essere di recente scoperta. Per tale ragione è necessario l’utilizzo di tecniche di caratterizzazione a livello di ceppo in grado di poter discriminare tra ceppi di lieviti appartenenti alla medesima specie, come l’analisi del cariotipo, l’analisi di restrizione del DNA mitocondriale, l’AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism PCR), l’amplificazione degli introni del gene mitocondriale COX1 e delle sequenze delta. In questa tesi, sono stati esaminati otto ceppi probiotici Saccharomyces cerevisiae di proprietà dell'Azienda Biotecnologica GNOSIS S.p.a. ed isolati da diverse preparazioni probiotiche commerciali, unitamente a ceppi Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces pastorianus e Dekkera bruxellensis di collezioni microbiche internazionali (ATCC e DBVPG) e del DBPA. Tali ceppi sono stati studiati per la loro diversità genetica utilizzando un approccio interdisciplinare. In particolare sono state utilizzate tecniche molecolari basate sul DNA in grado di discriminare a livello di genere e specie (amplificazione della regione ITS e successiva analisi di restrizione) e successivamente a livello di ceppo (RFLP mt-DNA, amplificazione degli introni del gene COX1), unitamente a metodi proteomici (elettroforesi bidimensionale su gel di poliacrilammide). I risultati ottenuti con le tecniche di caratterizzazione genomica hanno identificato i ceppi probiotici analizzati come un unico ceppo, poichè questi si raggruppavano in un gruppo separato dagli altri ceppi non probiotici di S. cerevisiae. Inoltre, un ceppo in particolare, tra quelli considerati privi di attività probiotica e cioè il ceppo S. cerevisiae M70 (ceppo indigeno isolato dalla vinificazione della Malvasia delle Lipari) è risultato molto vicino dal punto di vista filogenetico agli otto ceppi probiotici. Infatti, la percentuale si similarità risultava essere del 72% in relazione ai profili ottenuti con l’analisi di restrizione del DNA mitocondriale. Il DNA mitocondriale presenta un'organizzazione altamente diversificata come risultato dei riarrangiamenti, dell'accumulo di spaziatori intergenici e dell'accumulo di mutazioni. Nel presente lavoro è stata utilizzata l’amplificazione degli introni del gene mitocondriale COX1, che ha consentito di discriminare a livello di ceppo i lieviti S. cerevisiae ad attività probiotica, che mostravano tra di loro una similarità del 100%. Questa sequenza, sembrerebbe rappresentare un'unità trascrizionale antica e, dunque, un target importante per la discriminazione di microrganismi vicini dal punto di vista filogenetico. I risultati ottenuti dall’analisi dei profili proteici, hanno confermato quanto ottenuto dalle analisi effettuate sul DNA. All’interno della stessa specie si delineavano profili proteici che raggruppavano i ceppi probiotici S. cerevisiae, separandoli dai ceppi non probiotici. L’utilizzo di un approccio proteomico potrebbe consentire di identificare quegli spot proteici ai quali sembrerebbero essere attribuiti gli effetti trofici esercitati dai microrganismi probiotici.
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