Individuazione, estrazione e separazione di molecole bioattive da organismi marini.

L’estrazione di composti bioattivi da organismi marini animali e vegetali sta ricevendo notevoli attenzioni, grazie al fatto che molecole utili per la salute e la cosmetica continuano ad essere identificati ed isolati. L’individuazione e la separazione delle molecole rappresentano le fasi cruciali del processo, per il quale sono indispensabili conoscenze approfondite sull’ecologia delle specie, sui processi di separazione e sulla biochimica delle molecole target, nonché attrezzature e strumentazioni avanzate, che consentano di ottimizzare le rese, riducendo tempi e costi d’analisi. Alghe, piante, invertebrati e vertebrati marini, nonché scarti della lavorazione del pescato posseggono notevoli potenzialità come fonti di molecole d’interesse, quali peptidi, acidi grassi, antiossidanti, metaboliti bioattivi, molecole dalle svariate azioni farmacologiche. Nello studio proposto, alla luce di attività di ricerca condotte da alcuni anni presso la sezione di biochimica marina del Dipartimento di Scienze Biochimiche, l’attenzione sarà focalizzata sulla possibilità d’impiego di organismi marini animali e vegetali come fonte di composti bioattivi, in particolare acidi grassi polinsaturi (PUFA) essenziali della serie omega-3 e antiossidanti di natura lipidica. Lo studio avrà come oggetto: scarti della lavorazione di pesci e crostacei marini raccolti da impianti di trasformazione della provincia di Trapani per l’estrazione di PUFA e carotenoidi e specie algali autoctone, mai studiate a tal proposito, per l’individuazione e la separazione di antiossidanti, precedentemente individuati in specie congenere. La ricerca sarà sviluppata grazie alla presenza, presso i laboratori del dipartimento, di strumentazioni recentemente acquistate, grazie a finanziamenti della Regione Sicilia, erogati su un progetto (LARA) finalizzato alla realizzazione di un Laboratorio a Rete sulle risorse Acquatiche, avente come obiettivo lo sfruttamento sostenibile delle risorse marine. Tra gli strumenti finalizzati a tale attività, di cui si è dotato il dipartimento, ci sono impianti per la separazione con fluidi supercritici (SFE) di frazioni d’interesse da differenti matrici marine, sistemi di filtrazione a biomembrane, cromatografi (gas-massa GMCS e cromatografia liquida ad alta pressione con rivelatore diode-array HPLC-DAD), polarografo per analisi di metalli pesanti e oligoelementi, spettrofotometro nel vicino infrarosso (NIRS) per l’analisi non distruttiva della composizione dei campioni. Con tali strumentazioni, già messe a punto in dipartimento, verranno sviluppati protocolli di analisi ad hoc per le matrici individuate, consentendo di evidenziare nuove potenzialità di utilizzo di organismi marini autoctoni come fonte di PUFA, antiossidanti, peptidi, molecole bioattive e preziosi oligoelementi.

Alghe, piante, invertebrati e vertebrati marini, nonché scarti della lavorazione del pescato, stanno continuamente rivelando le loro innumerevoli potenzialità come substrati di partenza da cui ottenere molecole d’interesse quali peptidi, acidi grassi, antiossidanti, metaboliti bioattivi, molecole dalle svariate azioni farmacologiche. Nello studio proposto, alla luce di attività di ricerca condotte da un paio d’anni presso il Dipartimento di Scienze Biochimiche, l’attenzione sarà focalizzata sulla possibilità d’impiego di organismi marini animali e vegetali come fonte di composti bioattivi, in particolare acidi grassi polinsaturi (PUFA) essenziali della serie omega-3 e antiossidanti di natura lipidica, attraverso tecniche di estrazione e separazione e analisi qualitativa di tipo cromatografico. Le tecniche di estrazione e separazione verranno selezionate sulla base della natura delle molecole di interesse, sviluppando protocolli sperimentali sempre più selettivi per le matrici di volta in volta analizzate. Lo studio del profilo chimico delle fonti, la presenza di composti d’interesse, o di eventuali inquinanti, la valutazione delle rese, serviranno a restituire informazioni generali sulle potenzialità delle specie studiate come fonti da cui estrarre e separare molecole bioattive. Sinteticamente, tra gli obiettivi del progetto vi sono: individuazione e reperimento di matrici animali e vegetali per l’estrazione di sostanze biologicamente attive; valutazione del profilo lipidico delle matrici; individuazione di molecole bioattive, messa a punto delle fasi di estrazione con SFE; valutazione delle rese dei processi di estrazione.