Task 1.1 Coordinamento e management (Coordina: ISPA; Durata: M 1-36)
Il coordinamento del progetto NUTR-AGE sarà affidato all’ISPA e include:
– il Coordinamento delle attività scientifiche tra i partner, conformemente ai WP
– il Monitoraggio dei risultati ottenuti per controllare la qualità scientifica dei risultati anche in relazione al progredire dello stato dell’arte da parte dell’intera comunità scientifica.

Task 1.2. Comunicazione dei risultati del progetto tramite eventi quali convegni, seminari e incontri di studio, nonché mediante comunicazione on line e pubblicazioni scientifiche (Coordina: Museo della Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci, Durata 1-36)
In questo WP, grazie alla multidisciplinarietà del personale afferente ai vari istituti avente competenze scientifiche trasversali, tutti i ricercatori saranno coinvolti nella diffusione e nella promozione di innovazioni e informazioni relative al potenziale miglioramento della salute dell’uomo a seguito dei risultati ottenuti dall’attività di ricerca. La diffusione di tali informazioni sarà organizzata secondo le più diffuse e differenti modalità, quali pubblicazioni scientifiche e divulgative, partecipazioni a convegni, seminari e workshop di varia natura ecc, anche in collaborazione con enti locali. Una parte delle attività di comunicazione si fonderanno con la formazione dei giovani grazie alla realizzazione di tesi di laurea e/o di dottorato. Saranno organizzati seminari orientati a un pubblico interessato alle problematiche della nutrizione in età avanzata, agli anziani stessi, aperta a familiari e operatori nel settore dell’assistenza e alimentazione per gli anziani, medici geriatrici e nutrizionisti.
Subtask 1.2.1
Pubblicazioni scientifiche e divulgative, partecipazioni a convegni, seminari e workshop di varia natura ecc, anche in collaborazione con enti locali (ISPA; tutti i partecipanti).
Subtask 1.2.2
Sito web di progetto nel quale, oltre alla consultazione delle banche dati, sarà possibile essere informati sui più recenti risultati scientifici attinenti il miglioramento della salute dell’uomo derivante dalle attività biologiche dei composti funzionali studiati in NUTR-AGE.
Il sito sarà interconnesso con strumenti di divulgazione social (Facebook, Twitter) (ISPA; tutti i partecipanti).
Subtask 1.2.3
Il MUST realizzerà attività, risorse ed eventi di disseminazione rivolti a diversi target (famiglie, adulti, giovani adulti, studenti universitari, ricercatori e professionisti).
In particolare, verranno realizzati brevi video (almeno 5), altamente divulgativi e accessibili, con interventi e interviste a ricercatori e approfondimenti su temi inerenti al progetto.
Verrà sviluppato un programma di incontri, conferenze, eventi tematici, che contribuirà alla diffusione dei temi e dei risultati della ricerca; gli incontri si concentreranno in occasione di momenti pubblici di divulgazione scientifica di grande rilievo, come ad esempio la Notte Europea dei Ricercatori o eventi di public engagement realizzati al Museo.
Il MUST progetterà e svilupperà programmi educativi con focus tematici, pubblici e strumenti diversi, e svilupperà un’attività di ricerca per la realizzazione di un’esposizione legata al tema dell’acqua. (MUST)

Task 1.3 Realizzazione del sito web di Nutr-Age (Coordina: ISPA/ISB; Durata: M 1-36)
Subtask 1.3.1 (ISPA, tutti i partecipanti);
Sarà allestito il sito web illustrativo e riepilogativo del progetto consultabile dai partecipanti al progetto e che prevederà alcune sezioni liberamente consultabili. All’interno del sito web saranno sviluppate sezioni dedicate in grado di accogliere i più recenti dati scientifici attinenti il miglioramento della salute dell’uomo derivante dalle attività biologiche dei composti funzionali studiati (task 1.4 e 1.5) e i pricipali risultati del NUTR-AGE. Il sito sarà interconnesso con strumenti di divulgazione social (Facebook, Twitter) per facilitare la divulgazione dei risultati ad un pubblico più vasto.
Subtask 1.3.2
Verifica delle modalità ottimali per l’armonizzazione, raccolta ed l’inserimento dei dati sul sito web (ISPA, tutti i partecipanti);

Task 1.4 Micro e macronutrienti in alimenti tipici della dieta Mediterranea (Coordina: ISA; Durata: M 1-36)
Subtask 1.4.1
Analisi, raccolta ed inserimento di dati inerenti la composizione nutrizionale (proteine, grassi, carboidrati, minerali, vitamine), profilo biochimico, morfologia e fenologia di alimenti tipici della dieta Mediterranea (IPSP; ISPA; ISAFOM).
Subtask 1.4.2
Raccolta ed inserimento dei dati disponibili in letteratura circa la natura e struttura di metaboliti secondari presenti in prodotti ortofrutticoli e relativi prodotti trasformati ottenuti anche per fermentazione (ISPA, ISAFOM, IPSP).
Subtask 1.4.3
Raccolta dati sul contenuto di Advanced glycation end products (AGEs) in alimenti tipici della Dieta Mediterranea (ISA, ISPA; ISPAAM).

Task 1.5 Correlazione biocomposto/struttura/attività biologica (Coordina: ISA; Durata: M 6-36)
Subtask 1.5.1
Screening e analisi di dati inerenti i macro/microcomposti ad attività anti-aging che abbiano mostrato efficacia in modelli clinici e pre-clinici su malattie neurodegenerative, metaboliche, osteoartritiche, infiammatorie legate all’invecchiamento (ISA, ISPA);
Subtask 1.5.2
Studio dei dati inerenti le correlazioni tra struttura dei biocomposti e loro attività biologica (ISA, ISPA).
Subtask 1.5.3.
Meta-analisi dei pathway metabolici associati agli alimenti tipici della dieta Mediterranea. Individuazione di potenziali marker del metabolismo microbico (ISA, ISPA).

Raccolta e analisi dei dati. Metodi bioinformatici e computazionali per la ricerca in banche dati e le simulazioni molecolari. Pubblicazione e aggiornamento della schede di output di progetto. Organizzazione/partecipazione a eventi di divulgazione, incluso sito web di progetto, pubblicazioni scientifiche.

Task 2.1 Selezione di nuove varietà/genotipi ad alto valore nutrizionale (Coordina IBBR Durata: M 1-24).
Subtask 2.1.1
Selezione di genotipi/specie vegetali (anche sotto-utilizzate o neglette) in base alla presenza di specifici metaboliti secondari di natura fenolica con potenzialità nutraceutiche e caratterizzazione dei principali pathway di biosintesi (ISPA, IPSP; IBBR; IBBA). In particolare saranno studiate vecchie varietà da frutto del centro Sardegna (ISPA); genotipi locali di pomodoro (ISPA), carote (ISPA), canapa (IBBA), Asteraceae, Brassicaceae per la produzione di leafycrops (IBBA); lino (IBBA); piante della macchia mediterranea (mirto, corbezzolo, rosmarino, lentisco) (IPSP); genotipi di cardo (IBBR).
Subtask 2.1.2
Identificazione di genotipi di cereali con migliore qualità e quantità di proteine del seme e migliorato contenuto di antociani (IBBA).

Task 2.2. Screening e identificazione di metaboliti secondari e proteine di origine vegetale e microbica (Coordina: ISPA; Durata: M 1-24)
Subtask 2.2.1
Analisi metabolomiche e identificazione di composti bioattivi appartenenti a diverse classi funzionali in prodotti primari e sotto-prodotti delle filiere alimentari, anche attraverso l’utilizzo di specifiche banche dati (ISPA, ISA; ISB; IBBR, ISPAAM, IPSP, IBBA).
Matrici incluse nello studio: Oli essenziali (per l’azione antimicrobica; ISA, ISB); farina/semi di carruba ricchi in C-glicosidi ad azione inibitrice delle alfa-glicosidasi intestinali umane; farina di zucca ricca in carotenoidi (ISA);
Scarti delle filiere agroalimentari (ISPA, IPSP);
Bacche di Goji (componente polifenolica; ISPA); Mandorle (vitamina E, componente polifenolica; ISPA); Cioccolato nero (lipidi, metaboliti secondari; ISPA); Pomodoro (carotenoidi, ISPA); Lino e canapa (metaboli secondari; IBBA); cereali fermentati (metaboliti secondari, SCFAs, biopeptidi IBBA); piante selvatiche desuete (ISB); Portulaca Oleracea L. (ISAFOM); kiwi e fragola (ISPAAM).
Subtask 2.2.2
Identificazione di metaboliti bioattivi (cioccolato nero, olive fermentate ad alto contenuto di idrossitirosolo, vinacce, etc.) dopo processi di digestione gastro-intestinale e assorbimento in vitro (ISPA);
Subtask 2.2.3
Identificazione e purificazione di metaboliti bioattivi (immuno-modulatori) da batteri probiotici (ISA)

Task 2.3. Estrazione di biocomposti da matrici di origine vegetale/animale/microbica/microalgali/scarti marini ed agroalimentari (Coordina: ISPAAM; Durata: M 1-24)
Subtask 2.3.1
Sviluppo di tecnologie per l’estrazione, la purificazione e la sintesi di molecole bioattive in fase liquida e/o in fase solida (ISA; ISPA, ISPAAM, ISB, IPSP, IBBR);
Matrici vegetali: olive naturalmente fermentate ad elevato contenuto di idrossitirosolo, altri vegetali trasformati, sottoprodotti della filiera olivicola e vitivinicola, piante selvatiche desuete, inulina da cardo (ISPA, ISA, IPSP, ISB, IBBR, ISAFOM).
Matrici animali: uova, latte e loro idrolizzati proteici (ISPAAM); insetti (IPSP; ISPA); sotto-prodotti marini (ISPA, IBBR).
Matrici microbiche/microalghe (IBBR, ISPA)
Subtask 2.3.2
Metodologie chimiche ad alta risoluzione per la caratterizzazione quali/quantitativa di proteine, peptidi e metaboliti secondari ad elevata attività biologica (nLC-ESI-Q-Orbitrap-MS/MS, nLC-ESI-LIT- Orbitrap-MS/MS e LC-ESI-QQQ-MS/MS, PPSQ 33B protein sequencer, nanoHPLC-ESI-MS/MS, GC-MS/MS, spettroscopia di dicroismo circolare, tecniche NMR ad alta risoluzione) (IBBR, ISPAAM, ISPA, ISB).
Subtask 2.3.3
Estrazione di proteine di interesse nutraceutico e determinazione delle attività enzimatiche mediante saggi spettrofotometrici e spettrofluorimetrici. Separazione elettroforetica degli estratti proteici in condizioni denaturanti o native seguita da colorazione per attività mediante substrati specifici.
Studi di stabilità delle attività biologiche dei composti proteici di interesse nutraceutica in diverse condizioni d’uso associate alle matrici alimentari quali pH, temperatura, forza ionica ed emulsionanti mediante tecniche cromatografiche ad alta risoluzione e spettroscopiche (IBBR).

Estrazioni con tecnologie green, analisi sensoriali, metodologie chimiche ad alta e bassa pressione ad alta risoluzione (Untargeted/targetednLC-ESI-Q-Orbitrap-MS/MS e LC-ESI-QQQ-MS/MS; untargetednLC-ESI-LIT-Orbitrap-MS/MS; MALDI-TOF-TOF-MS), GC-MS, sequenziatore di proteine, test su microrganismi, linee cellulari modello e su colture d’organo; metodologie classiche della sintesi in fase liquida e di quella in fase solida, ELISA, saggi di attività, tecniche spettroscopiche (UV/visibile; fluorescenza; dicroismo circolare), risonanza plasmonica superficiale, analisi di espressione genica, tecniche elettroforetiche. Metodologie cromatografiche (HPLC/FPLC).
Real-time PCR, immunofluorescenza, western blot; microscopia confocale/elettronica a scansione; misurazioni di parametri fisiologici su tessuti animali.

Task 3.1 Sviluppo di nuovi alimenti biofortificati (Coordina IPSP Durata: M 1-24).
Subtask 3.1.1.
Messa a punto dei protocolli per applicazione di nuove biotecnologie per l’ottenimento di piante di vite e pomodoro cis-geniche ed editate per incrementare la produzione di polifenoli (IPSP, ISPA); selezione e sviluppo di genotipi di fagiolo biofortificati (a basso contenuto di acido fitico-lpa- e alto contenuto di ferro; IBBA).
Subtask 3.1.2
Messa a punto di protocolli agronomici per incrementare l’accumulo di specifici metaboliti secondari, micronutrienti e microelementi (ISPA, IPSP). In particolare saranno definiti un protocollo di biofortificazione in folati in ortaggi da foglia sottoposti a trattamenti con i precursori del processo biosintetico (es: fenilalanina, acido glutammico) e un protocollo di biofortificazione in zinco in ortaggi da consumo fresco. Saranno condotte valutazioni agronomico-nutrizionali per la quantificazione del contenuto di folati e zinco (ISPA). Biofortificazione di frumento di grano duro con microelementi (Fe, Zn e Se) (ISAFOM). Inoltre, i vegetali biofortificati saranno soggetti a specifiche fermentazioni allo scopo di complementare il processo di biofortificazione iniziato in campo (ISPA)
Subtask 3.1.3
Selezione delle migliori combinazioni di funghi micorrizici – piante di interesse agroalimentare per incrementare il valore nutrizionale; in particolare saranno studiate le migliori associazioni di funghi AM (inoculi monospecie o consorzi di isolati/specie diverse) con diversi genotipi di olivo, rosmarino, e pomodoro (IPSP).
Saranno condotte valutazioni agronomico-nutrizionali per valutare la quantificazione di polifenoli e di altri metaboliti secondari oltre che determinazione di microelementi (IPSP).
Saranno inoltre valutati inoculi microbici in purezza e/o consorzi per la capacità di favorire l’accumulo di microelementi minerali importanti e di composti ad azione antiossidante (IBBA).

Task 3.2. Sviluppo di nuovi alimenti innovativi a base di pre/probiotici (Coordina ISPA Durata: M 6-30)
Subtask 3.2.1.
Studio delle proprietà probiotiche/protecnologiche di microrganismi (batteri) e delle performance di crescita e dei loro metaboliti bioattivi (post-biotici) per applicazioni biotecnologiche negli alimenti (ISPA).
Attività di screening di probiotici resistenti ai principali stress derivanti dai processi di produzione e conservazione degli alimenti funzionali (ISA).
Selezione di ceppi multifunzionali di batteri lattici per la loro capacità di produzione di composti bioattivi (vitamine, acidi grassi a catena corta, acidi organici, composti dotati di attività antiossidante) (ISPA).
Subtask 3.2.2.
Saranno studiati i principali fattori che influenzano la crescita di probiotici ed i meccanismi molecolari alla base dell’interazione tra prebiotici e probiotici selezionati (ISA);
Studio delle interazioni tra ceppi probiotici e matrici (vegetali, frutta e prodotti lattiero-caseari) della dieta mediterranea ricche in componenti bioattive (prebiotici, polifenoli, glucosinolati, fibre, vitamine ecc.) e dell’influenza sulle attività pre/probiotiche e sulla produzione di metaboliti microbici attivi dei processi di trasformazione (ISPA).
Subtask 3.2.3.
Realizzazione di alimenti tradizionali lattiero caseari con ceppi produttori di metaboliti ad attività antiossidante e probiotici vegetali (ricchi di fibre e composti bioattivi) e immunomodulatoria. Saranno anche valutati il mantenimento delle caratteristiche funzionali durante la conservazione e dopo digestione simulata (ISPA).
Realizzazione di “cheeseanalogue” da materie prime di origine vegetale, ed opportunamente addizionate a latte e/o proteine del latte per la preparazione di un surrogato di formaggio che includa fibre, polifenoli ed acidi grassi polinsaturi (ISPA).
Fermentazione di matrici vegetali spontanee e tipiche della dieta mediterranea incluse le leguminose da granella, anche in combinazione tra loro, per la realizzazione di nuove tipologie di alimenti e bevande ricche in composti bioattivi e/o dedicati a specifiche esigenze nutrizionali (ISPA).
Sviluppo di alimenti funzionali (pasta) a base di cereali fermentati, arricchiti in prebiotici, probiotici e post-biotici con funzione antiinfiammatoria, antiossidante ed ipoglicemizzante (IBBA).

Task 3.3 Sviluppo di formulazioni di biocomposti da includere in alimenti funzionali (coordina ISB; Durata: M6-20)
Subtask 3.3.1.
Inclusione di biocomposti selezionati nei WP1-2 in formulazioni progettate per migliorare la stabilità, la biodisponibilità e la shelf-life delle biomolecole da utilizzare per la preparazione di alimenti funzionali. In particolare saranno sviluppati:
-Formulati a base di biopolimeri di natura polisaccaridica opportunamente additivati di composti polifenolici e/o macro e micro elementi essenziali per la realizzazione di alimenti funzionali (ISA; ISPAAM, ISPA); formulati a base di biocomposti di natura proteica/peptidica per la realizzazione di alimenti funzionali (IBBR);
-Liposomi formulati con lipidi naturali e e/o semisintetici per l’inclusione di biocomposti ottenuti da matrici vegetali di piante selvatiche desuete (ISB);
-Nuovi coating agent per carotenoidi/polifenoli, ioni bivalenti, fibra alimentare solubile/insolubile, amino acidi liberi e polipeptidi (ISPAAM);
-Sistemi micro-dispersi (nano e microemulsioni) (ISPAAM, oli essenziali ISB).
Subtask 3.3.2.
Caratterizzazione delle formulazioni preparate, in particolare saranno valutati:
-rapporto biocomposto/componenti della formulazione; (ISB, ISA, ISPAAM)
-stabilità chimica del biocomposto incapsulato rispetto a quello libero mediante protocolli chimico-fisici, modelli in vitro di digestione gastro-intestinale statici e/o dinamici accoppiati a modelli di colture cellulari; (ISB, ISPA, ISPAAM)
-stabilità dell’incapsulamento nel tempo. (ISB, ISA).

Task 3.4 Sviluppo di alimenti funzionali (Coordina: ISPA; Durata: M 6-24)
Subtask 3.4.1.
Valorizzazione di alimenti funzionali tipici della Dieta Mediterranea, quali olive da tavola e varietà locali di ortaggi, mediante l’utilizzo di biotecnologie microbiche (ISPA);
realizzazione e caratterizzazione biologica di nuovi alimenti funzionali a base di malto e luppolo con potenziale effetto positivo nelle patologie cronico-degenerative, a base di carotenoidi della farina di zucca con funzione anti-aging (ISA);
prodotti cerealicoli (paste fresche e pane) arricchiti in polifenoli quali idrossitirosolo, flavonoidi e antocianine (ISPA);
produzione di paste biofortificate con microelementi, Omega-3 (anche mediante l’inclusione di P. oleracea e inulina) e loro caratterizzione chimica (ISAFOM);
Un prodotto da forno contenente farine di fagiolo biofortificato per contenuto e biodisponibilità di Fe e per alto contenuto di inibitore dell’alfa-amilasi con attività ipoglicemizzante (IBBA);
alimenti funzionali a base di farina di sorgo (IBBR).
Subtask 3.4.2.
Studi di bioaccessibilità/biodisponibilità dei biocomposti (polifenoli, carotenoidi) /microelementi (es. Zn) e micronutrienti (es. folati) presenti negli alimenti funzionali e funzionalizzati mediante modelli in vitro di digestione gastro-intestinale statici e/o dinamici accoppiati a modelli di colture cellulari (ISPA)
Subtask 3.4.3.
Caratterizzazione molecolare degli effetti in vitro della componente peptidica gastro-resistente finalizzata alla selezione di healthygrains (ISA)

Task 3.5. Tecniche di preparazioni alimentari sviluppate per preservarele componenti funzionali in piatti da inserire inspecifiche diete (Coordina: ISPA; Durata: M 12-36).
Subtask 3.5.1.
Individuazione degli ingredienti alimentari con caratteristiche nutraceutiche (WP1 e WP2) e sviluppo di tecniche di preparazione/cottura in grado di preservarne al meglio la componente bioattiva degli alimenti funzionali (pane e pasta fresca, vegetali, etc.) (ISPA).
Subtask 3.5.2.
Realizzazione di piatti contenenti alimenti funzionali da inserire in diete specifiche per la prevenzione di malattie neurogenerative ed invecchiamento (ISPA, IN).
Subtask 3.5.3
Valutazione della bioaccessibilità/biodisponibilità e attività biologica delle differenti componenti funzionali presenti nei piatti realizzati (ISPA).

Task 3.6 Consumer test (Coordina: ISAFOM/IBE; Durata: M 6-36)
Subtask 3.6.1.
Realizzazione di consumer test, test sensoriali ed edonistici specifici per la popolazione anziana, per la definizione dell’accettabilità degli alimenti e dei piatti funzionali (IBE, ISPA).
Subtask 3.6.2.
Elaborazione mappe di accettabilità e preferenza ai fini di uno sviluppo adeguato di alimenti biofortificati-funzionali (IBE, ISA);
Subtask 3.6.3.
• Analisi degli stili di vita secondo i principi della consumer neuroscience, anche mediante tecniche di neuromarketing e neurogastrofisica, per proporre l’adozione di stili di vita anti-aging e relative linee guida (IBBA).
• Ricerca del benessere attraverso la permanenza in ambienti naturali (Tranquillity areas mapping) (ISAFOM).

Attività sperimentali in ambiente protetto con tecniche di coltivazione senza suolo. Analisi di attività enzimatiche mediante tecniche spettroscopiche. Analisi trascrizionale mediante qRT-PCR. Analisi bioinformatiche e di network biology. Studio della risposta fisiologica delle piante (scambi gassosi, fluorescenza della clorofilla, analisi dei tessuti mediante ICP e cromatografia); metodologie di biometria vegetale. Biotecnologie microbiche, tecniche di coltura dipendente e indipendente, metodologie omiche e bioinformatiche per analisi ed interpretazione dei dati, tecniche biochimiche per saggi enzimatici. Sistemi di micro-estrazione in fase solida (SPME) accoppiata alla gas cromatografia – spettrometria di massa (GC-MS), sistemi di analisi (FTIR (ATR-NIR), GC, Cromatografia liquida accoppiata a rivelatore UV e a spettrometria di massa (FPLC, HPLC-DAD e UHPLC-MS), modelli sequenziali statici e/o dinamici di digestione gastrointestinale in vitro, modelli in vitro per la valutazione dell’uptake e assorbimento, metodi immunoenzimatici (ELISA), saggi di biologia cellulare/molecolare e biochimica, panel test, indici di qualità degli alimenti, e-nose e/o GC-MS, utilizzo di sistemi di cottura sotto vuoto e/o a bassa temperatura, risonanza plasmonica superficiale; spettroscopia di assorbimento ed emissione, DLS, TEM, SEM e tecniche NMR ad alta risoluzione.Tecniche di neuro-marketing.

Task 4.1. Studio delle principali popolazioni microbiche associate a specifici alimenti/biocomposti in modelli animali ed umani (Coordina: ISPA/IBBA; Durata: M 6-36)
Subtask 4.1.1
Studio della popolazione microbica intestinale umana in relazione alla tipologia ed alla dose di biocomposto/alimento funzionale. A tal proposito, sarà impiegato un sistema modello in grado di simulare in vitro il tratto gastrointestinale umano, al fine di individuare il biocomposto/alimento funzionale e la relativa dose in grado di modulare il microbiota umano (ISPA).
Subtask 4.1.2
Studio dell’effetto di composti bioattivi/alimenti funzionali sul microbiota intestinale di modelli animali. I composti bioattivi e alimenti funzionali (tra cui anche quelli selezionati nell’attività del WP 3) saranno impiegati modelli in vivo (murini e C. elegans) per studiare il loro effetto sul microbiota intestinale, al fine di valutare specifici cambiamenti nella popolazione microbica correlati a specifiche patologie dell’invecchiamento (es. patologie infiammatorie, neurodegenerative). Saranno condotte analisi metagenomiche per lo studio dei principali taxa coinvolti nelle patologie in oggetto (ISA, IBBR, ISPA, IBBA).
Subtask 4.1.3
Analisi meta-tassonomiche per lo studio dei principali taxa (batterici) a livello del microbioma umano/murino mediante approccio di targeted metagenomics, unitamente ad analisi dei principali metaboliti batterici (ISPA, ISA, IBBA).
Subtask 4.1.4
Analisi bioinformatica di pathway metabolici del microbiota associabili alla trasformazione di composti derivanti dalla digestione gastrointestinale e seguente validazione sperimentale. Individuazione di potenziali marker del metabolismo microbico (ISPAAM).
Subtask 4.1.5.
Studio untargeted/targeted delle modifiche molecolari dello specifico alimento/biocomposto prima e dopo l’assunzione (es: piccole molecole derivanti dalla modificazione di catene polipeptidiche e dei metaboliti secondari quali carotenoidi e polifenoli, ISPAAM; SCFAs, IBBA);
Subtask 4.1.6.
Identificazione di marker molecolari volatili rilasciati da feci di soggetti anziani affetti da disbiosi intestinale e sottoposti a diete ricche di biocomposti e/o pre/probiotici (ISPA)
Subtask 4.1.7.
Sviluppo di liposomi funzionalizzati i) con ligandi per riconoscere i profili molecolari associati ai batteri (PAMP) esposti sulla loro parete esterna e ii) con cromofori per generare, in seguito al riconoscimento un segnale ottico. Sarà sviluppata una libreria di liposomi per le varie classi di batteri utile allo studio dello stato di salute del microbiota intestinale (ISB).

Task 4.2 Studio dei processi ossidativi associati all’invecchiamento cellulare (Coordina: ISPAAM; Durata: M 1-24)
Subtask 4.2.1
Valutazione del danno ossidativo mediante analisi di specifici marker su modelli cellulari linfocitari (T e B) in condizioni di stress ossidativo e immunosenescenza, anche mediante la messa a punto e l’utilizzo di biosensori per la quantificazione del NAD ossidato (ISA). Analisi su macrofagi umani per la valutazione del danno ossidativo acuto e cronico mediante misurazione della perossidazione lipidica (MDA) e dei cambiamenti indotti sul DNA (ISB). Saranno inoltre utilizzati ceppi di C. elegans esprimenti specifici marker per la caratterizzazione molecolare dei processi ossidativi a carico di proteine associate all’invecchiamento cellulare (IBBR). L’analisi delle regioni telomerichee dei livelli di espressione delle proteine riparatrici in modelli cellulari permetterà la valutazione dei danni ossidativi al DNA (IBBR).
Subtask 4.2.2.
Studi comparativi e traslazionali per l’identificazione di meccanismi molecolari comuni e conservati coinvolti nel processo di invecchiamento/senescenza in organismi vegetali e animali, per l’identificazione di strategie comuni di riduzione del danno cellulare. (IBBA, ISPAAM).
Subtask 4.2.3.
Studio dei processi ossidativi associati all’invecchiamento cellulare in modelli in vivo. Identificazione di effettori redox correlati alla regolazione/insorgenza di malattie neurodegenerative e metaboliche legate all’invecchiamento mediante approcci integrati di proteomica, biochimica e biologia cellulare in modelli murini (IBBA). Caratterizzazione delle modificazioni post-traduzionali (carbonilazione, glutationilazione, nitrazione, etc) indotte nei bersagli molecolari dei suddetti effettori. Caratterizzazione funzionale di effettori redox e relativi target molecolari mediante saggi di attività in specifiche linee cellulari e misurazioni di parametri fisiologici in modelli animali (ISPAAM).

Task 4.3. Valutazione degli effetti antiossidanti, anti-microbici, anti-infiammatorio, anti/pro-apoptotico, anti-radicalico, anti-tumorale, neuroprotettivo, dei composti bioattivi (Coordina: ISA; Durata: M 1-24)
Subtask 4.3.1.
Caratterizzazione delle attività biologiche dei composti anche incapsulati (proteine/peptidi/metaboliti secondari): analisi delle attività anti-radicaliche, antiossidanti, antimicrobiche, antiinfiammatorie, pro/anti-differenziative, antitumorali, neuroprotettive, di attivazione del sistema cognitivo, citotossiche in modelli cellulari ed animali (C. elegans, murini, umani) (IBBR, ISPA, ISA, ISB, IPSP, IBBA);
Subtask 4.3.2.
Valutazione dell’effetto di biocomposti sulla crescita e il metabolismo di specifici microrganismi benefici (probiotici) e patogeni (batteri, lieviti) (IPSP, ISA, ISB);
Subtask 4.3.3.
Studio della modulazione genica ed individuazione dei meccanismi molecolari associati all’azione delle molecole bioattive (proteine, pepetidi, metaboliti secondari) in modelli cellulari ed animali (ISPAAM, IBBR, ISA, ISPA);
Subtask 4.3.4.
Valutazione (bio)chimica/elettrochimica della capacità antiossidante dei biocomposti (ISPA, IBBA, IBBR).

Task 4.4 Valutazione e validazione in vitro degli effetti antiaging di alimenti (Coordina: ISA; Durata: M 6-36)
Subtask 4.4.1.
Utilizzo di modelli di senescenza cellulare indotti da contaminanti ambientali (metalli pesanti e idrocarburi policiclici aromatici) per la valutazione dell’effetto protettivo di curcuminoidi (ISA);
Subtask 4.4.2.
Utilizzo di modelli di infiammazione acuta o cronica su linee cellulari intestinali, epatiche, dendritiche, macrofagi per lo studio dell’attività immuno-modulatoria, antiinfiammatoria, antiossidante e antimicrobica dei biocomposti purificati (es. idrossitirosolo)/alimenti funzionali (ISA, ISPA, IBBR, IBBA). Analisi di marcatori di interesse, quali telomeri e sirtuine (IBBA, IBBR) e marker dell’ossidazione di DNA mitocondriale, lipidi e proteine (ISB, ISPAAM, IBBR). Caratterizzazione delle modificazioni epigenetiche indotte da alimenti funzionali in colture cellulari specifiche di patologie correlate con l’invecchiamento, mediante lo studio della stabilità dei profili di metilazione del genoma/geni target e dell’espressione dei geni coinvolti nel processo di metilazione e l’accumulo di siRNA e miRNA (IBBA). Valutazione delle capacità anti-infiammatorie di batteri lattici probiotici vitali, non vitali e il loro S-Layer di linee cellulari umane (ISPA).
Subtask 4.4.3.
Verifica degli effetti protettivi nella prevenzione delle principali patologie neurodegenerative e metaboliche (effetti anti-ipertensivi, ipoglicemizzanti, ipocolesterolemizzanti) di alimenti tradizionali funzionali e alimenti funzionalizzati mediante saggi in vitro di bioattivitàe attività enzimatiche (ISPA, IBBA, IBBR).
Subtask 4.4.4.
Valutazione di alimenti con caratteristiche funzionali contenti batteri probiotici vitali e/o non vitali mediante saggi in vitro su modelli cellulari umani dopo digestione. Nel caso di prodotti lattiero-caseari sarà valutato anche l’uptake di calcio e gli effetti sulla calcificazione ossea (ISPA).

Task 4.5 Verifica degli effetti anti-aging in modelli in vivo (Coordina: IBBA; Durata: M 6-36).
Subtask 4.5.1.
Verifica degli effetti protettivi nella prevenzione di malattie metaboliche (steatosi epatica, iperglicemia ed iperlipidemia) di un paio di alimenti tradizionali funzionali o funzionalizzati mediante studi in vivo su un modello murino e analisi biochimico-molecolare sui principali markers delle patologie (IBBR, ISPA, ISA, ISPAAM; IBBA).
Subtask 4.5.2.
Analisi proteomica quantitativa degli estratti proteici dai tessuti di animali sottoposti a differenti piani dietetici (ISPAAM).
Subtask 4.5.3.
Caratterizzazione delle modificazioni epigenetiche specifiche di patologie correlate con l’invecchiamento di alimenti funzionali su modelli animali in vivo (IBBA).

Task 4.6. Analisi e misurazione dei principali marker metabolici (Coordina: ISA; Durata: M 6-36)
Sulla base di concomitanti progetti di ricerca e studi pre-clinici in itinere si valuteranno i seguenti marker predittivi delle specifiche patologie, in differenti tipologie di alimenti:
• 8-isoprostani nelle urine di persone ad elevato rischio cardiometabolico (ISA)
• attività del Plasma Membrane Redox System correlata alla risposta antiossidante in eritrociti di soggetti anziati (ISA)
• VOCs in alito e urine in persone affette da patologie degenerative legate all’invecchiamento (ISA)
• Quantificazione di AGEs in campioni urinari di individui a diverso rischio cardio-metabolico e identificazione dell’effetto protettivo di diete/alimenti sulla produzione di AGEs (ISA)
• Citochine infiammatorie su pazienti affetti da infiammazione cronica intestinale (ISPA, ISA)
• Marker del metabolismo lipidico su pazienti affetti da dislipidemia (ISPA)
• Determinazione su campioni di sangue umano di fattori coinvolti nell’infiammazione, stress ossidativo, disfunzione endoteliale e nell’invecchiamento; valutazione della capacità antiossidante plasmatica (IBBA, IBBR per stress ossidativo).

Sulla base dei risultati ottenuti saranno effettuati studi di correlazione dei dati con le popolazioni analizzate per la definizione di biomarcatori legati alle patologie e gli effetti salutistici delle diete somministrate.

Analisi metagenomiche per la caratterizzazione del microbiota intestinale; analisi metabolomichetargeted/untargeted (Untargeted/targetedLC-ESI-Q-Orbitrap-MS/MS e LC-ESI-QQQ-MS/MS, UntargetednLC-ESI-LIT-Orbitrap-MS/MS, MALDI-TOF-TOF-MS); micro-estrazione in fase solida (SPME)-gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS); analisi bioinformatica per identificazione di pathway metabolici, comparazione di sequenze, e predizione di funzione/interazione molecolare. Integrazione di dati complessi ottenuti (metagenomica e metabolomica) mediante analisi bioinformatiche specifiche quali tecniche di “machine learning” e “network analysis”. Analisi proteomica quantitativa, analisi mediante nLC-ESI-Q-Orbitrap-MS/MS, analisi bioinformatica, saggi enzimatici su cellule, digestione gastrointestinale simulata, studi trascrittomici, saggi di biologia cellulare/molecolare e biochimica per lo studio di pathway metabolici, saggi in vitro su linee cellulari e in vivo su modelli animali, analisi microbiologiche, tecniche spettroscopiche, microscopia confocale, microestrazione in fase solida (SPME)-gascromatografia-spettrometria di massa (GC_MS), risonanza plasmonica superficiale; spettroscopia di assorbimento ed emissione, DLS, TEM e SEM.