In questa unità è studiata la componente proteica degli alimenti utilizzando due differenti metodologie:

• Proteomica (linea 1)
  
• Immunochimica (linea 2).

L'attività di ricerca, nel suo complesso, è finalizzata alla identificazione di nuovi indicatori di qualità, di genuinità e di tipicità ed allo sviluppo di nuove metodiche analitiche per garantire la sicurezza e per consentire la tracciabilità dei prodotti alimentari.

Staff: Dr.ssa Simonetta Caira, Dr.ssa Olga Fierro, Dr. Gianfranco Mamone, Dr. Gianluca Picariello.

Contratti di Ricerca: Dott.ssa Maria Grazia Calabrese (Dottorato di ricerca), Dott.ssa Annunziata Nappo (Contratto di ricerca).

Obiettivi: Questo gruppo opera nel campo della ricerca nutrizionale e della tecnologia alimentare. Tra gli obiettivi principali della ricerca figurano la qualità e la validità nutrizionale della produzione alimentare e la messa a punto di nuove tecnologie nel settore agro-alimentare. Le aree di ricerca spaziano dalle tecnologie alimentari propriamente dette fino al controllo di qualità, mediante l'uso di tecniche innovative quali la spettrometria di massa accoppiate con tecniche cromatografiche e tecniche elettroforetiche mono e bi-dimesionale e tecniche analitiche biochimiche classiche. Inoltre lo studio delle varie componenti di un alimento definisce i margini d'intervento nel miglioramento dei processi tecnologici di produzione. In tal senso viene studiato l'effetto del trattamento tecnologico sulle proteine degli alimenti di origine animale e vegetale, essenzialmente latte e derivati, cereali e carni.

Attività di ricerca:

* Questo gruppo è coinvolto nello studio e caratterizzazione delle proteine del latte e delle loro modifiche post-traduzionali. Recentemente è stato sviluppato un approccio per la determinazione delle diverse forme fosforilate e glicosilate delle caseine mediante un approccio combinato di elettroforesi bidimensionale e spettrometria di massa. L'interesse è volto alla determinazione qualitativa e quantitativa delle caseine, parametro correlato alla qualità del latte e dei suoi derivati.

* Il gruppo ha inoltre esperienza nello studio delle proteine del glutine da farine di grano tenero e duro; l'interesse di ricerca in tal senso è volto sia allo studio delle proprietà tecnologiche che all'identificazione di sequenze peptidiche tossiche per i soggetti celiaci mediante tecniche di spettrometria di massa.

* Sono stati caratterizzati marcatori proteici del grado di maturazione delle carni, in prosciutti ed insaccati mediante tecniche di studio proteomiche.

* Il gruppo di ricerca ha esperienza nella sintesi e caratterizzazione di metaboliti bioattivi a potenziale azione farmacologica, e di sequenze peptidiche antigeniche, anche con incorporazione di amminoacidi innaturali, utilizzabili nelle produzione di anticorpi in animali ospiti.

* Il gruppo conduce studi sull'azione dei batteri lattici nella maturazione dei prodotti caseari e conseguente produzione di peptidi bioattivi, sulla struttura e sull'effetto delle proteasi della parete batterica, mediante analisi proteomica.

Selezione Pubblicazioni: 1999-2003

A. Cereda, F. Forlani, S. Iametti, R. Bernhardt, P. Ferranti, G. Picariello, S. Pagani, F. Bonomi. Molecular recognition between Azotobacter vinelandii rhodanese and a sulfur acceptor protein.

Biol. Chem., in press

Mamone G, Caira S, Garro G, Nicolai A, Ferranti P, Picariello G, Malorni A, Chianese L, Addeo F.Casein phosphoproteome: identification of phosphoproteins by combined mass spectrometry and two-dimensional gel electrophoresis.

Electrophoresis. 2003 Aug;24(16):2824-37.

Caira S, Ferranti P, Gatti M, Fornasari ME, Barone F, Lilla S, Mucchetti G, Picariello G, Chianese L, Neviani E, Addeo F. Synthetic peptides as substrate for assaying the proteolytic activity of Lactobacillus helveticus.

J Dairy Res. 2003 Aug;70(3):315-25.

Dettin M, Ferranti P, Scarinci C, Picariello G, Di Bello C. Is the V3 loop involved in HIV binding to CD4?

Biochemistry. 2003 Aug 5;42(30):9007-12

Lilla S, Caira S, Ferranti P, Addeo F. Mass spectrometric characterisation of proteins in rennet and in chymosin-based milk-clotting preparations.

Rapid Commun Mass Spectrom. 2001;15(13):1101-12.

Basile A, Ferranti P, Pocsfalvi G, Mamone G, Miraglia N, Caira S, Ambrosi L, Soleo L, Sannolo N, Malorni A. A novel approach for identification and measurement of hemoglobin adducts with 1,2,3,4-diepoxybutane by liquid chromatography/electrospray ionisation mass spectrometry and matrix-assisted laser desorption/ionisation tandem mass spectrometry.

Rapid Commun Mass Spectrom. 2001;15(8):527-40.

Metafora V, Franco P, Massa O, Morelli F, Stiuso P, Ferranti P, Mamone G, Malorni A, Stoppelli MP, Metafora S. Phosphorylation of seminal vesicle protein IV on Ser58 enhances its peroxidase-stimulating activity.

Eur J Biochem. 2001 Jul;268(13):3858-69.

Ferranti P, Mamone G, Malorni A. Preparation and mass spectrometric analysis of S-nitrosohemoglobin.

Methods Mol Biol. 2000;146:147-65

Mamone G, Ferranti P, Chianese L, Scafuri L, Addeo F. Qualitative and quantitative analysis of wheat gluten proteins by liquid chromatography and electrospray mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom. 2000;14(10):897-904.

Evidente A, Sparapano L, Fierro O, Bruno G, Motta A. Sapinofuranones A and B, two new 2(3H)-dihydrofuranones produced by sphaeropsis sapinea, a common pathogen of conifers. J. Nat. Prod. 1999 Feb; 62(2):253-6.

Staff: Dr. Rosa Pizzano

Contratti di Ricerca: Dr. Carla Manzo (Dottorato di Ricerca)

Gli alimenti hanno una struttura molto complessa: la loro consistenza può variare da liquida a pastosa, da solida a polverulenta, e, per quanto riguarda la loro composizione, gli ingredienti utilizzati possono aver subito una enorme varietà di trattamenti termici o provenire da differenti procedure di estrazione. Inoltre, altre modificazioni chimiche possono aver luogo nel prodotto finito e confezionato, in dipendenza dalle condizioni di impacchettamento e/o di conservazione. A causa della complessità delle matrici, lo sviluppo di metodiche immunochimiche per l'analisi degli alimenti richiede, nella maggior parte dei casi, la disponibilità di anticorpi "su misura" come reagenti. Il nostro approccio analitico è basato sull'uso di anticorpi antipeptidi, a specificità predeterminata verso substrutture proteiche, allo stato nativo o modificate chimicamente, opportunamente scelte per il particolare scopo prefissato. Tale strategia è stata sperimentata con successo nella soluzione di problematiche relative all'analisi di latte e formaggi. Combinando infatti tecniche immunochimiche che utilizzano anticorpi antipeptidi con i metodi biochimici tradizionali sono state messe a punto nuove procedure analitiche per:

a) caratterizzare la componente proteica di un prodotto genuino e distinguerlo da uno adulterato (1,3,5);

b) identificare in prodotti lattiero-caseari marcatori di natura proteica correlati alla tecnologia di produzione (2,4,6,7);

c) individuare le specie proteiche implicate nelle allergie al latte e prodotti correlati (risultati in corso di pubblicazione);

d) seguire la formazione di peptidi bioattivi durante la proteolisi enzimatica nel corso della maturazione dei formaggi (risultati in corso di pubblicazione).

Pubblicazioni citate:

1. PIZZANO R., NICOLAI M.A., ADDEO F.

Antipeptide antibodies as analytical tools to discriminate among bovine alfa s1-casein components

J. Agric. Food Chem. 46, 766-771 (1998)

2. PIZZANO R., NICOLAI M.A., SICILIANO R., ADDEO F.

Specific detection of the Amadori compounds in milk by using polyclonal antibodies raised against a lactosylated peptide

J. Agric. Food Chem. 46, 5373-5379 (1998)

3. PIZZANO R., NICOLAI M.A., ADDEO F.

Antipeptide antibodies in milk and cheese analysis

in "Recent Research Developments in Agricultural and Food Chemistry", Pandalai S. G. ed., Research Signpost, Trivandrum, India, Vol. 3, 403-412 (1999)

4. PIZZANO R., NICOLAI M.A., PADOVANO P., FERRANTI P., BARONE F., ADDEO F.

Immunochemical evaluation of bovine beta-casein and its 1-28 phosphopeptide in cheese during ripening

J. Agric. Food Chem. 48, 4555-4560 (2000)

5. FERRANTI P., PIZZANO R., GARRO G., CAIRA S., CHIANESE L., ADDEO F.

Mass spectrometry-based procedure for the identification of ovine casein heterogeneity

J. Dairy Res. 68, 35-51 (2001)

6. PIZZANO R., NICOLAI M.A., CHIANESE L., ADDEO F.

Detection of plasmin-mediated beta-casein hydrolysis in milk and cheese through immunochemical techniques

in "Recent Research Developments in Agricultural and Food Chemistry", Pandalai S. G. ed., Research Signpost, Trivandrum, India, Vol. 5, 191-199 (2001)

7. PIZZANO R., NICOLAI M.A., SICILIANO R., MANZO C., ADDEO F.

Immunochemical Detection of Formylated Gamma 2-Casein in Cheese

J. Agric. Food Chem. (submitted, 2003)

Progetti in corso:

GEFORPASTA: volto all'individuazione di marcatori molecolari dei danni termici subiti dalle proteine del latte al fine di sviluppare rapide metodiche per la rivelazione di frodi alimentari nel settore lattiero-caseario.

SIFORTI: finalizzato alla determinazione qualitativa e quantitativa di tossine di origine batterica nei prodotti di trasformazione del latte mediante tecniche immunochimiche e tecniche di spettrometria di massa.

http://www.pnragrobio.unina.it

Collaborazioni:

Dipartimento di Scienza degli Alimenti - Università "Federico II", Portici (NAPOLI)

Dipartimento Di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano

Dipartimento di Processi Chimici per l'Ingegneria, Università degli Studi di Padova

Menarini Ricerche S.p.A. Pomezia (Roma)

Amylum Group, Aalst, Belgium