Sirangelo T.M.

Biotecnologie dei microrganismi: uno sguardo alle tecniche microbiche applicate agli alimenti

Rivista : Anno 46/Numero 3
Autori/Authors : Sirangelo T.M.

Sommario

L’alimentazione costituisce uno dei più ampi e più antichi campi di applicazione delle biotecnologie microbiche. La trasformazione spontanea, con fini conservativi, delle materie prime alimentari da parte dei microrganismi generalmente presenti nell’ambiente, ha preceduto la pratica stessa della cottura dei cibi. Ancora oggi molti alimenti di uso comune sono conservati, prodotti o migliorati grazie all’azione diretta dei microrganismi. Le biotecnologie microbiche possono oggi intervenire in molti modi, estendendo le potenzialità applicative della conservazione degli alimenti per via fermentativa. La selezione e conservazione degli starters ne è forse il più importante esempio. In questo articolo, dopo una breve panoramica su tali biotecnologie e sui principali microrganismi di interesse in questo campo, ci si sofferma sulle metodiche più usate per l’identificazione batterica e per lo studio dei processi dinamici che coinvolgono il microbiota degli alimenti. Quindi, ci si focalizza sui prodotti alimentari più deperibili.

Abstract

Nutrition represents one of the widest and oldest microbial biotechnologies application fields. The spontaneous transformation of raw materials by microorganisms generally found in the environment, with preservation purposes, came even before cooking food. Even today a lot of common food products are preserved, produced or enhanced through the direct action of microorganisms. Microbial biotechnologies can be used in different ways, improving the potential application of food fermentation processes with preservation aims. The selection of starters is maybe the most significant example. In this article, after a brief view of such biotechnologies and the most relevant microorganisms used in this field, we’ll focus on the most commonly used bacterial identification methods. Such techniques are also able to analyze the dynamic processes in which food microbiota is involved. Therefore, the focus is on the most perishable food products.

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Il ruolo della leptina e dei suoi recettori nell’obesità

Rivista : Anno 45/Numero 3
Autori/Authors : Sirangelo T.M.

Riassunto

Il presente lavoro si pone l’obiettivo di approfondire il ruolo di una proteina con funzione endocrina di scoperta relativamente recente: la leptina. 
Questa è risultata essere il fattore chiave per la regolazione dell’assunzione del cibo (denominata “food-intake”) in diverse specie animali, come evidenziato da iniziali sperimentazioni su ratti e topi, e poi dallo studio di pazienti affetti da obesità grave (BMI >40 nella stragrande maggioranza dei casi). Vengono dunque esposte dapprima alcune generalità relative alla struttura proteica e all’espressione genica della leptina, per poi passare alle funzioni vere e proprie concentrandosi sul complesso pathway metabolico implicato nella regolazione del comportamento alimentare.
Si passa poi ad esaminare i vari effetti che una carenza di leptina può avere, sia per difetto di produzione della proteina stessa che del suo recettore.  Primo fra questi un appetito insaziabile causa di un aumento dell’assunzione di cibo (iperfagia)
non correlato ad un aumento del metabolismo energetico, e dunque di  un incremento della massa adiposa con conseguente obesità. Si esaminano anche le ragioni di alcuni aspetti fenotipici secondari, variabili a seconda della mutazione presente, fra cui un marcato ipogonadismo con vari gradi di ritardo puberale e  mentale. Alla luce di quest’analisi, vengono effettuate delle considerazioni basandosi anche su studi scientifici recenti.

Abstract

This work aims to detail the role of a protein with endocrine function of relatively recent discovery: the leptin.
This was found to be the key factor for the regulation of food intake (called "food-intake") in several animal species, as evidenced by the initial experiments on rats and mice, and then the study of patients with severe obesity (BMI > 40 in the vast majority of cases).
It is therefore exposed first few generalities about the protein structure and gene expression of leptin, then move on to actual functions focusing on complex metabolic pathways involved in the regulation of feeding behaviour.
 It goes on to examine the various effects that a deficiency of leptin may have, either for lack of production of the protein that its receptor. Chief among these an insatiable appetite due to an increase in food intake (hyperphagia) not related to an increase of energy metabolism, and therefore to an increase in fat mass resulting in obesity.
It shall also examine the reasons of some phenotypic aspects secondary and vary depending on the mutation present, between which a marked hypogonadism with varying degrees of delay of puberty and mental. In the light of this analysis, the considerations are made also based on latest scientific studies.

Utilizzo dei dolcificanti nella dieta moderna, rischi per la salute umana e conseguenze sul microbioma intestinale

Rivista : Anno 44/Numero 3
Autori/Authors : Sirangelo T.M.

Sommario
La sempre maggiore incidenza nelle società occidentali di una serie di patologie, comunemente definite “del benessere” è indice della diffusione di abitudini alimentari errate, il cui persistere negli anni, in associazione a fattori di natura genetica, è ormai accertato possa avere serie conseguenze sulla salute.
Il massivo utilizzo dei dolcificanti artificiali, inizialmente abbastanza promettente, soprattutto ai fini di ridurre l’introito calorico e l’indice glicemico degli alimenti, risulta essere, invece, di dubbia utilità. Gli studi inerenti la loro reale efficacia sono ancora non del tutto completi ed esaurienti,  in alcuni casi contraddittori, specie per quanto riguarda i risultati a lungo termine, che spesso si manifestano addirittura allarmanti. Basta pensare ai numerosi casi di composti dalla conclamata tossicità. Questi, appunto, al di là della tossicità diretta, conseguente all’assunzione ripetuta nel tempo anche di minime dosi, possono innescare anche una serie di effetti subdoli, che all’epoca della prima commercializzazione erano del tutto ignoti e inattesi e che predispongono paradossalmente alle stesse patologie che dovrebbero contrastare. Tra questi anche l’alterazione, inattesa, del microbioma intestinale.
Non è, quindi, con l’uso dei dolcificanti che si risolvono alcuni tipi di patologie come l’obesità e il diabete. Occorrerebbe, invece, promuovere in misura sempre maggiore e fin dai primi anni di vita l’adozione di uno stile di vita sano ed equilibrato, caratterizzato da moderata attività fisica quotidiana e dall’assunzione di nutrienti “genuini”, in percentuale e tipologia simili a quelli assunti dall’uomo ancestrale.

Abstract
The increasing incidence of several diseases in Western society (commonly called "diseases of affluence") shows how common wrong eating habits actually are. The persistence of an unbalanced diet, together with specific genetic factors is known to have serious consequences for human health. At the beginning, the massive use of artificial sweeteners was considered a very promising strategy to reduce the daily caloric intake and the glycemic index of foods, so these additives were considered useful for specific categories of patients, mostly overweight or even obese people. Further studies proved that including artificial sweeteners instead of refined sugars in food processing may be not useful at all. These investigations are far from being complete, sometimes the obtained data led to contradictory conclusions, especially in long-term studies. However, some of these results are alarming: it's important to consider that many compounds were previously retained safe, but showed long-term toxicity. Furthermore, beyond evident direct toxicity, as a consequence of reiterated consumption of little dose of these compounds, a series of deceitful effects may be caused by a wrong diet rich in sugars. These consequences were totally ignored and hadn't been studied properly when artificial sweeteners were first commercialized. It's impressive how even a little consumption of artificial sweeteners may predispose to the same diseases they were initially intended to prevent. Among these effects, one of the most unexpected and undervalued ones involves the metabolic alteration of the gut microbiota, with important consequences on the host as well. So, the use of artificial sweeteners is definitely not a long-term efficient strategy for preventing obesity and related diseases. It is necessary, instead, to educate children to follow a healthy lifestyle, with a moderate daily physical activity and whose diet includes genuine foods, similar in proportions and features to the ones consumed by the ancestral man and minimal amounts of refined foods.

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