Descrizione Il progetto si propone di sviluppare una sintesi enzimatica innovativa di glicerofosfoinositolo e dei suoi sali (GPI) a partire da lecitina di soia e/o di girasole e di utilizzare i risultanti scarti di lavorazione (panelli disoleati a elevato contenuto proteico) per la preparazione di idrolizzati proteici (HVP, Hydrolyzed Vegetable Proteins) contenenti peptidi bioattivi. Sia GPI che HVP sono utilizzati come ingredienti funzionali nel settore cosmetico. Studi in vitro e in vivo hanno dimostrato che GPI esplica un’azione antiinfiammatoria sulla cute, paragonabile a quella di un cortisonico di media potenza, associata alla riduzione sia del prurito sia della disidratazione cutanea, suggerendone l’utilità nel trattamento di psoriasi, eczema e dermatite. HVP trovano sempre più largo impiego nell’industria cosmetica, alimentare e farmaceutica per le numerose proprietà biologiche e tecnologiche che li caratterizzano, anche in sostituzione di idrolizzati di proteine animali.
Obiettivi Obiettivo primario del progetto è lo sviluppo di processi efficienti, economici e scalabili a livello industriale per la produzione di ingredienti cosmetici ad alto valore aggiunto quali GPI e HVP. In entrambi i casi l’approccio proposto è di tipo biotecnologico e prevede l’utilizzo di enzimi commerciali come biocatalizzatori: lipasi e/o fosfolipasi immobilizzate su opportuni supporti solidi per GPI; proteasi, eventualmente in combinazione con carboidrasi per migliorare l’estraibilità delle proteine, per HVP. Nel caso di GPI tale processo si pone come un’alternativa ecosostenibile a quello interamente chimico correntemente in uso. L’utilizzo di processi biocatalitici e di materie prime di origine vegetale, inclusi gli scarti agroalimentari, soddisfa la sempre maggiore richiesta di cosmetici “verdi” ed è in accordo con la transizione verso un modello economico circolare nel quale nulla viene sprecato, ma tutti i residui e gli scarti vengono riutilizzati.
Strategia La realizzazione del progetto si basa sull’integrazione di competenze diverse in un approccio altamente multidisciplinare. Dal punto di vista sperimentale, lo sviluppo dei processi biocatalitici sarà preceduto da uno screening di enzimi commerciali (lipasi, fosfolipasi, proteasi, carboidrasi) e, nel caso di GPI, dalla valutazione della miglior tecnica di immobilizzazione in vista di un’applicazione industriale. In entrambi i casi l’ottimizzazione dei processi enzimatici, dallo screening dei biocatalizzatori alla selezione delle condizioni operative ottimali, verrà effettuato utilizzando un approccio statistico di Design of Experiments (DoE). I bioprodotti ottenuti saranno purificati, caratterizzati mediante tecniche spectroscopiche (MS, NMR) e sottoposti a saggi per la valutazione delle proprietà tecnologiche e biologiche (attività antiinfiammatoria, antiossidante, antimicrobica, emulsionante).
Risultati attesi tbc-Messa a punto di un processo enzimatico per la preparazione di GPI in quantità di 10-100 g e a un livello di purezza sufficiente per l’esecuzione di test di formulazione e di stabilità. -Preparazione di catalizzatori robusti, efficaci e stabili costituiti da lipasi e/o fosfolipasi immobilizzate su supporto solido utilizzabili nella produzione industriale di GPI. -Messa a punto di metodi di idrolisi enzimatica dei panelli residui dei semi di soia e girasole per la preparazione di 50-100 g di idrolizzati proteici con diverso range di peso molecolare e diverse proprietà tecnologiche e biologiche. -Ottenimento di bioprodotti con proprietà tecnologiche e biologiche utili alla preparazione di formulazioni cosmetiche innovative.
Obiettivi Obiettivo primario del progetto è lo sviluppo di processi efficienti, economici e scalabili a livello industriale per la produzione di ingredienti cosmetici ad alto valore aggiunto quali GPI e HVP. In entrambi i casi l’approccio proposto è di tipo biotecnologico e prevede l’utilizzo di enzimi commerciali come biocatalizzatori: lipasi e/o fosfolipasi immobilizzate su opportuni supporti solidi per GPI; proteasi, eventualmente in combinazione con carboidrasi per migliorare l’estraibilità delle proteine, per HVP. Nel caso di GPI tale processo si pone come un’alternativa ecosostenibile a quello interamente chimico correntemente in uso. L’utilizzo di processi biocatalitici e di materie prime di origine vegetale, inclusi gli scarti agroalimentari, soddisfa la sempre maggiore richiesta di cosmetici “verdi” ed è in accordo con la transizione verso un modello economico circolare nel quale nulla viene sprecato, ma tutti i residui e gli scarti vengono riutilizzati.
Strategia La realizzazione del progetto si basa sull’integrazione di competenze diverse in un approccio altamente multidisciplinare. Dal punto di vista sperimentale, lo sviluppo dei processi biocatalitici sarà preceduto da uno screening di enzimi commerciali (lipasi, fosfolipasi, proteasi, carboidrasi) e, nel caso di GPI, dalla valutazione della miglior tecnica di immobilizzazione in vista di un’applicazione industriale. In entrambi i casi l’ottimizzazione dei processi enzimatici, dallo screening dei biocatalizzatori alla selezione delle condizioni operative ottimali, verrà effettuato utilizzando un approccio statistico di Design of Experiments (DoE). I bioprodotti ottenuti saranno purificati, caratterizzati mediante tecniche spectroscopiche (MS, NMR) e sottoposti a saggi per la valutazione delle proprietà tecnologiche e biologiche (attività antiinfiammatoria, antiossidante, antimicrobica, emulsionante).
Risultati attesi tbc-Messa a punto di un processo enzimatico per la preparazione di GPI in quantità di 10-100 g e a un livello di purezza sufficiente per l’esecuzione di test di formulazione e di stabilità. -Preparazione di catalizzatori robusti, efficaci e stabili costituiti da lipasi e/o fosfolipasi immobilizzate su supporto solido utilizzabili nella produzione industriale di GPI. -Messa a punto di metodi di idrolisi enzimatica dei panelli residui dei semi di soia e girasole per la preparazione di 50-100 g di idrolizzati proteici con diverso range di peso molecolare e diverse proprietà tecnologiche e biologiche. -Ottenimento di bioprodotti con proprietà tecnologiche e biologiche utili alla preparazione di formulazioni cosmetiche innovative.