Caratterizzazione chimica di zucca e radicchio a tutela di prodotti tipici del Delta del Po

The objective the project has set during this PhD, in collaboration with the CUM (Consorzio Uomini di Massenzatica, province of Ferrara), is to affirm the quality, nutritional value and composition of some of the identity products of the territory of Massenzatica. First of all, two products were identified as the subject of the study from the territory of the Consortium: pumpkin, in the Delica Cucurbita maxima) and in the Violina (Cucurbita moschata) varieties, and red chicory (Cichorium intybus) in the round and long ecotypes.The project, which lasted three years, led at first to a complete characterization of the pumpkin and the red chicory produced and cultivated in Massenzatica in chemical and bromatological terms, obtaining all the parameters useful for the compilation of their nutritional label. A careful comparison was made between competitors in the market, to identify whether and what differences exist in relation to the territory of production and cultivation.The statistical re-elaboration, through the analysis of the main components, of the data achieved during these three years, has shown a good differentiation in relation to the territory of production and cultivation. For the red chicory, during the last year of the project, a biomolecular study was launched aimed at differentiating Massenzatica samples from PGI competitors. The World Health Organization promotes a healthy and balanced diet because it’s evident how food can affect the body’s immune response, prevent the onset of cardiovascular disease, degenerative diseases, diabetes and different types of cancer. In this perspective, for both the considered matrices, a study was carried out aimed at determining the quality profile of secondary metabolites of nutraceutical interest. The use of the HPLC-UV-Vis-APCI-MS/MS technique allowed to obtain the chromatographic profiles of Delica and Violina pumpkin of Massenzatica, highlighting the presence of 11 carotenoids.Specifically, two carotenoids (lutein and beta-carotene) were selected for the quantification. The obtained results show that both target compounds are present in bigger quantities in the Delica pumpkin than in the Violina one. Carotenoids are susceptible to degradation during food processing and, for this reason the concentration of lutein and beta-carotene were monitored in ovencooked and steam-cooked pumpkins. A complete profile was obtained in terms of carotenoid count after the introduction of pumpkin into the diet through in vitro bioaccessibility studies. The complete polyphenolic profile for both types of the red chicory produced and cultivated in Massenzatica was carried out thanks to the HPLC-MS/MS analysis, operating in both positive and negative ESI modes and allowing the identification of a total amount of 36 compounds.Seven target compounds (cyanidin-3-O-glucoside, dicaffeiltartaric acid, 5-caffeilquinic acid, apigenina-7-O-glucoside, kaempferolo-7-O glucoside, quercetin-3-O-(6”-malonyl)-glucoside, 3-caffeilquinic acid) were selected for the quantification, useful for subsequent bioaccessibility studies. All the molecules selected were bioaccessible during the salivary, gastric and duodenal phases and three different behaviors were identified, related to the position of glycosylation.

Il progetto seguito durante questo dottorato di ricerca, in collaborazione con il CUM (Consorzio Uomini di Massenzatica, provincia di Ferrara), si è prefisso lo scopo di affermare la qualità, il valore nutritivo e la composizione di alcuni prodotti identitari del territorio di Massenzatica. In primo luogo sono stati individuati come oggetto di studio due produzioni provenienti dai terreni di tale Consorzio: la zucca, nelle varietà Delica (Cucurbita maxima) e Violina (Cucurbita moschata), ed il radicchio rosso (Cichorium intybus) nelle tipologie tondo e lungo. Il progetto, della durata di tre anni, ha portato come primo risultato ad una completa caratterizzazione in termini chimico-bromatologici di zucca e radicchio prodotti e coltivati a Massenzatica, ottenendo tutti i parametri utili alla compilazione della loro etichetta nutrizionale. E' stato effettuato un accurato confronto con competitors presenti sul mercato, per individuare se e quali differenze esistano in relazione al territorio di produzione e coltivazione. La rielaborazione statistica, mediante l’analisi delle componenti principali, dei dati relativi ai tre anni, ha evidenziato una buona differenziazione in relazione al territorio di produzione e coltivazione. Per il radicchio, durante l’ultimo anno di progetto, è stato avviato uno studio biomolecolare mirato alla differenziazione dei campioni di Massenzatica dai competitors a marchio IGP. I risultati ottenuti confermano quanto emerso dalle analisi chimico-bromatologiche ed incoraggiano quindi un approccio multidisciplinare per studi di questo tipo. L’Organizzazione Mondiale della Sanità promuove una dieta sana ed equilibrata poiché esistono testimonianze di come gli alimenti possano influenzare la risposta immunitaria dell’organismo, prevenire l’insorgere di malattie cardiovascolari, degenerative, diabete e diversi tipi di cancro. In quest’ottica, per entrambe le matrici considerate, è stato effettuato uno studio mirato alla determinazione del profilo qualitativo dei metaboliti secondari di interesse nutraceutico. L’utilizzo della tecnica HPLC-UV-Vis-APCI-MS/MS ha permesso l’ottenimento dei profili cromatografici di zucca Delica e Violina di Massenzatica, evidenziando la presenza di 11 carotenoidi. Nello specifico, sono stati selezionati due carotenoidi (luteina e beta-carotene) ai fini della quantificazione. I risultati ottenuti evidenziano come entrambi i composti target siano presenti in maggiori quantità nella zucca Delica rispetto alla Violina. I carotenoidi sono suscettibili alla degradazione durante la lavorazione e, proprio per questo motivo, luteina e beta-carotene sono stati monitorati in campioni di zucca cotti al forno e a vapore. Un completo profilo in termini di apporto di carotenoidi in seguito all’introduzione della zucca nella dieta, è stato ottenuto grazie agli studi di bioaccessibilità in vitro. Il completo profilo polifenolico per entrambe le tipologie di radicchio rosso prodotto e coltivato a Massenzatica `e stato effettuato mediante analisi HPLC-MS/MS operando sia in modalità ESI positiva che negativa e permettendo l’identificazione di un totale di 36 composti. Sono stati selezionati sette composti target (cianidina-3-O-glucoside, acido dicaffeiltartarico, acido 5-caffeilchinico, apigenina-7-O-glucoside, kaempferolo-7-O-glucoside, quercetina-3-O-(6”-malonil)-glucoside, acido 3-caffeilchinico) rispetto ai quali `e stata effettuata la quantificazione, utile per i successivi studi di bioaccessibilità. Tutte le molecole selezionate sono infatti risultate bioaccessibili durante le fasi salivare, gastrica e duodenale e sono stati individuati tre diversi comportamenti, relazionabili alla posizione della glicosilazione.