Littérature scientifique sur le sujet « Acidi Grassi Polinsaturi (PUFA) »

Il contenuto di acidi grassi polinsaturi (PUFA) della carne suina di razza Cinta Senese è solo del 10-11% rispetto al contenuto di grasso totale. Inoltre, gli acidi grassi eicosapentaenoico e docosaesaenoico non sono presenti nella carne suina, mentre sono molto abbandonati nei prodotti a base di pesce. Quindi, si è addizionato olio di pesce deodorizzato, o tal quale (F) o previa microencapsulazione (M), a hamburger di Cinta Senese, al fine di migliorarne la salubrità. Gli hamburger sono stati divisi in tre gruppi e sono stati sottoposti a tre diverse condizioni di conservazione: nessuna conservazione (T0), refrigerazione (T5) e congelazione (T30). Al termine del prestabilito periodo di conservazione, il prodotto è stato cotto e sono stati analizzati il profilo acidico e l’ossidazione lipidica. Gli hamburger del gruppo M hanno mostrato una quantità significativamente più alta di PUFA sia al T0 che al T5; in particolare i PUFA omega-3 sono risultati più alti negli hamburger M per tutte e tre le modalità di conservazione. La modalità di addizione dell’olio di pesce ha avuto effetti diversi sull’ossidazione lipidica; infatti, i valori più alti sono stati registrati per i prodotti del gruppo F. Per concludere, la tecnica di microincapsulazione dell’olio di pesce ha dimostrato di riuscire a proteggere al meglio dall’ossidazione i PUFA omega-3 addizionati, migliorando e garantendo così il contenuto di questi acidi grassi nel prodotto, anche dopo la cottura.

Vegetable foods (cereals, non-starchy vegetables, legumes) make a unique nutritional and metabolic contribution during weaning. They provide proteins that are of low biological value individually but whose value can be raised by consuming appropriate combinations: minimal amounts of lipids, mostly essential polyunsaturated fats; complex carbohydrates; and soluble fibre, which are fermented by colonic flora to short-chain fatty acids that have beneficial effects. Insoluble fibre, minerals, trace elements and vitamins are also nutritionally important components of vegetable foods. Vegetable foods lower the calorific density of meals, modulate nutrient and antigen absorption, and promote a physiological copropoiesis. Recent nutritional surveys have shown that 12-month old children eat an excessive amount of animal proteins. Whole cereals and non-starchy vegetables, including whole legumes, should be routinely eaten during weaning to improve nutritional balance and to make children accustom to eating fibre, which has prophylactic properties. The daily intake of fibre should be progressively increased to 5 g during the first year of life. Gli alimenti vegetali (cereali, verdure non amidacee, legumi) presentano caratteristiche nutrizionalie metaboliche comuni davvero uniche per la fase dello svezzamento. Essi forniscono proteine di valore biologico basso ma innalzabile attraverso opportune miscelazioni: quantità minime di lipidi (per lo più grassi polinsaturi essenziali); carboidrati complessi e fibra solubile che possono essere fermentati dalla flora del colon e trasformati in acidi grassi a catena corta. A loro volta, questi acidi hanno un effetto benefico sull'omeostasi locale egenerate. Anche la fibra insolubile, i minerali, gli oligoelementi e le vitamine danno un contributo importante al ruolo nutrizionale degli alimenti vegetali. Di conseguenza, come parte della dieta gli alimenti vegetali abbassano il contenuto calorico dei pasti, modulano l'assorbimento degli antigeni e delle sostanze nutritive e favoriscono la copropoiesi fisiologica. Alcuni recenti studi nutrizionali hanno dimostrato che i bambini di 12 mesi di et à consumano una quantità eccessiva di proteine animali. Durante lo svezzamento occorre quindi somministrare abitualmente cereali integrali, verdure non amidacee e legumi interi, onde ottenere un migliore equilibrio nutrizionale ed abituare i bambini al consumo della fibra, considerate le sue proprietà preventive. La dose giornaliera consigliata di fibra dovrebbe venire aumentata progressivamente fino a 5 g nel primo anno di vita.

2014-2015
Il profilo sierico, con particolare riferimento ai livelli di biomarkers, rappresenta uno strumento efficace ed affidabile per la diagnosi di malattie metaboliche, come il diabete o le malattie cardiovascolari. La composizione del siero è influenzata sia dal metabolismo endogeno che dall’apporto nutrizionale. In effetti, lo stile alimentare, con particolare riferimento alla qualità e alla quantità dell’apporto nutrizionale, può fortemente influenzare il rischio e la progressione di malattia, poiché alcuni nutrienti agiscono come composti bioattivi. A questo proposito, la letteratura attuale indica un importante ruolo di specifiche molecole nutrizionali provenienti dalla dieta che interessano specifiche vie metaboliche. L'obiettivo del nostro progetto è quello di individuare pathways metabolici regolati da nutrienti, con lo scopo di identificare possibili taget terapeutici in stati patologici. [ a cura dell'autore]
XIII n.s.

INTRODUZIONE: Stress psico-sociale e disfunzioni dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) svolgono un ruolo fondamentale nell’abuso di alcol. Gli acidi grassi omega-3 sono riconosciuti quali nutrienti anti-stress e regolatori dell’attività dell’asse HPA; tuttavia, ad oggi mancano evidenze a sostegno di un loro possibile ruolo protettivo nella dipendenza da alcol. MATERIALI E METODI: Uno studio in doppio cieco randomizzato-controllato è stato condotto su soggetti alcolisti di sesso maschile sottoposti ad programma di riabilitazione in una struttura residenziale, al fine di valutare gli effetti della supplementazione per 3 settimane con olio di pesce (EPA 60 mg/die; DHA 252 mg/die) sui livelli di ansia/stress e sull'attività dell’asse HPA. La funzione HPA è stata analizzata, sia all’inizio (T0) che alla fine (T21) del protocollo di supplementazione, tramite la misurazione dei livelli di cortisolo salivare in condizioni sia basali (5 prelievi giornalieri: 07:30, 11:30, 16:00, 20:00, 24:00 h) che stimolate sottoponendo i partecipanti ad un task psico-sociale (Trier Social Stress Test, TSST). RISULTATI: Nel gruppo di intervento (n=21), si è osservata una riduzione dei livelli di ansia/stress percepiti tra T0 e T21, e una riduzione dei livelli basali di cortisolo durante il giorno; non sono stati osservati cambiamenti nel gruppo placebo (n=10) . Alla fine dell'intervento, l'ampiezza e la durata della risposta del cortisolo allo stress acuto non differivano tra i due gruppi; tuttavia, nei soggetti supplementari il picco della risposta del cortisolo veniva raggiunto anticipatamente rispetto ai soggetti di controllo. CONCLUSIONI: L’integrazione con omega-3 negli alcolisti in astinenza può ridurre i sintomi di ansia e la secrezione basale di cortisolo, fornendo così una misura sussidiaria per aumentare l'efficacia dei programmi di riabilitazione negli alcolisti.
BACKGROUND: Behavioural distress and dysfunctions of hypothalamic-pituitary-adrenocortical (HPA) axis play a central role in alcohol abuse. Omega-3 fatty acids are proposed as having anti-stress, regulatory effects on HPA responsiveness, but a possible protective role in ethanol addiction is unexplored. MATERIAL AND METHODS: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial was performed in male alcoholics undergoing residential rehabilitation program, to evaluate the effects of 3-week supplementation with fish-oil providing eicosapentaenoic (60 mg/day) and docosahexaenoic acid (252 mg/day) on perceived stress/anxiety and HPA activity, assessed by measuring in saliva basal cortisol levels at various daytimes (0730h, 1130h, 1600h, 2000h, and 2400h) and the acute cortisol response to Trier Social Stress Test. RESULTS: Results showed that in supplemented subjects (n=21), before-vs-after decrease of stress/anxiety ratings was accompanied by reduction of cortisol basal levels throughout the day; no changes were observed in placebo group (n=10). At the end of intervention, amplitude and duration of stress-evoked cortisol response did not differ between-groups; however, the peak of cortisol response was temporally anticipated in supplemented subjects. CONCLUSION: An elevated omega-3 intake may reduce distress symptoms and basal cortisol secretion in abstinent alcoholics, thus providing a valid subsidiary measure to increase the efficacy of rehabilitation programmes in ethanol addicts.

Anti-neuroinflammatory effects of alpha-lipoic acid plus Omega 3 fatty acids (DHA and EPA) in vestibulodynia therapy Introduction The International Society for the Study of Vulvovaginal Disease defines vulvodynia as vulvar pain of at least 3 months’ duration without a clear identifiable cause that may have potential associated factors. This definition has been recently introduced in consensus with the International Society for the Study of Women’s Sexual Health and the International Pelvic Pain Society as a component of new terminology around vulvar pain. It outlines vulvodynia as a multifactorial condition, rather than a specific entity, in which the associated factors are themselves pathophysiological components of the disease, with differing relevance in each individual. Vestibulodynia describes the most common localization, at the vulvar vestibule. Two common elements characterize this disorder: (1) an increased number of activated mast cells located close to nerves with enhanced levels of proinflammatory cytokines on histologic examination and (2) histologic hyperinnervation in the stroma and epithelium of the affected mucosa (vulvar vestibule). Given the range of symptoms associated with vulvodynia and the possibly multifactorial etiology, the best approach to treatment is a multimodal one that can be tailored to each patient. Oral tricyclic antidepressants (TCAs) are commonly used in the treatment of vulvar pain, with amitriptyline often used as a first-line agent. Amitriptyline inhibits synaptic reuptake of serotonin and norepinephrine, thus inhibiting painful nociception at the affected mucosa at the level of the central nervous system. TCAs have been shown to be beneficial in the treatment of vestibulodynia, but the pain improvement seen with these agents is variable, ranging from 30% to 60% of patients treated, and side effects in some patients might influence compliance with treatment to a level that can cause withdrawal symptoms. Several studies indicate that alpha lipoic acid supplements provide antioxidant and anti inflammatory activity and that they improve pain and paraesthesia in patients with neuropathic pain syndromes such as carpal tunnel syndrome, diabetic neuropathy, and burning mouth syndrome. Moreover, recently, it has been demonstrated that intake of docosahexaenoic acid, a predominant omega-3 polyunsaturated fatty acid (PUFAs) , is associated with a markedly increased threshold for thermal pain and neuropathic pain with a subsequent anti-nociceptive effect. These findings indicate that n-3 PUFAs might exert anti-nociceptive effects via an endogenous opioidergic system or antiinflammatory system. Objective This study assessed the effectiveness of alpha lipoic acid (ALA) plus n-3 PUFAs in single therapy in patients with vestibulodynia (VBD). Methods Eligible patients comprised women diagnosed with VBD due to the coexistence of the following conditions: a history of vulvar pain of at least 3 months’ duration without a clear identifiable cause, a positive cotton-swab test (tenderness on palpation of the vestibular area with a cotton tip applicator). Additionally, eligible individuals did not demonstrate any other specific neuropathologies, atrophic vaginitis, dermatoses such as lichen sclerosus, or pathogens such as culture- or smear-proven Candida species. Institutional Review Board approval for the study was obtained, and all participating individuals gave written informed consent. Women with VBD received a preparation containing ALA 300 mg plus docosahexaenoic acid 125 mg and eicosapentaenoic acid 8,34 mg. The preparation containing ALA plus n-3 PUFAs was taken 3 times a day for 8 weeks. Symptoms of pain were assessed using a 10-cm visual analog scale and the short form of the McGill-Melzack Pain Questionnaire. The grading of dyspareunia was evaluated according to the classifications of Marinoff and Turner. The diagnosis of HTPFD (hypertonic pelvic floor dysfunction) needed to be established by physical examination. Results: Among 84 women who were enrolled the pain, as assessed using both the pain rating index of the visual analog scale and the short-form McGill Pain Questionnaire, decreased significantly after 8 weeks of treatment with ALA and n-3 PUFAs. When given in combination ALA and n-3 PUFAs, there are reductions in scores on the pain rating index of the VAS and the SF-MPQ (reductions of 39,2 % and 41,8 %, respectively). The use of this new treatment was also associated with improvements in dyspareunia. The decrease in the dyspareunia grade was significant in patients with score 3 prior to treatment demonstrated a significant reduction in dyspareunia ranging from 3 to 1 score in 29% of cases and score 2 in 19% with overall improvement in 48.4% of cases (p <0, 05). The change in the tone of the pelvic floor muscle obtained after 8 weeks of treatment with the preparation in the study was evaluated by semiquantitative digital study. If we consider the total of the sample being analyzed, 58.3% of patients did not show any changes in the tone of the perineal muscle, 33.3% had an improvement in muscle tone after treatment and 8.3% of the treated patients had a worsening tone in the pelvic floor muscle. The overall incidence of adverse events was low, and none led to treatment discontinuation. Discussion: Among available neuromodulators, strong evidence is accumulating regarding the clinical effectiveness of ALA for the treatment of chronic neuropathic pain. In fact, it has been recently recommended as a first-line choice in this indication. ALA has three main mechanisms of action: it acts as an antioxidant; as an anti-inflammatory (inhibition of interleukin-1, interluekin-6, and tumour necrosis factora biosynthesis; decreased nuclear factor-kB activation); and as a coenzyme of cellular energy metabolism (increased adenosine triphosphate biosynthesis). It crosses the blood-brain barrier and exerts a positive effect on neuroinflammation. The n-3 PUFAs have a wide range of physiologic roles in the cardiovascular and nervous systems. Their anti-inflammatory action involves various mechanisms; in particular, they are precursors of antiinflammatory eicosanoids. Eicosapentaenoic acid and DHA are also substrates for the production of resolvins and protectins, which seem to be biologically extremely potent in the resolution of chronic inflammation. The anti-inflammatory effect of n-3 PUFAs and ALA seems to be synergistic. The therapy with ALA/n-3 PUFAs in patients with VBD appears to improve outcomes and may lead to fewer adverse effects compared to oral tricyclic antidepressants.

Questa relazione finale è stata frutto di un lavoro sperimentale svolto in collaborazione con un’azienda del territorio ed ha avuto come obiettivo principale quello di verificare i parametri qualitativi e compositivi di una nuova tipologia di salume in fase di studio. L’azienda sta studiando una nuova tipologia di “prodotto funzionale” addizionando componenti ad attività nutraceutica al salame ottenuto da sole parti magre di suino. L’intenzione dell’azienda è di arricchire il proprio prodotto con acidi grassi polinsaturi della serie omega-3 (da olio di semi di lino), noti per gli effetti benefici che possono esercitare sulla salute umana. A questo scopo, sul prodotto di nuova formulazione (ed in parallelo sul prodotto a formulazione classica e su un prodotto del tutto simile commercializzato da un’altra azienda) sono state effettuate sia la determinazione della percentuale lipidica, al fine di individuare il quantitativo totale di grasso, che una caratterizzazione gascromatografica del profilo quali-quantitativo in acidi grassi, analsi fondamentale per verificare la conformità con i requisiti indicati dal Reg. 1924/06, e successive modifiche, previsti per le indicazioni da inserire in etichetta (claims). Inoltre, è stato importante controllare che la concentrazione voluta di acido alfa-linolenico si mantenga tale durante tutto il periodo di shelf-life del prodotto (45 gg), perciò per soddisfare quest’ultima finalità, le analisi sono state eseguite sia all’inizio (T0) che alla fine (T1) della vita commerciale del prodotto. E’ apparso poi fondamentale monitorare un possibile decadimento/modifica della qualità organolettica del prodotto di nuova formulazione, a causa del possibile aumento di ossidabilità della frazione lipidica causata da una maggiore presenza di acidi grassi polinsaturi; ed infine, con l’intento di verificare se la nuova formulazione potesse comportare una variazione significativa delle caratteristiche sensoriali del prodotto, sono stati condotti un test descrittivo quantitativo (QDA), in grado di descrivere il profilo sensoriale del prodotto ed un test discriminante qualitativo (metodo triangolare) capace di valutare l’eventuale comparsa di cambiamenti in seguito alle modifiche apportate al prodotto; per ultimo è stato poi eseguito un test affettivo quantitativo (test di preferenza, condotto su scala di laboratorio) in grado fornire informazioni sul gradimento e di evidenziare i principali vettori che guidano le scelte dei consumatori. I risultati delle analisi chimiche e sensoriali, eseguite per soddisfare tali richieste, hanno evidenziato come il salume presenti un quantitativo di tali acidi grassi polinsaturi in linea con il claim “Alimento fonte di acidi grassi omega-3”, (requisiti indicati dal Reg. 1924/06 e successive modifiche), risultato confermato sia all’inizio che al termine della vita commerciale del prodotto (pari a circa 45 giorni). Inoltre, esso risulta essere piuttosto interessante dal punto di vista nutrizionale, poiché caratterizzato da un contenuto di grasso per la categoria dei salumi, relativamente limitato, pari a circa il 15%, con percentuali più favorevoli in acidi grassi insaturi. L’analisi del profilo sensoriale condotta ad inizio shelf-life ha invece evidenziato come questa tipologia di prodotto sia caratterizzata sia al gusto che all’olfatto da note più sapide e speziate , oltre ad una maggiore consistenza della fetta, rispetto agli altri campioni analizzati, mentre i risultati relativi al termine della shelf-life hanno evidenziato come esso tenda ad essere soggetto ad alterazioni sensoriali rilevabili proprio al termine della fase di conservazione dovute nello specifico alla formazione di composti responsabili dell’odore di rancido. I test discriminanti, condotti con giudici non allenati, non hanno invece fatto registrare differenze sensoriali significative tra il prodotto con formulazione classica e quello di nuova formulazione, confrontati ad inizio e a fine shelf-life. Riassumendo, dai risultati ottenuti da questo lavoro sperimentale, il prodotto di nuova formulazione, arricchito in acidi grassi polinsaturi della serie omega-3, risulta essere in linea con il claim “Alimento fonte di acidi grassi omega-3”, presenta in generale un contenuto di grasso totale inferiore a quello di altre tipologie di salumi ed un rapporto più favorevole tra acidi grassi insaturi e saturi, per questo può essere considerato un prodotto interessante dal punto di vista della salute e della nutrizione. Proprio per la sua formulazione più ricca in acidi grassi polinsaturi, tende però a fine shelf-life a presentare una leggera nota di rancido, riconducibile ad una maggiore ossidabilità della frazione lipidica. Tale variazione sensoriale è risultata comunque percepita solo da un panel allenato, mentre un test di tipo discriminante, condotto con giudici non allenati, non ha messo in luce differenze significative tra il salume di nuova formulazione e quello con formulazione classica né all’inizio, né al termine della vita commerciale del prodotto.

Questa relazione finale è incentrata sul lavoro sperimentale richiesto dalla collaborazione con l’azienda Natural Salumi ed ha come obiettivo principale quello di verifica dei parametri qualitativi e compositivi di una nuova tipologia di salume in fase di studio. L’azienda ha infatti messo a punto un nuovo “prodotto funzionale” addizionando componenti aventi attività nutraceutica al salame ottenuto da sole parti magre di suino (tipo NaturalFetta) e si propone di arricchire il proprio prodotto con acidi grassi polinsaturi della serie omega-3 (da olio di semi di lino), noti per gli effetti benefici esercitati sulla salute umana. Sul prodotto di nuova formulazione si effettueranno sia la determinazione della percentuale lipidica mediante metodo ufficiale Soxhlet ed automatizzato Soxtec, al fine di individuare il quantitativo totale della parte grassa, che una caratterizzazione del profilo quali-quantitativo in acidi grassi, fondamentale per verificare la conformità con i requisiti indicati dal Reg. 1924/06 (e successivi come il Reg. UE 432/2012) previsti per le indicazioni da inserire in etichetta (claims) per i prodotti arricchiti con acidi grassi polinsaturi (PUFA). La determinazione del profilo in acidi grassi e, nello specifico, del contenuto in acido -linolenico, sarà realizzata mediante gascromatografia previa estrazione della frazione lipidica dei salumi con metodo di Folch modificato, che prevede un'estrazione solido-liquido. La concentrazione di acido alfa-linolenico sarà inoltre monitorata durante tutto il periodo di shelf-life del prodotto (45 gg) al fine di valutare eventuali variazioni durante la conservazione. Per soddisfare quest’ultima finalità, le analisi saranno eseguite sia all’inizio (T0) che alla fine (T1) della vita commerciale del prodotto. Le stesse analisi verranno inoltre condotte sia sul prodotto a formulazione classica che su un prodotto del tutto simile, commercializzato da un’altra azienda e considerato come leader di mercato. In relazione ad un possibile aumento di ossidabilità della frazione lipidica, sarà realizzato un controllo dei parametri chimici, qualitativi e compositivi, con particolare riferimento ai prodotti di ossidazione del colesterolo (date le loro implicazioni in ambito biomedico). La maggiore presenza in formulazione di acidi grassi polinsaturi potrebbe infatti favorire un incremento dei COPs (Cholesterol Oxidation Products), che saranno separati, identificati e quantificati mediante la procedura SPE/GC-MS (estrazione e purificazione in fase solida accoppiata ad analisi gascromatografica con rivelazione mediante spettrometria di massa).

Adaptation and acclimation to different temperatures of obligate psychrophilic, facultative psychrophilic and mesophilic yeasts. Production of ω-3 and ω-6 polyunsaturated fatty acids by fermentative way. Obligate psychrophilic, facultative psychrophilic and mesophilic yeasts were cultured in a carbon rich medium at different temperatures to investigate if growth parameters, lipid accumulation and fatty acid composition were adaptive and/or acclimatory responses. Acclimation of facultative psychrophiles and mesophiles to lower temperature negatively affected their specific growth rate. Obligate psychrophiles exhibited the highest biomass yield (YX/S), followed by facultative psychrophiles, then by mesophiles. The growth temperature did not influence the YX/S of facultative psychrophiles and mesophiles. Acclimation to lower temperature caused the increase in lipid yield (YL/X) in mesophilic yeasts, but did not affect YL/X in facultative psychrophiles. Similar YL/X were found in both facultative and obligated psychrophiles, suggesting that lipid accumulation is not a distinctive character of adaptation to permanently cold environments. The extent of unsaturation of fatty acids was one major adaptive feature of the yeasts which colonize permanently cold ecosystems. Remarkable amounts of α-linolenic acid were found in obligate psychrophiles at the expenses of linoleic acid, whereas it was generally scarce or absent in all the others strains. Increased unsaturation of fatty acids was also an acclimatory response of mesophiles and facultative psychrophiles to lower temperature. It’s well known that omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) display a variety of beneficial effects on various organ systems and diseases, therefore a process for the microbial production of omega-3 PUFAs would be of great interest. This work sought also to investigate if one of the better psychrophilic yeast, Rhodotorula glacialis DBVPG 4785, stimulated by acclamatory responses, produced omega-3 PUFAs. In fact, the adaptation of psychrophilic yeasts to cold niches is related to the production of higher amounts of lipids and to increased unsaturation degree of fatty acids, presumably to maintain membrane fluidity and functionality at low temperatures. Bioreactor fermentations of Rhodotorula glacialis DBVPG 4785 were carried out at 25, 20, 15, 10, 5, 0, and -3°C in a complex medium with high C:N ratio for 15 days. High biomass production was attained at all the temperatures with a similar biomass/glucose yield (YXS), between 0.40 and 0.45, but the specific growth rate of the strain decreased as the temperature diminished. The coefficients YL/X have been measured between a minimum of 0.50 to a maximum of 0.67, but it was not possible to show a clear effect of temperature. Similarly, the coefficient YL/S ranges from a minimum of 0.22 to a maximum of 0.28: again, it does not appear to be any significant changes due to temperature. Among omega-3 PUFAs, only α-linolenic acid (ALA, 18:3n-3) was found at temperatures below to 0°C, while, it’s remarkable, that the worthy arachidonic acid (C20:4,n-6), stearidonic acid (C20:4,n-3) C22:0 and docosahexaenoic acid (C22:6n-3) were produced only at the late exponential phase and the stationary phase of batch fermentations at 0 and -3°C. The docosahexaenoic acid (DHA) is a beneficial omega-3 PUFA that is usually found in fatty fish and fish oils. The results herein reported improve the knowledge about the responses which enable psychrophilic yeasts to cope with cold and may support exploitation of these strains as a new resource for biotechnological applications.

Adaptation and acclimation to different temperatures of obligate psychrophilic, facultative psychrophilic and mesophilic yeasts. Production of ω-3 and ω-6 polyunsaturated fatty acids by fermentative way. Obligate psychrophilic, facultative psychrophilic and mesophilic yeasts were cultured in a carbon rich medium at different temperatures to investigate if growth parameters, lipid accumulation and fatty acid composition were adaptive and/or acclimatory responses. Acclimation of facultative psychrophiles and mesophiles to lower temperature negatively affected their specific growth rate. Obligate psychrophiles exhibited the highest biomass yield (YX/S), followed by facultative psychrophiles, then by mesophiles. The growth temperature did not influence the YX/S of facultative psychrophiles and mesophiles. Acclimation to lower temperature caused the increase in lipid yield (YL/X) in mesophilic yeasts, but did not affect YL/X in facultative psychrophiles. Similar YL/X were found in both facultative and obligated psychrophiles, suggesting that lipid accumulation is not a distinctive character of adaptation to permanently cold environments. The extent of unsaturation of fatty acids was one major adaptive feature of the yeasts which colonize permanently cold ecosystems. Remarkable amounts of α-linolenic acid were found in obligate psychrophiles at the expenses of linoleic acid, whereas it was generally scarce or absent in all the others strains. Increased unsaturation of fatty acids was also an acclimatory response of mesophiles and facultative psychrophiles to lower temperature. It’s well known that omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) display a variety of beneficial effects on various organ systems and diseases, therefore a process for the microbial production of omega-3 PUFAs would be of great interest. This work sought also to investigate if one of the better psychrophilic yeast, Rhodotorula glacialis DBVPG 4785, stimulated by acclamatory responses, produced omega-3 PUFAs. In fact, the adaptation of psychrophilic yeasts to cold niches is related to the production of higher amounts of lipids and to increased unsaturation degree of fatty acids, presumably to maintain membrane fluidity and functionality at low temperatures. Bioreactor fermentations of Rhodotorula glacialis DBVPG 4785 were carried out at 25, 20, 15, 10, 5, 0, and -3°C in a complex medium with high C:N ratio for 15 days. High biomass production was attained at all the temperatures with a similar biomass/glucose yield (YXS), between 0.40 and 0.45, but the specific growth rate of the strain decreased as the temperature diminished. The coefficients YL/X have been measured between a minimum of 0.50 to a maximum of 0.67, but it was not possible to show a clear effect of temperature. Similarly, the coefficient YL/S ranges from a minimum of 0.22 to a maximum of 0.28: again, it does not appear to be any significant changes due to temperature. Among omega-3 PUFAs, only α-linolenic acid (ALA, 18:3n-3) was found at temperatures below to 0°C, while, it’s remarkable, that the worthy arachidonic acid (C20:4,n-6), stearidonic acid (C20:4,n-3) C22:0 and docosahexaenoic acid (C22:6n-3) were produced only at the late exponential phase and the stationary phase of batch fermentations at 0 and -3°C. The docosahexaenoic acid (DHA) is a beneficial omega-3 PUFA that is usually found in fatty fish and fish oils. The results herein reported improve the knowledge about the responses which enable psychrophilic yeasts to cope with cold and may support exploitation of these strains as a new resource for biotechnological applications.

Biomasses are receiving increasing attention as a potential alternative source of biofuels, platform chemicals, fine chemicals and bio-active compounds useful in food, agriculture, pharmaceutical and cosmetic industries. In recent years the interest in specific compounds that may be derived from by-products from wine making industry has increased. This, coupled with the concern of the wine makers in reducing the environmental impacts of their products, the volume of waste and their disposal costs has led to greater interest in research for a more efficient exploitation of these byproducts. The extraction of bioactive compounds from plant biomass is typically carried out applying methods that involve the use of organic solvents (e.g. chloroform, methanol, hexane, etc.) to extract different classes of compounds. However, there is a growing awareness of the risks related to health, environment and safety associated with the use of organic solvents in food, cosmetics and pharmaceuticals production. Moreover, the high cost of organic solvents, the increasingly stringent environmental regulations and the purity and quality requirements for commercial products have increased the need for the development of new green technologies able to replace the traditional extraction methods. The main objectives of this work are: i) to investigate the presence of bioactive compounds of interest in by-products from wine making (e.g. grape pomace, grape seeds, lees) provided by Caviro Distillerie s.r.l., ii) to develop sustainable protocols for the extraction of bioactive compounds using green solvents like deep eutectics solvents (DES) and dimethyl carbonate, iii) to develop a gel like substance composed of DES enriched in polyphenols and carbohydrates (e.g. corn-starch) for use in agriculture, and iv) to test the extracts and the gel for ready biodegradability and toxicity toward aquatic invertebrates and algae.