Sistemi per la produzione di enzimi industriali finalizzati alla valorizzazione di scarti agroalimentari

La demolizione idrolitica delle pareti cellulari delle piante tramite enzimi lignocellulosici è quindi uno degli approcci più studiati della valorizzazione di scarti agricoli per il recupero di fitochimici di valore come secondary chemical building block per la chimica industriale. White rot fungi come il Pleurotus ostreatus producono una vasta gamma di enzimi extracellulari che degradano substrati lignocellulosici complessi in sostanze solubili per essere utilizzati come nutrienti. In questo lavoro abbiamo studiato la produzione di diversi tipi di enzimi lignocellulosici quali cellulase, xilanase, pectinase, laccase, perossidase e arylesterase (caffeoilesterase e feruloilesterase), indotte dalla crescita di Pleurotus ostreatus in fermentazione allo stato solido (SSF) di sottoprodotti agroalimentari (graspi d’uva, vinaccioli, lolla di riso, paglia di grano e crusca di grano) come substrati. Negli ultimi anni, SSF ha ricevuto sempre più interesse da parte dei ricercatori, dal momento che diversi studi per produzioni di enzimi, aromi, coloranti e altre sostanze di interesse per l' industria alimentare hanno dimostrato che SSF può dare rendimenti più elevati o migliorare le caratteristiche del prodotto rispetto alla fermentazione sommersa. L’utilizzo dei sottoprodotti agroalimentari come substrati nei processi SSF, fornisce una via alternativa e di valore, alternativa a questi residui altrimenti sotto/o non utilizzati. L'efficienza del processo di fermentazione è stato ulteriormente studiato attraverso trattamenti meccanici di estrusione del substrato , in grado di promuovere il recupero dell’enzima e di aumentare l'attività prodotta. Le attività enzimatiche prodotte dalla fermentazione sono strettamente dipendente della rimozione periodica degli enzimi prodotti. Le diverse matrici vegetali utilizzate hanno presentato diversi fenomeni induttivi delle specifiche attività enzimatiche. I processi SSF hanno dimostrato una buona capacità di produrre enzimi extracellulari in grado di essere utilizzati successivamente nei processi idrolitici di bioraffinazione per la valorizzazione dei prodotti agroalimentari.

Phenotype and genotype characterization of Monilinia spp. isolates and preformed antifungal compounds in peach peel fruit at different developmental stages

The brown rot fungi belong to a group of fungal pathogens that causes considerable damage to cultivated fruits trees, particularly stone fruits and apples in the temperate regions of the World and during the postharvest with an important economic impact. In particular in Italy, it is important to monitor the Monilinia population to control economic losses associated to the peach and nectarine market. This motivates the research steps presented in this dissertation on Monilinia Italian isolates. The Monilinia species collected from stone fruits have been identified using molecular analysis based on specific primers. The relevant role of M. fructicola was confirmed and, for the first time, it was found also on apple fruits. To avoid the development of resistant strains and implement valid treatment strategies, the understanding of the fruit natural resistance during different developmental stages and the assessment of the Monilinia sensitivity/resistance to fungicides are required. The relationship between the inhibition spots and the phenolic compounds in peach fruit peel was highlighted in this research. Three methods were used to assess isolate resistance/sensitivity, the amended medium, the Spiral Gradient Endpoint Method (SGD) and the Alamar Blue method. The PCR was used to find possible mutation points in the b-tubulin gene that is responsible for fungicide resistance. Interestingly, no mutation points were observed in resistant M. laxa isolates, suggesting that the resistance could be stimulated by environmental factors. This lead to the study of the effect of the temperature on the resistance and the preliminary results of in vitro tests showed that maximum inhibition was observed at 30°C.