Characterization and bioactivity of oligopeptides in Asiago d'Allevo Cheese

The present Ph.D. thesis concerns the identification and the investigation of biological functions of oligopeptides extracted from the italian PDO Asiago cheese. Using High Performance Liquid Chromatography coupled on electrospray mass spectrometry (HPLC/ESI-MS), several peptides were identified, most of them arose from alfas1- and beta-casein and some of them never previously reported, suggesting a contribution of non starter bacteria enzymes. PCA analysis based on peptide profile allowed to differentiate the cheeses on account of the ripening time and of the use of starter. Therefore, peptides may be used as potential molecular markers as a tool of authenticity of PDO Asiago. The potential antihypertensive activity of Asiago water-soluble extracts (WSEs) was evaluated. Six-months-aged cheeses had a significantly higher inhibitory potency than 12 and 18 months ones and the 3 kDa fraction made a more considerable contribution to the ACE inhibitory activity than 10kDa fraction. Using HPLC/ESI-MS antihypertensive peptides mainly derived from alfas1-casein and beta-casein were identified. The assess of potential antimicrobial activity of WSEs was carried out because the naturally presence of antimicrobial peptides in cheesse may be a useful tool to control the growth of pathogenic bacterial or to determine their death. Six-months-aged cheeses showed higher inhibition against Listeria innocua and slighter higher inhibition against Listeria monocytogenes than 12 or 18 aged cheeses. However, this weak inhibition disappeared after 24 h of incubation suggesting a bacteriostatic activity of Asiago water-soluble peptides. A few antibacterial peptides were identified through HPLC/ESI-MS.

La presente tesi di dottorato si è focalizzata sull'identificazione e valutazione di attività biologiche di oligopeptidi estratti d aun formaggio italian Asiago DOP. Mediante la cromatogriafia accoppiata a spettrometria di massa (HPLC/ESI-MS), sono stati identificati molti peptidi, molti dei quali derivanti dall'alfa s1-caseina e dalla beta-caseina e alcuni peptidi finora mai riportati, suggerendo un sostanziale contributo ad opera degli enzimi di batteri non starter. L'analisi PCA basata sul profilo peptidico ha consentito di discriminare i formaggi in base all'epoca di stagionatura ed all'utilizzo dello starter. Quindi, i peptidi risultano utili marker molecolari per determinare l'autenticità del formaggio Asiago. E' stata in seguito valutata l'attività anti-ipertensiva di oligopeptidi solubuli in acqua presenti nel formaggio Asiago. Formaggi stagionati 6 mesi presenttavano una maggiore capacità inibitoria rispetto ai formaggi stagionati 12 e 18 mesi, inoltre, frazioni con peso molecolare inferiore a 3 kDa aveva una maggiore potenza inibitoria rispetto alla frazione con peso molecolare inferiore a 10 kDa. Mediante HPLC/ESI-MS, sono stati identificati peptidi anti-ipertensivi derivanti principalmente dall'alfas1-caseina e dalla beta-caseina. Infine è stata valutata l'attività antimicrobica di estratti in quanto peptidi antimicrobici naturalmente presenti nel formaggio possono risultare molto utili al fine del controllo della crescita di batteri patogeni o addirittura a determinarne la morte. Formaggi stagionati 6 mesi presentavano una maggiore capacità antimicrobica verso Listeria innocua e Listeria monocytogenes rispetto ai formaggio stagionati 12 e 18 mesi. Tuttavia, questa debole inibizione scompariva dopo 24 ore suggerendo che i peptidi presenti nell'Asiago abbiano una azione batteriostatica. Alcuni peptidi antimicrobci sono stati identificati mediante HPLC/ESI-MS