Exploitation of probiotic strains with targeting cholesterol reduction for the formulation of functional foods [Sviluppo di ceppi probiotici con capacità di riduzione del colesterolo per la formulazione di alimenti funzionali]

L’attività di idrolasi dei sali biliari (BSH) è riconosciuta come una caratteristica probiotica fondamentale, che collega la funzionalità del microbiota intestinale al metabolismo lipidico dell’ospite e alla salute cardiovascolare. La BSH è un enzima che catalizza la deconiugazione degli acidi biliari (BA), i quali svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento dell’omeostasi del colesterolo nell’ospite. I lattobacilli sono una specie batterica ampiamente riconosciuta tra i principali probiotici con attività BSH, capaci di migliorare la loro sopravvivenza nel tratto gastrointestinale, oltre che a contribuire alla riduzione del colesterolo. Questa tesi ha esaminato in dettaglio gli aspetti genomici, fenotipici e funzionali di tre ceppi BSH-positivi: Lacticaseibacillus rhamnosus VB1, Lacticaseibacillus rhamnosus VB4 e Levilactobacillus brevis M3R3, di origine umana e alimentare. Le analisi probiogenomiche e fenotipiche hanno rivelato caratteristiche genetiche ceppo specifiche, associate alla tolleranza ai BAs e alla capacità di deconiugazione in tutti e tre i ceppi studiati. Negli isolati umani L. rhamnosus VB1 e VB4 è stata riscontrata la presenza di una singola copia del gene bsh, riconducibile al loro potenziale BSH. Tra i due, VB4 ha mostrato una maggiore resistenza in presenza dei BAs e una più elevata capacità di deconiugazione. L. brevis M3R3, isolato da lievito madre, possiede due distinti geni bsh potenzialmente coinvolti nell’attività BSH, supportato da una robusta deconiugazione dei BAs e una crescita adattativa in presenza di sali biliari. Per via della sua spiccata deconiugazione dei BAs, VB4 è stato ulteriormente studiato utilizzando il modello in vitro SHIME®, dimostrando la persistenza del ceppo durante il processo digestivo simulato, a livello gastrico e intestinale, mediante metodi coltura-dipendenti. Inoltre, sono state condotte analisi di espressione genica e metabolomiche, che hanno indicato una modulazione efficace dei pool di BA durante il transito intestinale fino alla fase colica, dove l’interazione con il microbiota residente ha ulteriormente contribuito ai cambiamenti osservati in seguito alla somministrazione di VB4. In parallelo, sono stati condotti saggi funzionali per valutarne il coinvolgimento nel metabolismo del colesterolo. I risultati hanno confermato la capacità dei tre ceppi selezionati di assimilare colesterolo e ridurre l’assorbimento micellare di colesterolo da parte delle cellule Caco-2, con VB1 che ha mostrato la più elevata adesione ed efficienza ipocolesterolemizzante, seguito da VB4 e M3R3. Complessivamente, questi risultati identificano VB1 e VB4, insieme a M3R3, come potenziali ceppi BSH-positivi con attività di riduzione del colesterolo. Grazie a un approccio integrato che combina screening probiogenomico, modelli intestinali dinamici e saggi cellulari, è stato possibile delineare un quadro di riferimento utile allo sviluppo di probiotici avanzati destinati alla regolazione dell’omeostasi lipidica.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2026

Author dc:creator

• AGOLINO, GIANLUIGI

Contributors dc:contributor

• RANDAZZO, CINZIA LUCIA

• bile salt hydrolase
• lactobacilli
• probiotic strain
• cholesterol-lowering activity
• bile acids deconjugation
• probiogenomic
• gut microbiota
• idrolasi dei sali biliari
• lattobacilli
• ceppi probiotici
• attività di riduzione del colesterolo
• deconiugazione degli acidi biliari
• probiogenomica
• microbiota intestinale

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/724433

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/724433