Peptidi bioattivi: analisi delle fonti, metodi di produzione ed effetti bioattivi

Bioactive peptides are short sequences of amino acids with beneficial properties for human health. Derived from food proteins through enzymatic hydrolysis or fermentation, these compounds are attracting increasing research interest for their potential use in the medical, nutraceutical and cosmetic fields. Bioactive peptides can be sourced from a variety of origins: they are found in animal-based foods (milk, meat, fish, eggs, bovine blood), plant-based foods (cereals, legumes, fruits, oilseeds), and even in insects and food by-products, making their utilization an opportunity for sustainability. Production methods include enzymatic, chemical, fermentative processes and advanced technologies such as ultrasound, pulsed electric fields and recombinant DNA. After synthesis, peptides are purified for use in pharmaceutical and food formulations. Their beneficial properties are numerous: they exhibit antimicrobial activity, capable of combating antibiotic-resistant bacteria, antioxidant properties, which counteract oxidative stress, and anticancer potential, inhibiting cancer cell growth. Additionally, they possess antidiabetic, antihypertensive, immunomodulatory, and antithrombotic effects and can promote skin health with anti-aging properties. The functionality of these molecules extends beyond the food industry, as they are widely used in the cosmetic and pharmaceutical sectors. The exploration of bioactive peptides for cosmetic applications has opened new possibilities in this field. The challenges for their industrial application concern stability, production costs, and the efficiency of synthesis methods. However, thanks to technological innovations and artificial intelligence, the sector is evolving, offering promising prospects for the future of medicine and the food industry. The purpose of this thesis is to summarize and highlight the potential of bioactive peptides in the global market, with a focus on their benefits in the pharmaceutical and food industries.

I peptidi bioattivi sono brevi sequenze di amminoacidi con proprietà benefiche per la salute umana. Derivati da proteine alimentari tramite idrolisi enzimatica o fermentazione, questi composti stanno attirando crescente interesse nella ricerca per il loro potenziale impiego in campo medico, nutraceutico e cosmetico. Le fonti di peptidi bioattivi sono numerose: si trovano in alimenti di origine animale (latte, carne, pesce, uova, sangue bovino), vegetale (cereali, legumi, frutta, semi oleosi), in novel foods come gli insetti e in sottoprodotti alimentari, rendendo il loro sfruttamento un'opportunità per la sostenibilità. I metodi di produzione includono processi enzimatici, chimici, fermentativi e tecnologie avanzate come ultrasuoni, campi elettrici pulsati e DNA ricombinante. Dopo la sintesi, i peptidi vengono purificati per essere utilizzati in formulazioni farmaceutiche e alimentari. Le loro proprietà benefiche sono numerose: possiedono attività antimicrobiche, in grado di combattere batteri resistenti agli antibiotici, proprietà antiossidanti, che contrastano lo stress ossidativo, e antitumorali, con potenziale nell’inibire la crescita delle cellule cancerose. Inoltre, sono antidiabetici, antipertensivi, immunomodulatori, antitrombotici e possono favorire la salute della pelle con effetti anti-invecchiamento. Le funzionalità di queste molecole non sono legate solamente all’industria alimentare, ma sono usate largamente anche nell’industria cosmetica e farmaceutica, e l’esplorazione dei peptidi bioattivi per applicazioni cosmetiche ha aperto nuove possibilità in questo settore. Le sfide per il loro impiego industriale riguardano la stabilità, il costo di produzione e l'efficienza dei metodi di sintesi. Tuttavia, grazie a innovazioni tecnologiche e all’intelligenza artificiale, il settore sta evolvendo, offrendo prospettive promettenti per il futuro della medicina e dell’industria alimentare. Lo scopo di questa tesi è di riassumere e far conoscere le potenzialità dei peptidi bioattivi nel mercato globale, focalizzandosi sui benefici nel campo farmaceutico e alimentare