REZUMATUL ETAPEI II / 2023

​

​

Denumire proiect: NUTRACEUTICE NANOSTRUCTURATE INOVATIVE CU BIOACTIVITĂȚI SINERGICE PENTRU PROTECȚIE HEPATO-DIGESTIVĂ (NUTRASINPRO)

 

Obiectivul general al proiectului este dezvoltarea unor tehnologii blânde, inovative pentru producerea de sisteme nanostructurate de eliberare controlată, inovative, eficiente și sigure obținute din extracte fluide de fructe de cireș amar, caprifoi albastru și tescovină nanoîncapsulate în nanomatrici hibride de silice mezoporoase-prebiotice din germeni de orz îmbogățite cu tulpini probiotice de Lactobacillus sp.

 

 

ETAPA DE EXECUȚIE nr. 2 – Dezvoltarea de variante experimentale pentru obținerea de nutraceutice inovatoare nanostructurate pe bază de matrice nanostructurată din masă hibridă mezoporoasă silice-prebiotice-germeni din orz încărcate cu extracte fluide din fructe de cireș amar, caprifoi albastru și tescovină din struguri roșii, asociate sau nu cu un probiotic adecvat de tip tulpini Lactobacillus sp.

 

Perioada de execuție: 01 ianuarie – 31 decembrie 2023

 

OBIECTIVELE ETAPEI DE EXECUȚIE nr. 2/2023

O3. Sinteza și caracterizarea nanomatricei hibride mezoporoase silice-germeni prebiotici de orz, încărcată cu extract fluid de fructe (MFE)

O4. Proiectarea și dezvoltarea de noi modele nutraceutice nanostructurate bazate pe nanomatrice de masă hibridă mezoporoasă silice-germeni prebiotici de orz, încărcată cu MFE în asociere cu o componentă de îmbogățire probiotic Lactobacillus sp. tulpini

O5. Caracterizarea fizico-chimică și citocompatibilitatea in vitro, activitatea antioxidantă, antimicrobiană și evaluarea toxicologică a noilor produse nutraceutice solide nanostructurate

O6. Demonstrarea funcționalității optime de nutraceutice nanostructurate pentru efectul intestinal și hepatoprotector folosind modele de cultură celulară in vitro pe linii celulare de fibroblaste și hepatocite

O8 – Diseminarea rezultatelor științifice și managementul proiectului.

 

 

LIVRABILE REALIZATE:

• Nou model tehnologic de nanomatrice hibridă mezoporoasă silice-germeni prebiotice de germeni de orz, încărcată cu extracte fluide de fructe (MFE) de proporții diferite

• Modele funcționale de formulări nutraceutice solide cu eliberare controlată, pe bază de matrice hibridă silice-prebiotice încărcate cu extracte fluide de fructe (MFE), asociate sau nu cu tulpini de probiotic de tip Lactobacillus sp.

• Modele experimentale de îmbogățire cu amestec de probiotice tip Lactobacillus sp ale modelelor de nutraceutice selectate în amestecuri de extracte de fructe (MFE) de proporții diferite.

• Noi formulări nutraceutice solide nanostructurate optimizate.

• Modele experimentale pentru testarea in vitro și evaluarea bioactivităților sinergice ale modelelor funcționale de nutraceutice nanostructurate cu acțiune de protecție hepato-digestivă.

 

 

 

 

 

 

 

REZUMATUL ETAPEI 2/2023

 

Scopul acestei etape de proiect a fost dezvoltarea de variante experimentale pentru obținerea de nutraceutice inovatoare nanostructurate pe bază de matrice nanostructurată din masă hibridă mezoporoasă silice-prebiotice germeni din orz încărcate cu extracte fluide din fructe de cireș amar, caprifoi albastru și tescovină din struguri roșii, asociate sau nu cu un probiotic adecvat de tip tulpini Lactobacillus sp. Principalele obiective O3-O6 și O8 ale etapei 2/2023 a proiectului au fost îndeplinite, în conformitate cu planul de realizare a proiectului. Astfel, a fost efectuată sinteza de nanomatrice hibridă mezoporoasă de silice-prebiotice germeni din orz verde,  încărcată cu extracte fluide din fructe de cireș amar, caprifoi albastru și tescovină din struguri roșii și a fost evaluată fizico-chimic încărcarea prin analize UV-Vis-NIR, FT/IR, SEM. De asemenea au fost obținute noi variante experimentale de formulări nutraceutice nanostructurate din matrice de silice mezoporoasă încărcată cu amestec de extracte din fructe și germeni de orz verde prin asocierea cu un amestec de tulpini bacteriene lactice pentru un efect probiotic. A fost realizată digestia gastrointestinală simulată in vitro a acestor variante experimentale, rezultând digerate gastrice și intestinale. A fost demonstrat efectul prebiotic al variantelor experimentale de formulări nutraceutice nanostructurate din matrice de silice mezoporoasă încărcată cu amestec de extracte din fructe și germeni de orz verde, înainte şi, în particular, după digestia gastrointestinală simulată in vitro, prin capacitatea de stimulare a creșterii unor culturi de tulpini bacteriene lactice. Au fost demonstrate proprietățile de eliberare controlată a compușilor bioactivi din variantele experimentale de formulări nutraceutice nanostructurate pe bază de matrice din silice mezoporoasă încărcată cu amestec de extracte din fructe și germeni de orz verde, în condiții care simulează diferite valori de pH din tractul gastrointestinal. S-a arătat că variantele experimentale testate au eliberat compuşi polifenolici cu proprietăţi antioxidante, care ar putea acționa pentru stoparea propagării lanţului de reacţii oxidative la nivelul tractului gastrointestinal. Testele biologice realizate pe diferite modele experimentale in vitro au permis studii comparative de evaluare a efectului sinergic al formulărilor nutraceutice nanostructurate prin determinarea biocompatibilității, activităţii antioxidante, activității antimicrobiene și anti-inflamatoare în culturi de hepatocite umane HepG2 stresate cu un amestec de acizi grași, care au confirmat proprietățile hepatoprotectoare ale noilor nutraceutice prin modularea steatozei hepatice simulată in vitro. S-au dezvoltat modele experimentale in vitro pe celule epiteliale intestinale umane HT-29 şi co-cultura acestora cu un amestec de tulpini de lactobacili, biomimetică micromediului din colon, care au indicat proprietăţi de protecţie gastrointestinală a noilor formulări nutraceutice nanostructurate, testate înainte şi după digestia simulată in vitro, prin exercitarea unor efecte antimicrobiene, antioxidante şi prebiotice şi au confirmat potenţialul semnificativ al acestora pentru îmbunătățirea sănătății tractului intestinal uman. Prin toate aceste analize pe modele biomimetice in vitro, a fost demonstrat potenţialul biologic şi utilitatea formulărilor nutraceutice nanostructurate în realizarea unor noi produse naturale cu proprietăţi gastrointestinale și hepato-protective. Rezultatele obținute în cadrul acestei etape au determinat atingerea tuturor obiectivelor, acestea fiind promițătoare privind elaborarea de noi formulări de nutraceutice solide cu eliberare controlată pe bază de nanomatrice mezoporoasă hibridă încărcată cu extracte fluide din fructe de cireș amar, caprifoi albastru și tescovină din struguri roșii, asociate sau nu cu amestec de tulpini de probiotic Lactobacillus sp., care să aibă efectele terapeutice scontate. În concluzie, în cadrul etapei a II-a  a proiectului, s-au atins toți indicatorii de rezultat, iar valoarea rezultatelor obținute este susținută de activitatea de diseminare a rezultatelor originale, prin publicarea a 5 articole ştiinţifice în reviste de specialitate cotate ISI cu vizibilitate ridicată (open access, din care 4 în reviste din zonele Q1 roșie și Q2 galbenă), 1 articol BDI şi 7 lucrări științifice comunicate la conferințe internaționale, naționale și simpozioane cu participare internațională, sub formă de poster şi prezentare orală cu rezumat publicat în Book of abstracts și 1 lucrare științifică sub formă de prezentare orală fără rezumat publicat. O lucrare prezentată sub formă de poster la o manifestare științifică cu participare internațională, a fost premiată cu Premiul I. A fost actualizată pagina web dedicată proiectului la adresa https://www.ovidiusuniversity.com/.