Effetto protettivo dai raggi UV degli idrolizzati proteici estratti da scarti della pesca sui cheratinociti umani

Abstract

Il recupero e la valorizzazione dei residui dell’industria ittica e dei rifiuti marini rappresentano il fulcro del progetto europeo Ecoefishent. Tra gli obiettivi rientra l’estrazione di biomolecole da porzioni di pesce non destinate al consumo, per ottenere ingredienti per prodotti cosmetici e nutraceutici. L’oggetto della tesi si focalizza sull’aspetto cosmetico e nello specifico sono stati testati dei campioni di idrolizzati proteici (<5 kDa), prodotti dall’azienda ANFACO da sottoprodotti di tonni, orate e branzini su cellule immortalizzate di cheratinociti umani (HaCaT) che mimano l’epidermide, barriera essenziale per l’omeostasi cutanea. I campioni sono stati inizialmente saggiati mediante saggio Bradford, per ottenere la quantificazione proteica e saggio TEAC per valutare le proprietà antiossidanti. Successivamente gli effetti biologici e la risposta allo stress ossidativo indotto dai raggi UV sono stati valutati con il saggio MTT. L’entità del danno cellulare e della perossidazione lipidica è stata analizzata mediante saggio TBARS, mentre a livello molecolare, l’espressione dei geni coinvolti nei processi infiammatori e ossidativi (IL-18 e iNOS), è stata esaminata mediante PCR e validata attraverso il dosaggio dei nitriti e della citochina IL-18. I risultati dimostrano che gli idrolizzati proteici manifestano spiccate proprietà benefiche e citoprotettive per la linea HaCaT in tutte e tre le concentrazioni saggiate, mostrando ottimi effetti già al dosaggio inferiore. La proliferazione cellulare è aumentata in fase di pre-trattamento (effetto preventivo). I saggi TEAC e TBARS hanno confermato marcate proprietà antiossidanti con una netta diminuzione della perossidazione lipidica. Infine, l’analisi molecolare ha evidenziato una significativa down-regolazione dei geni target iNOS e IL-18, sostenuta da una forte diminuzione dei livelli secretivi di nitriti e IL-18. Tali idrolizzati mostrano quindi un alto potenziale per la formulazione di prodotti dermocosmetici.

The recovery and valorization of fish industry residues and marine waste lie at the heart of the European project Ecoefishent. One of the project's objectives is the extraction of biomolecules from fish parts not intended for human consumption to produce ingredients for cosmetics and nutraceuticals. This thesis focuses on the cosmetic application; specifically, protein hydrolysate samples (<5 kDa), produced by the company ANFACO from tuna, sea bream, and sea bass by-products were tested on immortalized human keratinocyte cells (HaCaT), which mimic the epidermis, a barrier essential for skin homeostasis. The samples were initially analyzed using the Bradford assay to quantify protein content and the TEAC assay to evaluate antioxidant properties. Subsequently, biological effects and the response to UV-induced oxidative stress were assessed using the MTT assay. The extent of cellular damage and lipid peroxidation was analyzed via the TBARS assay, while at the molecular level, the expression of genes involved in inflammatory and oxidative processes (IL-18 and iNOS) was examined using PCR and validated by measuring nitrite levels and IL-18 cytokine levels. The results demonstrate that the protein hydrolysates exhibit significant beneficial and cytoprotective properties for the HaCaT cell line at all three tested concentrations, showing excellent effects even at the lowest dosage. Cell proliferation increased during the pre-treatment phase (preventive effect). The TEAC and TBARS assays confirmed strong antioxidant properties, evidenced by a marked reduction in lipid peroxidation. Finally, molecular analysis revealed a significant down-regulation of the target genes iNOS and IL-18, supported by a marked decrease in the secreted levels of nitrites and IL-18. These hydrolysates therefore demonstrate high potential for the formulation of dermocosmetic products.