IT202100011006A1 - Nuovo ceppo isolato di lactobacillus e suoi impieghi - Google Patents

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Description

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo: ?Nuovo ceppo isolato di Lactobacillus e suoi impieghi?
DESCRIZIONE
La presente invenzione ? relativa ad un nuovo ceppo di Lactobacillus delbrueckii e al suo impiego nella preparazione di una composizione dermatologica.
Quale mediatore tra l'organismo e il mondo esterno, la cute rappresenta un?eccellente barriera protettiva nei confronti di sostanze dannose diverse, prevenendo al contempo la perdita non controllata di acqua e soluti.
La cute ? normalmente popolata da milioni di microrganismi tra i quali, ad esempio, batteri, funghi e virus, che ne costituiscono il microbiota. Come accade nell?intestino, questi microrganismi simbiotici occupano diverse nicchie ed esplicano un?azione benefica di contrasto all?invasione di molte specie patogene. Inoltre, il microbiota cutaneo svolge anche un ruolo importante nell?educare il sistema immunitario, in particolare le cellule T che si ritrovano sulla pelle, inducendone la risposta contro l?invasione degli organismi patogeni.
In condizioni di rottura della barriera cutanea, o in presenza di uno squilibrio tra microrganismi commensali e microrganismi patogeni, si assiste all?insorgenza di patologie della pelle e, in alcuni casi, addirittura alla comparsa di patologie sistemiche.
In tale contesto si pone pertanto la necessit? di mettere a disposizione trattamenti dermatologici che siano efficaci nel preservare l?integrit? e la funzionalit? della barriera epidermica consentendone in tal modo un impiego efficace, sicuro e semplice nel campo clinico e/o cosmetologico.
Queste ed altre necessit? sono soddisfatte dalla presente invenzione che mette a disposizione un nuovo ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii, un procedimento per la preparazione di una composizione dermatologica che fa impiego di detto lattobacillo, e la composizione ottenibile mediante detto procedimento, come definiti nelle annesse rivendicazioni indipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione sono identificati nelle annesse rivendicazioni dipendenti e illustrati in dettaglio nella descrizione che segue.
Le annesse rivendicazioni indipendenti e dipendenti formano parte integrante della presente descrizione.
Come verr? illustrato pi? in dettaglio nella parte sperimentale che segue, i presenti inventori hanno isolato per la prima volta un nuovo ceppo batterico autoctono della Valle d?Aosta, qui designato come MF-20/7A/24, e ne hanno definito l?appartenenza alla specie Lactobacillus delbrueckii mediante amplificazione e sequenziamento di una porzione della regione genomica codificante per l?RNA ribosomiale batterico 16S (16SrDNA).
Inoltre, l?analisi filogenetica basata sul sequenziamento di ulteriori otto geni batterici come illustrata nella Figura 1 ha rivelato l?unicit? dell?aplotipo II corrispondente all?isolato MF-20/7A/24 rispetto ad altri lattobacilli autoctoni valdostani (aplotipo I) e lattobacilli commerciali (aplotipo III) nonch? la sua vicinanza filogenetica alla sottospecie indicus di Lactobacillus dulbreckei.
Forma quindi oggetto della presente invenzione un ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii, caratterizzato dal comprendere una sequenza genomica di acido nucleico codificante l?RNA ribosomiale 16S comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 1.
Preferibilmente, il ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii oggetto dell?invenzione comprende inoltre una sequenza genomica di acido nucleico scelta dal gruppo che consiste di sequenza codificante la subunit? legante l'ATP ClpX della proteasi ATP-dipendente Clp (ClpX) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 2, sequenza codificante la proteina DnaA iniziatrice della replicazione cromosomica comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 3, sequenza codificante la proteina GroEL comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 4, sequenza codificante la proteina UDP-N-acetilmuramoil-L-alanil-D-glutammato-L-lisina ligasi (MurE) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 5, sequenza codificante la subunit? alfa della fenilalanina-tRNA ligasi (PheS) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 6, sequenza codificante la CTP sintetasi (PyrG) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 7, sequenza codificante la proteina ricombinasi RecA comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 8, sequenza codificante la subunit? beta della RNA polimerasi DNA-dipendente (RpoB) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 9, e qualsiasi loro combinazione.
Ai sensi del Trattato di Budapest sul riconoscimento internazionale del deposito dei microrganismi ai fini della procedura in materia di brevetti, il nuovo ceppo di Lactobacillus delbruekii isolato dai presenti inventori ? stato depositato in data 12 Marzo 2020 presso l?ente di deposito internazionale Belgian Coordinated Collections of Microorganisms (BCCM) Laboratorium voor Microbiologie ?
con numero di registrazione LMG P-31789.
Caratteristiche microbiologiche e fisiologiche del ceppo isolato di Lactobacillus delbrueckii che forma oggetto della presente invenzione sono illustrate nella Tabella 1 che segue.
Tabella 1
Le metodiche di analisi microbiologica sono consolidate e la selezione delle tecniche pi? adeguate ad essere impiegate nell?ambito della presente invenzione rientra ampiamente nelle capacit? del tecnico medio del settore.
Sorprendentemente i presenti inventori hanno trovato che l?impiego del suddetto ceppo di lattobacillo in un procedimento di lavorazione del siero caseario, in particolare del siero dolce, consente di ottenere una composizione dermatologica dotata di benefiche attivit? sulla pelle, capace di esplicare un?azione di ripristino e mantenimento della barriera epidermica nonch? di accelerazione dei processi di riparazione a livello cutaneo.
Pertanto, rientra altres? nell?ambito dell?invenzione un procedimento per la preparazione di una composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle, impiegante siero dolce di caseificazione come materiale di partenza, il procedimento comprendendo le fasi di:
(i) eliminare la componente lipidica e la componente proteica dal suddetto siero, ottenendo in tal modo una frazione acquosa del siero dolce di caseificazione; e
(ii) sottoporre detta frazione acquosa a fermentazione mediante impiego del ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii come precedentemente definito,
ottenendo cos? la composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle.
Con l?espressione ?siero dolce di caseificazione?, come qui utilizzata, si intende un sottoprodotto liquido della produzione di formaggi a pasta molle, semidura o dura, che risulta dalla coagulazione enzimatica della caseina e presenta un valore di pH compreso tra 6 e 7.
Tipicamente, il siero dolce di caseificazione presenta una colorazione giallastra ed ? composto dal 93-94% d?acqua, con una sostanza secca pari a circa il 6-7% i cui costituenti sono sostanzialmente: lattosio (70%), proteine (10%), sali minerali (15% tra cui NaCl, KCl e principalmente fosfati di calcio) e altri costituenti come lattato e citrato, grassi, composti azotati (urea e acido urico) e vitamine del gruppo B.
Composti bioattivi comunemente presenti nel siero dolce di caseificazione sono i galattooligosaccaridi (GOS), carboidrati non digeribili costituiti da unit? di galattosio, noti per la loro propriet? di favorire la crescita della flora microbica, in particolare quella intestinale, ( Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2010, 9, 438?454; The Microbes 2013. Vol: 5, ISSN: 2321-3728 (Online)) nonch? l?acido butirrico. Questo acido grasso rappresenta un?importante fonte energetica per i sistemi cellulari eucarioti, ? un noto modulatore dei recettori trans-membrana e alla sua supplementazione consegue un miglioramento della funzione mitocondriale (
Diabetes. 2017, 66: 1405-1418; McNabney S.M. and Henagan T.M., Nutrients, 2017; 9(12):1348).
Come ? noto nella tecnica, nel corso della produzione del formaggio l?espulsione del siero (sineresi) dalla cagliata avviene a 36?C, in seguito alla coagulazione enzimatica e precipitazione delle caseine, indotta dall?aggiunta di caglio di vitello, contenente l?enzima chimosina. Tale enzima ? in grado di idrolizzare l?estremit? carica negativamente della k-caseina, a livello del legame peptidico tra l?amminoacido fenilalanina in posizione 105 e l?aminoacido metionina in posizione 106, portando alla formazione della para-k-caseina e al rilascio nel siero del glicomacropeptide (GMP) o caseinomacropeptide (CMP). La k-caseina idrolizzata, situata sulla superficie delle micelle, ne induce l?aggregazione attraverso l?interazione con i minerali liberi presenti nel latte.
In una forma di attuazione del procedimento secondo l?invenzione, l?eliminazione della componente lipidica del siero dolce di caseificazione usato come materiale di partenza ? effettuata mediante precipitazione termocalcica.
Nell?ambito della presente descrizione, con il termine ?precipitazione termocalcica? si intende un procedimento di trattamento termico di un siero di caseificazione addizionato di ioni calcio e in presenza di un innalzamento del pH, ad esempio mediante aggiunta di idrossido di sodio. Tipicamente il siero di caseificazione viene riscaldato ad una temperatura comprese fra 50?C e 55?C.
Nella forma di attuazione precedentemente descritta, alla precipitazione termocalcica segue preferibilmente un passaggio di microfiltrazione al fine di rimuovere dal siero dolce di caseificazione gli aggregati lipidici precipitati.
Preferibilmente, nel procedimento secondo l?invenzione la componente proteica del siero dolce di caseificazione viene eliminata mediante ultrafiltrazione attraverso membrana, pi? preferibilmente mediante ultrafiltrazione a flusso tangenziale.
La selezione del materiale e della geometria della membrana di ultrafiltrazione pi? adeguata ad essere impiegata nell?ambito della presente invenzione nonch? dei parametri operativi della metodica rientra ampiamente nelle capacit? del tecnico medio del settore.
Come precedentemente indicato, il procedimento secondo l?invenzione ? caratterizzato dal fatto di impiegare il ceppo di Lactobacillus delbrueckii isolato per la prima volta dai presenti inventori, denominato MF-20/7A/24. Detto ceppo di lattobacillo viene utilizzato al fine di operare il passaggio di fermentazione della frazione acquosa del siero dolce di caseificazione, che ? ottenuta a seguito della eliminazione delle componenti lipidica e proteica del siero.
Le cellule del ceppo MF-20/7A/24 impiegate nel procedimento secondo l?invenzione possono essere vive o non replicanti, ad esempio inattivate, per esempio mediante trattamento termico. In alternativa, le cellule del ceppo MF-20/7A/24 possono essere impiegate in forma di liofilizzato, preferibilmente in condizioni che preservano la vitalit? cellulare. Le tecniche di liofilizzazione sono consolidate e di per s? note al tecnico medio del settore.
Secondo l?invenzione, la fase di fermentazione ? preferibilmente condotta ad una temperatura di 37?C, e/o per un intervallo di tempo preferibilmente compreso fra 22 ore e 26 ore, pi? preferibilmente per 24 ore.
La composizione del siero dolce di caseificazione varia a seconda della specie animale di origine, quali ad esempio vacca, pecora, capra o bufala, l?alimentazione e la fase di lattazione dell?animale.
Preferibilmente, ma non a titolo limitativo, il siero dolce di caseificazione impiegato come materiale di partenza nel procedimento secondo l?invenzione ? ottenuto da latte bovino, pi? preferibilmente da latte di razza bovina autoctona valdostana, ad esempio razza bovina Valdostana Pezzata Rossa, razza bovina Valdostana Pezzata Nera e/o razza bovina Valdostana Castana.
Nonostante le propriet? nutrizionali, il siero dolce di caseificazione rappresenta comunque un prodotto di scarto della filiera lattiero-casearia e il suo smaltimento richiede procedure complesse.
Pi? specificamente, con una richiesta biochimica di ossigeno compresa tra 30 e 60 g/l (BOD, parametro utilizzato per stimare il carico inquinante attraverso una misura indiretta della quantit? di O2 necessaria per l?ossidazione biologica del contenuto di materia organica presente in una soluzione acquosa, in 5 giorni), il siero di caseificazione ha un significativo apporto inquinante. L?indice di biodegradabilit? di detto composto ? stato stimato fra 0,4 e 0,8, attribuibile al contenuto in lattosio e proteine. Considerando pertanto che per la produzione di 1 kg di formaggio sono necessari 10 kg di latte, da cui derivano 9 kg di siero, si pu? affermare che l?industria lattiero-casearia ? una delle principali fonti di produzione di effluenti industriali in Europa.
Alla luce di quanto sopra esposto, il procedimento secondo l?invenzione presenta dunque l?innegabile vantaggio di consentire la riutilizzazione del siero dolce di caseificazione come materia prima per la produzione di una composizione dermatologica, in particolare di una composizione dermatologica altamente funzionale per il benessere della cute.
Come sar? illustrato in dettaglio negli esempi sperimentali che seguono, il procedimento secondo l?invenzione consente di preservare nella composizione dermatologica cos? prodotta le componenti bioattive originariamente presenti nel siero dolce di caseificazione, in particolare la componente dei galatto-oligosaccaridi e l?acido butirrico. Di nota, gli studi condotti dai presenti inventori hanno addirittura rivelato un incremento significativo di questo acido organico nella composizione dermatologica ottenuta con il procedimento secondo l?invenzione rispetto alla frazione acquosa del siero dolce di caseificazione deprivata della componente lipidica e proteica.
Ulteriori studi condotti dai presenti inventori hanno inoltre dimostrato che la composizione ottenuta con il procedimento secondo l?invenzione ? sorprendentemente dotata di un elevato potere rigenerante sulle cellule della pelle e riequilibrante della barriera protettiva cutanea, senza alcun effetto citotossico, esplicando pertanto una sensibile azione cicatrizzante, riparatrice e lenitiva.
Forma pertanto ulteriore oggetto della presente invenzione una composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle comprendente uno o pi? galatto-oligosaccaridi e acido butirrico, caratterizzata dal fatto di essere ottenibile mediante il procedimento come sopra definito.
Secondo forme di realizzazione preferite, la composizione dermatologica della presente invenzione contiene altres? uno o pi? dei seguenti componenti aggiuntivi: agenti addensanti, agenti umettanti, agenti solubilizzanti, agenti chelanti, agenti regolatori di pH e agenti conservanti.
La composizione dermatologica secondo l?invenzione si ? rivelata idonea per l?applicazione topica sulla pelle. Le forme farmaceutiche di dosaggio preferite a questo scopo sono crema, unguento, gel, emulsione, cerotto e garza.
Alla luce delle vantaggiose propriet? sopramenzionate, la composizione dermatologica secondo l?invenzione risulta particolarmente idonea ad essere impiegata in ambito clinico. Con riferimento alle patologie cutanee si citano, ad esempio, ma non esclusivamente, la patologia acneica, la dermatite atopica, le ferite, le ustioni e i danni cutanei da invecchiamento.
In alternativa, la composizione dermatologica secondo l?invenzione trova applicazione nel campo puramente cosmetologico, al fine di modificare o risolvere aspetti antiestetici della pelle causati unicamente da processi fisiologici nei soggetti non affetti da patologie dermatologiche, ad esempio nei soggetti che non sono affetti da patologia acneica, dermatite atopica, ferite, ustioni, e da danni cutanei da invecchiamento.
L?invenzione ? ulteriormente descritta negli esempi che seguono, facendo riferimento ai disegni allegati in cui:
la Figura 1 mostra il dendrogramma dei ceppi di L. delbrueckiii basato su matrice di distanza ottenuta dall?analisi delle sequenze concatenate di nove loci batterici ed usando il metodo Neighbor-Joining. Il bootstrap test (1.000 replicati) ? riportato a fianco di ogni ramificazione. Le distanze evolutive sono state calcolate tramite il metodo Kimura 2-parameter ed hanno come unit? il numero di sostituzione di basi a sito. L?aplotipo II corrisponde all?isolato MF-20/7A/24; l?aplotipo I ? comune ai rimanenti ceppi autoctoni valdostani; l?aplotipo III corrisponde ai lattobacilli commerciali;
la Figura 2 mostra i livelli di acido butirrico nella frazione acquosa del siero dopo ultrafiltrazione (permeato, P) e dopo fermentazione con il microorganismo dell?invenzione (permeato fermentato, PF)
la Figura 3 mostra grafici illustrativi dell?assenza di tossicit? della composizione dell?invenzione (FERM), alle concentrazioni 3% (FERM 3%) e 5% (FERM 5%) nel mezzo di coltura, e diluizione 3% (FERM DIL 3%) nel mezzo di coltura, determinata con i saggi MTT (A), neutral red uptake (NRU) (B) e rilascio di LDH (C). I grafici riportano anche i valori di tossicit? della frazione acquosa del siero dopo precipitazione termocalcica e ultrafiltrazione (indicata di seguito come ?frazione acquosa del siero?; PERM) alle concentrazioni 3% (PERM 3%) e 5% (PERM 5%) nel mezzo di coltura, e diluizioni 3% (PERM DIL 3%) e 5% (PERM DIL 5%) nel mezzo di coltura. Nei saggi MTT e NRU il composto Sodio dodici solfato (SDS) ? stato usato come controllo positivo di tossicit?;
la Figura 4 mostra grafici illustrativi dell?assenza di stimolo proliferativo cellulare della composizione dell?invenzione (FERM) e della ?frazione acquosa del siero? (PERM), alle concentrazioni 3% (FERM 3% e PERM 3%) e 5% (FERM 5% e PERM 5%) nel mezzo di coltura, e diluizione 3% (PERM 3%) e 5% (PERM 5%) nel mezzo di coltura, dimostrata con i saggi di cristal violetto (A) e misura dell?attivit? LDH intracellulare (B);
la Figura 5 mostra i risultati del saggio ?wound healing?. (A) microfotografie rappresentative di una ferita a tempo 0 (T0) e ad avvenuta chiusura (T24H), in assenza di trattamento (CTRL) e dopo trattamento con la composizione dell?invenzione (FERM) per 24 ore (T24H) o per 7 giorni e poi sottoposta al saggio per 24 ore (FERMG). (B) Grafico che riporta la percentuale di chiusura di una ferita dopo i seguenti trattamenti: ?frazione acquosa del siero? (perm), composizione dell?invenzione (ferm) per 24 ore (T24H) o per 7 giorni e poi sottoposta al saggio per 24 ore (FERM 7g). La ferita trattata con la composizione dell?invenzione, in entrambe le condizioni (ferm e FERM7g), si chiude pi? rapidamente della ferita non trattata (ctrl) e in modo marcatamente superiore rispetto alla ?frazione acquosa del siero? (PERM). Il trattamento con TGF beta rappresenta il controllo positivo degli esperimenti (trattamento che stimola la chiusura della ferita);
la Figura 6 mostra grafici rappresentativi dei livelli di espressione nelle cellule epiteliali di E-Caderina (A), una proteina necessaria nel contatto cellula-cellula, e della Vimentina (B), una proteina della trasformazione tumorale, dopo trattamento con la composizione dell?invenzione (FERM e FERM7g) e con la ?frazione acquosa del siero? (PERM). La composizione dell?invenzione (FERM), al contrario della ?frazione acquosa del siero? (PERM), diminuisce l?espressione di E-Caderina (A) mentre non induce aumento della Vimentina (B). Il TGF beta ? stato usato come controllo positivo;
la Figura 7 mostra grafici rappresentativi dell?induzione nelle cellule epiteliali dell?attivit? del fattore trascrizionale NF-kB (A) e produzione della citochina infiammatoria interleukina 8 (IL-8) (B) da parte della composizione dell?invenzione dopo 24 ore (FERM) o 7 giorni di trattamento (FERM 7g) e da parte della frazione acquosa del siero (PERM). I dati dimostrano l?attivit? della composizione dell?invenzione gi? dopo 24 ore di trattamento. Le cellule sono state trattate anche con LPS e PIC, due sostanze che attivano i recettori TLR, per dimostrare che l?effetto della composizione dell?invenzione ? probabilmente mediato da questi recettori. Il trattamento per 7 giorni con il fermentato (FERM 7 g) non induce pi? la citochina infiammatoria IL-8, quindi si tratta di un?infiammazione momentanea e reversibile che pu? essere considerata benefica; la Figura 8 mostra grafici illustrativi dell?espressione cellulare del fattore trascrizionale FOXO1 (A) e delle proteine della respirazione mitocondriale COXII (B) e MT-ATP6 (C) in assenza di trattamento (CTRL) e dopo i seguenti trattamenti: composizione dell?invenzione per 24 ore (FERM) o per 7 giorni (FERM 7g); frazione acquosa del siero (PERM); LPS e PIC, due sostanze che attivano i recettori TLR; TGF beta. La composizione dell?invenzione (FERM), gi? dopo 24h di trattamento, riduce la presenza del fattore trascrizionale FOXO1 (A) nel mitocondrio e aumenta l?espressione delle proteine della respirazione mitocondriale COXII (B) e MT-ATP6 (C). Il trattamento per 7 giorni con il preparato (FERM 7 g) ne amplifica gli effetti;
la Figura 9 mostra un grafico illustrativo dell?indice medio di irritazione cutanea provocata dopo applicazione della composizione dell?invenzione per 15 minuti o 24 ore, rispetto alla risposta eritematosa leggera riscontrata. La linea tratteggiata indica il limite oltre il quale il prodotto analizzato ? lievemente irritante.
Sezione sperimentale
I presenti inventori dichiarano di aver ottemperato agli adempimenti previsti in materia di invenzioni biotecnologiche ai sensi dell?art. 170 bis, commi 2, 3 e 4 del D.Lgs. n. 30/05 (Codice della Propriet? Industriale).
Esempio 1: Caratterizzazione microbiologica del ceppo isolato MF-20/7A/24
Il ceppo isolato di Lactobacillus delbrueckii oggetto dell?invenzione appartiene alla collezione di batteri lattici dell?Institut Agricole R?gional (IAR; Regione La Roch?re 1/A, Aosta, Italia) selezionati presso alpeggi e piccoli caseifici di produttori valdostani che lavorano il latte seguendo l?antica tradizione di famiglia e senza l?uso di fermenti commerciali, nella zona di produzione del formaggio Fontina DOP.
Per la caratterizzazione microbiologica del lattobacillo dell?invenzione sono stati valutati la temperatura di crescita, il terreno e le condizioni di crescita, l?antibiotico-resistenza tramite antibiogramma, la morfologia batterica tramite analisi microscopica, la capacit? di produrre l?enzima catalasi attraverso il test della catalasi e di fermentare il lattosio su terreno selettivo Esempio 2: Caratterizzazione genetica del ceppo isolato MF-20/7A/24
I presenti inventori hanno svolto uno studio filogenetico del nuovo ceppo isolato di Lactobacillus delbrueckii mediante analisi Multi Locus Sequence Tagging (MLST) impiegando 14 isolati autoctoni valdostani di L. delbrueckii (collezione IAR; Regione La Roch?re 1/A, Aosta, Italia) provenienti da latte in lavorazione per la produzione di formaggio fontina e tre fermenti commerciali non autoctoni (Lyofast, Sacco S.r.l., Cadorago, Como, Italia) comunemente impiegati per la produzione di yogurt.
L?estrazione del DNA genomico batterico ? stata eseguita utilizzando il kit kit DNeasy Blood and Tissue Kit (QIAGEN), seguendo la procedura per i batteri Gram positivi. Tutti i campioni di DNA dopo estrazione sono stati sottoposti ad analisi MLST, usando i primer riportati nella Tabella 1, tramite amplificazione PCR e sequenziamento di nove loci idonei all?identificazione e caratterizzazione dei batteri lattici ( Annals of Agricultural Science (2016)61: 65-75;
Scientific Reports (2016) 6: 22704).
Tabella 2
Le analisi PCR sono state effettuate impiegando il termociclatore VERITI (Thermo Fisher Scientific) e seguendo i parametri e le condizioni indicati in schede operative preparate ad hoc. I frammenti di DNA amplificati sono stati sottoposti a corsa elettroforetica su gel di agarosio, visualizzati tramite transilluminatore a UV e quantificati tramite software GelAnalyzer v. 2010a dopo confronto con frammenti di DNA a lunghezza e concentrazione note (100bp DNA Ladder, Promega). I campioni amplificati sono quindi stati sottoposti a purificazione enzimatica tramite kit Exosap-IT (Affymetrix Inc.) per eliminare i primer e i nucleotidi in eccesso.
I campioni purificati sono stati successivamente sottoposti a reazione di Cycle sequencing impiegando il ?BigDyeTM Terminator v.3.1 Cycle Sequencing kit? (Thermo Fisher Scientific). I prodotti del Cycle sequencing sono stati purificati per eliminare l?eccesso di dideossinucleosidi trifosfato marcati non incorporati, che potrebbero causare problemi nella successiva lettura della sequenza. La purificazione ? stata eseguita tramite reazione di precipitazione con etanolo impiegando EDTA come stabilizzante per i frammenti di DNA marcati. I prodotti purificati sono quindi stati risospesi nella soluzione Hi-DiTM Formammide (Thermo Fisher Scientific) e denaturati. I campioni sono poi stati caricati sul Sequenziatore AB3500 Genetic Analyzer (Thermo Fisher Scientific) e sottoposti ad elettroforesi a capillari.
Le sequenze ottenute sono state analizzate tramite software SeqA 6 (Thermo Fisher Scientific) che permette di selezionare le porzioni con un?elevata percentuale di basi aventi Quality Value (QV)>20 (i.e., probabilit? che quella base sia attribuita al caso <1%).
Le sequenze ripulite sono quindi state analizzate con il software BioEdit v.7.2.5 che permette di confrontare le sequenze dirette (forward) e inverse (reverse) di ciascun campione e gli elettroferogrammi corrispondenti, allineandole con la funzione ClustalW, per un ulteriore controllo della qualit? delle sequenze e per ottenere, grazie alla loro combinazione, una sequenza consenso. Tale sequenza ? stata quindi salvata come file di testo nel formato FASTA.
Al fine di valutare o confermare la specie di appartenenza e per effettuare un ulteriore controllo, tutte le sequenze ottenute sono state sottoposte ad analisi tramite BLASTn in GenBank (www.blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi).
Per ogni locus, le sequenze ottenute da ciascuna delle due specie sono state allineate tramite il software MEGA 7 v.7.0.26 per evidenziare gli eventuali polimorfismi a livello intraspecifico ed individuare gli aplotipi presenti. Le sequenze di ciascun locus sono state concatenate ed allineate con altre sequenze conspecifiche presenti in GenBank. Sono cos? state calcolate le matrici di distanza che hanno permesso di ottenere dendrogrammi utili a valutare visivamente gli aplotipi individuati e la loro relativa distanza filogenetica.
L?analisi dei nove loci sequenziati ha permesso di evidenziare tre differenti aplotipi, di cui uno caratteristico dell?isolato MF-20/7A/24 oggetto dell?invenzione (aplotipo II), uno comune a tutti gli altri isolati autoctoni valdostani (aplotipo I) e uno comune ai ceppi commerciali (aplotipo III).
Allineando le sequenze concatenate dei diversi aplotipi (per un totale di 5.362 basi confrontate) con quelle di altri ceppi appartenenti alle diverse sottospecie di L. delbrueckii presenti in GenBank ? stato creato un albero filogenetico (Figura 1) che ha rivelato l?unicit? dell?aplotipo II corrispondente all?isolato MF-20/7A/24 e la sua vicinanza filogenetica ad un ceppo di L. delbrueckii ssp. indicus (n. registrazione GenBank CP018614). L?analisi filogenetica ha inoltre evidenziato l?unicit? dell?aplotipo I comune agli altri isolati autoctoni valdostani e la sua vicinanza filogenetica ad un ceppo di L. delbrueckii ssp. lactis (n. registrazione GenBank CP018215) e L. delbrueckii ssp. delbrueckii (n. registrazione GenBank CP018615) nonch? il fatto che l?aplotipo III, comprendente i ceppi commerciali, rientra pienamente all?interno del gruppo che contiene tutti i ceppi appartenenti alla sottospecie bulgaricus.
Il nuovo ceppo isolato di Lactobacillus delbrueckii (qui designato come MF-20/7A/24) ? stato depositato in data 12 Marzo 2020 presso l?ente di deposito
con numero di registrazione LMG P-31789.
Esempio 3: Procedimento per la preparazione della composizione dermatologica dell?invenzione
I presenti inventori hanno allestito un protocollo di preparazione che segue il metodo di Fauquant et al. 1985, ( Le Lait (1985), 65(1), 1-20) come modificato da
(Pereira C.D. et al., International Dairy Journal, 2002 12(9): 773-783).
Chiarificazione del siero
Allo scopo di eliminare la componente lipidica da un siero dolce di caseificazione, gli inventori hanno impiegato un procedimento di precipitazione termocalcica dei lipidi non centrifugabili. Pi? specificamente, il valore di Ca<2+ >del siero dolce di caseificazione ? stato incrementato a 1,2 g/l con aggiunta di CaCl2, quindi il valore di pH di detto siero ? stato innalzato ad un valore compreso nell?intervallo fra 7,3 e 7,5 con NaOH 10N e si ? proceduto rapidamente con l?incubazione a caldo alla temperatura di 55?C per 30 minuti. Al termine del trattamento termico, il siero dolce di caseificazione ? stato lasciato a raffreddare a temperatura ambiente e successivamente ? stato lasciato a 4-6?C per 72 ore evitando movimenti che potessero disturbare la formazione del precipitato. Trascorso questo tempo, ? stato prelevato il surnatante e sottoposto a centrifugazione a 1600 x g a 4?C per 15 minuti; questa operazione ? stata ripetuta due volte, prelevando ogni volta la parte inferiore.
Il siero di caseificazione cos? chiarificato ? stato sottoposto a ultrafiltrazione.
Ultrafiltrazione del siero
I presenti inventori hanno condotto un passaggio di ultrafiltrazione allo scopo di eliminare la componente proteica dal siero dolce di caseificazione.
Per il procedimento di ultrafiltrazione ? stato utilizzato un dispositivo di filtrazione a flusso tangenziale Cogent ?Scale (Merck Millipore) con cassetta Pellicon XL in polietersulfene (PES), con superficie di 0,005m2 e cut-off di 10 kDa. Il flusso di scorrimento ? stato fissato a 25 ml/min, con pressione transmembrana di 20 psi e temperatura compresa tra 23,6 e 24,4?C. La parte di siero che ha attraversato la membrana (permeato) ? stata raccolta e utilizzata per i successivi passaggi.
Fermentazione del permeato
Il protocollo di fermentazione ha previsto l'utilizzo del ceppo di Lactobacillus delbruekii isolato per la prima volta dai presenti inventori, qui designato come MF-20/7A/24 e depositato in data 12 Marzo 2020 presso l?ente di deposito internazionale BCCM/LMG (
Belgio), con numero di deposito LMG P-31789.
Il ceppo di Lactobacillus delbruekii oggetto dell?invenzione ? stato impiegato in forma liofilizzata, inoculato in terreno di coltura MRS broth ed incubato a 37?C per 24 ore. La coltura batterica cos? ottenuta ? stata diluita 1:100 ed utilizzata per fermentare la frazione acquosa del siero dolce di caseificazione (permeato sierico) ottenuta a seguito dei passaggi di precipitazione termocalcica ed ultrafiltrazione condotti come descritto sopra. Detta frazione acquosa del siero dolce di caseificazione ? stata precedentemente filtrata e pastorizzata in autoclave alla temperatura di 90 ?C per 20 minuti.
Il passaggio di fermentazione del procedimento secondo l?invenzione ? stato condotto per 24 ore a 37 ?C, al termine del quale, al fine di bloccare il processo, il permeato ? stato posto in autoclave a 100 ?C per 15 minuti. Infine il fermentato ? stato sottoposto a microfiltrazione (0,22 ?m) per eliminare il residuo microbico.
Esempio 4: Caratterizzazione delle componenti bioattive nella composizione dermatologica dell?invenzione
I presenti inventori hanno condotto un esame sulla composizione dermatologica dell?invenzione al fine di determinare e confermare la presenza di componenti potenzialmente bioattivi. ?E noto dalla letteratura scientifica che il siero dolce di caseificazione ? composto principalmente da acqua, sali minerali, zuccheri (semplici e complessi) e residui amminoacidici con peso molecolare inferiore a 10 kDa.
Per l?esame di caratterizzazione, sono state inizialmente quantificate le componenti solide non grasse (MSNF, milksolids non-fat) attraverso i protocolli ufficiali AOAC per il latte, adattati alla matrice siero:
- il solido totale ? stato quantificato con il metodo AOAC 990.20;
- l?analisi del residuo amminoacidico ? stata effettuata con il metodo ufficiale Kjeldhal AOAC 991.21 per l?azoto non proteico;
- i sali minerali sono stati quantificati con il metodo ufficiale AOAC 945.546;
- per le componenti glucidiche sono stati utilizzati i kit Megazyme specifici per lattosio, galattosio e glucosio (cod. K-LOLAC, K-ARGA, GLUHK).
Dalla differenza tra il solido totale e tutte le componenti sopra elencate, ? stato possibile rilevare indirettamente e confermare la presenza di galatto-oligosaccaridi (GOS) nel campione.
Infine ? stata eseguita una determinazione qualitativa e quantitativa della frazione volatile al fine di determinare e confermare la presenza di ulteriori componenti bioattive quali ad esempio l?acido butirrico, un acido grasso saturo a 4 atomi di carbonio. Il suddetto passaggio ha previsto l?uso di una metodica cromatografica SPME-GC/MS con utilizzo di una fibra 85 ?m SPME Carboxen/PDMS StableFlexTM e di una colonna DB-Waxcolumn (30 m x 0,25 mm x 0,25 ?m spessore film).
Dall?analisi precedentemente descritta ? emerso che, mentre nella frazione acquosa del siero dopo ultrafiltrazione (permeato) sono presenti 0,00153 g/l di acido butirrico (0,52 ?M), nella composizione dermatologica dell?invenzione viene raggiunto un valore pari 0,00514 g/l (1,75 ?M) di questo acido organico, e tale incremento ? statisticamente significativo (p<0.05) (Figura 2).
Esempio 5: Saggi in vitro su modelli cellulari Allo scopo di analizzare le propriet? della composizione dermatologica secondo l?invenzione e i suoi effetti sulla cute, i presenti inventori hanno saggiato le caratteristiche di detta composizione e della frazione acquosa del siero dolce di caseificazione ottenuta dopo precipitazione termocalcica e ultrafiltrazione (indicata di seguito come ?frazione acquosa del siero?) su linee cellulari commerciali di cheratinociti umani HaCat (American Type Culture Collection (ATCC) (USA)). Questa linea cellulare deriva da pelle adulta e mantiene completa capacit? di differenziazione epidermica, essendo pertanto rappresentativa del tessuto cutaneo. Su tutti i campioni sono stati eseguiti saggi in vitro idonei alla valutazione della tossicit? e dell?attivit? biologica della composizione dermatologica secondo l?invenzione. Valutazione della tossicit?
Allo scopo di verificare l?eventuale tossicit? della composizione dermatologica secondo l?invenzione sono stati eseguiti i saggi MTT, Neutral Red Uptake (NRU), Cristal Violetto e rilascio di LDH, come illustrati nella Tabella 3 di seguito. Nei saggi sono state impiegate opportune diluizioni della composizione dell?invenzione e della frazione acquosa del siero corrispondenti alla concentrazione finale del 3% o 5% nel mezzo (MEDIUM) di crescita cellulare. Il composto sodio dodecil solfato (SDS) ? stato usato come controllo positivo di tossicit? (Figura 3).
Tabella 3
I saggi cellulari effettuati come descritto precedentemente hanno dimostrato che la composizione dermatologica oggetto dell?invenzione e la frazione acquosa del siero non sono citotossici a breve e lungo termine, e non interferiscono con la crescita e il metabolismo energetico citoplasmatico dei cheratinociti umani (Figura 4).
Valutazione dell?attivit? biologica
Allo scopo di esaminare l?attivit? biologica della composizione dermatologica secondo l?invenzione sono stati eseguiti il test di Wound healing, utilizzando come controllo positivo il TGF ?, e saggi di analisi dell?espressione genica e dell?espressione proteica, come illustrati nella Tabella 4 di seguito.
Tabella 4
VALUTAZIONE DELL?ATTIVITA? BIOLOGICA
Saggio Scopo dell?analisi
WOUND Dopo la creazione di una ferita (spazio vuoto), HEALING su cellule in monostrato a confluenza, si misura la capacit? di movimento cellulare con conseguente chiusura del taglio creato: vengono scattate fotografie dal tempo 0 fino alle 24 ore successive, per calcolare la percentuale di chiusura della ferita per mezzo di un software
ESPRESSIONE Analisi trascrizionale (RT-qPCR) per indagare GENICA i meccanismi molecolari responsabili della chiusura della ferita:
? Produzione di energia (l'amplificazione dei trascritti delle subunit? proteiche COX II e MT-ATP6, derivanti dal DNA mitocondriale, rappresenta un indice dell'espressione delle proteine mitocondriali coinvolte nella produzione di energia necessaria al movimento) ? Variazioni nella trascrizione dei geni coinvolti nell' adesione cellulare (la E-caderina ? la proteina responsabile delle giunzioni cellula-cellula nell'epitelio, mentre la Vimentina ? una proteina tipica delle cellule non differenziate)
? Produzione di citochine infiammatorie che hanno un effetto positivo sulla guarigione delle ferite (interleuchine IL-6, IL-8, IL-24 e TNF-?)
? Trascrizione dei geni marker del differenziamento cellulare (involucrina, cheratina 1 e cheratina 10)
ESPRESSIONE Dopo aver separato le frazioni citosol, PROTEICA mitocondrio e nucleo, viene utilizzata la tecnica del western blotting per analizzare la via di segnalazione molecolare che media l'effetto del fermentato. Si valuta, nello specifico, la traslocazione del fattore trascrizionale NFkB dal citosol al nucleo e del fattore trascrizionale FOXO-1 dal mitocondrio al nucleo, dove inducono, rispettivamente, la produzione di IL-8 (promozione della risposta infiammatoria) e un aumento della respirazione mitocondriale
Nei saggi la composizione dell?invenzione e la
frazione acquosa del siero sono state impiegate alle concentrazioni precedentemente descritte in riferimento alla valutazione della tossicit?.
Come illustrato nella Figura 5, i risultati del test ?wound healing? indicano inequivocabilmente che la composizione dermatologica secondo l?invenzione esplica un effetto cicatrizzante promuovendo la chiusura delle ferite, e che questo effetto ? marcatamente superiore rispetto alla frazione acquosa del siero.
Con gli studi di espressione genica i presenti inventori hanno approfondito l?azione esercitata dalla composizione dermatologica secondo l?invenzione sui meccanismi molecolari alla base della chiusura di una ferita. In particolare, quando una ferita si chiude le cellule dell?epitelio si muovono e partecipano allo stimolo infiammatorio.
Gli esperimenti di analisi della trascrizione genica hanno rivelato un sensibile aumento della trascrizione cellulare dei geni mitocondriali che codificano per la produzione di energia e per le proteine della fosforilazione ossidativa ad opera della composizione dermatologica secondo l?invenzione. Questo dato pu? essere spiegato con la necessit? di un maggior apporto di energia da parte delle cellule per muoversi. Inoltre, i suddetti esperimenti hanno dimostrato nelle cellule trattate con la composizione dermatologica dell?invenzione una significativa riduzione nei livelli trascrizionali della E-Caderina, la proteina responsabile dell?adesione tra le cellule nell?epitelio (Figura 6A). Da ci? consegue che le cellule sono pi? libere di muoversi. Di nota, le variazioni trascrizionali precedentemente descritte non sono state riscontrate nelle cellule poste a contatto con la sola frazione acquosa del siero (Figura 6A).
Nel saggio di analisi dell?espressione genica ? stato valutato come controllo positivo anche l?effetto sulle cellule del TGF-?, una citochina che modifica le caratteristiche dell?epitelio e promuove la perdita del differenziamento (transizione epitelio-mesenchimale). Come si evince dai grafici della Figura 6, il fattore TGF-? riduce infatti l?espressione della E-Caderina, ma induce la trascrizione del gene codificante la proteina Vimentina.
Al contrario, la composizione dermatologica e la frazione acquosa del siero non agiscono sulla trascrizione della Vimentina (Figura 6B), e pertanto il loro effetto non ? mediato da questo tipo di transizione tipica della trasformazione tumorale. Questo dato ? molto importante poich? implica che l?effetto della composizione dermatologica oggetto dell?invenzione ? quello di aumentare il movimento cellulare senza modificare il differenziamento epiteliale.
Il trattamento delle cellule epiteliali con la composizione dermatologica dell?invenzione stimola inoltre l?espressione dell?interleuchina 8 (IL-8), una citochina con effetti benefici sulla chiusura delle ferite (Figura 7B) e delle proteine coinvolte nel differenziamento dei cheratinociti, favorendo in tal modo la formazione e il mantenimento di una barriera epidermica integra e funzionale.
I risultati degli studi di espressione genica precedentemente illustrati sono stati poi confermati dai presenti inventori anche a livello dell?espressione proteica. In particolare, in seguito a trattamento dei cheratinociti con la composizione dermatologica dell?invenzione, ? stata dimostrata l?attivazione del fattore trascrizionale NF-kb, responsabile della produzione di IL-8 (Figura 7A), con conseguente promozione della risposta infiammatoria, e la migrazione di FOXO-1 dal mitocondrio, in cui si localizza per reprimere la respirazione, al nucleo (Figura 8), cui consegue l'aumento della respirazione mitocondriale.
Valutazione del potere irritante in soggetti con pelle sensibile
L'obiettivo dello studio condotto dai presenti inventori ? stato la valutazione del potere irritante della composizione dermatologica secondo l?invenzione in soggetti (volontari adulti maggiorenni di entrambi i sessi) con cute sensibile, tramite test epicutanei a lettura ritardata (patch test).
Si definisce cute sensibile, reattiva o iperreattiva una cute soggetta a sensazioni sgradevoli quali pizzicore, bruciore, dolore, prurito, o formicolio in risposta a stimoli che normalmente non dovrebbero provocare tali sensazioni, per esempio raggi UV, aria calda e secca, aria fredda ed umida, vento, smog/inquinanti, contatto con acqua, utilizzo di saponi o cosmetici, stress psichico. Non si pu? parlare di cute sensibile quando queste sensazioni sgradevoli sono attribuibili alla presenza di una patologia cutanea.
Oltre alle sensazioni sgradevoli, la cute pu? apparire eritematosa, anche se spesso mantiene un aspetto normale. In qualsiasi sede corporea pu? essere presente cute sensibile, ma la localizzazione al volto ? la pi? frequente.
La selezione dei volontari per lo studio ? stata condotta utilizzando due approcci combinati:
? test di autovalutazione (Misery modificato); ? test all?acido lattico o test di Ramette (?stinging test?).
Il test all?acido lattico o test di Ramette consiste nell?applicare con cotone idrofilo, in regione zigomatica, una soluzione acquosa di acido lattico al 15%, ed in sede controlaterale, come controllo, acqua distillata. La comparsa di senso di bruciore (stinging) indica presenza di irritazione soggettiva, pur in assenza di qualsiasi tipo di reazione cutanea visibile. Dopo 2 e 5 minuti dall?applicazione dell?acido lattico, il soggetto in esame assegner? un punteggio da 0 a 3 al bruciore avvertito sulla base dell?intensit?, secondo quanto indicato di seguito:
0 = assenza di sensazioni anomale;
1 = sensazione di calore-bruciore leggera;
2 = sensazione di calore-bruciore moderata;
3 = sensazione di calore-bruciore intensa.
Sono considerati ?STINGER? i volontari che presentano un punteggio cumulativo (dopo 2 e 5 minuti) ?3.
Viene posta diagnosi di cute sensibile/iperreattiva nei soggetti che si considerino soggettivamente affetti da cute sensibile rispondendo in maniera affermativa alla domanda ?ritiene che la sua cute sia sensibile?? e che riportino un punteggio cumulativo ?3 al questionario di autovalutazione ed un punteggio ?3 al test dell?acido lattico.
La composizione dermatologica secondo l?invenzione ? stata testata in singola dose (10 ?l) su 20 volontari. I campioni sono stati posti in Finn chambers di alluminio (Bracco), che sono state applicate alla cute della superficie volare dell'avambraccio con cerotto poroso, protette da cerotto adesivo ipoallergenico Fixomul.
I cerotti con il campione sono stati lasciati in situ per 48 ore, ricordando al paziente di non lavare/bagnare la zona per l'intera durata del test.
La rimozione ? stata eseguita dallo sperimentatore, che provvede a ripulire le aree di applicazione da eventuali residui di prodotto. La lettura dei risultati viene fatta 15 minuti e 24 ore dopo la rimozione dei prodotti, ovvero dopo 48 e 72 ore dalla loro applicazione.
Per l?analisi dei risultati ? stata impiegata la seguente scala di valutazione delle dermatiti irritative da contatto:
Assente ? 0
Lieve ? 1
Moderata? 2
Severa ? 3
?E stata eseguita la media matematica degli indici di irritazione ottenuti nei 20 test.
Il prodotto viene quindi classificato secondo la modalit? seguente:
Indice medio di irritazione: <0.5 NON irritante; Indice medio di irritazione: 0.5-20 LEGGERMENTE irritante;
Indice medio di irritazione: 20-50 MODERATAMENTE irritante;
Indice medio di irritazione: 50-80 FORTEMENTE irritante.
Dagli studi condotti come precedentemente illustrato ? emerso che la composizione dermatologica secondo l?invenzione non ? irritante e risulta inoltre essere idonea ad essere impiegata sulle pelli sensibili (Figura 9).

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii, caratterizzato dal comprendere una sequenza genomica di acido nucleico codificante l?RNA ribosomiale 16S comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 1.
2. Ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii secondo la rivendicazione 1, che comprende inoltre una sequenza genomica di acido nucleico scelta dal gruppo che consiste di una sequenza codificante la subunit? legante l'ATP ClpX della proteasi ATP-dipendente Clp (ClpX) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 2, una sequenza codificante la proteina DnaA iniziatrice della replicazione cromosomica comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 3, una sequenza codificante la proteina GroEL comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 4, una sequenza codificante la proteina UDP-N-acetilmuramoil-L-alanil-D-glutammato-L-lisina ligasi (MurE) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 5, una sequenza codificante la subunit? alfa della fenilalanina-tRNA ligasi (PheS) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 6, una sequenza codificante la CTP sintetasi (PyrG) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 7, una sequenza codificante la proteina ricombinasi RecA comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 8, una sequenza codificante la subunit? beta della RNA polimerasi DNA-dipendente (RpoB) comprendente la sequenza nucleotidica SEQ ID NO. 9, e qualsiasi loro combinazione.
3. Ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii secondo la rivendicazione 1 o 2, che ? depositato presso l?ente di deposito internazionale Belgian Coordinated Collections of Microorganisms (BCCM) Laboratorium voor Microbiologie ? Bacteri?nverzameling (LMG), Gent, Belgio, con numero di registrazione LMG P-31789.
4. Procedimento per la preparazione di una composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle, impiegante siero dolce di caseificazione come materiale di partenza, il procedimento comprendendo le fasi di:
(i) eliminare la componente lipidica e la componente proteica dal suddetto siero, ottenendo in tal modo una frazione acquosa del siero dolce di caseificazione;
(ii) sottoporre detta frazione acquosa a fermentazione mediante impiego del ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii come definito in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il siero dolce di caseificazione ? ottenuto da latte bovino.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui l?eliminazione della componente lipidica dal siero dolce di caseificazione ? effettuata mediante precipitazione termocalcica.
7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4 a 6, in cui l?eliminazione della componente proteica dal siero dolce di caseificazione ? effettuata mediante ultrafiltrazione.
8. Composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle comprendente uno o pi? galattooligosaccaridi e acido butirrico caratterizzata dal fatto di essere ottenibile mediante il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4 a 7.
9. Composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle come definita nella rivendicazione 8, per l?uso nel trattamento di una patologia cutanea scelta dal gruppo che consiste di acne, dermatite atopica, ferite, ustioni e danni cutanei da invecchiamento
10. Uso cosmetico della composizione dermatologica come definita nella rivendicazione 8 per applicazione topica sulla pelle.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0046326A2 (en) * 1980-08-19 1982-02-24 The Kroger Co. Whey protein containing cosmetic formulations, process of preparing the same and a method for setting hair by using a non-hydrolyzed whey product

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0046326A2 (en) * 1980-08-19 1982-02-24 The Kroger Co. Whey protein containing cosmetic formulations, process of preparing the same and a method for setting hair by using a non-hydrolyzed whey product

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"GenBank", Database accession no. CP018615
DATABASE CAS [online] 13 March 2018 (2018-03-13), KLICHE T: "DNA (Lactobacillus delbrueckii lactis strain 92202 16S rRNA gene)", XP055877893, Database accession no. 2017_1152016_2190593190_1 *
HINGU M.N.SHAH H.S, THE MICROBES, vol. 5, 2013
KLICHE T ET AL: "Screening for proteolytically active lactic acid bacteria and bioactivity of peptide hydrolysates obtained with selected strains", APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER BERLIN HEIDELBERG, BERLIN/HEIDELBERG, vol. 101, no. 20, 10 July 2017 (2017-07-10), pages 7621 - 7633, XP036331475, ISSN: 0175-7598, [retrieved on 20170710], DOI: 10.1007/S00253-017-8369-3 *
MCNABNEY S.MHENAGAN T.M., NUTRIENTS, vol. 9, no. 12, 2017, pages 1348
MOLLICA M.P. ET AL., DIABETES, vol. 66, 2017, pages 1405 - 1418
SAHOO TRIDWEEP K ET AL: "Co-culture ofLactobacillus delbrueckiiand engineeredLactococcus lactisenhances stoichiometric yield ofd-lactic acid from whey permeate", APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER BERLIN HEIDELBERG, BERLIN/HEIDELBERG, vol. 103, no. 14, 21 May 2019 (2019-05-21), pages 5653 - 5662, XP036820269, ISSN: 0175-7598, [retrieved on 20190521], DOI: 10.1007/S00253-019-09819-7 *
SHEHATA ET AL., ANNALS OF AGRICULTURAL SCIENCE, vol. 61, 2016, pages 65 - 75
SONG ET AL., SCIENTIFIC REPORTS, vol. 6, 2016, pages 22704
TORRES D.P.M. ET AL., C. REV. SKI FOOD. FOOD SAF., vol. 9, 2010, pages 438 - 454

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