Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/3132
Title: Modificazione della via biosintetica dei flavonoidi in pomodoro e valutazione delle proprietà salutistiche dei nuovi alimenti funzionali
Other Titles: Metabolic engineering of the flavonoid biosynthesis pathway to improve the nutritional value of tomato
Authors: Scarano, Aurelia
Keywords: Flavonoidi;Polifenoli;Pomodoro;Infiammazione;Flavonoids;Polyphenols;Tomato;Inflammation;BIO/04
Issue Date: 6-Jun-2017
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi dei dottorato di ricerca. 29. ciclo
Abstract: 
I polifenoli sono metaboliti secondari delle piante che includono diverse classi di composti, come
flavonoidi, antociani e stilbeni, e ad essi sono state attribuite importanti proprietà antiossidanti e
antinfiammatorie. Sempre più rilevante è l’interesse per il miglioramento del contenuto di
polifenoli in varie specie vegetali, come in pomodoro, mediante strategie di ingegneria
metabolica, modificando la via biosintetica dei flavonoidi.
Obiettivo del presente lavoro è stato sviluppare nuove linee di pomodoro migliorate per il
contenuto di polifenoli e valutarne gli effetti biologici su un modello murino di infiammazione
intestinale (IBD). Tra le diverse diete testate a base dei frutti ottenuti, solo la dieta ‘Bronze’,
caratterizzata da flavonoli, antociani e stilbeni, è risultata la più efficace nella riduzione dei
sintomi dell’infiammazione.
Un ulteriore obiettivo è stato valutare il possibile utilizzo del sistema CRISPR-Cas9 di gene
editing per inserire il promotore frutto-specifico E8 a monte della sequenza endogena di Solanum
Lycopersicum del gene MYB12, regolatore della via biosintetica dei flavonoidi, in alternativa a
quella di Arabidopsis presente nelle linee di pomodoro precedentemente testate.
L’approccio multidisciplinare impiegato in questo studio crea l’opportunità di studiare le
proprietà salutistiche dei polifenoli nel contesto di un’unica matrice alimentare e le attività
sinergistiche di questi composti per la prevenzione da IBD.

Polyphenols are plant secondary metabolites that include several classes of compounds, like
flavonoids, anthocyanins, stilbenes, and have shown antioxidant and anti-inflammatory
properties. In recent years, the interest for the increase of polyphenol content in plant-derived
foods by using metabolic engineering strategies is growing. Tomato is a good candidate for such
improvement, since it accumulates low levels of polyphenols only in the skin.
The aim of this work has been the development of new polyphenol-enriched tomato lines by
metabolic engineering on the flavonoid biosynthetic pathway and their biological assessment on
an intestinal inflammation (IBD) mouse model. Among the several tomato-enriched diets tested,
only the ‘Bronze’ diet, characterized by the presence of flavonols, anthocyanins and stilbenes,
was effective in the reduction of the inflammatory symptoms of IBD.
Moreover, it was evaluated the potential use of the CRISPR-Cas9 system of gene editing to insert
the fruit-specific E8 promoter upstream the endogenous tomato sequence of MYB12, regulatory
gene of the flavonoid pathway, alternatively to MYB12 from Arabidopsis that was employed in
the previously tested tomato lines.
This work indicates that this multidisciplinary approach provides a great opportunity to assess
the health-promoting effects of polyphenols in the whole-food context thus revealing their
synergistic actions in providing prevention against IBD.
Description: 
Dottorato di ricerca in Scienze delle produzioni vegetali e animali
URI: http://hdl.handle.net/2067/3132
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