La valorizzazione dei sottoprodotti dell'industria alimentare rappresenta una strategia sostenibile per sviluppare nuovi alimenti funzionali con proprietà benefiche per la salute. Questa tesi, intitolata "Sviluppo e caratterizzazione di alimenti funzionali con biopeptidi antiossidanti da sottoprodotti alimentari", si concentra sull'estrazione, caratterizzazione e valutazione biologica di peptidi bioattivi antiossidanti (BAPs) derivati da sottoprodotti lattiero-caseari, in particolare dal siero di latte. I peptidi antiossidanti sono noti per contrastare lo stress ossidativo grazie alla capacità di neutralizzare i radicali liberi, chelare ioni metallici e attivare vie di difesa cellulare, tra cui la cascata di segnalazione Keap1/Nrf2. Essi mostrano inoltre attività biologiche multifunzionali come effetti antinfiammatori, antipertensivi, antimicrobici e citoprotettivi. Attraverso idrolisi enzimatica, fermentazione microbica e tecniche avanzate di purificazione, i peptidi sono stati isolati e analizzati per il loro potenziale antiossidante sia in vitro sia su modelli cellulari. Alcuni peptidi selezionati hanno dimostrato la capacità di proteggere le cellule epiteliali intestinali dal danno ossidativo, mantenere i livelli di glutatione, incrementare l'attività degli enzimi legati ai gruppi tiolici e modulare le principali vie infiammatorie. I risultati supportano il potenziale dei peptidi antiossidanti derivati dal siero di latte come ingredienti di valore per la formulazione di alimenti funzionali, in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile attraverso la riduzione degli sprechi alimentari e la promozione della salute umana.

The valorization of food industry by-products represents a sustainable strategy to develop novel functional foods with health-promoting properties. This thesis, titled "Development and Characterization of Functional Foods with Antioxidant Biopeptides from Food By-Products," focuses on the extraction, characterization, and biological evaluation of antioxidant bioactive peptides (BAPs) derived from dairy by-products, particularly cheese whey. Antioxidant peptides are known to counteract oxidative stress by scavenging free radicals, chelating metal ions, and activating cellular defense pathways, including the Keap1/Nrf2 signaling cascade. They also exhibit multifunctional biological activities such as anti-inflammatory, antihypertensive, antimicrobial, and cytoprotective effects. Through enzymatic hydrolysis, microbial fermentation, and advanced purification techniques, peptides were isolated and analyzed for their antioxidant potential both in vitro and in cellular models. Specific peptides demonstrated the ability to protect intestinal epithelial cells from oxidative damage, maintain glutathione levels, enhance the activity of thiol-related enzymes, and modulate key inflammatory pathways. The findings support the potential of dairy-derived antioxidant peptides as valuable ingredients for the formulation of functional foods, aligning with sustainable development goals by reducing food waste and promoting human health.