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Fattori antinutrizionali negli integratori per il controllo del
peso
Concetta Boniglia, Stefania Di Stefano
FOCUS SU SICUREZZA D’USO E NUTRIZIONALE DEGLI ALIMENTI
21 – 22 novembre 2005
Il controllo e la riduzione del peso
rappresentano
uno degli obiettivi sanitari più
importanti nei paesi industrializzati
ECCESSO DI PESO
fattore di rischio per l’insorgenza di diversi stati patologici: diabete mellito, malattie
cardiovascolari , osteoartrite..
e inoltre
contribuisce ad abbassare il livello della qualità di vita dei soggetti in sovrappeso
il continuo aumento delle persone che hanno un peso corporeo superiore al loro peso ideale
l’accresciuta esigenza di raggiungere e mantenere uno stato di benessere e di buona salute dell’organismo umano
Integratori per il controllo del
peso
Ruolo
degli integratori alimentari finalizzati al controllo o riduzione del peso
Coadiuvanti nell’ambito di diete globalmente controllate
Non devono essere presentati come “dimagranti”
Il loro uso è proponibile per coadiuvare una dieta ipocalorica, a cui è subordinato il conseguimento del
risultato
Raccomandazioni sulla pubblicità degli integratori alimentari proposti per il
controllo o la riduzione del peso
Non ci si deve avvalere né di testimonianze né di immagini volte a confrontare la situazione precedente all’uso del prodotto con i risultati conseguiti con l’uso del prodotto stesso
E che facciano riferimento a quantificazione dei risultati ottenuti in termini di riduzione di peso e di circonferenze
INDICAZIONI
Integratori di nutrienti che possono essere carenti in regimi dietetici non adeguatamente strutturati dal punto di vista nutrizionale
e/o
Integratori di altre sostanze di interesse fisiologico che possono essere utili per la regolazione del metabolismo dei lipidi e dei glucidi
COMPOSIZIONE
Contengono come ingredienti in differenti associazioni:
Vitamine (C, B1, B6, niacina..)
Cromo (cromo picolinato)
chitosano
Fibra alimentare (cellulosa, pectine, lignina, gomma di guar, glucomannano, psillium….)
Estratti vegetali (garcinia cambogia, rhodiola, guaranà, citrus aurantium, fucus….)
FORME COMMERCIALIZZATE
Gli integratori per il controllo del peso si presentano sotto forma di compresse, tavolette, capsule, o anche liquidi contenuti in fiale, flaconi e simili
destinati
ad essere assunti in piccoli quantitativi unitari o dosi
INTEGRATORI GLUCO - BLOCCANTI
A base di concentrati proteici di Phaseolus vulgaris
(comune fagiolo)
fonte naturale di faseolamina
proteina in grado di inibire in vitro l’attivitàdell’enzima digestivo α-amilasi
L’effetto antinutrizionale della faseolaminaviene in questo caso utilizzato
per prevenire, attraverso l’inibizione dell’enzima α-amilasi, la digestione dei carboidrati complessi con conseguente
diminuzione delle calorie assorbite
perdita di peso
Il fagiolo contiene , oltre alla faseolamina, altri composti di
natura proteica quali
inibitori delle tripsine e lectine
ai quali viene attribuito un effetto antinutrizionale
Effetti antinutrizionali degli inibitori della tripsina
Sono dovuti alla loro capacità di inibire l’attività degli enzimi digestivi tripsina e
chimotripsina
con conseguente
diminuzione della digestione delle proteine introdotte con la dieta e quindi della loro
biodisponibilità
Effetti antinutrizionali delle lectine
Sono dovuti ad una riduzione dell’assorbimento dei nutrienti
in seguito all’alterazione delle membrane cellulari dell’epitelio intestinale
Alle lectine e agli inibitori delle tripsine vengono attribuiti in seguito ad esperimenti condotti sugli animali anche effetti fisiologici
avversi che si manifestano in dipendenza della dose somministrata
Inibitori della tripsina
Studi a breve e medio termine, condotti su animali da esperimento, hanno mostrato
- depressione della crescita dell’animale
- ipersecrezione pancreatica di tripsina e chimotripsina, indotta da un meccanismo di feedbacK negativo, con conseguente ipertofia del pancreas
Studi pionieristici hanno recentemente evidenziato che bassi dosi di tripsina inibitore possono
esercitare effetti antitumorali
LECTINE
In letteratura sono stati riportati diversi casi di intossicazione acuta in seguito all’ingestione di fagioli non ben cotti. I sintomi, caratterizzati da nausea, vomito, diarrea, crampi addominali si manifestano dopo 2-3 ore dall’ingestione e scompaiono in poco tempo (3-4 ore). La severità dei sintomi è direttamente correlata alla quantità di fagioli ingerita.
Studi a breve e lungo termine condotti sugli animali hanno mostrato che le lectine sono in grado di indurre:
- Danni all’epitelio intestinale
- Ipertrofia e iperplasia del pancreas
- Elevata proliferazione di batteri nel lumen intestinale
- Riduzione della sintesi proteica con riduzione della massa muscolare
INATTIVAZIONE
Sia le lectine che gli inibitori della tripsina, a causa della loro natura proteica, sono
inattivate nelle condizione che portano ad una loro irreversibile denaturazione
così come la cottura
Dal momento che i legumi
vengono consumati previo trattamento termico
la distruzione dell’attività di tali fattori
non pone alcun problema di
rilevanza nutrizionale o fisiologica
INDAGINE SUGLI INTEGRATORI A BASE DI PROTEINE DI FAGIOLO
In assenza di informazioni specifiche relativamente:
- alle procedure di estrazione delle proteine dal fagiolo
- al trattamento termico cui esse vengono sottoposte
Nel nostro laboratorio è stata condotta recentemente una indagine sugli integratori presenti sul mercato al fine di evidenziare l’eventuale presenza di lectine e di
inibitori di tripsina
Gli integratori oggetto dell’indagine sono stati selezionati in base alla loro composizione e alle
indicazioni riportate in etichetta
Sono tra quelli più comuni normalmente disponibili in farmacia o in erboristeria
Alcuni di essi presentano in associazione ai concentrati proteici di Phaseolus vulgaris
vitamine, cromo, fibre e estratti vegetali
DETERMINAZIONE DELLE LECTINE
La presenza di lectine viene normalmente testata mediante il saggio di
eritroagglutinazione.
Il metodo è rapido, semplice da realizzare e fornisce una misura della capacità agglutinante delle lectine. Tuttavia è poco sensibile, con un
limite di accuratezza sperimentale di ± 1 diluizione corrispondente ad un errore del 25%
Nel nostro laboratorio è stato sviluppato un metodo ELISA (Boniglia et al 2003)
in grado di quantificare in modo altamente specifico ed affidabile le lectine attive presenti
negli integratori con un limite di quantificazione di 30 ppm
Il metodo è stato recentemente implementato attraverso l’utilizzo di uno standard di lectina
purificato per cromatografia di affinità
DETERMINAZIONE DELLA TRIPSINA INIBITORE
E’ stato utilizzato un saggio spettrofotometricoin accordo alla procedura di Kakade et al. (1969)
L’attività della tripsina inibitore viene espressa come il numero di unità di tripsina inibite in un grammo di campione (TIU/g di campione) utilizzando come substrato sintetico il BAPA (benzoyl-DL-arginine-p-nitranilide)
38.71060040H10.21328410G18n.d.50F
14.265084E*1001324160D*
1002028360C*6.61812680B5523100880A
Phaseolusvulgaris (%)
TIU/gLectine ppm
LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA NEGLI INTEGRATORI
* C polvere crio-frantumata, D ed E polvere essiccata di Baccello intero di Phaseolus vulgaris
I differenti livelli di lectine e tripsina inibitore presenti nei campioni analizzati possono dipendere da diversi fattori:
- Variabilità naturale nella composizione proteica dei fagioli che sappiamo essere influenzata sia da variazioni genetiche che da variazioni ambientali (suolo, clima, concimazione…)
- le diverse procedure di estrazione e purificazione delle materie prime utilizzate
LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA IN MATERIE PRIME
14160520B
12440950A
TIU/gLectine ppm
LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA IN FAGIOLI CRUDI E COTTI
n.d.2Fagioli cotti 60
n.d.2Fagioli cotti 30’
233 (1.6%)4 (0.016%)Fagioli cotti 10’
1230024120Fagioli borlotti dopo ammollo overnight
1440024900Fagioli borlotti crudi
TIU/gLectine ppm
LIVELLI DI LECTINE ED INIBITORI DELLA TRIPSINA IN UNA NUOVA VARIETA DI
FAGIOLO
Recentemente, attraverso tecniche di selezione genetiche no-OGM, è stata brevettata una nuova
varietà di fagiolo con assenza del carattere “lectine”
147003TUI/gLectine (ppm)
CONCLUSIONI
La presenza di lectine e di inibitori della tripsina negli integratori analizzati e l’alta variabilità dei
livelli riscontrati
dimostrano che
vengono utilizzate concentrati proteici di faseolamina non altamente purificati o comunque
non adeguatamente trattati con il calore
con una composizione in proteine non standardizzata
Dal momento che per una corretta valutazione del rischio sarebbe necessario conoscere un valore di ADI per le
lectine che attualmente non è disponibile
sarebbe raccomandabile, per una maggiore tutela della salute del consumatore, limitare il più possibile i livelli di
tali fattori negli integratori
La presenza di lectine anche se a livelli più bassi di quelli presenti nei fagioli crudi porta a fare alcune considerazioni sulla sicurezza d’uso di tali
integratori
L’esistenza sul mercato di integratori che contengono livelli di lectina pari a 40, 50 e 80
ppm (valore molto vicino al limite di quantificazione del metodo)
dimostra che i livelli di tali fattori possono essere notevolmente abbassati
ponendo maggiore attenzione alle materie prime utilizzate e alla loro tecnologia di
produzione
RINGRAZIAMENTI
Prof.ssa Patrizia Restani
Dipartimento di Scienze farmacologiche – Università di Milano
Prof. Roberto Bollini
Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria - CNR Milano
IPERTROFIA DEL PANCREAS
INIBITORI DELLA TRIPSINA interferiscono con un meccanismo di feedback negativo nella regolazione della secrezione degli enzimi pancreatici con conseguente ipertrofia del pancreas
Quando nell’intestino il livello di tripsina e chimotripsinacala, il pancreas con un meccanismo di feedback tramite la colecistochinina, è stimolato alla sintesi di tali enzimi
IPERTROFIA DEL PANCREAS
LECTINE possono agire direttamente sulle cellule endocrine dell’intestino ed indurre il rilascio degli ormoni trofici che inducono crescita del pancreas o
Una volta entrate nel circolo sistemico possono legarsi ad appropriati recettori presenti nel pancreas e mimare l’azione dei fattori di crescita e stimolare la crescita del tessuto pancreatico
Problematiche connesse all’utilizzo delle proteine di fagiolonegli integratori alimentari
Presenza di fattori antinutrizionali
Lectine ed inibitori della tripsina
Che possono essere presenti come residui nei preparati di faseolamina utilizzati
Le lectine e gli inibitori della tripsina sono proteine ampiamente diffuse nel mondo
vegetale, in particolare nei legumi, in quantità e proporzioni differenti
Nel fagiolo sono contenuti, oltre quantità significative di faseolamina, discrete
quantità di lectine e più modeste quantità di tripsina inibitore
Prodotti volti alla riduzione del peso corporeoI prodotti dietetici destinati a:
- Sostituire totalmente o in parte la razione giornaliera
I criteri di composizione ed etichettatura sono fissati dalla direttiva comunitaria96/8/CE
La finalità di tali prodotti è quella di realizzare una razioneipocalorica (800 e 1200 Kcal/die) che sia allo stesso tempo adeguata dal punto di vista nutrizionale (distribuzione energetica relativamente iperproteica con contrazione dell’apporto dei carboidrati e dei grassi) proponibile a soggetti esenti da patologie per ottenere un dimagrimento fisiologico
LECTINE
Le lectine sono proteine caratterizzate dalla capacità di legare in maniera specifica i carboidrati sia semplici che complessi
Tale legame interessando anche i gruppi glucidici delle membrane cellulari induce modifiche della fisiologia e della mitosi cellulare e fenomeni di agglutinazione
Le lectine del fagiolo vengono denominate fitoemagglutinine (PHA)
mostrano in vitro una capacità molto spiccata di di agglutinare eritrociti e leucociti di diverse specie
animali compreso l’uomo
Le concentrazioni di lectine nei fagioli variano tra varietà e varietà: i quantitativi più alti sono presenti nei fagioli rossi mentre quantità più basse (circa 1/3)
sono presenti nei fagioli bianchi
per gli inibitori della tripsina i dati finora riportati in letteratura riguardano essenzialmente i loro effetti antinutrizionali
possibili conseguenze sull’assunzione a lungo termine di tali proteina attraverso la dieta devono essere ancora ben chiarite
gli effetti riportati sul pancreas dei ratti potrebbero non avere la stessa rilevanza per l’uomol
EFFICACIA DEI PREPARATI A BASE DI FASEOLAMINA
Ulteriori studi sono necessari per meglio chiarire il possibile ruolo che gli inibitori dell’α-amilasi possono avere nella nutrizione umana
Alcuni studi a breve e medio termine condotti sugli animalihanno mostrato una diminuzione della digestione dell’amido ridotto e una riduzione di glucosio postprandiale in seguito alla somministrazione di inibitori purificati di a amilasi
Sull’uomo sono stati pubblicati pochissimi studi clinici non significativi dato l’esiguo numero dei soggetti partecipanti
I possibili effetti tossici in seguito all’assunzione prolungata di bassi livelli di lectine per ovvi motivi non sono stati
mai sperimentati sull’uomo e quindi non sono noti