La difficile valutazione degli antiossidanti

Gli antiossidanti sono composti in grado di proteggere sostanze chimiche e materiale biologico dai danni provocati dall’ossidazione indotta dai radicali liberi.

I radicali liberi sono molecole costituite da raggruppamenti di atomi instabili in quanto manca loro un elettrone in una delle orbite esterne, si possono accumulare ed essere estremamente nocivi per quasi tutti i costituenti dell’organismo.


In particolare sono suscettibili all’azione dei radicali:
• Gli Acidi Nucleici (DNA, RNA) il cui danno cellulare è quello potenzialmente più pericoloso perché le alterazioni sono spesso associate a mutazioni genetiche e allo sviluppo di tumori.
• Le Proteine possono subire danni inibendone la funzione enzimatica e causando problematiche nella produzione di energia per la cellula. Inoltre l’ossidazione delle proteine sembra essere responsabile, almeno in parte di patologie quali l’aterosclerosi e l’invecchiamento.
• I Carboidrati sono rapidamente degradati
• I Lipidi sono importanti per la loro presenza nelle membrane cellulari e la loro ossidazione (lipoperossidazione) causa alterazioni strutturali delle cellule.

Le cause dell’aumento dei radicali liberi sono:

• inquinamento ambientale (fumo di tabacco, gas di scarico, ecc.),
• abuso di bevande alcoliche,
• farmaci non naturali (pillola contraccettiva, uso di estrogeni durante la menopausa, ecc),
• alimenti mal digeriti e mal assimilati,
• diete troppo ricche di proteine e grassi animali,
• malattie come l'artrite reumatoide, gli stati infiammatori in genere, i traumi al sistema nervoso, le problematiche cardiovascolari, ecc.
• presenza di ischemia in qualche tessuto con la conseguente riduzione dell'apporto di sangue,
• danno prodotto da metalli pesanti (cadmio, piombo, mercurio, ecc.) e dagli idrocarburi derivati dalle lavorazioni chimiche, ecc.
• intenso irraggiamento solare, radiazioni ionizzanti,
• attività fisica intensa perché incrementa la respirazione con conseguente surplus di formazione di perossido di idrogeno.

Tutti questi motivi hanno fatto si che ci fosse un incremento delle richieste di integratori contenenti antiossidanti che ha causato una crescita esponenziale delle vendite raggiungendo nel 2009 un fatturato a livello globale di 12 miliardi di dollari.

Questi integratori hanno però una composizione molto varia sia come sostanze (vitamine, frutti di bosco, papaya, carotenoidi, ecc.) che come dosaggi, e sulla misura della reale attività antiradicalica esiste molta confusione.

“Il problema è che si sta parlando di migliaia di differenti composti con strutture chimiche notevolmente diverse, ma raggruppati sotto un unico termine che identifica un meccanismo di azione” dichiara il professor Blumberg direttore del laboratorio di ricerca sugli antiossidanti alla Tufts University di Boston, “Il termine scientifico antiossidante è oggi stato trasformato in uno strumento di marketing e questa semplificazione può essere causa di futuri problemi”

L’organismo umano ha un complesso sistema antiossidante che coinvolge componenti endogeni ed esogeni che sinergicamente neutralizzano i radicali liberi. Tra i componenti endogeni sono inclusi alcuni enzimi e alcune proteine in grado di catalizzare reazioni di inattivazione dei radicali liberi, mentre quelli esogeni sono gli antiossidanti assunti con la dieta come l’acido ascorbico, la vitamina E, carotenoidi, i polifenoli, ecc.

Chiaramente tutte queste molecole diverse hanno meccanismi di azione molto differenti che possono essere riassunti in:
• inibizione della formazione dei radicali (antiossidanti preventivi)
• neutralizzazione dell’attività dei radicali liberi già formati (chain-breaking)
• in grado di stimolare le difese antiossidanti endogene ma con ridotto, o nullo, potere antiossidante proprio

Vista la molteplicità delle molecole, la loro diversa biodisponibilità e i loro meccanismi di azione, come è possibile valutarne l’attività?

Esistono test “chimici” con i quali si valuta il decadimento di un reattivo chimico in presenza o in assenza della sostanza antiossidante il più noto dei quali è il test ORAC (Oxigen Radical Absorbance Capacity) anche se oggi si tende maggiormente a utilizzare è il test FRAP (Ferric Ion Reducing Antioxidant Power) perché più semplice.
Utilizzando quest’ultimo M. Carlsen e al. hanno di recente pubblicato sul Nutritional Journal una lista di 3000 sostanze alimentari con potere antiossidante dal quale però risulta che spezie ed erbe sono ai primi posti dell’elenco con una attività superiore a quella delle bacche e dei frutti… “… non tutti gli alimenti ricchi di antiossidanti sono buone fonti e non tutti gli antiossidanti forniti con la dieta sono bioattivi…”.

Non sempre, quindi, un alto livello ORAC/FRAP corrisponde a una elevata attività antiossidante e, viceversa, sostanze come la Papaya fermentata studiata dal Prof. Luc Montagner, pur avendo un livello ORAC molto basso, hanno una forte attività di stimolare antiossidanti endogeni.

Le metodiche ORAC e FRAP devono essere quindi utilizzate solo per una valutazione indicativa ma il solo fatto che equiparino tutte le molecole, come cianidine, tocoferoli, carotenoidi ecc., a qualche cosa di equivalente non ci permette di dire nulla sulla biodisponibilità e sulle sinergie.
Queste devo essere provate con test in vivo, ricercando le molecole e i loro metaboliti a livello ematico per provarne la loro reale biodisponibilità.

A questo riguardo è stato recentemente pubblicato un lavoro Finlandese che dimostra la biodisponibilità dei polifenoli contenuti nei frutti di bosco: volontari hanno utilizzato per otto settimane, mirtilli, ribes nero e altre bacche al termine delle quali hanno mostrato un aumento significativo dei livelli ematici di polifenoli con incremento di composti come la quercetina di circa l’80% rispetto ai soggetti placebo (Journal of Agricultural and Food Chemistry - “Bioavailability of Various Polyphenols from a Diet Containing Moderate Amounts of Berries” R. Koli e al.)

Il Mirtillo (parte 2): i principi attivi

Questo post è più per “addetti ai lavori”: Farmacisti preparatori, Responsabili del controllo qualità, …

Cosa c’entrano tre fiori, una peonia, una malva e delle petunie con il mirtillo?Una classe di principi attivi antiossidanti, molto affascinante, è quella delle antociandine, pigmenti rosso viola presenti in molti vegetali per proteggere dai raggi ultravioletti giovani piante, frutti e fiori da cui a volte prendono il nome: peonidina, malvidina, petunidina. Le antocianidine appartengono alla famiglia dei flavonoidi e nelle bacche fresche di mirtillo si trovano in forma glucosilata, legate a uno zucchero (glucosio o galattosio o arabinosio), e prendono nome di antocianine o antocianosidi.

Nell’estratto di mirtillo si trovano sia le antocianine, glucosidi, che le antocianidine, agliconi, ma è fondamentale che la percentuale di queste ultime sia molto bassa, in quanto sono scarsamente biodisponibili e sono indice di qualità mediocre.
La rottura del legame tra l’antocianina e lo zucchero può essere dovuta da diverse cause come l’utilizzo di prodotto non fresco o un errato procedimento di lavorazione o un problema nella conservazione del prodotto.

Quindi, il primo punto per la valutazione qualitativa dell’estratto, è che nella documentazione tecnica deve essere ben specificato il contenuto della frazione glucosidica (un prodotto ben purificato ha un contenuto in antocianine o antocianosidi del 36%.)

Il Vaccinium myrtillus contiene 15 antocianine ben identificate mentre altri “Mirtilli” ne contengono in minor quantità, e hanno attività inferiore e differente.
Il metodo ufficiale stabilito dalla Farmacopea Europea per la valutazione del contenuto dei principi attivi è quello spettrofotometrico.
Con tale metodo si ottiene il contenuto totale ma non sono possibili l’identificazione e la quantificazione precisa dei singoli pigmenti; la titolazione viene espressa genericamente come antocianine (o antocianosidi) calcolati come antocianidine (un estratto purificato ha un contenuto del 25%)

Il metodo HPLC (Cromatografia liquida ad alta prestazione) separa i componenti in singoli picchi permettendo l’identificazione delle diverse antocianine. Al momento però non esiste un metodo ufficiale ma solo quello messo a punto da alcune aziende. Sarebbe comunque opportuno chiedere ai fornitori almeno un cromatogramma per verifica.

Un’alternativa più semplice ed economica per l’esatta identificazione è quella di utilizzare la buona vecchia TLC (cromatografia su strato sottile) che permette di separare su lastra i singoli pigmenti.

Reference
4 Mirtillo
T2 paeonidin-3-glucoside
T3 malvidin-3-glucoside
T4 cyanidin-3,5-diglucoside
T5 delphinidin-3-glucoside
T6 delphinidin-3,5-diglucoside

L’attenzione sull'identificazione della specie corretta è fondamentale in quanto può avvenire che sul mercato vengano introdotti, da fornitori poco scrupolosi, estratti di altre specie Vaccinium, prevalentemente di origine asiatica, spettrofotometricamente perfetti ma con composizione chimica non conforme.
Il motivo è che le antocianine sono presenti in moltissime altre specie vegetali “economicamente” più interessanti del mirtillo, che vengono utilizzate per "arricchire" i principi attivi degli estratti di mirtillo.
Il consiglio è di dubitare di prezzi troppo allettanti, di verificare l’affidabilità e la preparazione dei fornitori e la completezza della documentazione in cui deve essere specificata nei dettagli la composizione dei principi attivi.

Il Mirtillo (parte 1): identificazione della pianta

La pianta che si trova sulle nostre montagne, le cui gustose bacche sono anche utilizzate in farmaci e in integratori, è il Vaccinium myrtillus, un arbusto che cresce in Europa, America del Nord e Asia e da luglio a settembre produce frutti di colore bluastro.
A uso fitoterapico sono utilizzate:
• Le foglie (con attività diuretica, antidiabetica, antisettica delle vie urinarie, antiinfiammatoria)
• Le bacche essiccate (con attività astringente, antiinfiammatoria, capillaroprotettiva).
• Le bacche fresche.

L’uso delle foglie e delle bacche essiccate è conosciuto da molto tempo e non è così interessante. Solo dagli anni ’60, l’evolversi della tecnica estrattiva ha permesso la lavorazione delle bacche fresche in modo da ottenere un fitocomplesso più completo, bilanciato e molto ricco in sostanze attive. Su questo estratto sono stati eseguiti molti studi clinici che hanno confermato azioni come:

• Miglioramento della vista notturna
• Microcircolazione della retina
• Capillaroprotettore
• Antiossidante
• Epatoprotettore
• Effetti sulla vasomotilità arteriosa
• ….

Per far si che queste azioni siano garantite, occorre tenere presente questi 4 punti:
1. L’identificazione corretta della specie (Vaccinium myrtillus).
2. La scelta della materia prima (Bacche fresche)
3. La corretta tecnica estrattiva
4. Il corretto contenuto di principi attivi

Questo post approfondisce il punto 1 che, sulla carta, parrebbe molto semplice.
Il genere Vaccinium comprende più di 450 specie diverse ognuna di queste ha un contenuto di sostanze attive diverse.
L’attività fitoterapica principale del mirtillo è dovuta a una classe di pigmenti, che variano dal rosso al blu, chiamati antocianine (dal greco anthos = fiore, kyáneos = blu) che, in natura, hanno funzione di protezione delle bacche dall’ossidazione dovuta ai raggi ultravioletti.
Tutte le bacche del genere Vaccinium contengono questi pigmenti, la specie myrtillus ne contiene ben 15 differenti in quantità abbondante e, la possibilità della lavorazione a temperatura controllata delle bacche fresche, permette di ottenere un estratto con importanti azioni fitoterapiche scientificamente dimostrate. Viceversa altre specie hanno un contenuto di antocianine qualitativamente inferiore sia come numero che come quantità, e hanno quindi attività non paragonabili.

Da qui l’importanza dell’identificazione corretta, che non è semplice già a partire dal nome: la lingua Italiana definisce quasi tutte queste bacche, indistintamente, con il termine "mirtillo".
Alcune specie, poi, hanno caratteristiche fisicamente molto simili al V. myrtillus e si prestano a essere facilmente confuse. Sotto gli occhi di tutti è il caso del V. angustifolium, il mirtillo normalmente servito nei ristoranti italiani, che si differenzia per le bacche più grandi e più consistenti, con l’interno biancastro anziché viola scuro e il gusto meno intenso.
Altri “mirtilli”, come il V. uliginosum, V. corymbosum e V. vitis idea, hanno bacche bluastre non facilmente distinguibili e, soprattutto, una volta lavorati (polveri o estratti) possono essere irriconoscibili ai meno esperti.
Quindi è importante fare attenzione nell’identificazione dell’estratto di mirtillo presente nei prodotti e quindi si consiglia:

• Agli utilizzatori di integratori a base di mirtillo di leggere attentamente gli ingredienti sull’astuccio verificando che, oltre al nome italiano “mirtillo”, sia indicato anche il nome scientifico “Vaccinium myrtillus” e, in caso di dubbio, si facciano consigliare dal farmacista o dal medico.

• Ai farmacisti preparatori che non hanno a disposizione strumenti analitici, in primo luogo, di verificare che il colore della polvere sia viola scurissimo, praticamente nero (conviene utilizzare estratti con la massima concentrazione piuttosto che prodotti diluiti), a differenza delle polveri ricavate da altre specie che sono più rossastre, in secondo luogo, di accertare l’affidabilità del fornitore chiedendo di specificare la provenienza (stabilimento di produzione) del prodotto.

• Per i produttori di integratori l’argomento sarà approfondito nel prossimo post in cui sarà trattato l’argomento “i principi attivi del mirtillo”.

Integratori: perché si

"Se fossimo in grado di fornire a ciascuno la giusta dose di nutrimento ed esercizio fisico, né in eccesso né in difetto, avremmo trovato la strada per la salute". (Ippocrate, 460-377 a.C.)

Sono veramente utili gli integratori alimentari? Non si può obbiettare a chi dichiara che “una dieta varia e bilanciata è in grado di fornire tutte le sostanze di cui abbiamo bisogno”.

Sappiamo perfettamente che molte persone vivono una vita con un ritmo tale da non riuscire a fare colazione, pranzo e cena con alimenti “vari e bilanciati“ogni giorno.
Anche gli alimenti all’apparenza più sani, non sempre sono quello che sembra: se si parla ad esempio della frutta, il contenuto di principi attivi è ottimo e bilanciato solo al momento della raccolta quando la maturazione è completa, cioè quando tutte le sostanze attive sono presenti per difendere il frutto da agenti atmosferici e patogeni. Chiaramente solo pochissime persone possono permettersi di mangiare frutta appena raccolta.
La maggior parte della frutta proviene dai banconi dei supermercati, dove è possibile trovare quasi tutti i prodotti “tutto l’anno”. Per ottenere questo servizio sono utilizzate tecniche, quali la maturazione ritardata in cassetta, che permettono di presentare prodotti con un aspetto perfetto ma il contenuto in sostanze attive risulta ridotto, e in particolare quello degli antiossidanti.

In alternativa, un’ipotesi potrebbe essere quella di utilizzare la frutta del fruttivendolo che è più fresca e proviene da una filiera produttiva più breve ma, purtroppo, è anche normalmente esposta sulla strada in cassette ben illuminate dal sole (riduzione dei principi attivi antiossidanti) e all’aria (ricca di metalli pesanti e altri inquinanti).
Inoltre vivere in città, lavorando in ufficio, non è sicuramente la miglior terapia per il nostro fisico. Non si parla della sedentarietà (ci sono le palestre) ma piuttosto, ad esempio, della mancanza di irraggiamento solare che riduce la produzione di sostanze utili alla nostra salute, come la vitamina D.
Infine le malattie: viviamo ammassati uno accanto all’altro con le difese immunitarie abbassate per l’alimentazione e il tipo di vita. Alle prime linee di febbre sono spesso prescritti antibiotici che si spazzano via i patogeni ma, a livello intestinale, distruggono indistintamente anche la flora batterica, fondamentale per la digestione e l’assorbimento.
Per non parlare dell’aria che respiriamo e di chi fuma….
Le molte persone che si riconoscono nelle situazioni che ho descritto a mio parere farebbero bene a pensare di utilizzare integratori con l’attività antiossidante (es. Mirtillo), che contengono Vitamine (es. Rosa canina), immunostimolanti (es. Papaya fermentata), Probiotici, ecc.

Però attenzione ad acquistare integratori facendovi consigliare da professionisti medici o farmacisti, perché esistono in commercio prodotti economici di qualità quantomeno opinabile. Il ministero della salute Italiano ha già dal 1992 emanato leggi che garantiscano la conformità con la normativa vigente in termini di composizione, di apporti e di indicazioni al consumatore ma la qualità delle sostanze utilizzate è sotto la responsabilità dei produttori.
Purtroppo, occorre saper leggere bene queste etichette, soprattutto la composizione che dovrebbe essere approfondita per capire bene il tipo e il livello di concentrazione sostanze attive, in modo particolare, in quei prodotti che contengono estratti di origine vegetale, la cui descrizione spesso non è così chiara.
Navigando in internet si può trovare moltissimo materiale che spiega l’attività della pianta A o dell’estratto B, alcune volte si cita il principio attivo presente ma nulla che aiuti gli operatori e gli utilizzatori a capire come valutare la qualità, il miglior dosaggio, la miglior concentrazione, ecc. cioè il miglior FITOCOMPLESSO.
Ho creato questo Blog per aiutare, professionisti e non, ad approfondire questa problematica.