Volume: il pomodoro

Sezione: alimentazione

Capitolo: antiossidanti e aromi

Autori: Giuseppe Maiani

Antiossidanti e aromi

L’alimentazione rappresenta, come è ormai ben noto e comunemente accettato sul piano scientifico, uno dei più importanti determinanti della salute. Ormai è ampiamente dimostrato come il consumo di frutta e verdura e di alcune bevande alcoliche e non sia inversamente associato all’insorgenza di patologie cardiovascolari e tumorali probabilmente a causa della presenza in tali alimenti di elevati contenuti di fibra dietetica, acido folico, vitamina C, β-carotene e di altri carotenoidi, polifenoli e fitoestrogeni. La spiegazione più accreditata dell’effetto protettivo di tali alimenti deriva probabilmente dall’osservazione che i vegetali e/o le bevande sono ricchi in molecole antiossidanti (vitamine: acido ascorbico, α-tocoferolo; carotenoidi: luteina, licopene e β-carotene; polifenoli naturali: flavonoidi e acidi idrossicinnaminici) le quali, una volta ingerite e assorbite, agirebbero da efficienti scavenger dei radicali liberi e in particolare dei ROS, specie reattive dell’ossigeno, preservando dal danno molecole come proteine, lipidi e DNA. L’insieme di tali costituenti, nutrienti e non nutrienti, presenta o potrebbe presentare azione antiossidante, anticancerogenica, antimutagena e antineoplastica. Le molecole naturali bioattive ad azione antiossidante, insieme ad altri nutrienti quali gli elementi minerali (selenio, rame, manganese e zinco), rivestono un ruolo importante nel sistema di difesa dell’organismo nel mantenimento di un equilibrato stato redox prevenendo la genesi e/o ritardando la progressione delle patologie degenerative. Negli ultimi cinquant’anni, la comunità scientifica è passata attraverso due ipotesi per chiarire la relazione tra alimento e prevenzione di malattie degenerative. – Prima ipotesi: negli anni ’60 Ancel Keys, per spiegare la diversa incidenza di mortalità per malattie cardiovascolari tra Nord e Sud Europa, postulò l’“ipotesi lipidica”, sulla base di uno studio condotto tra il 1958 e il 1964 in 7 Paesi del mondo. Tale ipotesi suggeriva che questa differenza potesse essere parzialmente spiegata dalle diverse abitudini alimentari e principalmente dal maggior consumo di acidi grassi saturi (alimenti di origine animale) nei Paesi del Nord rispetto a quelli dell’area mediterranea. – Seconda ipotesi: successivamente all’ipotesi lipidica di Keys e all’affermarsi del modello alimentare mediterraneo come strategia vincente nella prevenzione delle patologie degenerative, numerose evidenze epidemiologiche dimostrarono l’esistenza di una correlazione diretta tra consumo di frutta e verdura e diminuzione della mortalità dovuta a malattie degenerative. Venne così formulata l’“ipotesi antiossidante”, che evidenziò l’importanza del ruolo svolto dai cibi di origine vegetale nell’ambito dell’effetto protettivo della dieta. Divenne progressivamente chiaro che l’effetto protettivo esercitato dai cibi di origine vegetale non potesse essere esclusivamente spiegabile sulla base del loro contenuto in provitamine (luteina, licopene ecc.) e vitamine antiossidanti (vitamina C, E e A), ma anche dalla presenza di altri composti in grado di esercitare un ruolo attivo: i polifenoli. Tuttavia è da sottolineare come l’azione che questi antiossidanti svolgono sia un’azione preventiva verso l’insorgenza di patologie croniche, ma non curativa. Il pomodoro è un autentico concentrato di molecole naturali ad azione antiossidante ed è la principale fonte di licopene della nostra alimentazione. Il licopene è un pigmento rosso appartenente alla famiglia dei carotenoidi. Il pomodoro contiene anche acidi idrossicinnamici (colore verde) e flavonoidi, appartenenti alla famiglia dei polifenoli che sono in grado di esercitare attività antiossidante e anticancerogena. Il pomodoro, grazie alle caratteristiche organolettiche, è l’alimento consumato in maggior quantità in Italia sia come prodotto fresco sia come prodotto trasformato (pelati, polpa ecc.). L’aroma e il sapore del pomodoro fresco e maturo sono dovuti all’azione di enzimi che idrolizzano proteine, lipidi e carboidrati presenti nel frutto. In funzione della loro concentrazione possono essere recepite dai recettori della mucosa olfattiva attraverso due differenti vie: le narici durante l’inalazione dell’aria e la rinofaringe durante la degustazione. La composizione degli aromi varia e dipende da diversi fattori come il grado di maturazione, le modalità di cottura e la conservazione. La cottura, per esempio, aumenta l’aroma caratteristico del prodotto, mentre la conservazione a basse temperature ne diminuisce l’intensità. Il colore rosso del pomodoro è dovuto, come si è detto in precedenza, alla presenza del licopene (C40H56) che appartiene alla famiglia dei carotenoidi come il β-carotene da cui si differenzia per la struttura dell’anello β-iononico. Il potere antiossidante del licopene si manifesta attraverso la cattura dei radicali liberi a livello delle membrane cellulari e delle lipoproteine, deputate al trasporto nel sangue dei grassi introdotti con gli alimenti. Tra le vitamine presenti nel pomodoro predomina in termini di concentrazione la vitamina C conosciuta comunemente anche come acido ascorbico. L’acido ascorbico (vitamina C), vitamina idrosolubile, comprende due forme, entrambe presenti nei fluidi biologici, nei tessuti e negli alimenti, definite come acido ascorbico (forma ridotta) e acido deidroascorbico (forma ossidata); la conversione tra le due forme (ossidata e ridotta) è regolata dai processi ossidoriduttivi del nostro organismo. Tra i polifenoli, i flavonoidi e gli acidi idrossicinnamici sono le classi maggiormente studiate e presenti nel pomodoro. Mentre i flavonoidi sono relativamente abbondanti nelle foglie del pomodoro, il frutto ne contiene piccole quantità e per la maggior parte sono confinate nella buccia. Il flavonoide più abbondante è la rutina, presente in quantità di circa 15 μg/g di peso fresco, mentre sono presenti tracce di kaempferol-3-rutinoside, quercetina-3-glucoside; la narigenina è presente sia come forma aglicone (molecola senza zucchero) sia come glicoside. La loro azione antiossidante si attua prevenendo la formazione di specie radicaliche, reagendo con molecole radicaliche per formare con esse complessi privi di attività ossidante (radical scavenger), sequestrando metalli di transizione sottraendoli alle reazioni di formazione di radicali (quencer). L’effetto antiossidante di queste molecole sulla modulazione dello stato redox nell’uomo è funzione della loro biodisponibilità, tuttavia prima di essere biodisponibili debbono essere bioaccessibili ovvero essere in grado di entrare in contatto con un organismo vivente (mediante l’ingestione di alimenti), che può di conseguenza assorbirle. Molte ricerche relative al meccanismo di assorbimento dei carotenoidi hanno utilizzato il β-carotene ritenendo che tutti i carotenoidi si comportino allo stesso modo. Ciò in parte è vero, tuttavia alcuni fattori che ne influenzano l’assorbimento agiscono in maniera diversa a seconda delle caratteristiche di ciascun carotenoide. La bioaccessibilità dei carotenoidi nei vegetali è straordinariamente bassa e questi composti sono caratterizzati da una bassa velocità di assorbimento sia negli animali sia nell’uomo poiché la loro struttura chimica interagisce profondamente con macromolecole nella matrice alimentare dei vegetali. I carotenoidi, essendo delle molecole liposolubili, raggiungono la circolazione sistemica mediante la stessa via di assorbimento seguita dai grassi. Quattro sono le fasi in cui si può suddividere l’assorbimento dei carotenoidi: – digestione della matrice alimentare; – formazione delle micelle; – assorbimento all’interno delle cellule della mucosa intestinale; – trasporto all’interno della circolazione generale. La prima fase è particolarmente importante ed è influenzata da una serie di fattori esogeni che determinano la tipologia della matrice alimentare. Infatti, poiché i carotenoidi sono legati nelle cellule vegetali alle macromolecole proteiche, il loro rilascio è influenzato dal procedimento di cottura dell’alimento, che facilita la rottura dei legami, come pure dal trattamento meccanico che consente la rottura della parete cellulare. Tali evidenze giungono soprattutto da studi di biodisponibilità di licopene del pomodoro effettuati somministrando l’alimento tal quale o sotto forma di passata o succo e in seguito a diversi trattamenti termici. Studi condotti su un gruppo di soggetti adulti sani hanno messo in luce che il licopene ingerito con il pomodoro è più biodisponibile se proviene dal pomodoro trattato tecnologicamente (concentrato di pomodoro) anziché dal pomodoro fresco; l’innalzamento termico e l’omogeneizzazione del prodotto previsti dal trattamento tecnologico favorirebbero il rilascio del licopene dalle strutture del pomodoro rendendolo così maggiormente assorbibile. Anche le modalità di preparazione di un sugo (tempi e temperature di cottura) permettono una maggiore bioaccessibilità e quindi una maggiore biodisponibilità di licopene e β-carotene rispetto al consumo del prodotto fresco. Anche l’olio, essendo il licopene un composto liposolubile, ne favorisce l’assorbimento. Al contrario, alcuni tipi di fibre, come la pectina, riducendo l’assorbimento lipidico, inibiscono anche quello dei carotenoidi. Completamente diversa è la via di assorbimento seguita dai polifenoli. Lo studio della biodisponibilità dei polifenoli è complicato dall’elevato numero di specie appartenenti a questo gruppo. La diversità strutturale di questi metaboliti non è dovuta solo alle differenze nella struttura dello scheletro carbonioso e nello stato di ossidazione dell’anello eterociclico nel caso dei flavonoidi, ma anche ai diversi costituenti chimici sull’anello poiché la biodisponibilità, come detto precedentemente, dipende dalla struttura chimica; il livello di conoscenze raggiunto è ancora scarso. I polifenoli che noi introduciamo nel nostro organismo attraverso la dieta vengono assorbiti e metabolizzati da parte dell’apparato digerente. Una volta assorbiti nell’intestino i polifenoli sono sottoposti a coniugazione mediante metilazione, solfatazione, glucuronazione o una combinazione di queste. Tali reazioni avvengono principalmente nel fegato, ma l’attività enzimatica dell’intestino e dei reni è altrettanto importante. Gli acidi fenolici sono spesso esterificati con zuccheri, acidi organici e lipidi. L’acido clorogenico, particolarmente abbondante nel pomodoro verde, è un estere dell’acido caffeico esterificato con acido quinico. Non vi è alcuna evidenza che nell’uomo siano presenti esterasi in grado di scindere il legame esterico degli acidi fenolici. Di conseguenza, l’acido clorogenico o è assorbito in quanto tale, o subisce una scissione del legame esterico a livello della microflora batterica del colon. Uno studio condotto dall’INRAN ipotizza due possibili vie di assorbimento dell’acido clorogenico. La prima comporta un assorbimento rapido a livello della parete dello stomaco, la seconda attraverso l’intestino tenue, ipotizzando una successiva idrolisi ad acido caffeico e ferulico operata dalla flora intestinale. Anche per altre molecole polifenoliche la biodisponibilità dipende dal modo in cui vengono ingerite. Infatti, un ulteriore studio condotto dall’INRAN ha consentito sia di confermare il già noto incremento di bioaccessibilità dei carotenoidi in seguito a cottura del pomodoro, sia di osservare, per la prima volta, la biodisponibilità di molecole polifenoliche come la naringenina e l’influenza del procedimento di cottura sulla loro bioaccessibilità.


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