PICCOLI FRUTTI E FRUTTIFERI MINORI DI INTERESSE NUTRACEUTICO

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1 PICCOLI FRUTTI E FRUTTIFERI MINORI DI INTERESSE NUTRACEUTICO Prof. Roberto Botta DISAFA - Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari Universita'degli Studi di Torino 23 giugno PRIMO CORSO DI ALTA FORMAZIONE NUTRIZIONE E NUTRACEUTICA ALPINA AOSTA

2 Testi consigliati Bounous G, G. L. Beccaro, M. G. Mellano Piccoli frutti. Mirtilli, lamponi, ribes, uvaspina. Come coltivarli, raccoglierli e utilizzarli. Il Sole 24 Ore Edagricole. Bordonaba J.G., Terry L. A Health-promoting properties of fruit and vegetables. CABI, UK. Campanini E Dizionario di fitoterapia e piante medicinali. Tecniche Nuove, Milano. Bellini E Fruttiferi minori in Europa. L Informatore Agrario, Verona.

3 Piccoli frutti: inquadramento botanico Famiglia Genere specie Nome comune Ericaceae Vaccinium myrtillus corymbosum vitis idaea macrocarpon uliginosum Grossulariaceae Ribes rubrum nigrum grossularia Rosaceae Rubus idaeus ulmifolius, saxatilis, caesius mirtillo nero m. gigante americano mirtillo rosso europeo mirtillo rosso americano mirtillo blu ribes rosso ribes nero uva spina lampone rovo

4 Fruttiferi minori Famiglia Genere specie Nome comune Cactaceae Opuntia ficus-indica Fico d india Caprifoliaceae Sambucus nigra sambuco Eleagnaceae Hippophaë rhamnoides olivello spinoso Ericaceae Arbutus unedo corbezzolo Leguminosaea Ceratonia siliqua carrubo Moraceae Morus alba nigra rubra gelso da frutto bianco gelso da frutto nero gelso da frutto rosso Myristicaceae Myristica fragrans noce moscata Punicaceae Punica granatum melograno Rhamnaceae Ziz yphus vulgaris giuggiolo Rosaceae Sorbus domestica aucuparia Crategus oxyachanta biancospino Rosa canina rosa canina Rutaceae Citrus (aurantium) bergamia bergamotto (aurantium) myrtifolia chinotto sorbo sorbo uccellatori

5 Si tratta di specie che devono evidentemente il loro nome alle dimensioni dei frutti, ridotte rispetto a quelle dei fruttiferi maggiori. I frutti sono prevalentemente bacche (mirtillo, ribes) o frutti aggregati (mora, lampone). Gli anglosassoni li definiscono Berry fruits o Soft fruits. I piccoli frutti sono coltivati ma anche in Italia ne esistono forme selvatiche (es. mirtillo, rovo, lampone).

6 Quando si parla di piccoli frutti si intendono le seguenti specie principali Famiglia Genere specie Nome comune Ericaceae Vaccinium myrtillus corymbosum vitis idaea macrocarpon uliginosum Grossulariaceae Ribes rubrum nigrum grossularia Rosaceae Rubus idaeus ulmifolius, saxatilis, caesius mirtillo nero m. gigante americano* mirtillo rosso europeo** mirtillo rosso americano** mirtillo blu ribes rosso* ribes nero* uva spina* lampone** rovo** * specie coltivata ** specie con forme selvatiche e coltivate

7 (da Bounous et al., 2008) Principali costituenti dei piccoli frutti

8 (da Bounous et al., 2008) Principali costituenti dei piccoli frutti

9 Vitamine dei principali piccoli frutti: rilevante la vit. C Vit. C mg/100g Vit. A retinolo equivalenti Niacina Vit. PP mg/100g Tiamina Vit. B1 mg/100g Riboflavina vit. B2 mg/100g mirtillo 15 0,013 0,5 0,02 0,05 lampone 25 0,013 0,5 0,05 0,02 mora 19 0,002 0,07 0,03 0,05 ribes nero 200 0,017 0,3 0,03 0,06

10 composti fenolici

11 Specie Cultivar Antocianine Polifenoli FRAP mg/100 g (cianidina 3-gluc) mg/100 g (GAE) mmoli Fe 2+ /kg Uva spina Hinnonmaki Rosso ,87 Uva spina Roan ,83 Ribes nero PC ,41 Ribes nero PC ,74 Ribes nero Benlomond ,01 Ribes rosso Rovada ,71 Ribes rosso Blanka ,64 Ribes rosso Junifer ,01 Lampone Tulameen ,13 Lampone spontaneo ,37 Mora Chester ,96 Mora Lockness ,99 Mora spontaneo ,39 Mirtillo gigante Darrow ,16 Mirtillo gigante Bluetta ,30 Mirtillo gigante Elliott ,92 Mirtillo di bosco spontaneo ,81 Si notano le differenze tra specie e cultivar (FRAP: dati nostri -Beccaroet al., 2004)

12 Proprietà dei composti bioattivi dei piccoli frutti interessanti per la salute

13 Importanza e diffusione Fam.Ericaceae V.myrtillus L. - mirtillo di bosco Cresce in fitte macchie tappezzando i terreni silicei e ricchi di humus dei boschi alpini e appenninici fin oltre i 2000 m di quota. Tavola rappresentante V. myrtillus e V. vitis idaea

14 Caratteristiche botaniche e biologiche Il mirtillo di bosco (Vaccinium myrtillus) è un piccolo arbusto caducifoglio molto ramificato alto sino a 50 cm, corteccia rossastra, rami verdi angolosi; foglie alterne, a picciolo breve, lunghe sino 3 cm, verde chiaro, glabre, con fini nervature e bordo finemente seghettato.

15 Fiori penduli, singoli o riuniti in coppia, all'ascella delle foglie, corolla a forma orceolata, con 5 piccoli denti, bianco-verdognola soffusa di rosso; fiorisce da maggio a luglio. Il frutto è una bacca subsferica di 4-8 mm, pruinosa, di colore blunerastro a maturità con polpa intensamente colorata; matura in lugliosettembre.

16 Il mirtillo nero è diffuso nella valli Alpine e sull Appennino (si stimano 3000 ha in Piemonte e VdA) diffuso nel sottobosco fino alle quote più alte, ove le specie arboree si diradano e scompaiono restando presenti solo arbusti come appunto i Vaccinium (myrtillus, uliginosum, vitisidaea) che si portano fino al limite dei pascoli alpini. In queste zone ( m) si raggiungono le produzioni più elevate, fino a 0,5-0,6 t/ha in formazioni quasi pure. Nel sottobosco le produzioni sono decisamente inferiori: 0,2-0,06 t/ha. Il mirtillo nero viene raccolto e destinato ai mercati locali o all industria specializzata per la produzione di confetture e prodotti di interesse erboristico o nutraceutico.

17 Il mirtillo coltivato (V. corymbosum L.) è noto col nome comune di mirtillo gigante; questo appellativo gli deriva dalla grossezza dei frutti ma anche dalla dimensione notevole (superiore ai 2 m) che possono raggiungere i suoi cespugli. Il mirtillo gigante cresce spontaneo nella parte nord orientale degli Stati Uniti e solo dall'inizio del secolo scorso è divenuto oggetto di coltivazione, selezione e miglioramento genetico, trasformandosi in breve tempo in una coltura frutticola molto importante: attualmente si calcola che siano coltivati oltre ettari in nord America e ha in Sud America. Produzione mondiale > t/anno In Italia occupa una superficie di circa 800 ettari con produzioni di 4000 t/anno.

18 Un freno ad una sua maggiore espansione in Italia è certamente da attribuirsi alla sensibilità di questa pianta alla presenza di calcare nel terreno(vuole terreni acidi) e ai costi di raccolta. Il mirtillo gigante è un arbusto cespuglioso dotato di apparato radicale finemente fascicolato e superficiale, a portamento eretto. Le foglie sono medio-grandi, ovato allungate, glabre, di lunghezza media fino a 10 cm; presentano apice acuminato, bordi leggermente seghettati e superficie lievemente ondulata.

19 I fiori sono riuniti in grosse infiorescenze bianco-rosate ed hanno una tipica forma ad otricello dovuta ai petali saldati tra di loro; si evolvono in bacche globose, di grosse dimensioni(2-3 g) se comparate al mirtillo di bosco (anche 2 cm di diametro), blu-azzurro e ricoperte di leggera pruina.

20 La maturazione non è contemporanea nell'ambito dei grappoli e della pianta, cosicché è necessario raccogliere in più ripreseper un periodo che può variare da 2-3 fino a 6 settimane in alcune cultivar. Quelle più precoci iniziano a maturare verso l'ultima decade di giugno, mentre le tardive arrivano a metà settembre.

21 Principali cultivar di mirtillo gigante. Le cultivar attualmente disponibili sono numerosissime e la grande maggioranza proviene dagli Stati Uniti; alcune in ordine progressivo di maturazione: Earliblue, Bluetta, Duke, Spartan, Patriot, Bluejay; Bluecrop, Berkeley; Elisabeth, Darrow, Coville, Brigitta, Lateblue, Elliott. Duke Elliot Earliblue

22 Esigenze pedoclimatiche La resistenza alle basse temperature invernali è notevole in entrambe le specie. Negli areali di origine le piante di mirtillo gigante sopportano temperature anche di 30 C, ma ciò non significa che si tratti di una specie da coltivare in alta montagna, poiché non giungerebbe a lignificare adeguatamente, data la ridotta stagione vegetativa: è pertanto consigliabile non spingere la coltivazionealdisopradi800ms.l.m. Molto importante l'appropriata scelta del suolo: infatti questa pianta vuole terreni sabbiosi, ricchi di sostanza organica e soprattutto senza tracce di calcare attivo (il ph ottimale si aggira intorno a 5)

23 Raccolta Su piccole estensioni coltivate è manuale(4-5 passate distanziate di 7-10 giorni per il m. gigante); nel caso del mirtillo di bosco si esegue utilizzando appositi pettini; rese dei popolamenti spontanei molto variabili: da 20 a 600 kg/ha.

24 Nel caso delle coltivazioni di m. gigante di più ampia estensione, la raccolta può essere manuale o può essere effettuata con macchine scuotitrici dotate di telaio di intercettazione dei frutti. La produzione per pianta può superare anche i 4 kg (circa 6,5 t/ha), permettendo di conseguire un reddito non indifferente. La raccolta meccanica danneggia di più il prodotto che viene di solito destinato all industria.

25 Parti utilizzate: frutti e foglie(uso officinale). Le proprietà del mirtillo di bosco (m. nero) sono maggiori rispetto a quelle del m. gigante, per il minor contenuto di principi attivi di quest ultimo. Si parlerà quindi del primo inserendo informazioni su quello coltivato, quando siano note; l importanza di quest ultimo è legata essenzialmente all uso alimentare delle bacche, che apportano comunque quantità interessanti di alcune sostanze quali le antocianidine.

26 Frutti 85 % acqua; 0,2-0,5% glicosidi delle antocianidine delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina, malvidina; flavonoidi; 1-1,7% acidi organici; 3-7% zuccheri; tannini; pectina; vitamina C (13-20 mg/100 g); inoltre modeste quantità di: provitamina A, vit. B2, PP(0,2 mg/100g), ac. pantotenico.

27 Sia dai frutti che dalle foglie di mirtillo nero, oltre a tannini, zuccheri e acidi organici, è stato isolato un glicoside antocianico piuttosto abbondante e chimicamente identificato come il 3-glucoside della delfinidina e chiamato mirtillina.

28 Quantità dei principali flavonoidi del frutto del mirtillo gigante

29 Contenuto in antociani, polifenoli totali e FRAP di diverse cultivar di mirtillo gigante a confronto con il mirtillo di bosco(beccaro et al., 2004). Specie Cultivar Antocianine Polifenoli totali FRAP mg/100 g mg/100 g (cianidina 3-gluc) (acido gallico) mmoli Fe 2+ /kg Vaccinium corymbosum Darrow ,16 Vaccinium corymbosum Berkeley ,26 Vaccinium corymbosum Coville ,54 Vaccinium corymbosum Duke ,81 Vaccinium corymbosum Toro ,17 Vaccinium corymbosum Brigitta ,17 Vaccinium corymbosum Bluejay ,17 Vaccinium corymbosum Earlyblue ,81 Vaccinium corymbosum Bluetta ,3 Vaccinium corymbosum Elisabeth ,3 Vaccinium corymbosum Elliott ,92 Vaccinium myrtillus spontaneo ,81

30 Foglie flavonoidi: quercetina-3-ramnoside (quercitrina), isoquercitrina, iperoside e derivati flavonici; acidi organici; 7% tannini: catecolo, epicatecolo, gallocatecolo, epigallocatecolo; neomirtillina (glucoside metossilato dell acido gallico), mirtillina (glucoside della delfinidina: vedi dopo); arbutina e idrochinone(tracce). quercitrina arbutina: idrochinone glicosilato

31 Proprietà principali: astringente, vasoprotettrice e rigenerante della porpora retinica Gli antociani, inoltre, eserciterebbero un azione di difesa dall'attività proteolitica indotta da ioni superossido (O 2- ), prevenendo quindi i danni tessutali da radicali liberi. L attività antiossidante protettiva nei confronti dell anione superossido è posseduta anche da numerosi tannini e da derivati flavonici e antocianici. I diversi antocianosidi presenti nel frutto manifestano la loro attività a livello del microcircolo, ove aumentano la resistenza e diminuiscono la permeabilità capillare.

32 Impieghi Importante è l'impiego del frutto in oftalmologia per l'attività sulla visione: gli antociani, infatti, sono in grado di favorire la rigenerazione della rodopsina (il pigmento fotorecettore). La rodopsina è una proteina di membrana, si trova principalmente nelle cellule a bastoncello della retina.

33 La rodopsina è costituita da opsina e retinale(derivato dalla vit. A) che sono legati tra loro; il retinale per effetto della luce si modifica passando da isomero cis a trans; questo causa una modificazione anche dell opsina (photobleaching). Normalmente la rigenerazione della rodopsina richiede circa 30 ; le antocianine aumentano la velocità di rigenerazione del trans-retinale in 11- cis-retinale, e migliorando l'adattamento all'oscurità e la qualità della visione, in particolare in condizioni di luce crepuscolare.

34 Vaccinium vitis idaea L. mirtillo rosso europeo Vacciniummacrocarpon mirtillo rosso americano (cranberry)

35 Vaccinium vitis idaea L. mirtillo rosso europeo Presente nelle regioni temperato-fredde e subartiche boreali, viene utilizzato principalmente in Russia, Paesi Baltici, Scandinavia, Germania, Polonia, Canada. In Italia è presente spontaneo sull Arco Alpino tra 1000 e 2000 m s.l.m. Adattato a terreni poco fertili, acidi con almeno 2% di sostanza organica, ben drenati. Le bacche rosse del peso di circa 0,3 g (circa come mirtillo nero), acide (vengono zuccherate) vanno al mercato del fresco, alle confetture e alla produzione di bevande.

36 Vaccinium macrocarpon Ait. mirtillo rosso americano (cranberry) Diffuso nelle aree a clima rigido del Nord America, in suoli acidi, sabbiosi o in zone paludose. Arbusto sempreverde a portamento strisciante. Frutti sono bacche subsferichea polpa bianca, dimensioni L=13-15 mm, h= mm La raccolta è parzialmente meccanizzata ed avviene inondando i campi con acqua, dopo il distacco dei frutti effettuato a macchina

37 Le bacche dall aspetto attraente sono poco gradevoli, amarognole, tanniche ed astringenti, con polpa asciutta e spugnosa, destinate all industria. Per l elevato contenuto in pectine si conservano a lungo; sono ricche di vitamina C ed antiossidanti di tipo fenolico. Utilizzate dall industria per la produzione di succhi (90%, anche con altri frutti), confetture, gelatine, snacks, frutta disidratata; sono anche commercializzate inscatolate, intere o come purea. Ancora: coloranti, succhi fermentati.

38 I frutti di entrambe le specie hanno elevate quantità di proantocianidine (=tannini condensati, 60-70% fenoli totali) e in comune alcune proprietà derivanti, si ritiene, da questa caratteristica: attività di inibizione dell ossidazione dei lipidi e soprattutto antimicrobiche verso alcuni microrganismi, come Escherichia coli e Stafiloccoccus aureus, ostacolando l adesione dei batteri alle pareti dell apparato urinario o dello stomaco con azione preventiva nei confronti delle infezioni. Viene suggerito per le infiammazioni delle vie urinarie.