Pierlorenzo Secchiari

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1 Caratteristiche dietetico-nutrizionali del latte e delle carni UNIVERSITÀ DI PISA Pierlorenzo Secchiari Dipartimento di Agronomia e Gestione dell Agroecosistema, Sezione Scienze Zootecniche.

2 LA QUALITA DI UN ALIMENTO E UNA REALTA MULTIFATTORIALE DI NON FACILE DEFINIZIONE

3 IGIENICO-SANITARIA SENSORIALE FISICHE TECNOLOGICA CHIMICO- BROMATOLOGICA DIETETICA NUTRACEUTICA

4 Spesso gli alimenti di origine animale sono ritenuti avere un ruolo importante nelle patologie cardiovascolari (CHD); le principali cause per cui questo avviene sono: la quantità di grasso che apportano alla dieta; l'elevata percentuale di acidi grassi saturi in essi contenuti; il maggior contenuto di colesterolo dei grassi animali rispetto agli olii vegetali.

5 la problematica della qualità del grasso degli alimenti di origine animale non può essere ridotta ad una semplice valutazione quantitativa, ma deve essere necessariamente affiancata da una valutazione di tipo qualitativo; fino ad ora, infatti, l interesse in questo ambito è stato concentrato sugli effetti potenzialmente negativi sulla salute umana esercitati dalla componente satura e dagli isomeri trans degli acidi grassi insaturi (Williams C., 1999); Occorre tuttavia sottolineare che esistono alcuni acidi grassi saturi che evidenziano, nei confronti alcuni acidi polinsaturi, risultano avere addirittura degli effetti benefici.

6 GLI ACIDI GRASSI SATURI (SFA) Aumentano il colesterolo LDL plasmatico chi più (C14:0), chi meno (C12:0 e C16:0), chi per niente (C18:0). Le raccomandazioni della FAO e della OMS indicano un massimo contributo del 10% all apporto calorico totale da parte dei SFA nella dieta.

7 Contenuto dei principali SFA di latte e carne (g/100g di lipidi) Carne Latte Suino Bovino Agnello Daino Vacca Bufala Pecora Capra C C C C C C C C

8 GLI ACIDI GRASSI TRANS Fonti autorevoli affermano che l'effetto negativo degli acidi grassi trans nei confronti della salute umana è analogo o addirittura superiore a quello esercitato dagli acidi grassi saturi (Hu et al., 1997; Pedersen 2001). Gli acidi grassi trans agiscono negativamente sul rapporto LDL/HDL innalzando il colesterolo ematico totale, il colesterolo LDL (colesterolo cattivo ) e diminuendo il colesterolo HDL (colesterolo buono ) (Mensink and Katan, 1990; Almendingen et al., 1995)

9 Come si formano gli acidi grassi trans Processi di bioidrogenazione ruminale della componente lipidica alimentare Processi chimici d idrogenazione per rendere concreti gli olii vegetali, altrimenti liquidi. I grassi idrogenati vengono poi utilizzati nel corso dei processi produttivi attuati nell industria dei prodotti da forno.

10 La maggior fonte di acidi grassi trans nelle diete dei paesi occidentali è rappresentata da oli e grassi idrogenati durante i processi industriali (Innis e King, J. Nutr. 1999).

11 Gli isomeri trans non mostrano tutti la stessa azione negativa nei confronti della salute umana. (Hodson et al., 1993) Gli isomeri C18:1 9t (elaidico) e 10t sono positivamente correlati con le CHD I 16:1 trans e il 18:1 11t (acido vaccenico, VA) NON sono correlati a tali patologie

12 Distribuzione degli isomeri trans C18:1 nella margarina composizione % posizione del doppio legame A livello dei grassi idrogenati gli isomeri trans C18:1 mostrano una distribuzione normale. In sostanza sono presenti un po tutti gli isomeri trans possibili e non c è nessuno che prevalga nettamente sugli altri.

13 A livello del rumine viene prodotto soprattutto l isomero C18:1 trans11 (acido vaccenico) in quanto derivante da processi biochimici regolati da enzimi specifici. Negli animali monogastrici la distribuzione degli isomeri trans, come di tutti gli altri acidi grassi, rifletterà invece quella degli alimenti ad essi destinati. Distribuzione degli isomeri trans C18:1 nel latte composizione % posizione del doppio legame

14 I CLA Gli Isomeri Coniugati dell'acido Linoleico (CLA) sono una categoria di sostanze veramente importante. La principale fonte alimentare di CLA è rappresentata dagli alimenti provenienti dai ruminanti mentre i monogastrici ed i pesci forniscono dei prodotti molto meno ricchi in CLA (Chin S.F. et al., 1992). Questo si deve al fatto che la biosintesi dei CLA avviene in parte a livello ruminale (Bauman et al., 1999). Nel latte e nella carne dei ruminanti, la maggior parte del CLA 9-11 c/t è tuttavia di origine endogena; è prodotto infatti a partire dall acido vaccenico per azione dell enzima 9-desaturasi. Si stima che circa il 70% del CLA 9-11 c/t del latte sia appunto di origine tissutale.

15 Numerosi studi "in vitro" e su animali da laboratorio, hanno evidenziato che i CLA sono efficaci nell inibire la carcinogenesi, l aterosclerosi ed agiscono positivamente sulla risposta immunitaria (Cook e Pariza 1998; O Shea M. et al., 1998). Ip et al. (1994) suggeriscono che 3 g/d di CLA nella dieta dovrebbero garantire un adeguata copertura anticancerogena per l'uomo.

16 Contenuto degli isomeri trans del C18:1 e dei CLA tot nella carne e nel latte (g/100g di lipidi) Carne Latte Suino Bovino Agnello Daino Vacca Bufala Pecora Capra TOT C18:1 trans TOT CLA

17 Il colesterolo HO A 5 B 6 C 7 20 D 25 è un importante lipide che svolge un ruolo fondamentale ai fini del mantenimento dell'integrità delle membrane cellulari; ha un ruolo importante nella sintesi degli ormoni steroidei e degli acidi biliari. Il colesterolo nelle sue forme ossidate è tra i principali elementi costitutivi delle placche aterosclerotiche; Questo deriva in gran parte dal colesterolo plasmatico mentre non pare esistere alcuna correlazione lineare tra colesterolo serico e quello ingerito (Hopkins et al. 1992).

18 Contenuto in colesterolo totale di alcuni alimenti mg/100 g di parte edibile Bovino Daino Agnello Suino Tacchino Coniglio Uova pesce latte bovino latte caprino Carne

19 L ossidazione dei lipidi negli alimenti è il maggior fattore di natura non microbiologica che può incidere negativamente sulla loro qualità (Pradhan et al., 2000).

20 Lipidi degli alimenti Certi enzimi Ferro, Rame Fattori proossidanti Fattori antiossidanti Vit. E, Carotenoidi Acido lipoico?, acido urico? Prodotti dell ossidazione dei lipidi

21 L ossidazione dei embrana del globulo lipidi del latte Core Siero Il grasso nel latte è organizzato in globuli sferici di varie dimensioni costituiti da un core di trigliceridi, delimitato da una membrana lipoproteica e dispersi in un mezzo acquoso (siero). La membrana del globulo esercita una forte protezione contro l ossidazione dei lipidi (Lercker e Estrada, 1999). Tale protezione viene conservata anche per i derivati dal latte in cui la membrana del globulo rimane sostanzialmente intatta. Il burro, per la produzione del quale si viene a determinare la rottura della membrana del globulo e la fuoriuscita dei lipidi del core, è invece soggetto ai processi di ossidazione (Lercker e Estrada, 1999).

22 Il grasso nella carne carne Asportabile Tra i muscoli tra i fasci di fibre tra le fibre muscolari Nelle cellule

23 Acidi grassi insaturi dei fosfolipidi I prodotti Colesterolo (lipide insaturo) Prodotti primari dell ossidazione: idroperossidi dell ossidazione dei lipidi Prodotti primari dell ossidazione: idroperossidi Prodotti secondari dell ossidazione: aldeidi, chetoni, alcol, ed acidi arbossilici a corta catena Prodotti secondari dell ossidazione del colesterolo: COPs (Cholesterol Oxidation Products)

24 i COPs sono più insidiosi in quanto, al contrario degli gli acidi grassi, non manifestano il loro stato di ossidazione compromesso con componenti maleodoranti volatili (Lercker e Rodriguez-Estrada, 1999); sono stati ritrovati almeno 60 diversi prodotti di ossidazione del colesterolo (Smith 1981); molti di questi mostrano dei potenti effetti biologici: sono infatti citotossici, angiotossici, aterogenici, carcinogenici e mutageni (Vatassery et al., 1997; Maraschiello et al. 1998); nella carne, durante le normali condizioni di frollatura, confezionamento, conservazione e cottura, si assiste ad un aumento anche considerevole degli ossisteroli come risultato dell aumentata ossidazione dei lipidi e del colesterolo (Li et al., 1996; Maraschiello et al., 1998).

25 Jacobsen e Bertelsen (2000) affermano che la qualità finale del prodotto è fortemente influenzata dalla qualità iniziale della carne. Lercker e Rodriguez-Estrada (1999) affermano che i livelli di ossisteroli sono rilevanti anche sulle carni fresche e che diversi metodi di cottura hanno dimostrato solo modeste influenze sulla quantità di COPs;

26 La quantità di colesterolo intramuscolare non è da mettere in relazione allo stato di ingrassamento dell animale, quanto al tipo di fibra muscolare (Hoelscher et al. 1988; Hopkins and Nicholson, 1999; Arsenos et al., 2000).

27 Rossi Bianchi prevalenza di fibre rosse Muscoli prevalenza di fibre bianche ibre rosse anno una imensione rasversale iù piccola Per unità di volume i muscoli rossi mostrano maggiore numero di fibre e quindi maggiore perimetro del sarcolemma Il colesterolo è contenuto soprattutto nella membrana. Per unità di volume, il contenuto di colesterolo sarà tanto più elevato quanto maggiore è la percentuale di fibre rosse che lo compongono

28 Componente lipidica di alcune carni Suino Bovino Agnello Lipidi g/100g parte edibile SFA g/100g LT MUFA g/100g LT PUFA g/100g LT PUFA/SFA

29 Le altre componenti bioattive del latte Peptidi Caseinofosfopeptidi (CPP) rilasciati dalle caseine durante la digestione tripsinica agenti promotori la ricalcificazione dentale (Boland et al., 2001).

30 Casossine Derivano dalla k-caseina Azione antogonista degli oppioidi: agiscono soprattutto sulla muscolatura liscia (Regester et al., 1997) Lattoferricina Deriva dalla digestione acido-pepsica della lattoferrina Potente azione antimicrobica

31 Casochinine Notevole effetto ipotensivo Azione inibitrice sull enzima convertitore dell angiotensina (ACE), che converte l angiotensina 1 in 2 determinando l innalzamento della pressione Casomorfine e lattorfine Agoniste degli oppioidi Effetti analgesici e di modulazione del comportamento (Meisel e Schlimme, 1990)

32 Le componenti bioattive del latte Lipidi Sostanze il cui effetto sulla salute umana è noto da molto tempo Vitamina E: 22µg/g LT o 15µg/g LT nel latte di vacca rispettivamente biologico o convenzionale; 16.5µg/g LT o 11µg/g LT nel latte di bufala rispettivamente biologico o convenzionale; βcarotene: 4µg/g LT o 2.5µg/g LT nel latte di vacca rispettivamente biologico o convenzionale; Vitamina A: 7.5µg/g LT nel latte di vacca; 6µg/g LT o 12µg/g LT nel latte di bufala rispettivamente biologico o convenzionale

33 Acido Linoleico Acido Linolenico Serie n-6 Acido arachidonico Serie n-3 EPA e DHA

34 Le componenti bioattive del latte Lipidi Sostanze il cui effetto sulla salute umana è di recente acquisizione Acido butirrico (C4:0) potente agente antitumorale (Parodi, 1999); Inibisce la crescita cellulare in un largo spettro di cellule cancerogene; induce apoptosi e previene la formazione di metastasi a livello epatico (McBain et al., 1997; Velasquez et al., 1996).

35 Acidi grassi monoinsaturi (MUFA) Sono in grado di ridurre il livello serico di colesterolo non abbassando le HDL (Ulbricht e Southgate, 1991). L acido oleico (15-25% del grasso del latte) determina una riduzione delle malattie cardiovascolari (Hornstra, 1999). Sfingomielina Nel latte uno tra i fosfolipidi più rappresentati; Azione anticancerogena a livello dei tessuti intestinali Schmelz et al., 1997)

36 Le componenti bioattive della carne Principi nutrizionali tradizionali Proteine di ottimo valore biologico; elementi minerali facilmente assimilabili: potassio, fosforo, ferro e zinco; vitamina B12.

37 Nella carne si ritrovano quasi tutti gli elementi bioattivi elencati per la componete lipidica del latte PUFA n-3 e PUFA n-6 CLA e VA (in buone quantità nelle carni dei ruminanti)

38 Vitamina E Vitamina A β-caroteni La vitamina E, è rilevabile nelle carni solo con diete opportunamente integrate; Vit. A e i β caroteni in concentrazione più o meno elevata in funzione della quantità di foraggio fresco presente nella razione.

39 lutatione E un tripeptide (glicina, cisteina e glutammina che svolge, assieme al selenio, un important ruolo nella detossificazione dai radicali liber nell'ambito delle cellule dei mammiferi com cofattore della glutatione perossidasi (Bray Taylor, 1993). E presente soprattutto nella carne bovina e suin e, in misura minore, in quella avicola, mntr latticini, cereali, frutta e verdura contengono solo piccole quantità di questa sostanza.

40 Carnosina Dipeptide (alanina e istidina), presente in larga quantità nei muscoli scheletrici e, in particolare in quelli "bianchi" (Chan et al., 1993); è assorbita tal quale nel plasma e la sua azione antiossidante, dimostrata in vitro (Chan e Decker, 1994) è, collegata alla capacità di chelare i metalli ed alla possibilità di eliminare i radicali liberi; agisce prevalentemente sui prodotti secondari di ossidazione dei lipidi.

41 Acido Lipoico E facilmente assorbito e, una volta inglobato nelle cellule, può essere ridotto a acido diidrolipoico (Kataoka, 1998; Hai-Yenia et al., 2000); le proprietà antiossidanti dell'acido α lipoico si esplicano sia nella sua forma originale ossidata sia sotto quella ridotta (Kataoka, 1998; Hai-Yenia et al., 2000).

42 Acido Lipoico è una molecola solubile sia in acqua sia nei lipidi, e quindi può agire da antiossidante sia a livello del citoplasma sia a livello delle membrane cellulari; è presente nell'organismo umano, anche se in quantità non sufficienti a poter esplicare il suo benefico effetto antiossidante (Kataoka, 1998; Hai-Yenia et al., 2000).

43 Acido Lipoico presente nei mitocondri delle cellule animali come cofattore degli enzimi della decarbossilazione ossidativa (Witt e Rustow, 1998); si trova soprattutto nei muscoli rossi e, particolarmente, negli animali che praticano intensa attività fisica.