Fattori antinutrizionali negli integratori per il controllo del peso

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1 Fattori antinutrizionali negli integratori per il controllo del peso Concetta Boniglia, Stefania Di Stefano FOCUS SU SICUREZZA D USO E NUTRIZIONALE DEGLI ALIMENTI novembre 2005

2 Il controllo e la riduzione del peso rappresentano uno degli obiettivi sanitari più importanti nei paesi industrializzati

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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.)

9 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

10 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 attività dell enzima digestivo α-amilasi

11 L effetto antinutrizionale della faseolamina viene 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

12 Il fagiolo contiene, oltre alla faseolamina, altri composti di natura proteica quali inibitori delle tripsine e lectine ai quali viene attribuito un effetto antinutrizionale

13 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

14 Effetti antinutrizionali delle lectine Sono dovuti ad una riduzione dell assorbimento dei nutrienti in seguito all alterazione delle membrane cellulari dell epitelio intestinale

15 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

16 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

17 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.

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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%

24 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

25 DETERMINAZIONE DELLA TRIPSINA INIBITORE E stato utilizzato un saggio spettrofotometrico in 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)

26 LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA NEGLI INTEGRATORI A B C* D* E* F G H Lectine ppm TIU/g n.d Phaseolus vulgaris (%) * C polvere crio-frantumata, D ed E polvere essiccata di Baccello intero di Phaseolus vulgaris

27 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

28 LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA IN MATERIE PRIME Lectine ppm TIU/g A B

29 LIVELLI DI LECTINE E INIBITORI DELLA TRIPSINA IN FAGIOLI CRUDI E COTTI Fagioli borlotti crudi Fagioli borlotti dopo ammollo overnight Fagioli cotti 10 Fagioli cotti 30 Fagioli cotti 60 Lectine ppm (0.016%) 2 2 TIU/g (1.6%) n.d. n.d.

30 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 Lectine (ppm) 3 TUI/g 14700

31 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

32 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 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

33 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

34 RINGRAZIAMENTI Prof.ssa Patrizia Restani Dipartimento di Scienze farmacologiche Università di Milano Prof. Roberto Bollini Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria - CNR Milano

35 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 chimotripsina cala, il pancreas con un meccanismo di feedback tramite la colecistochinina, è stimolato alla sintesi di tali enzimi

36 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

37 Problematiche connesse all utilizzo delle proteine di fagiolo negli integratori alimentari Presenza di fattori antinutrizionali Lectine ed inibitori della tripsina Che possono essere presenti come residui nei preparati di faseolamina utilizzati

38 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

39 Prodotti volti alla riduzione del peso corporeo I 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 razione ipocalorica (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

40 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

41 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

42 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

43 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 animali hanno 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

44 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