Appunti di Chimica degli integratori

Chimica degli integratori nutraceutici

Neologismo originato dalle parole: nutrizione e farmaceutica. La nutraceutica comprende anche cosmesi, istoceutica "un alimento (o parte di esso) e che ha effetti positivi per il benessere e la salute, inclusi la prevenzione e il trattamento delle malattie" (De Felice, 1989).

"Un nutraceutico è un prodotto isolato o purificato dagli alimenti che viene generalmente venduto in forme medicinali non solitamente associate agli alimenti. È dimostrato che un nutraceutico ha un beneficio fisiologico o fornisce protezione contro le malattie croniche." (Direzione alimentare di Health Canada).

Prodotti nutraceutici

• Principi attivi isolati
• Preparazioni a base di piante officinali
• Integratori alimentari
• Alimenti biofortificati
• Alimenti funzionali

Spesso con il termine nutraceutico si intende alimento funzionale... ma ci sono differenze:

Nutraceutici

Composti attivi naturali presenti negli alimenti, integratori alimentari e prodotti erboristici, con effetti benefici sulla salute dell’uomo.

Alimenti funzionali

Alimenti che contengono un ingrediente che ne conferisce proprietà benefiche per la salute dell’uomo, oltre al suo valore nutrizionale di base. Termine coniato per la prima volta in Giappone a metà degli anni ’80, aveva iniziato a studiare la relazione tra corretta alimentazione e prevenzione.

Funzioni di un alimento

• Funzione primaria (apporto calorico e nutrizionale, macro e micronutrienti)
• Funzione secondaria (piacere sensoriale)
• Funzione terziaria (benessere fisico promuovendo un buono stato di salute)

Alimenti funzionali: definizioni

"Alimenti o composti dietetici che possono fornire benefici alla salute al di là della nutrizione di base" (International Food Information Council).

"Alimenti che per virtù di componenti fisiologicamente attivi forniscono benefici alla salute al di là della nutrizione di base" (The International Life Science Institute of North America).

Nell’ambito degli "alimenti funzionali" vengono identificati due gruppi:

• Alimenti che migliorano una specifica funzione biologica
• Alimenti che hanno effetti specifici sul rischio di malattia

Altre definizioni: Alimenti che, pur avendo un aspetto tradizionale, sono naturalmente ricchi in componenti con specifiche attività salutistiche o di prevenzione e cura delle malattie. Il ruolo protettivo degli alimenti funzionali non è ascrivibile ad una singola componente, ma piuttosto ad un insieme di nutrienti, contenuti in uno o più cibi, in grado di agire sinergicamente tra loro.

Effetti benefici dimostrati scientificamente

Un alimento può essere definito funzionale se, al di là delle proprietà nutrizionali, è scientificamente dimostrata la sua capacità di influire positivamente su una o più funzioni fisiologiche, contribuendo a preservare o migliorare lo stato di salute e di benessere e/o ridurre il rischio di insorgenza delle patologie correlate al regime alimentare (International Life Sciences Institute - ILSI).

• Devono essere sempre considerati alimenti
• Non si può attribuire azioni simili ai farmaci
• Efficaci alle dosi assunte con gli alimenti

Alimenti funzionali

Alimento naturale (pomodori -> licopene (antiossidante), cavoli -> glucosinolato, ecc.).

Alicamenti

• Alimento naturale al quale viene eliminato un ingrediente nocivo (allergene)
• Alimento naturale con aggiunta ingrediente ad effetto positivo (antiossidanti, fibra solubile)
• Sostituzione ingrediente con effetti negativi con uno ad effetti positivi (grassi saturi con inulina)
• Aumento della biodisponibilità di un componente (calcio, ferro)
• Ogni combinazione dei sopracitati esempi

Alimenti arricchiti (biofortificati)

Alimenti con un più alto contenuto di uno o più nutrienti essenziali allo scopo di prevenire o correggere una carenza dimostrata nella popolazione o in specifici gruppi della popolazione.

I 51 nutrienti essenziali per l’uomo

Carenze nutrizionali nel mondo

La carenza di vitamina A in fase di crescita può portare a gravi conseguenze. La carenza di ferro e vitamina A è comune, con oltre 200 milioni di bambini affetti.

Si può partire da piante per attuare delle strategie:

Effetti e successi dell’uso di piante coltivate biofortificate

• Riso biofortificato con ferro: aumento del 20% delle riserve del ferro nel sangue in donne non anemiche in età riproduttiva (Filippine).
• Patata dolce con un più alto contenuto in beta carotene: diminuzione del 37% di bambini in età prescolare con deficienza in vitamina A (Mozambico) e aumento del 10% nelle riserve di vitamina A in bambini in età scolare (Sud Africa).
• Mais biofortificato con Lisina e Triptofano: crescita aumentata dei bambini del 9-12% (8 studi America Latina e Africa).
• Grano biofortificato con zinco: aumento di assorbimento dello zinco del 33% in donne in età riproduttiva (Messico).

Sostanze e malattie

Esempi di composti bioattivi:

• Carotenoidi: licopene (pomodoro) per cancro prostata/stomaco, cardiovascolari, degenerazione maculare
• Glucosinolati: glucorafanina (broccoli) per cancro e cardiovascolari
• Fitoestrogeni: genisteina, daidzeina (soia, altri legumi) per osteoporosi, cancro del seno, prostata, colon
• Sostanze fenoliche: resveratrolo (uva, vino) per cardiovascolari e cancro

Alimenti contenenti nutraceutici

Alimenti contenenti nutraceutici:

• Composti allilici contenenti zolfo: aglio, cipolla
• Isoflavoni (genisteina, daidzeina): soia e altre leguminose
• Quercetina: cipolla, uva rossa, arancia, broccoli
• Capsaicinoidi: peperone e simili
• EPA e DHA: pesce
• Licopene: pomodoro e derivati
• Isotiocianati: crucifere
• Acido linoleico coniugato (CLA): carne e latticini
• Resveratrolo: uva e vino rosso
• β-glucani: crusca di avena
• β-carotene: carota, arancia, zucca
• Carnosolo: rosmarino, salvia
• Catechine: tè, frutti di bosco
• Indoli: cavoli, broccoli, cavolfiore, cavolini di Bruxelles
• Lactobacilli, bifidobatteri: yogurt e latticini
• Polifenoli: carciofo, uva, MUFA frutta secca, olio d’oliva

Integratori alimentari

Composto diverso da un alimento convenzionale, preparato sotto forma di pillole, tavolette, polvere, gel, liquidi che forniscono un determinato componente, in genere essenziali, come integrazione alla dieta allo scopo di incrementarne l’assunzione. Gli integratori vanno ad integrare un’alimentazione se manca qualcosa, ottimizzano le nostre funzioni fisiologiche.

Perché (quando) si utilizzano?

Ci sono situazioni in cui si può andare incontro a carenze, in particolari condizioni fisiologiche (gravidanza, virus intestinale, alimentazione inadeguata). In condizioni ideali non si dovrebbero usare integratori.

• Contenuto di micronutrienti negli alimenti può essere basso
• Metodi di produzione
• Processi di trattamento e conservazione
• Modi di preparazione degli alimenti finiti: diminuzione del contenuto di vitamine e sali minerali

Esistono condizioni fisio-patologiche in cui l’uso di integratori poggia su basi razionali. Dobbiamo integrare sempre sotto il parere/indicazioni di specialisti. Esempi:

• Anziano
• Gravidanza
• Sportivo
• Malnutrizione legata a periodi limitati

Integratori alimentari: prodotti destinati a completare diete nutrizionalmente carenti (magari per un non-auspicabile scarso consumo di alimenti protettivi quali frutta e verdura).

• Non possono sostituirsi all’alimentazione
• Usati per finalità nutritive o per gli specifici effetti indicati
• Utilizzati per ottimizzare le funzioni fisiologiche dell’organismo (non devono alterare o cambiare, devono ottimizzare)
• Venduti solo preconfezionati

Secondo le Linee guida ministeriali, sono definiti come "complemento alimentare" o "supplemento alimentare".

Categorie di integratori

• Vitamine e minerali
• Altre sostanze ad effetto nutritivo e fisiologico
• Estratti vegetali
• Probiotici e prebiotici
• Coadiuvanti di diete ipocaloriche (fibre, caffeina, carnitina, faseolamina)

Via via nel tempo si è andato ad aumentare il mercato nazionale per migliorare il nostro stato di benessere o mantenere, quelli più utilizzati sono sali minerali, multivitaminici e per recuperare tono/energia, per rafforzare il sistema immunitario.

L’uso degli integratori deve essere sicuro ed utile, senza entrare in contrasto con i comportamenti corretti di un sano stile di vita. Integratore non è un farmaco, ma va assunto se serve. Nelle etichette degli integratori non devono comparire le indicazioni terapeutiche. L’alimentazione e gli integratori sono in stretto contatto e ci sono diversi riferimenti che ci indirizzano sulle scelte corrette.

EFSA - Novel Foods

Nel corso della storia, nuovi tipi di alimenti, ingredienti alimentari o modalità di produzione alimentare hanno fatto il loro ingresso in Europa da tutti gli angoli del globo. Banane, pomodori, pasta, frutti tropicali, mais, riso deriva dalla Cina, un’ampia varietà di spezie sono tutti arrivati in Europa in origine come nuovi prodotti. Tra gli ultimi arrivati ci sono i semi di chia, gli alimenti a base di alghe, il frutto del baobab e la physalis (o alchechengi peruviano o ribes del Capo). Frutti non molto diffusi, ma che sono entrati nei nostri mercati e quindi li troviamo anche da noi.

Ai sensi della normativa UE, qualsiasi cibo che non sia stato consumato "in modo rilevante" prima del maggio 1997 è da considerarsi nuovo alimento. La categoria comprende nuovi alimenti, alimenti da nuove fonti, nuove sostanze utilizzate nei prodotti alimentari nonché nuove modalità e tecnologie per la produzione di alimenti.

• Oli ricchi di acidi grassi omega-3 derivati dal krill (gamberetti di origine antartica)
• Gli insetti commestibili (dal punto di vista della resa ed economico, coltivare insetti costa molto meno rispetto a coltivare animali di grossa taglia, l’impatto ambientale quindi si riduce) (superfoods a partire da novel foods)
• Nanotecnologie come nuove modalità di produzione alimentare in un’ottica di minor impatto ambientale

Documenti di riferimento

I documenti di riferimento per una sana alimentazione affiancano le indicazioni per una corretta alimentazione e descrivono i livelli da assumere di macronutrienti e micronutrienti. Sono documenti ufficiali, perché stilati da esperti.

• LARN
• Linee guida per una sana alimentazione stilate dalle diverse associazioni
• Piramidi alimentari

Documenti stilati da commissioni di esperti sulla base di una ricerca sistematica di tutte le evidenze disponibili riassunte in termini di rapporto rischio/beneficio. Servono ad orientare gli operatori del settore e la popolazione verso scelte corrette.

Esigenza di questi documenti in ambito nutrizionale

• Ad orientare gli operatori (medici dedicati, nutrizionisti, dietisti, industrie alimentari e quelli che sono a capo dell’alimentazione)
• Il numero di pubblicazioni è in costante aumento e la loro interpretazione non è semplice

Documento di riferimento nazionale

Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed Energia per la Popolazione Italiana (LARN) Revisione 2014. A livello internazionale esistono linee guida che definiscono le dosi corrette da assumere.

LARN

Livelli di assunzione di riferimento di nutrienti ed energia. Stima i livelli di assunzione di micro e macronutrienti classificandoli in varie tabelle. Distingue anche tra maschi e femmine, le esigenze sono diverse, distingue in base all’età (anziano/neonato), distingue anche in fase di allattamento. Ci sono delle terminologie, LARN, AR, PRI...

LARN tiene conto, ad esempio, di un nutriente che soddisfa il 50% della popolazione. PRI definisce un livello di assunzione di un determinato nutriente coprendo la quasi totalità della popolazione. AI studiando l’assunzione di una data quantità, sapendo quanto nutriente c’è in quell’alimento, vedo che non ci sono carenze, posso definirla assunzione adeguata. UL upper limits, per la maggior parte di sali minerali e vitamine c’è un limite massimo consentito.

Proteine – LARN, 2014

Proteine – LARN, 2014 LARN per le proteine lipidi LARN 2014 PRI Assunzione SDT Obiettivo AR Fabbisogno medio. Peso raccomandata per la nutrizionale per la AR fabbisogno medio. Peso corporeo (kg) (g/die) (g/die) (g/kg die) Grassi totali 20-35% dell’apporto calorico giornaliero

• Grassi saturi < al 10%
• PUFA totali 5-10%
• PUFA n-6 4-8%
• PUFA n-3 0,5-2%
• Colesterolo < 300 mg/die

Vitamine - LARN PRI AI

Sono proposti i valori di PRI (in grassetto) e un’assunzione adeguata AI (in corsivo). Sono indicate due condizioni fisiologiche: allattamento e gravidanza.

Fabbisogno medio viene fatto il paragone sempre in base alla fascia di età, il valore è un po' più basso rispetto al valore indicato che copre le esigenze della popolazione. I valori massimi tollerabili da assumere. Le vitamine liposolubili possono accumularsi nei depositi di grasso. Hanno tutte valori di upper limits. Ogni singola vitamina o componenti minerali. Vi è una relazione tra assunzione individuale e rischio (cumulativo) di effetti avversi dovuti a un’assunzione “insufficiente” o “in eccesso”. A livelli di assunzione compresi tra l’assunzione di riferimento della popolazione e il livello di assunzione superiore tollerabile, il rischio di inadeguatezza e il rischio di eccesso sono entrambi prossimi allo zero, siamo nelle condizioni migliori. Ad assunzioni superiori al livello superiore tollerabile, aumenta il rischio di effetti avversi (se superiamo gli upper limits, aumenta di nuovo il rischio).

In ascissa abbiamo i livelli da assumere che hanno dei valori (intake), quantità di nutriente che deve essere assunto e in ordinata abbiamo i rischi che possiamo avere sulla salute allorché ne assumiamo poco (se non assumiamo la vitamina C abbiamo lo scorbuto). UL è una dose che stabilisce un limite, superato quello progressivamente si incorre nel rischio di eventi avversi. Ogni nutriente ha una propria curva che lo descrive. Quello che varia sono i valori in ascissa che possono essere i mg o g.

LARN

• Proteggere l’intera popolazione dal rischio di carenza nutrizionale
• Fornire elementi utili per valutare l’adeguatezza nutrizionale della dieta media della popolazione o gruppi di essa rispetto ai valori proposti
• Pianificare la politica (anche economica) nella scelta degli approvvigionamenti alimentari nazionali, nonché l’alimentazione di comunità
• Fornire un razionale (nei dosaggi e funzioni) nello sviluppo di nuovi alimenti, integratori alimentari e nell’etichettature nutrizionale

Calcio è un micronutriente di cui dobbiamo assumerne 800-1000 mg al giorno.

Nutrienti negli alimenti

Bioaccessibilità: quantità o frazione di un nutriente (proteine, carboidrati, lipidi) rilasciata dalla matrice alimentare nel sistema GI ed è disponibile per l’assorbimento (tutto regolato dal metabolismo presistemico intestinale ed epatico).

Biodisponibilità: utilizzo di un nutriente. Frazione di un nutriente che raggiunge effettivamente la circolazione sistemica e viene utilizzato per gli scopi dedicati. Ingloba la bioaccessibilità, frazione assorbita, metabolizzata. E svolge la sua attività. È sulla biodisponibilità che ci si è basati per la preparazione di integratori.

La biodisponibilità dipende da due importanti fattori: fattori intrinseci alla dieta e fattori intrinseci all’organismo. In primo luogo, il contenuto del nutriente nella dieta, poi quello che viene assorbito che viene poi effettivamente utilizzato. Un nutriente può avere più forme chimiche, dipende anche dal pasto complessivo...

Fonti di calcio

La quantità presente nell’alimento poi non è quella effettivamente che ci è biodisponibile.

Fonti di ferro

Le donne soprattutto in fase giovanile fino alla menopausa vanno facilmente incontro a carenza di ferro (le condizioni anemiche sono molto diffuse).