Prof. Paolo Polidori Università di Camerino

1. Prof. Paolo Polidori Università di Camerino Gli alimenti funzionali e nutraceutici

2. NUOVI PRODOTTI ALIMENTARI • Nuovi prodotti agroalimentari negli USA: 13.000/anno Il 55% fallisce e d esce dal mercato Il consumatore è il motore dell’agroalimentare: Nasce il “CONSUMOTORE” Agroalimentare viene assorbito da industria farmaceutica  Converging Technologies

3. NEOLOGISMI USA • PHOOD MARKET Indica un alimento farmaceutico AGRI-PHARMING Indica aziende zootecniche che producono alimenti salutistici

4. PANIERE AGROALIMENTARE ITALIANO • Prodotti biologici: 10% mercato • Prodotti nuovi “biotecnologici”: 25% mercato • Prodotti tradizionali classici: 65% mercato Fonte: Prof. Zotte, Università Politecnica delle Marche, 2005.

5. ALIMENTI NUTRACEUTICI E ALIMENTI FUNZIONALI • NUTRACEUTICO In grado di soddisfare esigenze di prevenzione e curative di problemi metabolici. • FUNZIONALE Termine introdotto in Giappone negli anni ’80, si riferisce ad alimenti vegetali e/o animali che contengono ingredienti che aiutano le specifiche funzioni fisiologiche, oltre ad essere nutrienti; migliorano il metabolismo del consumatore. L’attenzione è concentrata sugli alimenti, piuttosto che su componenti specifici da essi isolati.

6. I primi nutraceutici pubblicizzati • Actimel: aiuta a rinforzare le tue difese naturali (con L casei immunitas) • LC1 Vital Nestlè: lunga vitalità quotidiana • Activia fibre di Danone: aiuta la tua regolarità naturale (con bifidus exensis) • Multicentrum select: l’integratore completo dalla A allo Zinco • Acutil multivitaminico: aiuta la mente e aiuta il corpo • Infloran Bio • Kilocal Sono slogan pubblicitari curativi più che nutrizionali

7. Il ruolo dell’informazione • L’allarme sistematico e il disorientamento del consumatore (paure ed emozioni) • 1 notizia allarmante = 5 notizie buone • Risultato: • Non conviene dare notizie positive • Conviene sfruttare (politicamente) gli allarmi • Cosa serve? • Educazione del consumatore • Il Marchio commerciale a volte non basta, serve una strategia di marketing per conquistare nuovi clienti

8. Due modelli • From farm to table • Produzione e consumo come risultato di un approccio tecno-sistemico • Territorio, Filiera, Cultura, • Garantisce la tracciabilità (esempio Parmigiano) • From lab to table • Produzione e vendita come risultato di un approccio tecno-finanziario • Funzione, Immagine, Formula • Garantisce il nome (esempio Coca Cola) Questo 2° approccio sta affermandosi sempre più

9. Italia • Punti di debolezza • sistema agro-alimentare e distributivo frammentato • Strutture agricole arretrate • Dipendenza dall’estero • Punti di forze • Egemonia cultura alimentare • Produzioni di qualità • Italia condannata alla qualità • Si impone il primo modello – From farm to Table

10. ADDITIVI ALIMENTARI SENZA RESIDUI – Probiotici e Prebiotici Si tratta di un complesso di additivi alimentari non terapeutici che concorrono, egualmente, a migliorare i processi digestivi e l’igiene del digerente. Favoriscono l’efficienza alimentare, i meccanismi di difesa dell’organismo e quindi la salute, sfruttando il concetto di probiosi, ossia l’attività di stimolo della crescita di quella porzione della microflora batterica gastro-intestinale, utile per l’organismo ospite (lattobacilli, streptococchi, enterococcchi, ecc.).

11. PROBIOSI vs ANTIBIOSI • Antibiosi Si basa sull’utilizzo di sostanze farmacologicamente attive • Probiosi Utilizza prodotti diversi tra loro, ma tutti appartenenti alla categoria degli additivi alimentari non di natura terapeutica, generalmente presenti in natura e per questo motivo privi di rischi collegabili alla diffusione di residui.

12. PROBIOTICI • Microrganismi vivi selezionati (batteri e lieviti) che una volta somministrati cambiano la composizione microbica del digerente, influenzando favorevolmente l’equilibrio dell’ecosistema. PREBIOTICI • Sostanze addizionate alla dieta che non svolgono un’azione nutritiva, non sono digeribili (fibre) ma influenzano positivamente l’ospite stimolando selettivamente la crescita e/o l’attività di uno o di un limitato numero di specie batteriche intestinali autoctone. Sono quei composti che favoriscono le condizioni per lo sviluppo dei probiotici (es: bifidobatteri). PARABIOTICI Sostanze in grado di aumentare la protezione della mucosa intestinale e le difese immunitarie locali.

13. Prebiotici: OLIGOSACCARIDI • Non vengono digeriti dagli enzimi dell’intestino tenue ma sono fermentabili dalla microflora intestinale. • Identificano un gruppo di carboidrati costituiti da 2 a 20 unità zuccherine. • FOS: fruttooligosaccaridi • MOS: mannanooligosaccaridi • XOS: xylooligosaccaridi • TOS: transgalattooligosaccaridi (non presenti in natura, prodotti per via sintetica).

14. Attività Prebiotica Oligosaccaridi • Consiste nello stimolare selettivamente alcuni tipi di batteri intestinali (bifidobatteri e lattobacilli) in grado di fermentarli velocemente, a scapito di batteri patogeni o potenzialmente patogeni. • Ciò avviene verosimilmente attraverso la produzione a seguito della fermentazione intestinale di acidi grassi a catena corta che, oltre ad abbassare il pH del lume, svolgono un effetto trofico sulla mucosa intestinale. Tali effetti, dovuti allo sviluppo di batteri “benefici”, riducono quindi la possibilità di sviluppo anomalo di popolazioni batteriche indesiderate.

15. Attività Parabiotica Oligosaccaridi MOS: proteggono direttamente l’epitelio intestinale riducendo l’adesione di batteri quali la Salmonella e i clostridi. La modifica dell’ecosistema intestinale passa anche attraverso un cambiamento della struttura intestinale, in un miglioramento dell’assorbimento di minerali (in particolare il calcio) ed in uno stimolo dell’immunità locale.

16. Prebiotici: ACIDI ORGANICI • Sono dei costituenti naturali di alcuni alimenti (agrumi e molti frutti selvatici) presenti nel metabolismo e nel tratto gastrointestinale. • Potenziali alternative profilattiche e promotori della crescita rispetto agli additivi alimentari antimicrobici. • Gli esatti meccanismi d’azione in particolari sezioni del tratto gastrointestinale rimangono irrisolti. • Migliorano la digeribilità degli aminoacidi. • Possono influenzare la morfologia intestinale, aumentando l’altezza dei villi e quindi la capacità di assorbimento di proteine, energia e minerali. • Gli acidi organici vengono distinti in due gruppi.

17. Acido fumarico, citrico, malico, lattico • Composti da sostanze che agiscono indirettamente sui batteri abbassando il valore di pH. • L’azione di questi acidi è limitata allo stomaco, perché nel piccolo intestino l’abbassamento del valore di pH induce un effetto tampone con la produzione di bicarbonato.

18. Acido formico, acetico, propionico, sorbico • Oltre ad abbassare il valore di pH, agiscono direttamente sui batteri gram negativi, distruggendo le membrane cellulari e alternando il meccanismo di duplicazione del DNA.

19. ERBE E ALIMENTI FUNZIONALI • Le piante contengono particolari sostanze, non identificabili con i classici nutrienti o macronutrienti, che possono avere attività biologica, quali i terpeni, terpenoidi, alcaloidi e sostanze fenoliche. Il gruppo dei fenoli è il più importante per l’attività biologica dei suoi componenti. • Altre sostanze sono riconosciute per le loro proprietà antimicrobiche, immunostimolanti, antitumorali e antiossidanti. Per esempio i tannini proteggono le proteine dalla degradazione permettendo al principio nutritivo di essere digerito.

20. SOSTANZE BIOATTIVE DELLE PIANTE • L’uso di piante per scopi curativi ha dato origine a molte medicine moderne; il 25% delle nostre medicine convenzionali sono ricavate dalle piante. • Diversi studi epidemiologici hanno mostrato un effetto protettivo dei vegetali e della frutta contro diverse patologie (cancro, adenomi, ecc.). • Studi in vitro e in vivo hanno dimostrato l’attività antibatterica, antiossidante e antimutagenica di fenoli, flavonoidi, glucosinati, lignani, ecc.

21. PARADOSSO FRANCESE • Francia: bassa incidenza malattie cardiovascolari. • Alta immissione dietetica di lipidi (formaggi, carni, ecc.). • Contemporaneo elevato consumo di vino rosso, frutta fresca e vegetali. • Effetto antiossidante dei polifenoli del vino rosso. • Critiche della teoria: quantità elevate di vino comportano l’insorgenza di altre patologie.

22. Erbe Alimentari • Per convenzione il termine erba è usato non solo per riferirsi a piante erbacee ma anche a cortecce, radici, foglie, semi, fiori e frutti di alberi, arbusti e viti boscose, e per i loro estratti. • Il termine botanico “erba” si riferisce a piante produttrici di semi, con gambi o fusti non legnosi e a ciclo annuale. • Per un uso appropriato dei prodotti derivati da erbe è importante considerare le note e potenziali interazioni farmaco-erba, oltre al fatto che alcuni prodotti erbacei possono risultare dannosi.

23. 1. Erbe Alimentari - esempi • Soia: ruolo preventivo e terapeutico nelle malattie cardiovascolari, cancro, osteoporosi e sintomi di menopausa. • Olio di lino:per il suo elevato contenuto di acidi grassi -3, è coinvolto nella riduzione del rischio di cancro al seno. • Pomodori: per il contenuto di licopene, sono associati alla riduzione del rischio di cancro. • Mirtillo: antibatterico del tratto urinario. • Broccoli e Agrumi: associati al diminuito rischio di cancro, i primi per il contenuto di glucosinati, i secondi per il contenuto di Vitamina C.

24. 2. Erbe Alimentari - esempi • Aglio: è stato identificato come un potente antimicrobico, antineoplastico, con attività immunstimolatoria ed efficace nel diminuire il colesterolo. • Estratti di piante: sono note le proprietà battericide e batteriostatiche di alcuni olii essenziali, a volte con un’efficacia più alta degli antibiotici classici. Il loro uso va diffondendosi grazie alla efficacia eanche alla percezione “naturale” di tali prodotti. Sono usati tradizionalmente per la conservazione di alimenti e bibite. Gli estratti efficaci a minore concentrazione (0.075%) sono quelli derivati da Timo, Cannella, Lauro e Chiodi di Garofano.

25. Antiossidanti Alimentari • L’aumentata presenza di radicali liberi dell’ossigeno è una caratteristica di molte patologie dell’uomo, tra cui le cardiovascolari e neoplastiche. • Gli antiossidanti alimentari possono esere importanti specialmente per la protezione contro malattie associate ai danni dei radicali liberi verso il DNA cellulare, i lipidi e le proteine. • Fra i nutrienti antiossidanti, i flavonoidi e le sostanze fenoliche possono essere importanti per la protezione contro alcune patologie.

26. FLAVONOIDI • Si trovano essenzialmente legati a carboidrati quali i -glicosidi. • La Silimarina, una miscela di flavolignani derivanti dal seme del Cardo mariano, è un potente epatoprotettore e svolge attività antiossidanti, prevenendo la perossidazione dei lipidi e quindi mantenendo l’integrità della membrana cellulare. • Estratto di Carota: risulta efficace nell’alleviare intossicazioni epatiche. • Estratto di Salvia: elimina i radicali liberi.

27. OLII ESSENZIALI • La Farmacopea ufficiale italiana li definisce come “miscele complesse di sostanze organiche volatili di costituzione chimica diversa, contenute nelle piante dalle quali vengono ricavate mediante distillazione in corrente di vapore, estrazione con solventi o per mezzo di idonei procedimenti meccanici”. • Dal 1700 un piccolo numero di olii viene impiegato nella cura delle malattie dell’uomo; si contano circa 100 olii essenziali disponibili, sebbene i più utilizzati in terapia non siano che una quarantina.

28. Colture di Lievito Al contrario dei funghi “normali”, caratterizzati da struttura filamentosa, i lieviti sono funghi unicellulari chimicamente costituiti sul secco da circa il 40% proteine, il 15% di acidi nucleici, il 25% di polisaccaridi ed il 15% di lipidi. La quota restante è costituita da composti idrosolubili quali nucleotidi, aminoacidi, vitamine e minerali. I Lieviti sono in grado di secernere enzimi che provocano fermentazioni.

29. Definizione di Coltura di Lievito La coltura di lievito è un prodotto essiccato di lievito e del substrato su cui questo è cresciuto, essiccato in modo da mantenere la sua capacità fermentativa. Il mezzo di coltura deve essere indicato sull’etichetta. La valutazione di un lievito può essere effettuata attraverso tecniche standardizzate di conta delle cellule, espressa come UFC, oppure attraverso test biochimici che valutano la respirazione cellulare per evidenziare attività metaboliche.

30. Esempi di Lieviti • Saccaromiceti Provocano la fermentazione alcolica degli zuccheri, sono utilizzati nella preparazione del vino, della birra e di altre bevande alcoliche. • Lievito di Birra (Saccharomyces cerevisiae) Disponibile sul mercato in bustine, è indicato per la panificazione (pane, focacce, pizze, ecc.). Lavato ed essiccato, è utilizzato anche come integratore vitaminico nell’alimentazione umana. I lieviti possono infatti essere considerati fonti di proteine e vitamine.

31. Alimenti Funzionali di Origine Animale • Pesce: fonte alimentare di acidi grassi -3. • Latte: per il contenuto di alcuni peptidi bioattivi quali lisozima, lattoferrina, ecc. • Latte fermentato: svolge azione probiotica. • Carne: apporta degli acidi grassi coniugati dell’acido linoleico (CLA).