5. Risultati
5.3 Capacità antiossidante totale
Le Tabelle 5.7, 5.8 e 5.9 mostrano i valori di capacità antiossidante totale rispettivamente in peperoni freschi, digerito TQ e frazione <3K.
Nel prodotto fresco la TAC è apparsa differire significativamente nelle diverse tipologie di peperoni, come osservabile in Tabella 5.7. Questa differenza si riduce nel digerito TQ, e scompare nella frazione di digerito <3K (Tabelle 5.8 e 5.9).
In generale, la TAC è apparsa estremamente più alta nei digeriti rispetto ai vegetali freschi; questo dipende sicuramente dal rilascio di molecole bioattive durante la digestione, ma anche alla presenza di antiossidanti nei succhi digestivi.
TAC (µmol TE/g) Campioni Prodotto fresco LAM R 1 7,950 ± 0,543 a,b CORN R E1 8,630 ± 0,692 a LAM R II 8,096 ± 0,600 a,b CORN R 3T 6,533 ± 0,016 c LAM G 6,848 ± 0,227 c CORN G 7,196 ± 0,558 b,c
I dati sono stati riportati come medie ± DS. L'analisi statistica è stata effettuata mediante ANOVA a una via (p<0,01) utilizzando il test di Tukey come post test. Lettere diverse indicano differenze significative.
TAC (µmol TE/g)
Campioni Digerito TQ LAM R 1 58,909 ± 4,064 a CORN R E1 50,005 ± 4,654 a,b LAM R II 49,582 ± 5,271 b CORN R 3T 49,357 ± 4,806 b LAM G 54,908 ± 0,826 a,b CORN G 54,135 ± 2,598 a,b
Tabella 5.8. TAC di digeriti TQ.
I dati sono stati riportati come medie ± DS. L'analisi statistica è stata effettuata mediante ANOVA a una via (p<0,05) utilizzando il test di Tukey come post test. Lettere diverse indicano differenze significative.
TAC (µmol TE/g) Campioni Frazione <3K LAM R 1 31,179 ± 3,098 CORN R E1 31,043 ± 1,886 LAM R II 31,484 ± 4,602 CORN R 3T 36,335 ± 2,126 LAM G 34,254 ± 3,017 CORN G 32,442 ± 3,631
Tabella 5.9. TAC di frazioni <3K.
I dati sono stati riportati come medie ± DS. L'analisi statistica è stata effettuata mediante ANOVA a una via (frazione <3K: ns).
Si è quindi proceduto a calcolare la digeribilità delle diverse tipologie di peperone, intesa come rapporto tra la concentrazione di fenoli totali e di vitamina C nel digerito e nella stessa quantità di prodotto fresco, non digerito.
l’efficienza del processo digestivo relativo alla liberazione del composto in esame dalla matrice (indice di digeribilità, definibile come rapporto digerito TQ/estratto dell’alimento fresco x 100)
l’efficienza del processo digestivo relativa alla liberazione dalla matrice di molecole sufficientemente piccole da poter essere assorbite (indice di bioaccessibilità, definibile come rapporto digerito <3K/estratto dell’alimento fresco x 100).
Utilizzando i fenoli totali come componente di riferimento, l’indice di digeribilità dei diversi tipi di peperone è apparso significativamente diverso (p<0.001). Come evidenziato in Figura 5.1 A il LAM G e il CORN 3T presentano i più alti indici di digeribilità.
Anche l’indice di bioaccessibilità relativo ai fenoli è apparso differire significativamente nelle diverse tipologie di peperoni (p<0.001), ed è apparso più elevato nei peperoni gialli, senza differenza tra le due tipologie, nel LAM R1 e nel CORN R 3T (Figura 5.1 B).
TPC digerito TQ/ prodotto fresco
LAM R I CORN R E1 LAM R II CORN R 3T LAM G CORN G
0 20 40 60 80 A c,d d d a,b a b,c
TPC frazione <3k /prodotto fresco
LAM R I CORN R E1 LAM R II CORN R 3T LAM G CORN G
0 20 40 60 80 B a c a a a b
Figura 5.1 Digeribilità (A) e Bioaccessibilità (B) dei fenoli totali.
I dati sono stati riportati come medie ± DS. L'analisi statistica è stata effettuata mediante ANOVA a una via (A e B: p<0,001) utilizzando il test di Tukey come post test. Lettere diverse indicano differenze significative.
Anche considerando la vitamina C come componente di riferimento, gli indici di digeribilità e bioaccessibilità dei diversi tipi di peperone sono apparsi significativamente diversi (Figura 5.2).
Come evidenziato in Figura 2A il CORN R E1 ha mostrato l’indice di digeribilità più elevato, tuttavia è il CORN R 3T che presenta il più elevato indice di bioaccessibilità (Figura 5.2 B).
Vit. C digerito TQ/prodotto fresco
LAM R I CORN R E1 LAM R II CORN R 3T LAM G CORN G 0 20 40 60 80 100 120 140 160 A a d c d d b
Vit. C frazione <3k/prodotto fresco
LAM R I CORN R E1 LAM R II CORN R 3T LAM G CORN G 0 20 40 60 80 100 120 140 160 B b,c a c b e d
Figura 5.2 Digeribilità (A) e Bioaccessibilità (B) della Vitamina C.
I dati sono stati riportati come medie ± DS. L'analisi statistica è stata effettuata mediante ANOVA a una via (A e B: p<0,001) utilizzando il test di Tukey come post test. Lettere diverse indicano differenze significative.
I dati di TAC dell’estratto del prodotto fresco e del digerito non sono stati utilizzati per ricavare gli indici di digeribilità e bioaccessibilità dal momento che al valore ottenuto nel digerito contribuisce anche la presenza di sostanze ad azione antiossidante presenti nei tamponi di digestione, quali ad esempio i sali biliari.
Capitolo 6
Discussione
Studi epidemiologici mostrano quanto le abitudini alimentari incidano sulla comparsa di numerose patologie degenerative.
Si è evidenziata una correlazione inversa fra assunzione di frutta e verdura e mortalità per malattie dismetaboliche, aterosclerosi, malattie cardiovascolari e neoplasie, e la WHO ha stimato che l’assunzione insufficiente di frutta e verdura causi circa il 14% di morti per tumori gastroenterici, circa l’11% di morti per malattie cardiache ischemiche e circa il 9% di morti per infarto nel mondo (WHO, 2009).
Un discreto numero di molecole biologicamente attive contenute nei cibi vegetali esercitano un ruolo preventivo e favorevole su molteplici funzioni dell’organismo, con meccanismi d’azione spesso legati alla modulazione diretta e indiretta dello stress ossidativo. Acido ascorbico, tocoferoli, carotenoidi, polifenoli, ecc. posseggono notevole attività antiossidante e giocano un ruolo positivo ed essenziale nella conservazione dello stato di salute (De Lorenzo A. e Di Renzo L., 2006).
Da queste consapevolezze è nata la raccomandazione alla popolazione di consumare frutta e verdura almeno 5 volte al giorno per un valore in peso pari a 400 g/ die (www.eufic.org). Tuttavia in Italia la quota di persone che aderisce al five a day non è aumentata nel tempo, anzi si è osservata una lieve ma significativa riduzione a livello nazionale e ad oggi solo uno adulto su dieci ne consuma la quantità raccomandata (www.epicentro.iss.it).
La dimostrazione degli effetti positivi dei composti bioattivi, i suggerimenti delle linee guida per una corretta alimentazione, e nel contempo il decremento dell’assunzione di frutta e verdura hanno fortemente attratto l’attenzione del settore agronomico e dell'industria alimentare che hanno valutato ipotesi di lavoro per aumentare il contenuto di composti funzionali in alimenti vegetali. E’ noto che questo è possibile tramite tecniche agronomiche e di produzione; ad esempio, incrementando la fertilizzazione in campo con NO3- e Ca2+, aumenta il contenuto di β-carotene e luteina nei peperoni (Flores P. et al., 2004). Il contenuto di bioattivi è anche influenzato dal
periodo di raccolta e dalle tecnologie post-raccolta (Novillo P. et al., 2015), ma una strategia importante è la selezione delle cultivar a più alta valenza nutrizionale.
È infatti noto che la concentrazione di composti bioattivi può essere molto diversa anche tra cultivar della stessa specie di vegetale (Guil-Guerrero J.L. et al., 2006; Danesi et al., 2008).
Quindi l’esplorazione delle varietà esistenti per specifici componenti o il recupero e la valorizzazione di colture locali, spesso fonti importanti di bioattivi, possono contribuire a creare mercati specializzati in ortaggi funzionali. Purtroppo molto spesso la selezione di una cultivar rispetto ad un'altra si basa su requisiti diversi da questi, quali ad esempio la produttività, e ciò ha portato alla perdita di prodotti tradizionali o “antichi” e quindi al loro contributo in vista di una nutrizione ottimale.
Sono così nati molti studi volti ad evidenziare il contenuto quali-quantitativo delle diverse molecole bioattive nei prodotti vegetali.
Tuttavia questi studi sono spesso basati su metodi che non tengono conto della biodisponibilità dei diversi componenti antiossidanti e funzionali. La biodisponibilità è la percentuale del contenuto totale di un nutriente o “non nutriente” che viene assorbita e successivamente utilizzata dall’organismo per le sue specifiche funzioni, eventualmente dopo essere stata convertita in un'altra forma; è quindi la misura della quantità di forma attiva di un componente nel plasma sanguigno, dopo passaggio intestinale. La biodisponibilità dipende dalla bioaccessibilità, cioè dalla quantità di un nutriente o “non nutriente” di un alimento che è stata digerita e rilasciata dalla matrice alimentare nel tratto gastro-intestinale, rendendosi quindi potenzialmente disponibile all’assorbimento.
I risultati ottenuti mostrano chiaramente che nell’estratto di peperone fresco il contenuto di vitamina C, composti fenolici e capacità antiossidante è diverso nelle varie cultivar, in accordo con altri studi in letteratura (Nadeem M et al., 2011).
In particolare per quanto riguarda il contenuto fenolico non sono state rilevate differenze significative tra i peperoni rossi, mentre tra i peperoni gialli la varietà Corno di Toro ha mostrato un contenuto più alto rispetto alla varietà Lamuyo. Per quanto concerne la Vitamina C invece i più elevati valori sono stati visti in tre dei quattro peperoni rossi analizzati, in accordo a quanto riportato in letteratura (Zhang D. et al. 2003).
Tuttavia è interessante notare che i campioni con i più elevati valori di Vit. C e TPC prima della digestione non necessariamente sono quelli che presentano i contenuti maggiori dei bioattivi dopo la digestione (digeriti TQ) e dopo l’ultrafiltrazione (frazioni <3K).
Per questo si è proceduto a calcolare
i) la digeribilità delle diverse tipologie di peperone, intesa come rapporto tra la concentrazione di fenoli totali e di vitamina C nel digerito TQ e nella stessa quantità di prodotto fresco, non digerito;
ii) la bioaccessibilità delle diverse tipologie di peperone, intesa come rapporto tra la concentrazione di fenoli totali e di vitamina C nella frazione digerita < 3K e nella stessa quantità di prodotto fresco, non digerito.
Quest’ultimo indice appare più importante dal punto di vista nutrizionale poiché ci da una stima potenziale delle molecole che effettivamente potrebbero esprimere la loro attività biologica positiva nell’organismo. Occorre però considerare che non tiene conto né della possibile attività degli enzimi presenti nella mucosa intestinale né dell’azione degradativa della flora microbica intestinale, che contribuisce significativamente a rendere bioaccessibili le molecole bioattive.
Per quanto riguarda l’indice di bioaccessibilità nei peperoni rossi sono state evidenziate differenze significative sia utilizzando i composti fenolici che la vitamina C come riferimento. Tali differenze sono apparse essere presenti non solo tra le due varietà, ma anche all’interno di ogni varietà. In particolare, tra i peperoni rossi il CORN R3T è apparso avere il maggiore indice di bioaccessibilità, mentre la varietà LAM RII è apparsa quella con gli indici più bassi.
Le differenze tra le due cultivar sono apparse minori confrontando i peperoni gialli. Ulteriori analisi al momento in corso valuteranno anche il contenuto di carotenoidi totali, sia nei prodotti freschi che nei digeriti. Infatti la concentrazione di queste molecole nei peperoni dipende dalla genetica, dalle caratteristiche fisiologiche e morfologiche intrinseche alla cultivar e dai fattori pedo-climatici (Loizzo M.R. et al., 2013) e in letteratura è stato già messo in evidenza un differente contenuto di β- carotene tra varie cultivar di peperone (Deepa et al., 2006). È quindi opportuno anche in questo studio determinare i carotenoidi nelle diverse tipologie di peperone e valutarne la loro digeribilità e biodisponibilità come fatto per le altre principali
molecole bioattive caratteristiche dei peperoni.
Inoltre, le possibili differenze tra i campioni digeriti verranno valutati tramite NMR dal gruppo di ricerca di Chimica (Prof. Francesco Capozzi) del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari. Ciò permetterà di stimare in maniera semi- quantitativa le sostanze rilasciate durante la digestione, fornendo una visione globale del processo. Questa tecnica è estremamente all’avanguardia, e sempre più considerata uno strumento fondamentale per valutare un alimento ed il suo significato nutrizionale. Sebbene il processo di digestione in vitro sia una simulazione parziale ed incompleta di quanto accade in vivo, la valutazione di un alimento dopo averlo sottoposto a tale processo rappresenta un importante passo avanti nello studio delle proprietà e del valore nutrizionale degli alimenti, dal momento che tale valutazione è a tutt’oggi basata su analisi chimico-analitiche che non tengono conto delle differenze di bioaccessibilità dei diversi componenti.
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