Fattori che influenzano bioaccessibilità di principi funzional

Vi è un gran numero di fattori che influenza il bioaccessibilità/biodisponibilità dei principi funzionali, alterando il contenuto di composto bioattivo direttamente o indirettamente. Questi comprendono i fattori dietetici, fisiologici e di trasformazione.

6.3.1 Fattori dietetici

La distruzione della matrice alimentare e il rilascio dei costituenti nel mezzo è il primo passo di assorbimento. L'influenza della matrice alimentare sulla bioaccessibilità di componenti alimentari è stata ben documentata. E’ stato riportato che il β-carotene è meno biodisponibile dalle verdure che non da una matrice semplice (van het Hof et al., 2008).

98

Inoltre, luteina e β-carotene sono meno bioaccessibili dalle verdure a foglia verde che da altri vegetali (Otsuki, 2002).

Studi che seguono l'intero processo di digestione di frutta e verdura dimostrano che luteina, licopene e β-carotene sono biodisponibili per il 91% (Goñi et al., 2006).

Ci sono prove contrastanti per quanto riguarda l'effetto delle diverse matrici alimentari sulla biodisponibilità in vivo; la genisteina è più biodisponibile da una matrice liquida che da una matrice solida, mentre, la biodisponibilità della daidzeina non è influenzata dalla matrice alimentare di biscotti, succhi di frutta e barrette di cioccolato (de Pascual-Teresa et al., 2006).

Oltre alla matrice alimentare, i componenti dietetici consumati assieme ai composti fenolici possono influenzare notevolmente la bioaccessibilità. E’ stato più volte confermato che la presenza di lipidi aumenta la bioaccessibilità di potenziali ingredienti alimentari funzionali, come i carotenoidi (Hornero-Méndez & Mínguez-Mosquera, 2007) e gli isoflavoni (Walsh et al., 2003).

Questo è probabilmente attribuibile alla capacità degli alimenti contenenti lipidi e proteine di aumentare la colecistochinina (CCK) plasmatica e indurre il rilascio di bile nel duodeno (Gibson et al., 2007), aumentando così la biodisponibilità. È stato anche suggerito che interazioni non competitive che formano complessi solubili e insolubili con i grassi di digestione migliorano l'assorbimento di vitamine e carotenoidi liposolubili (Tousen et al., 2012).

È importante notare che la presenza di composti liposolubili non assorbibili, come il saccarosio poliestere può ridurre i livelli plasmatici di composti bioattivi come i carotenoidi (Weststrate et al., 1995; Schlagheck et al., 1997).

Al contrario della presenza di grassi e proteine, le fibre possono ridurre la biodisponibilità di genisteina (Tamura et al., 2009).

Ci sono prove contrastanti per quanto riguarda il rapporto tra le fibre e la biodisponibilità della daidzeina. Il consumo di fibra alimentare ha dimostrato di stimolare la produzione di equol, un metabolita della daidzeina (Lampe et al., 2009; Gardana et al., 2009).

99

Tuttavia, è stato anche riferito che i soggetti produttori di equol hanno una minore assunzione di fibre alimentari (D’Archivio et al., 2010).

Il legame degli acidi biliari da lignina e pectina e la ritenzione di acqua e formazione di soluzioni viscose nel budello di pectine, gomme e psillio contribuiscono al ridotto assorbimento di vitamine liposolubili, carotenoidi e sostanze nutritive (Tousen et al., 2012).

6.3.2 Fattori fisiologici

I fattori ospite-correlati che possono influenzare la bioaccessibilità di componenti della dieta includono fattori intestinali (attività enzimatica, microflora del colon) e sistemiche (sesso, età, patologie e disturbi, genetica) (Nolan et al., 2012). La digestione e l'assorbimento intestinale dei composti dietetici è in gran parte influenzata da gastrite atrofica e dalla diminuzione della secrezione di acido cloridrico. L'alterazione risultante può compromettere l'assorbimento di vitamine e minerali, tra cui ferro, calcio, magnesio e vitamina C (Zheng et al., 2003). La proliferazione batterica è anche associata a gastrite atrofica e può alterare l'integrità della mucosa intestinale, aumentando la permeabilità intestinale e riducendo l'assorbimento dei nutrienti (Tousen et al., 2012).

L'infezione da salmonella, da rotavirus, la malaria e la Giardia lamblia sono in grado di ridurre il tempo di transito intestinale, riducendo il tempo di solubilizzazione nel tratto gastrointestinale e compromettendo l'assorbimento dei nutrienti (Tousen et al., 2012).

I potenziali ingredienti funzionali come isoflavoni e γ-tocoferolo sono più biodisponibili nelle donne (Lu & Anderson, 1998; Granado et al., 2006).

In uno studio a lungo termine è stata registrata una maggiore escrezione urinaria di coniugati degli isoflavoni nelle donne, seguita da un aumento dell'escrezione urinaria di equol (Lu & Anderson, 1998).

Mentre i livelli sierici di luteina sono stati aumentati in entrambi i soggetti di sesso maschile e femminile dopo il consumo di broccoli (200 g) per più giorni, i

100

livelli di γ-tocoferolo nel siero sono stati aumentati (da ~ 23%) sole nelle donne (Granado et al., 2006).

La risposta a xenobiotici, sia fitochimici alimentari sia farmaci, può essere influenzata da variazioni genetiche derivanti dai polimorfismi di geni che codificano per la fase 1 e la fase 2 degli enzimi che li metabolizzano (Fairweather-Tait, 1996).

Il conseguente aumento o diminuzione dell'attività enzimatica, o l'assenza di un enzima, possono portare ad alterata biodisponibilità (Fairweather-Tait, 1996). Le malattie croniche renali, il morbo di Crohn, la malattia di Wilson (Cu), l’iper- e l’ipoparatiroidismo (Ca), la diarrea e il vomito possono anche influenzare la biodisponibilità, in particolare di minerali, sia direttamente, aumentando o diminuendo i requisiti fisiologici o indirettamente, alterando la funzione intestinale e le vie metaboliche (Granado-Lorencio et al., 2010b).

6.3.3 Fattori di trasformazione

I fattori di trasformazione più studiati che influenzano la bioaccess ibilità e la

biodisponibilità sono il trattamento termico, l'omogeneizzazione, la

conservazione e il congelamento. Questi fattori influenzano la bioaccessibilità indirettamente, alterando il contenuto del componente alimentare.

L'effetto della cottura domestica sulla biodisponibilità in vivo di polifenoli pomodoro è stata determinata da Bugianesi et al. (2004).

I livelli plasmatici di acido clorogenico e naringenina sono stati aumentati a seguito di consumo di pomodori cotti. È stato suggerito che l'aumento della biodisponibilità della naringenina è dovuto alla capacità del trattamenti termico di abbattere l’interazione tra poliesteri insolubili (fibre tipiche del pomodoro) e la naringenina nel frutto di pomodoro maturo (Bugianesi et al., 2004).

Uno studio più recente ha dimostrato che il vapore aumenta la bioaccessibilità delle verdure surgelate, mentre la bollitura delle verdure surgelate ha comportato

101

una generale perdita di carotenoidi, composti fenolici e anche della capacità antiossidante totale (Mazzeo et al., 2011).

Una severa bollitura di pomodori ha determinato un aumento della bioaccessibilità del licopene, anche se questo aumento è non è stato significativo (van het Hof et al., 2000).

Nello stesso studio, il consumo di pomodori moderatamente e severamente omogeneizzati ha aumentato in modo significativo i livelli di licopene nel plasma, rispetto a campioni di pomodoro non omogeneizzato (van het Hof et al., 2000).

Proprio come la durata e il metodo di cottura influenza l’esito della bioaccessibilità, il tipo di metodo di conservazione e le condizioni di conservazione influiscono sul contenuto fenolico e sulla bioaccessibilità di cibi diversi. Le condizioni di conservazione adottate nei supermercati (4°C, 3 giorni) e in ambiente domestico non (18°C, 1 giorno) non influenzano in maniera differente il contenuto di antociani (Mullen et al., 2002).

Nello stesso studio, è stato trovato che il congelamento di lamponi rossi aumenta la concentrazione di acido coumarico. Allo stesso modo, il deposito di wur stel per 22 giorni a 4°C non ha influenzato il contenuto di luteina (Napolitano et al., 2004).

Tuttavia, la conservazione in frigo delle mele aumenta i livelli di catechina ( van het Hof et al., 1999).

Lo stoccaggio delle patate dolci in un pozzo con temperatura tra 17 e 21°C e umidità relativa tra 90 e 100% ha riportato un più alto contenuto di β-carotene rispetto alle radici conservate in condizioni ambiente (24 -27°C, UR 68-100%), fornendo le prove che la conservazione delle patate a temperature inferiori mantiene più alti i livelli di β-carotene e i valori di bioaccessibilità (Tumuhimbise et al., 2010).

102