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Potenziali benefici per la salute dei pani a base di farro: effetto antinfiammatorio

by luciano

Effetto antinfiammatorio Grano Monococco
Fabiana Antognoni et al. Nutrients 11-11-2017

“Riassunto: Al giorno d’oggi è riconosciuto l’alto valore nutrizionale dei cereali integrali, e vi è un crescente interesse per le varietà antiche per la produzione di prodotti alimentari integrali con caratteristiche nutrizionali migliorate. Tra le coltivazioni antiche, il monococco potrebbe rappresentare una valida alternativa. In questo lavoro, le farine di farro sono state analizzate per il loro contenuto in carotenoidi e in acidi fenolici liberi e legati, e confrontate con le farine di frumento. Le farine più promettenti venivano utilizzate per produrre pani convenzionali e fermentati con lievito madre. I pani sono stati digeriti in vitro e caratterizzati prima e dopo la digestione. Sono stati selezionati i quattro pani con le migliori caratteristiche e il prodotto della loro digestione è stato utilizzato per valutarne l’effetto antinfiammatorio utilizzando le cellule Caco-2. I nostri risultati confermano i livelli più elevati di carotenoidi nel farro monococco rispetto ai frumenti moderni e l’efficacia della fermentazione della pasta madre nel mantenere questi livelli, nonostante la più lunga esposizione all’ossigeno atmosferico. Inoltre, nelle cellule in coltura il pane di farro ha evidenziato un effetto antinfiammatorio, sebbene mascherato dall’effetto del fluido digestivo. Questo studio rappresenta la prima valutazione integrata dei potenziali benefici per la salute dei prodotti da forno a base di farro rispetto a quelli a base di frumento e contribuisce alla nostra conoscenza dei grani antichi.”

Approfondimento

Grano monococco varietà Norberto (ID331) III parte

by luciano

6 – Composti fitochimici bioattivi nel grano monococco
(dal greco antico phyto, “pianta”)

Il grano monococco contiene diversi composti fitochimici bioattivi [1] in grande quantità di interesse par la salute umana. Nel grano si trovano in particolare nel germe.
Tra questi particolare rilevanza hanno gli antiossidanti (la leutina, i carotenoidi, i polifenoli, i sali minerali).
Ogni tipo ha un effetto positivo differente sulla salute. Contribuiscono ad abbassare la pressione sanguigna e il livello del colesterolo. Combattono i batteri, promuovono la digestione e stimolano il sistema immunitario. Esplicano effetti benefici contro le malattie cronico degenerative indotte dallo stress ossidativo e dall’età. Hanno, inoltre, la capacità di preservare la shelf-life degli alimenti, ritardando l’ossidazione degli acidi grassi polinsaturi.

I carotenoidi.

Il monococco in particolare contiene un quantità di carotenoidi (sopratutto Leuteina) e tocoli (vitamina E e A) superiore a quella contenuta nei grani teneri, duri e farri [2]. I carotenoidi hanno numerosi effetti biologici come l’attività antiossidante, il miglioramento della risposta immunitaria, il controllo della crescita cellulare e della differenziazione (Stahl and Sies, 1999), la promozione di proprietà antinfiammatorie e antitumorali (Khachik et al., 1999), la diminuzione del rischio di malattie cardiovascolari (Stahl and Sies, 1999) [3], l’azione epitelio protettiva (Alves-Rodrigues and Shao, 2004), l’azione positiva sulla salute dell’occhio (Calvo, 2005).

I tocoli (antiossidanti lipofili), noti con il generico termine di vitamina E.

Sono presenti in concentrazioni significative nel grano monococco, generalmente in misura superiore rispetto al frumento [2].
I tocoferoli hanno una importanza notevole poiché esplicano nell’organismo diverse funzioni: funzione biologica, effetti ipocolesterolemici ed ipoglicemici e prevenzione di malattie cardiovascolari e del cancro (Lampi et al., 2008; Panfili et al., 2003). Il tocoferolo (o Vitamina E) è un nutriente vitaminico essenziale e vitale per l’uomo, un potente antiossidante liposolubile, presente in molti vegetali, ad esempio nella frutta, nell’olio di canapa, nell’olio d’oliva e soprattutto nell’olio di germe di grano.

Luteina.

Alcune varietà di monococco possiedono un contenuto elevato di leuteina, anche 8 volte rispetto ai grani duri moderni. [4, 5]. L’alto contenuto di luteina è caratterizzato da proprietà antinfiammatorie e antiossidanti, esercitate in particolare sulla retina e sulla funzione visiva [6].
Lo studio di Abel et al. 2002 ha evidenziato che Triticum monococcum ha un contenuto di leuteina delil 381% in più rispetto al grano tenero (525 vs 109μg / 100g) ed il 75% in più di carotenoidi rispetto al grano duro (524,6 vs 300 mg/100 g). La Luteina, principale pigmento giallo del frumento, il cui consumo è associato ad una maggiore protezione della vista, protegge le cellule ed i tessuti dai radicali liberi, contribuisce all’inibizione di alcuni tipi di cancro ed alla prevenzione di malattie degenerative e cardiovascolari.
Scheda approfondimenti ⫸ (in elaborazione)

Acidi fenolici: steroli

Gli acidi fenlici sono dotati di attività antiossidante. Il grano monococco ha un contenuto di steroli superiore al frumenti. Esplicano un’ azione beneficia per il controllo della colesterolemia. Queste sostanze sono associate alla fibra e pertanto la loro quantità è massima nei prodotti integrali [2].

Macroelementi minerali

Il grano monococco ha un contenuto di fosforo, potassio, zolfo, magnesio e calcio superiore agli altri grani [2]. “O¨zkan et al. (2007) in their examination found that depending on the genotype of einkorn wheat, the average value of iron was 47.04 mg / kg, 54.81 mg / kg of zinc, 49.29 mg / kg of manganese and 6.40 mg / kg copper. “

Microelementi minerali

Il grano monococco ha un contenuto di ferro, zinco, selenio superiore agli altri grani [2]. “O¨zkan et al. (2007) in their examination found that depending on the genotype of einkorn wheat, the average value of iron was 47.04 mg / kg, 54.81 mg / kg of zinc, 49.29 mg / kg of manganese and 6.40 mg / kg copper. “
Ferro e zinco sono responsabili, se carenti nell’organismo, di molti problemi di salute, inclusi danni al sistema immunitario, ridotta crescita fisica e sviluppo mentale, aumento dei tassi di anemia, morbilità e morte. (Zinc and its importance for human health: An integrative review. Nazanin Roohani et al. 2013). (Causes of Iron and Zinc Deficiencies and Their Effects on Brain
Harold H. Sandstead . The Journal of Nutrition, Volume 130, Issue 2, February 2000, Pages 347S–349S)

Polifenoli – lignina

Nel grano monococco è presente la lignina in concentrazioni, generalmente, superiori agli altri grani [2].
Le ricerche di Wang et al. 1996 hanno evidenziato la loro attitudine a proteggere le cellule dai danni causati dai radicali liberi, che si sviluppano con il normale metabolismo cellulare e a causa di diversi fattori come radiazioni, fumo, agenti inquinanti, raggi UV, stress emotivo o fisico, additivi chimici, attacchi virali e batterici ecc.
I polifenoli esercitano anche un’ attività anticancerogenica dovuta all’abilità di tali molecole di inibire gli enzimi coinvolti nella carcinogenesi e nello sviluppo dei tumori (Petti and Scully, 2009). Altri studi hanno sottolineato questa caratteristica dei polifenoli confermando l’esistenza di una correlazione tra consumo di vegetali freschi e ridotta incidenza di alcuni tipi di cancro (pelle, polmoni, stomaco, esofago, pancreas, fegato, seno e colon).
Le ricerche di Havsteen (2002) hanno evidenziato attività antiviral dei polifenoli nei confronti dell’HIV, dell’Herpes Simplex, di vari virus influenzali e del Rhinovirus.

Fibra alimentare

La fibra del grano monococco è particolarmente ricca di betaglucani e fruttani.
I primi hanno proprietà ipocolesterolemiche e ipoglicemiche I fruttani sono prebiotici (vengono fermentati nel colon ove favoriscono la selezione della flora batterica utile) ed contribuiscono, quindi, ad aumentare la produzione di sostanze benefiche (come gli acidi grassi a catena corta) [2].
La fibra alimentare è resistente alla digestione e all’assorbimento nella prima parte dell’intestino umano ed è fermentata completamente o parzialmente nella parte terminale dell’intestino. Esplica numerosi benefici tra i quali:

1 -Aumenta il senso di sazietà e rallenta lo svuotamento gastrico (favorisce il controllo del peso);
2 -Modula l’assorbimento dei nutrienti, riducendo il picco glicemico e migliorando la lipidemia;
3 -Impedisce il contatto prolungato della mucosa intestinale con sostanze irritanti;
4 -Nutre e favorisce la selezione della flora batterica benefica su quella dannosa;
5 -Promuove la motilità intestinale e il completo svuotamento dell’intestino (previene diverticolosi, emorroidi e varici);
E’ associata al miglioramento di vari parametri fisiologici e alla prevenzione di malattie cardiovascolari, dislipidemie, diabete, obesità, tumori (grande quantità di letteratura scientifica a sostegno).

I farri (pur nella diversità varietale) hanno generalmente un contenuto più elevato in proteine, minerali, vitamine (soprattutto del gruppo B, ma anche tocoli e carotenoidi) e antiossidanti di vario tipo (Tekin et al 2018; Hydalgo and Bradolini 2014; Pagnotta et al, 2009; Carcea et al., 2006; Galterio et al 1994). Il monococco e lo spelta sono particolarmente ricchi di antiossidanti, il monococco anche in lipidi insaturi e in carotenoidi.

Riferimenti
1 – I composti fitochimici bioattivi presenti negli alimenti di origine vegetale o “phytochemicals” sono le vitamine, i minerali, i fitoestrogeni, la fibra alimentare e gli antiossidanti (composti fenolici tocoferoli, acidi fenolici, flavonoidi, composti azotati alcaloidi, derivati dalla clorofilla, aminoacidi, ammine, carotenoidi e acido ascorbico) (Cabras and Martelli, 2004). Dove si trovano?

Dove si trovano?
Carotenoidi
Alimenti di colore giallo, arancione e rosso (ad es. carote e peperoni)
Flavonoidi
Alimenti di colore rosso, blu e viola (ad es. frutti di bosco e mele)
Fitosteroli
Frutta secca, semi e prodotti integrali
Solfuri
Cipolle, porri e aglio
Glucosinolati
Diversi tipi di cavolo (ad es. broccoli)
Fitoestrogeni
Come ormone vegetale (ad es. nella soia)
Acidi fenolici
Caffè, tè, prodotti vegetali, frutti di bosco, diversi tipi di cavoli
2 – Valentina Narducci e Sahara Melloni. Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria, Centro Alimenti e Nutrizione, Roma 2019
3 – Sono stati isolati e caratterizzati più di 600 carotenoidi da fonti naturali, come piante, alghe, batteri e alcuni animali; solo una frazione dei carotenoidi identificati sono stati riscontrati negli alimenti. Importanti fonti alimentari dei carotenoidi sono i vegetali come spinaci, lattuga, broccoli, prezzemolo, carote, pomodori, zucca, peperoni, i cereali come mais, frumento e la frutta come arancia, mango, anguria, fragola, ecc. (Stahl and Sies, 1999). Nelle matrici vegetali sono responsabili, per fare qualche esempio, della colorazione rossa dei pomodori (licopene), di quella arancio delle carote (β-carotene) e del mais (zeaxantina) e di quella gialla delle calendule (violaxantina ed auroxantina) e delle foglie autunnali (luteina).
4 – Hidalgo, A.; Brandolini, A. Nutritional properties of einkorn wheat (Triticum monococcum L.). J. Sci. Food Agric. 2014, 94, 601–612. [CrossRef]

5 – Abdel-Aal, E.S.M.; Young, J.C.; Rabalski, I.; Hucl, P.; Fregeau-Reid, J. Identification and quantification of seed carotenoids in selected wheat species. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 787–794. [CrossRef].

6 – Buscemi, S.; Corleo, D.; Di Pace, F.; Petroni, M.L.; Satriano, A.; Marchesini, G. The Effect of Lutein on Eye and Extra-Eye Health. Nutrients 2018, 10, 1321. [CrossRef].

Nota:

Con la IV Revisione dei Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana (LARN) la Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU) ha inteso offrire un documento nutrizionale che è utilizzabile, in primo luogo, per la ricerca e pianificazione nutrizionale (nel singolo individuo, in gruppi di individui o in segmenti di popolazione), per la definizione di politiche sanitarie e commerciali, per la formulazione di indicazioni salutistiche, l’etichettatura nutrizionale e per lo sviluppo di nuovi alimenti e integratori alimentari.
Questo volume intende rendere disponibili una serie di informazioni sistematiche e articolate che rendono più semplice la comprensione e l’uso dei LARN. Dopo la prefazione e la presentazione dei gruppi di lavoro e degli autori, la parte introduttiva richiama modalità e criteri utilizzati per l’organizzazione del documento e la formulazione dei valori di riferimento per la dieta; espone inoltre i principi applicativi per la valutazione dell’adeguatezza della dieta e per la programmazione dietetica.
Successivamente, sono proposti i capitoli relativi a Energia e Macronutrienti, Vitamine idrosolubili, Vitamine liposolubili, Minerali macro e Minerali micro, seguiti da quelli su Acqua, Etanolo e Composti Bioattivi. Nel loro complesso, questi capitoli forniscono un quadro riassuntivo su metabolismo, ruolo nutrizionale, carenza e tossicità, fonti alimentari e valori di riferimento per ciascuno dei componenti degli alimenti, con un’articolazione leggermente diversa per Energia, Etanolo e Composti bioattivi. Il volume si chiude con un contributo sulla definizione delle porzioni standard e poi con le Tabelle riassuntive a sintetizzare le indicazioni fornite capitolo per capitolo.
La SINU si augura che il volume dei LARN possa risultare un produttivo strumento di orientamento per coloro che, a diversi livelli, vogliono meglio comprendere la continua e rapida evoluzione della nutrizione Umana. Confida anche che esso sia utile a quanti si avvicinano a queste problematiche e sono interessati ad acquisire una solida base di competenze nutrizionali. Per la qualità del lavoro, infine, la SINU non si può che ringraziare vivamente tutti gli esperti coinvolti nel complesso lavoro che ha portato alla IV Revisione dei LARN
Macroelementi: sali minerali presenti in quantità abbastanza elevata, il cui fabbisogno supera i 100mg/die. Microelementi o oligoelementi: sali minerali presenti in piccole quantità, il cui fabbisogno è limitato e non supera i 100mg/die

Alcuni di essi, come calcio, fosforo, potassio, sodio, cloro e magnesio, si trovano nel corpo umano in concentrazioni superiori allo 0,5 ‰ e prendono il nome di macroelementi; altri invece, come ferro, iodio, selenio, sono presenti in quantità minore e vengono chiamati microelementi, o elementi traccia od oligoelementi.

Grano Monococco varietà Norberto (ID331) II parte

Grano Monococco varietà Norberto (ID331) I parte

Grano Monococco varietà Norberto (ID331) II parte

by luciano

4 – ATI
Un’altra caratteristica importante del grano monococco è quella di avere una limitatà quantità (segnatamente inferiore a quella nei grani duri e teneri) delle proteine denominate ATI- Inibitori dell’amilasi tripsina (Wheat amylase trypsin inhibitors).
Le ATI, proteine contenute anche nel grano, inibiscono l’attività dell’enzima amilasi che è deputato alla digestione dell’amido, sono di difficile digestione e possono contribuire ad esacerbare l’infiammazione intestinale come evidenziato in molteplici studi [1, 2, 3].
Specificatamente la ATI:
Possono ridurre la digeribilità del cibo nel tratto gastrointestinale (human and microbiome; Weegels 1994)
Possono aumentare l’effetto dei peptidi allergenici incrementando reazioni infiammatorie ed allergiche (Junker et al. 2012; Zevallos et al 2014)
Possono interagire fortemente con l’epitelio intestinale (….may strongly interact with the small intestine epithelium that can cause inflammation by itself) (Zevallos et al 2014)
Possono aumentare l’effetto dei peptidi non digeriti e dei carboidrati; specialmente quelli a rapida digestione (FODMAPS) (………..that are a major cause of Irritable Bowel Syndrome (IBS) which affects 7% to 21% of the general population). (Chey et al 2015)

Nel grano monococco la presenza delle ATI è significativamente inferiore [4, 5] rispetto al grano duro e tenero conferendo a questo grano una forte caratteristica nel mantenere la salute e aumentare il benessere fisico.
In uno studio che ha valutato il contenuto delle Ati in 8 grani monococco rispetto al grano duro è stato rilevato che i livelli delle ATI erano al massimo il 10% di quelli delle altre specie di frumento. Lo studio evidenzia anche la possibilità il gene per ATI di poter essere silenziato o espresso in quantità molto basse nel farro [6, 7]
Nota:
L’amilasi è un enzima che idrolizza (digerisce) l’amido. È prodotto e secreto dalle ghiandole salivari (isoenzima salivare) e dal pancreas (isoenzima pancreatico). L’amilasi salivare inizia la digestione degli amidi fino a rilasciare maltosio, maltotriosio e destrani: l’amilasi pancreatica rilascia nell’intestino zuccheri semplici per l’assorbimento.

Referenze:
1 – (……..Amylase/trypsin inhibitors (ATIs) are major wheat allergens and they are also implicated in causing non-celiac gluten sensitivity and worsening other inflammatory conditions). Comparative quantitative LC–MS/MS analysis of 13 amylase/trypsin inhibitors in ancient and modern Triticum species. Sabrina Geisslitz et al. 2020.
2 – (………Wheat amylase trypsin inhibitors (ATIs) represent a common dietary protein component of gluten-containing cereals (wheat, rye, and barley). They act as toll-like receptor 4 ligands, and are largely resistant to intestinal proteases, eliciting a mild inflammatory response within the intestine after oral ingestion. Importantly, nutritional ATIs exacerbated inflammatory bowel disease and features of fatty liver disease and the metabolic syndrome in mice). Dietary Wheat Amylase Trypsin Inhibitors Impact Alzheimer’s Disease Pathology in 5xFAD Model Mice. Malena dos Santos Guiherme et al 2020.
3 – (…….Wheat on the other hand contains anti-enzymes, such as the ATIs (amylase-trypsin inhibitors) with a role in non-celiac gluten sensitivity (NCGS). Nutritional ATIs additionally stimulate the innate immune reaction via TLR4 and thereby exacerbate allergic inflammation not only in the intestine, but also in the airways in mouse models. It is hypothesized that industrial food processing contributes to the increased numbers of non-celiac gluten/wheat sensitivity by stabilizing e.g., starch-gluten complexes, thereby bypassing the salivary and pancreatic enzymes, leaving the digestion to mucosal amylases). The Effect of Digestion and Digestibility on Allergenicity of Food Isabella Pali-Schöll et al. 2018.

4 – Comparative quantitative LC–MS/MS analysis of 13 amylase/trypsin inhibitors in ancient and modern Triticum species. Sabrina Geisslitz et al. 2020.

5 – (…….The results point to a better tolerability of einkorn for NCGS patients, because of very low total ATI contents ). Targeted LC-MS/MS Reveals Similar Contents of α-Amylase/Trypsin-Inhibitors as Putative Triggers of Nonceliac Gluten Sensitivity in All Wheat Species except Einkorn. Sabrina Geisslitz et al. (Agric Food Chem 2018 Nov 21;66(46):12395-12403. doi: 10.1021/acs.jafc.8b04411. Epub 2018 Nov 6.)

6 – Cooper, R. Re-discovering ancient wheat varieties as functional foods. Journal of Traditional and Complementary Medicine 2015, 5(3), 138-143.

7 – Longin, C. F. H.; Ziegler, J.; Schweiggert, R.; Koehler, P.; Carle, R.; Wuerschum, T. Comparative Study of Hulled (Einkorn, Emmer, and Spelt) and Naked Wheats (Durum and Bread Wheat): Agronomic Performance and Quality Traits. Crop Science 2015, 302-311.

5 – LA DIGERIBILITA’ DELL’AMIDO DEL GRANO MONOCOCCO
Il contenuto di amilosio in T. monococcum (23,3-28,6% dell’ amido totale) (Hidalgo et al.. 2014) è più basso rispetto al grano duro (30%) e al grano tenero (35-43%). Non tutto l’amido è rapidamente idrolizzato durante la digestione, la frazione che resiste alla digestione e all’assorbimento nell’ intestino tenue umano è definita “amido resistente” e ha effetti fisiologici comparabili a quelli della fibra alimentare.
Inoltre possiede granuli di amido di piccole dimensioni (cosiddetti B-type) in proporzione maggiore rispetto ai frumenti coltivati. Anche i granuli d’amido di grosse dimensioni (A- type) presentano un diametro nettamente inferiore nel grano monococco (13,2 µm) rispetto al frumento duro (15,3 µm) o al frumento tenero (23,8 µm) (Taddei et al. 2009) e tutto ciò contribuisce alla elevata digeribilità degli alimenti a base di grano monococco (Taddei et al. 2009), di conseguenza la superficie per unità di peso dei granuli d’amido del grano monococco (764 µm) è maggiore rispetto al grano tenero (550 µm), e quindi più rapidamente idrolizzata da parte delle amilasi (Franco et al. 1992). Il grano monoccoco però ha un basso contenuto (0,2%) in “amido resistente” se confrontato con il grano tenero (0,4- 0,8%) (Abdel-Aal et al. 2008; Brandolini 2012; Dinu et al 2018).

Grano Monococco varietà Norberto (ID331) I parte

Grano Monococco varietà Norberto (ID331) III parte

Amido e digestione

by luciano

Da sottolineare:
1. Il carboidrato complesso più diffuso tra le riserve vegetali è l’AMIDO; esso, chimicamente è composto da catene di amilosio (circa 20%) e amilopctina (circa 80%).
2. La digestione dei carboidrati complessi inizia in bocca; durante la masticatura le ghiandole secernono la saliva che contiene un enzima, la ptialina o α–amilasi salivare, che inizia a idrolizzare l’amido (composto da amilosio e amilopctina) in destrine e maltosio; nello stomaco i carboidrati complessi NON subiscono altri processi di semplificazione a causa dell’ambiente acido [4]; verranno ulteriormente scissi nel duodeno.
3. Nel duodeno verranno trasformati fino ad avere glucosio e fruttosio.
4. Solo il glucosio è assimilabile in quanto tale e subito utilizzabile; il fruttosio è assimilabile in quanto tale ma deve essere trasformato in glucosio dal fegato.

Premessa:
I carboidrati di interesse alimentare vengono comunemente distinti:
semplici (zuccheri semplici)
complessi
Gli zuccheri semplici possono essere classificati:
disponibili cioè utilizzabili dall’organismo
non disponibili cioè non digeribili, assorbibili e metabolizzabili (ad esempio il lattulosio, lo xilosio, xilitolo, mannitolo e il sorbitolo).
Zuccheri semplici disponibili:
monosaccaridi: sono assorbiti come tali, come glucosio (subito utilizzabile dall’organismo) e fruttosio che è assimilato come tale ma per essere utilizzato dall’organismo DEVE essere trasformato in glucosio dal fegato [1]
disacccaridi come saccarosio, maltosio e lattosio. I disaccaridi vengono prima idrolizzati a monosaccaridi a livello dell’orletto a spazzola dei villi intestinali.
Carboidrati complessi sono invece amorfi, insapori, insolubili, con un peso molecolare molto alto e digeribili lentamente.
I carboidrati complessi si possono dividere in base alla loro varietà molecolare: quelli che contengono SOLO UN TIPO di monosaccaridi sono detti omopolisaccaridi, mentre quelli che ne contengono di DIVERSI si definiscono eteropolisaccaridi:
Omopolisaccaridi (migliaia di molecole): amido, glicogeno, cellulosa, inulina e chitina.
Eteropolisaccaridi (migliaia di molecole): emicellulose, mucopolisaccaridi, glicoproteine e pectine.
Esiste anche una classificazione funzionale dei carboidrati complessi, che si basa sulla loro funzione biologica nel regno VEGETALE:
Nutrizionali: amido e glicogeno.
Strutturali: cellulosa, emicellulosa, pectina ecc.

Amido
Il carboidrato complesso più diffuso tra le riserve vegetali è l’AMIDO; esso, chimicamente composto da catene di amilosio (circa 20%) e amilopctina (circa 80%), rappresenta la fonte energetica primaria dell’alimentazione mediterranea (± 50% delle kcal totali).
L’amilosio è un polimero lineare composto da 250-300 unità, contiene legami α1,4 glicosidici e risulta solubile in acqua; l’amilopectina è un polimero ramificato composto da 300-5000 unità, contiene legamiα-1,4 e (nei punti di ramificazione) α-1,6 glicosidici. I vari tipi di amido (frumento, orzo, riso, mais, patate ecc.) sono differenti per la struttura molecolare e presentano un indice glicemico differente; questo significa che, nonostante tutti gli gli amidi siano polimeri del glucosio, esiste una certa differenza strutturale che ne determina la velocità di digestione e assorbimento.

Digestione dei carboidrati complessi
La digestione dei carboidrati complessi inizia in bocca; durante la masticatura le ghiandole secernono la saliva che contiene un enzima, la ptialina o α–amilasi salivare [2], che inizia a idrolizzare l’amido (cotto) in destrine e maltosio; nello stomaco i carboidrati complessi NON subiscono altri processi di semplificazione a causa dell’ambiente acido [3], ma una volta immessi nel duodeno i carboidrati vengono idrolizzati dall’enzima pancreatico (α-amilasi pancreatica) scindendo definitivamente tutte le catene di amido tralasciate, amilosio e amilopectina, in disaccaridi. La digestione ultima dei disaccaridi avviene SELETTIVAMENTE nell’intestino tenue; i succhi che ritroviamo a livello intestinale sono tre: il succo pancreatico, che ovviamente proviene dal pancreas, la bile, proveniente dal fegato, ed il succo enterico che viene prodotto direttamente dall’intestino tenue. Il pancreas possiede una porzione endocrina, deputata alla produzione di vari ormoni come glucagone ed insulina, ed una porzione esocrina, che sintetizza il succo pancreatico. All’interno di questo succo ritroviamo molti enzimi capaci di idrolizzare la gran parte dei princìpi nutritivi. Tra questi, un ruolo importante è ricoperto dall’amilasi pancreatica, un enzima deputato alla digestione dell’amido. L’aggettivo “pancreatica” viene utilizzato per distinguerla dalla ptialina o amilasi salivare che, nonostante la diversa provenienza, ricopre la medesima funzione.
L’amilasi pancreatica scinde l’amido presente negli alimenti in maltosio, maltotriosio e destrine (molecole glucidiche in cui rimane una ramificazione), completando il lavoro iniziato dalla ptialina. A differenza di quanto avviene nella cavità orale, a livello intestinale viene digerito anche l’amido crudo, poiché la parete di cellulosa che lo racchiude viene lesa durante la permanenza nello stomaco. Sui microvilli sono presenti enzimi che completano la digestione dei vari princìpi nutritivi. A questo livello ritroviamo, per esempio, l’enzima saccarasi, che porta alla formazione di glucosio e fruttosio a partire da una molecola di saccarosio, l’enzima lattasi, che digerisce lo zucchero del latte scomponendolo in una molecola di glucosio ed una di galattosio, e l’enzima maltasi (presente sui microvilli intestinali), che digerisce il maltosio ed il maltotriosio scomponendoli nelle singole molecole di glucosio che li compongono. Infine, nell’intestino tenue è presente anche un enzima chiamato destrinasi, in grado di digerire le destrine, ed un quinto, detto nucleasi che, insieme alle ribonucleasi e alle desossiribonucleasi pancreatiche, che digerisce gli acidi nucleici.
Le amilasi sono attive con un pH che varia tra 6.7 e 7, motivo per cui nell’ambiente decisamente acido dello stomaco (pH 1.5-3) la ptialina viene lentamente inattivata. Le amilasi, inoltre, non riescono a digerire l’amido contenuto nei granuli, motivo per cui è efficace solo se l’alimento viene cotto. Se l’amido è crudo, l’acidità gastrica favorisce la rottura dei granuli in cui è racchiuso, facilitando la successiva azione delle amilasi pancreatiche.
Le amilasi non possono invece idrolizzare i legami di tipo α-1,6 (ramificati) presenti nella struttura dell’amilopectina;

Glicogeno
L’altro omopolisaccaride nutrizionale più diffuso ma appartenente al regno animale è il GLICOGENO; ha una struttura analoga all’amilopectina con 3000-30000 unità di glucosio e contiene legami α-1,4 e (nei punti di ramificazione) α-1,6 glicosidici. Si concentra nei muscoli, nel fegato e in minor parte nei reni (1-2%) degli animali. Il glicogeno è essenziale al mantenimento della glicemia e della prestazione atletica dello sportivo; la sua “ricarica” dipende dal tipo di alimentazione ma, mentre per il sedentario può essere ottemperata anche da diete con bassissimo contenuto di zuccheri (grazie alla neoglucogenesi), per lo sportivo essa dipende esclusivamente dalla quota di carboidrati ingeriti (soprattutto complessi).

Variazione naturale della tossicità del grano

by luciano

Variazione naturale della tossicità del grano: potenziale per la selezione di varietà non tossiche per i pazienti con malattia celiaca e utili per la prevenzione delle malattie negli individui a rischio.
Liesbeth Dekking, Harry Jonker et al. Article in Gastroenterology · October 2005. DOI: 10.1053/j.gastro.2005.06.017 · Source: PubMed

Contesto e obiettivi: La celiachia (MC) è un disturbo intestinale causato dalle risposte delle cellule T ai peptidi derivati dalle proteine del glutine presenti nel grano. Tali peptidi sono stati trovati sia nella gliadina che nelle proteine glutenina del glutine. L’unica cura per il CD è una dieta priva di glutine per tutta la vita. Non è noto, tuttavia, se tutte le varietà di grano siano ugualmente dannose per i pazienti. Abbiamo studiato se esistono varietà di grano con un numero naturalmente basso di epitopi stimolatori delle cellule T. Metodi: le proteine del glutine presenti nei database pubblici sono state analizzate per la presenza di sequenze di stimolazione delle cellule T. Inoltre, accessioni di frumento da specie Triticum diploidi (AA, SS/BB e DD), tetraploidi (AABB) ed esaploidi (AABBDD) sono state testate per la presenza di epitopi stimolatori delle cellule T nelle gliadine e nelle glutenine sia dai test basati su cellule e anticorpi monoclonali. Risultati: L’analisi del database ha identificato le proteine del glutine prive di 1 o più delle sequenze note per la stimolazione delle cellule T. Inoltre, sia i test basati sui linfociti T che quelli basati sugli anticorpi hanno mostrato che esiste una grande variazione nella quantità di peptidi stimolatori dei linfociti T presenti nelle accessioni di grano. Conclusioni: è presente una variazione genetica sufficiente per tentare la selezione di accessioni di frumento che contengono basse quantità di sequenze stimolatrici delle cellule T. Tali materiali possono essere utilizzati per selezionare e allevare varietà di frumento adatte al consumo da parte dei pazienti affetti da CD, contribuendo a una dieta ben bilanciata e ad un aumento della loro qualità di vita. Tali varietà possono anche essere utili per la prevenzione delle malattie negli individui a rischio.

Lo studio richiama, inoltre, l’influenza dell’apporto del glutine nell’alimentazione della prima infanzia:

“È noto che l’esposizione precoce al glutine e una doppia coppia del gene HLA-DQ2 promuovono entrambi lo sviluppo di CD. In Svezia l’aggiunta di glutine agli alimenti per l’infanzia ha portato a un aumento di 5 volte della comparsa di CD negli anni ’80, e gli individui omozigoti HLA-DQ2 hanno un rischio 5 volte maggiore di sviluppare CD rispetto agli individui eterozigoti HLA-DQ2. . Un vasto repertorio di abbondanti peptidi immunogenici del glutine nella dieta, insieme ad un elevato numero di copie di HLA-DQ2, favorisce così la diminuzione della tolleranza al glutine. Nella pratica attuale, il glutine viene introdotto nella dieta dei lattanti a 6-7 mesi di età. Poiché non vi è alcuna restrizione nella quantità di glutine somministrata, l’assunzione di glutine all’età di 12 mesi è compresa tra 6 e 9 g/giorno, mentre è noto che le cellule T specifiche del glutine dei pazienti con MC rispondono a quantità di microgrammi. L’improvvisa introduzione di glutine, anche se nella quantità sopra indicata, può quindi svolgere un ruolo importante nella diminuzione della tolleranza al glutine. Come abbiamo suggerito in precedenza, l’attuale comprensione dello sviluppo della malattia potrebbe richiedere un’assunzione più graduale e/o ridotta di glutine nei neonati. La coltivazione di varietà di grano con una quantità inferiore di peptidi di glutine stimolatori delle cellule T potrebbe potenzialmente aiutare a raggiungere tale obiettivo.”

….omissis “Il glutine di frumento è un gruppo di proteine ​​che possono essere suddivise in 2 famiglie proteiche: le glutenine e le gliadine. Le glutenine possono essere ulteriormente suddivise in glutenine ad alto peso molecolare (HMW) e basso peso molecolare (LMW) e le gliadine possono essere suddivise in α, γ e ω gliadine. Attualmente sono noti molti peptidi stimolatori delle cellule T derivati ​​dal glutine e originano dalle gliadine α e γ e dalle glutenine HMW e LMW. Sequenze omologhe si trovano nelle secaline della segale, nelle hordeins dell’orzo e nelle avenine dell’avena. Il glutine e le molecole simili al glutine contengono quindi molti peptidi immunogenici. Inoltre, le proprietà alimentari-industriali uniche del glutine sono in parte correlate a un contenuto molto elevato di prolina che rende il glutine relativamente resistente alla degradazione enzimatica nel tratto gastrointestinale. Quindi, è probabile che molti dei peptidi immunogenici del glutine sopravvivano per lunghi periodi nell’intestino, aumentando la probabilità di innescare una risposta delle cellule T. Pertanto, le proprietà uniche del glutine sono strettamente legate al loro potenziale di indurre la malattia nei pazienti affetti da celiachia”

Approfondimento
La celiachia è una malattia prevalente caratterizzata da un’infiammazione intestinale cronica causata da cellule T HLA-DQ2 o -DQ8 specifiche per i peptidi di glutine di frumento ingeriti. Le risposte delle cellule T sono rivolte agli epitopi che si raggruppano all’interno di un frammento 33mer stabile formato dalla digestione fisiologica di alfa-gliadine. La celiachia viene curata escludendo dalla dieta tutte le proteine ​​del glutine. In teoria, una dieta a base di glutine proveniente da una specie di grano che ha pochi o niente peptidi di glutine stimolatori delle cellule T dovrebbe essere ugualmente ben tollerata dai pazienti celiaci e, cosa importante, essere anche benefica per la prevenzione delle malattie. Per identificare grano idoneo per la realizzazione di prodotti da forno abbiamo seguito l’evoluzione del grano fino alle specie che molto probabilmente hanno contribuito con i genomi AA, BB e DD al grano tenero. Il glutine è stato estratto da un’ampia collezione di queste antiche specie di grano e sottoposto a screening per i peptidi di glutine stimolatori delle cellule T. Sono state identificate differenze distinte nelle risposte delle cellule T intestinali alle specie diploidi. È interessante notare che abbiamo scoperto che i frammenti identici o equivalenti al frammento 33mer immunodominante sono codificati dai geni alfa-gliadina sul cromosoma 6D del grano e quindi assenti dal glutine del monococco diploide (AA) e persino da alcune cultivar del grano tetraploide (AABB) . Questi risultati hanno implicazioni per la malattia celiaca perché aumentano la prospettiva di identificare o produrre mediante coltivazione specie di grano con livelli bassi o assenti di proteine ​​del glutine dannose
Mapping of Gluten T-Cell Epitopes in the Bread Wheat Ancestors: Implications for Celiac Disease. Tore Jensen et al. March 2005 Gastroenterology 128(2):393-401; DOI:10.1053/j.gastro.2004.11.003