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Crusca di grano: rassegna I parte

by luciano

1 – Crusca di grano
“La crusca di frumento comprende gli strati esterni del chicco tra cui il pericarpo, la testa e lo strato di aleurone (definizione dei mugnai). La crusca è un importante sottoprodotto della macinazione del grano, quando viene prodotta la farina bianca (vedere Sezione 3.3). La composizione chimica (Tabella 5.4) è caratterizzata dall’elevato contenuto (≈45%) di polisaccaridi non amidacei (fibra alimentare) costituiti principalmente da arabinoxilani (≈60%) e cellulosa (≈30%). Ulteriori caratteristiche sono il contenuto relativamente elevato di minerali (potassio e fosforo), acidi grassi insaturi (acidi linoleico e oleico) e vitamine (nicotinamide, acido pantotenico e α-tocoferolo). Uno svantaggio della crusca è che l’alto contenuto di lipidi può causare irrancidimento. Pertanto la crusca viene spesso trattata termicamente (stabilizzata) per prevenire l’ossidazione enzimatica dei grassi.

Table 5.4. Chemical composition of wheat bran [18].

Grazie alla preziosa composizione nutrizionale, la crusca di frumento è stata ampiamente utilizzata come componente per l’alimentazione animale (vedere Sezione 4.6), in particolare per il bestiame come cavalli, bovini, capre, maiali e conigli. Negli ultimi anni la crusca di frumento è stata sempre più alla ribalta come integratore alimentare per l’alimentazione umana. Molti studi hanno dimostrato che il consumo di crusca di frumento, contenente una miscela unica di preziosi componenti bioattivi, migliora le funzioni intestinali e riduce il rischio di cancro al colon, diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari (vedere Sezione 6.4). Grazie ai preziosi antiossidanti, la sua assunzione può prevenire l’insorgenza di diverse malattie legate allo stress ossidativo. La crusca di frumento viene quindi spesso utilizzata come additivo alimentare, ad esempio per il pane, altri prodotti da forno e cereali per la colazione [19]. È stato introdotto in vari ulteriori segmenti di mercato tra cui alimenti funzionali, nutraceutici e prodotti farmaceutici. La maggiore consapevolezza dei consumatori sui benefici per la salute della crusca ha indotto una grande domanda e la crusca per uso alimentare può ora essere facilmente acquistata nelle farmacie, nei negozi di alimenti naturali e nei supermercati. Nel suo insieme, la crusca di frumento non è più un inutile prodotto di scarto ma può essere utilizzata in moltissimi ambiti di applicazione. Wheat-based raw materials Herbert Wieser, Katharina A. Scherf, in Wheat – An Exceptional Crop, 2020.”

2 – Crusca di grano
“La crusca di frumento è un sottoprodotto della macinazione e macinazione del chicco di grano. Gli effetti fisiologici della crusca di frumento possono essere suddivisi come segue: effetti nutrizionali derivanti dai nutrienti che la costituiscono; effetti meccanici nel tratto gastrointestinale dovuti al suo contenuto di fibre; ed effetti antiossidanti derivanti dai suoi costituenti fitochimici. La crusca di frumento ha un’attività antiossidante più elevata rispetto ad altre frazioni macinate e contiene vari componenti come acido fitico, polifenoli (compresi lignani e acidi fenolici), vitamine e minerali. Questi componenti della crusca di frumento possiedono benefici per la salute dell’uomo, compresi effetti preventivi contro il cancro e il diabete di tipo 2. Vari studi hanno riportato che questi composti presentano significative capacità antiossidanti, tra cui l’eliminazione dei radicali liberi, la chelazione degli ioni metallici e l’attivazione di enzimi antiossidanti, suggerendo le proprietà antiossidanti della crusca di frumento. Questo capitolo include una panoramica sullo stress ossidativo e una discussione sulle proprietà antiossidanti della crusca di frumento. Chapter 15 – Antioxidant Properties of Wheat Bran against Oxidative Stress. Masashi Higuchi. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-401716-0.00015-5.”

3 – Crusca di grano
Gli antiossidanti (presenti nella crusca) possono interagire con le proteine del glutine riducendo le reazioni di interscambio disolfuro-solfidrile, influenzando così l’aggregazione delle proteine del glutine. (Huang et al., 2018).

4 – Crusca di grano
“Bran is the most prominent co-product of the wheat milling process. In this process, the largest part of the endosperm tissue, i.e. the flour, is separated from the germ and bran after consecutive grinding, sieving and purification steps (Hemdane et al., 2016). From a botanical point of view, bran is a collection of multiple histological layers (i.e. outer and inner pericarp, seed coat and nucellar epidermis) of the outer part of the wheat kernel. However, wheat bran obtained as a milling fraction (referred as miller’s bran) also includes the aleurone layer and some residual endosperm tissue attached to it. Its yield varies between 13 to 19% of the total kernel weight (Deroover et al., 2020; Hemdane et al., 2016; Onipe et al., 2015). In this review, the term wheat bran refers to the miller’s bran.
Wheat bran mainly consists of arabinoxylan (17–33%), cellulose (9–14%) and β-D-glucan (1–3%), but also starch (6–30%), proteins (14–26%), lipids (3–4%), lignin (3–10%), minerals (5–7%), phytic acid (4.5–5.5%), fructans (3–4%), and phenolic compounds (0.4–0.8%) (Hemdane et al., 2016). The pericarp is the main source of the kernel’s dietary fiber (mainly cross-linked arabinoxylans, cellulose and lignin). The aleurone layer is rich in arabinoxylan but also in lignan, phytic acid, minerals and vitamins (Deroover et al., 2020; Onipe et al., 2015).
Wheat minerals which are important for human health include iron, zinc, calcium, manganese, magnesium and copper. They are mainly located in the aleurone cells. Magnesium plays an important role in blood glucose homeostasis and insulin sensitivity (Veronese et al., 2016). However, minerals in wheat have low bioavailability because they are chelated by mainly phytic acid and/or because they are physically entrapped into rigid aleurone cells (Lemmens et al., 2019).
Bran is the main source of the phenolic compounds in wheat. Ferulic acid is the most abundant C6 – C3 phenolic acid. It is esterified to some of the arabinoses in the arabinoxylan chains. Arabinoxylan chains are cross-linked by formation of ferulic acid dimers and higher oligomers which are esterified to the arabinoxylan chains. Bran also contains the C6 – C3 phenolic acids sinapic and p-coumaric acid and the C6 – C1 phenolic acids p-hydroxybenzoic, vanillic, syringic, and gallic acid (Laddomada et al., 2015). Components of wheat and their modifications for modulating starch digestion: Evidence from in vitro and in vivo studies. Konstantinos Korompokis, Jan A. Delcour, in Journal of Cereal Science, 2023.”

5 – Crusca di grano

“Wheat bran is a rich source of dietary fiber and other healthy components, which are biologically active, such as alkylresorcinol, ferulic acid, fl-glucan, arabinoxylan, lignans, and sterols (Pr¸ckler et al., 2014). Besides nonstarch carbohydrates (arabinoxylan, cellulose, fructan, and mixed-linkage fl-glucan), wheat bran contains starch, protein, lipids, and significant quantities of B vitamins and minerals (Hemdane et al., 2016a). The composition of wheat bran is presented in Table10.1 (USDA, 2015).”

6 -Crusca di grano

“Wheat bran is a by-product of flour milling and frequently used as ingredient in diets for pigs (Huang et al., 1999; Hassan et al., 2008). It is composed of the pericarp and the outermost tissues of the seed, including the aleurone layer with variable amounts of remaining starchy endosperm (Jondreville et al., 2000; Hassan et al., 2008). Wheat bran constitutes almost 10% of the total weight of wheat milled for flour (Hassan et al., 2008). It is characterized by a high level of insoluble lignified fiber which is known to be extremely resistant to degradation in the gastrointestinal tract (Noblet and Le Goff, 2001). Molist et al. (2011) concluded that incorporation of WB in diets for piglets improved gut health by beneficially modulating the activity and composition of the intestinal microbiota.”

7 – Crusca di grano
“Wheat bran is a by-product of the milling process of wheat. It usually contains 14-19% of total grain weight. As a rich source of dietary fibre, wheat bran contains 46% of non-starch polysaccharides, including arabinoxylan (70%), cellulose (24%) and beta-glucan (6%), and it also contains minor amounts of glucoglucomannan and arabinogalactan (Carre and Brillouet, 1986; Bertrand et al., 1981).
Depending on composition and particle size, wheat bran fractions may have negative effects on product quality, such as textural properties and loaf volume for bread. Reducing the particle size of wheat bran can influence product quality by increasing interaction surface and releasing reactive intracellular components (Noort et al., 2010).”

Coronavirus, sistema immunitario e alimentazione (aggiornamento 28-05-2020)

by luciano

Il sistema immunitario

Il sistema immunitario (innato ed adattivo) è l’unica arma che il corpo ha per combattere il nuovo coronavirus covid-19. Ad oggi non ci sono cure o vaccini in grado di debellarlo. L’analisi delle modalità con cui il virus infetta ha ampiamente dimostrato che la sua letalità è strettamente correlata con la salute dell’individuo: più patologie sono presenti più il virus è letale. La popolazione colpita dal virus in modo grave presenta un’età piuttosto avanzata in concomitanza con una salute più fragile. Il virus infetta anche persone più giovani che reagiscono in modo più efficace all’infezione a meno di non avere patologie pregresse importanti. E’, dunque, essenziale che il sistema immunitario di ogni persona sia al massimo dell’efficienza in modo da poter fronteggiare il virus con la massima efficacia. Lo stress e l’alimentazione giocano un ruolo di primo piano nel conservare in buone condizioni il sistema immunitario e, se i tempi che viviamo non ci aiutano a certo a diminuire lo stress, l’alimentazione può essere più facilmente adattata per meglio mantenerci in salute.

Importanza dell’alimentazione
Su questo tema la medicina è piena di utili consigli ma va richiamato in modo particolare il ruolo degli alimenti prodotti con farina di grano e/o farro perché sono presenti in maniera massiccia nella nostra dieta. E’ necessario evidenziare quanto frequenti siano le malattie e i disordini grastro-intestinali derivanti dal consumo di prodotti realizzati con grano. Tra cui: sensibilità al glutine non celiaca (NCGS – non celiac gluten sensivity) [1], la sensibilità al grano non celiaca (NCWS-non celiac wheat sensivity) [2], la sindrome dell’intestino irritabile (IBS) [3], glicemia, sensibilità alle ATI (amylase trypsina inibitors) [4]; sensibilità alle FODMAP’s (Fermentable Oligo-, Di- and Mono- saccharides And Polyols) [5]; infiammazione intestinale (IBD inflammatory bowel disease) [6]. Per ridurre l’incidenza di queste patologie, spesso debilitanti, la ricerca scientifica da molto tempo ha suggerito non solo di ridurre la quantità degli alimenti che causano una reazione avversa del sistema immunitario ma anche di introdurre nella dieta prodotti realizzati con grani ricchi di fibra vegetale più digeribili e più tollerabili [7]. La riduzione di questo tipo di alimenti, però, se portata all’eccesso con una rimozione totale può comportare lo sviluppo di una nuova reattività verso l’alimento sostitutivo, magari con gli stessi sintomi di prima. Un esempio è rappresentato dalla reattività al glutine; in questo caso spesso i medici consigliano il consumo di cibi “gluten-free” e la sostituzione del frumento utilizzato, per esempio, con il riso. La totale eliminazione del glutine provoca inoltre una sensibile disbiosi intestinale [8]. Alimenti assunti in eccesso possono provocare la reazione del sistema immunitario [9]. In molti casi, quindi, è sufficiente diluire l’assunzione di quell’alimento verso il quale il nostro sistema immunitario reagisce (studi di Cai, pubblicati nel 2014 su PLoS One). Va precisato che l”infiammazione da cibo dovuta al glutine non è da confondersi con la celiachia, o con l’allergia IgE-mediata al frumento.

Microbiota intestinale

“Il microbiota intestinale è uno degli elementi fondamentali di tutto l’ecosistema intestinale. Quest’ultimo, infatti, comprende tre componenti: la barriera intestinale, che è un filtro molto selettivo e importante per il benessere dell’intero organismo, una struttura di tipo neuroendocrino oggi chiamata comunemente secondo cervello e, infine, il microbiota intestinale che, pur non essendo un vero organo perché funzionalmente ci appartiene anche se non dal punto di vista anatomico, da sempre ci accompagna nell’evoluzione filogenetica (dott. Edoardo Felisi dell’Università di Pavia)”. E’ costituito prevalentemente da batteri, lieviti, parassiti e virus. La loro condizione di equilibrio è definita di eubiosi. Equilibrio che permette alle varie componenti del microbiota intestinale di svolgere in modo efficace una serie di funzioni essenziali: funzioni di tipo metabolico, quindi sintesi di sostanze utili all’organismo, di tipo enzimatico, di protezione e stimolo verso il sistema immunitario e di eliminazione di tossici. Funzioni da cui dipende la salute generale dell’organismo. Tra I principali componenti del microbiota troviamo le colonie batteriche: Firmicutes, Bacteroides, Proteobacteria e Actinobacteria. Firmicutes e Bacteroides rappresentano circa il 90% . La ricerca scientifica ha dimostrato come il variare del rapporto tra queste componenti faciliti e promuova uno stato di disbiosi che può comportare malattie dell’apparato digerente. Può inoltre avere un ruolo in malattie come il diabete, l’obesità, la dermatite, le patologie cardiovascolari, l’Alzheimer, il Parkinson ecc. Il microbiota varia con l’età e, soprattutto con l’alimentazione. Infezioni e farmaci (assunti in modo cronico) sono i fattori che incidono negativamente nella composizione del macrobiota cosi come le diete iperproteiche o con troppi carboidrati e stili di vita sbagliati (non fare attività fisica, fumo, l’abuso di alcool, ecc.) protratti nel tempo. La disbiosi, soprattutto cronica comporta anche importanti alterazioni funzionali che coinvolgono soprattutto la barriera intestinale. La barriera intestinale è formata da strutture chiamate “giunzioni serrate” o “thight junction” che mettono in collegamento le varie cellule intestinali e che permettono il passaggio bidirezionale di sostanze dal lume intestinale al torrente circolatorio. Sono strutture proteiche che traggono grande beneficio e sono molto condizionate nella loro funzionalità da sostanze come gli acidi grassi a catena corta, prodotti proprio dal metabolismo del microbiota intestinale. L’alterazione del microbiota intestinale, se protratta a lungo, comporta l’alterazione della funzionalità delle giunzioni serrate e quindi il passaggio di sostanze tossiche, di allergeni, di microbi nel sistema circolatorio e quindi dall’intestino a tutto l’organismo.

Sintesi degli aspetti più importanti riguardanti la digeribilità e la tollerabilità di prodotti realizzati con grano/farro (con esclusione dei soggetti celiaci):