Ancient wheat species and human heathl
Amido più digeribile nel 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%), suggerendo che il contenuto di amilosio aumenta con l’aumentare del numero di genomi. 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).
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. 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).
Tollerabilità del grano monococco.
Una caratteristica peculiare di questo cereale è l’elevata tollerabilità alimentare. Negli ultimi anni sono state ottenute numerose evidenze sperimentali della ridotta tossicità delle prolamine di grano monococco. In particolare, le prolamine di questo cereale non sono in grado di indurre lesioni nella mucosa intestinale di pazienti celiaci (Auricchio et al., 1982; De Vincenzi et al., 1995; 1996) e di agglutinare le cellule K562(S), un test in vitro fortemente correlato con la “tossicità” dei peptidi prolaminici. Inoltre sono state individuate accessioni di T. monococcum povere di sequenze immuno-dominanti in grado di stimolare i linfociti T (Molberg et al., 2005; Spaenij-Dekking et al., 2005; Zanini et al., 2013). Recentemente, Gianfrani et al. (2012) hanno riportato i risultati di uno studio condotto su due genotipi di grano monococco, Monlis e ID331, a confronto con la varietà di grano tenero Sagittario. Orbene, mentre le prolamine di Sagittario e Monlis, una varietà di grano monococco priva di ω-gliadine, sono in grado di promuovere la proliferazione degli enterociti nelle cripte delle mucose di pazienti celiaci e di indurre la sintesi di interleu- china 15 (IL-15) negli enterociti dei villi intestinali, le prolamine di ID331, una linea di grano monococco contenente una sola ω-gliadina, non mostrano alcun effetto. I risultati suggeriscono che Monlis è in grado di attivare l’immunità innata e promuovere la sintesi di interleuchina 15 (IL-15), molecola chiave nell’induzione dell’immunità adattativa, mentre ID331 non sembra capace di elicitare questo tipo di risposta immunitaria. Tutto ciò è in accordo con l’osservazione che le prolamine della varietà Monlis e di altri genotipi di grano monococco privi di ω-gliadine si comportano come le prolamine di frumento tenero nella loro capacità di agglutinare le cellule K562(S) e alterare l’epitelio intestinale. Questi rari genotipi tossici di grano monococco (< 2%) differiscono dagli altri per la particolarità di non produrre ω-gliadine, nelle quali sembrano essere presenti sequenze in grado di contrastare la tossicità delle altre prolamine. Nonostante le proteine di grano monococco mostrino ridotta citossicità verso le cellule intestinali, la presenza di epitopi immuno-dominanti ne preclude l’uso nella dieta dei celiaci. D’altra parte, tenuto conto che l’incidenza e la gravità della celiachia dipende dalla quantità e dalla nocività delle prolamine e che alcuni genotipi di grano monococco hanno una elevata qualità panificatoria accoppiata con assenza di citotossicità e ridotta immunogenicità, è atteso che l’uso delle farine di monococco nella dieta della popolazione generale, all’interno della quale si trova una elevata percentuale di individui predisposti geneticamente alla celiachia ma non ancora celiaci, possa contribuire a contenere la diffusione di questa forma di intolleranza alimentare. Ciò lascia pensare che il grano monococco, riportato recentemente in coltivazione in Italia dai ricercatori del Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura (CRA) di Roma e San Angelo Lodigiano, potrà svolgere un ruolo importante nella prevenzione della celiachia, sia direttamente sotto forma di pane e pasta sia indirettamente come specie modello per lo studio del ruolo dell’immunità innata nell’insorgenza della celiachia. DA: Le nuove frontiere delle tecnologie alimentari e la celiachia Norberto Pogna, Laura Gazza (2013). Volume 212, 1 December 2016, Pages 537-542
Ulteriori conferme sono state evidenziate dalla ricerca: Protective effects of ID331 Triticum monococcum gliadin on in vitro models of the intestinal epithelium. Giuseppe Jacomino et altri 2016.
Highlights:
- ID331 gliadins do not enhance permeability and do not induce zonulin release.
- ID331 gliadins do not trigger cytotoxicity or cytoskeleton reorganization.
- ID331 gastrointestinal digestion releases ω(105–123) bioactive peptide.
- ω(105–123) exerts a protective action against the toxicity induced by T. aestivum.
Abstract
A growing interest in developing new strategies for preventing coeliac disease has motivated efforts to identify cereals with null or reduced toxicity. In the current study, we investigate the biological effects of ID331 Triticum monococcum gliadin-derived peptides in human Caco-2 intestinal epithelial cells. Triticum aestivum gliadin derived peptides were employed as a positive control. The effects on epithelial permeability, zonulin release, viability, and cytoskeleton reorganization were investigated. Our findings confirmed that ID331 gliadin did not enhance permeability and did not induce zonulin release, cytotoxicity or cytoskeleton reorganization of Caco-2 cell monolayers. We also demonstrated that ID331 ω-gliadin and its derived peptide ω(105–123) exerted a protective action, mitigating the injury of Triticum aestivum gliadin on cell viability and cytoskeleton reorganization. These results may represent a new opportunity for the future development of innovative strategies to reduce gluten toxicity in the diet of patients with gluten intolerance.
Il grano monococco (piccolo farro)
Il contenuto proteico del grano monococco (piccolo farro), in media 15-18%, è superiore a quello degli altri cereali coltivati e presenta un valore nutrizionale superiore a quello di frumento tenero e frumento duro. Gli studi condotti presso l’Unità di Ricerca per la Valorizzazione Qualitativa dei Cereali del Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (CRA-QCE) negli ultimi dieci anni hanno permesso di identificare numerosi aspetti peculiari e nutrizionalmente interessanti del grano monococco.
Tra le caratteristiche che lo rendono unico nell’ambito dei cereali a paglia abbiamo (i) l’elevato contenuto in carotenoidi, precursori della vitamina A e antiossidanti naturali, che è circa 5 volte quello del frumento tenero; (ii) l’ottima disponibilità di tocoli (vitamina E), che è circa 50% maggiore rispetto a frumento duro e tenero; (iii) l’alto contenuto in lipidi (circa 50% in più rispetto al frumento tenero), con una netta prevalenza di acidi grassi insaturi; (iv) l’alta percentuale in ceneri e l’elevato contenuto in minerali (particolarmente interessanti sono zinco, ferro e fosforo) e (v) un contenuto in fruttani circa 50-70% maggiore rispetto al grano tenero (Hidalgo e Brandolini, 2008). La farina di grano monococco, quasi impalpabile, presenta un caratteristico colore giallo ed è ottima per la produzione di biscotti, snakes, fiocchi (flakes) e altri prodotti da forno (Brandolini et al., 2008; Pollini et al., 2013); esistono anche genotipi con un’ottima attitudine alla panificazione (Saponaro et al., 1995; Borghi et al., 1996). Anche la qualità pastificatoria è molto elevata, sia in termini di lavorabilità della materia prima che di qualità del prodotto finito: gli spaghetti e i maccheroni di grano monococco hanno una buona tenuta alla cottura e una ridotta perdita di amido rispetto a quelli a base di semole commerciali di grano duro (Brandolini et al., 2008). Inoltre T. monococcum possiede granuli di amido di piccole dimensioni (cosiddetti B-type) in proporzione maggiore rispetto ai frumenti coltivati.
Approfondimenti:
Presentazione sito Gluten Light
Gluten Light perché?
La comunità scientifica ha evidenziato da tempo la presenza, sempre più accentuata, di una sindrome riconducibile al consumo di prodotti contenenti glutine distinta dalla celiachia. La sensibilità al glutine non celiaca, pur riguardante un’esigua percentuale della popolazione, è in continuo amento e, comunque, riguarda un segmento non più trascurabile. E’ necessario riconsiderare l’utilizzazione, in questi casi, di grani con un glutine meno tenace, più digeribile che sia più tollerabile anche nei casi d’infiammazioni gastro-intestinali. Molte ricerche scientifiche riguardanti il grano monococco ID331 auspicano (ad esempio) l’uso di questo grano per aumentare la prevenzione della celiachia.
“Seppur notevolmente meno dannoso, il monococco non è comunque idoneo per pazienti che hanno già manifestato la celiachia”, puntualizza Gianfrani. “Invece, potrebbe avere effetti benefici sullo sviluppo della malattia in soggetti ad alto rischio di celiachia. Infatti, dal momento che esiste una stretta correlazione tra la quantità di glutine assunta e la soglia per scatenare la reazione infiammatoria avversa, un’azione preventiva potrebbe essere quella di utilizzare grani con minor contenuto di glutine. Pertanto un grano come il monococco che contiene un glutine più digeribile, e dunque meno nocivo, potrebbe essere un valido strumento per la prevenzione di questa patologia”. A beneciare di un dieta a base di piccolo farro sarebbero, secondo i ricercatori, anche i soggetti con sensibilità al glutine. “Oggi sappiamo che gli alimenti a base di grano monococco sono ben tollerati anche da chi sore di questo disturbo alimentare, che ha caratteristiche diverse dalla celiachia. Quindi, il prossimo passo della ricerca sarà eseguire gli esperimenti direttamente sui soggetti intolleranti per avere la conferma della minore tossicità del monococco e riportare sulla nostra tavola un grano antico”, concludono i ricercatori. (Ricercatori dell’Isa-Cnr e Ibp-Cnr hanno dimostrato che il piccolo farro contiene un glutine più digeribile rispetto al grano tenero e potrebbe essere adatto per soggetti sensibili a questa sostanza. Lo studio è pubblicato su Molecular Nutrition and Food Research e apre nuove prospettive di prevenzione della celiachia.)”
Il primo sguardo va ai grani antichi (il sito chiarisce il termine antico o, meglio ne da un’interpretazione generalmente condivisa); ovviamente ad alcuni di questi, dal momento che anche quì esistono differenze marcate. La ricerca si sofferma su quelle varietà con un glutine molto più leggero rispetto (generalmente) ai grani moderni (figura 22); grani legati spesso, se non sempre, al proprio territorio di origine, grani che valorizzano il territorio e preservano anche la variabilità genetica.
I grani “moderni” (sinteticamente quelli su cui l’Uomo ci ha messo le mani con tecniche specifiche) non sono certamente “ad escludendum” ma saranno oggetto di un successivo momento.
I cereali (e tra questi i grani) hanno un ruolo fondamentale nell’alimentazione umana e sono alla base della dieta mediterranea perché sono la fonte principale di carboidrati, apportano fibre, vitamine del gruppo B, sali minerali quali potassio, ferro, fosforo e calcio. Il contenuto di vitamine e minerali è maggiore nel caso in cui il chicco è utilizzato integralmente.
“Nei primi decenni del 900’ il governo italiano sosteneva fortemente la ricerca tanto che nel 1925 venne lanciato il progetto Battaglia del Grano con l’obiettivo di rendere la nazione autosufficiente nella produzione di grano, senza sottrarre nuova terra ad altre colture utili per l’economia nazionale. Gli intensi programmi di miglioramento genetico condotti dopo la seconda guerra mondiale, hanno portato alla completa sostituzione delle varietà locali con nuove cultivars a taglia ridotta e altamente produttive con una conseguente diminuzione della variabilità genetica del frumento”. (Da: Caratterizzazione morfologica e agronomica di popolazioni di cereali antichi. Progetto: Frumenti antichi per pani nuovi – NUTRIGRAN‐BIO. Progetto finanziato con i fondi del Piano di Sviluppo Rurale per l’Umbria 2007‐2013).
Negli ultimi decenni, infine, la progressiva trasformazione industriale riguardante la produzione di pane e derivati nonché della pasta ha spinto la ricerca verso la creazione di varietà con un glutine più tenace adatto alle lavorazioni con le macchine. Le varietà antiche generalmente hanno un glutine non adatto alla lavorazione con le macchine perché poco estensibile e con ridotta stabilità all’impastamento (il tempo d’impastamento delle varietà antiche può essere di pochi minuti mentre per le macchine sono necessari tempi molto più lunghi). Le varietà moderne, non tutte, rispondono a queste esigenze.
Va subito precisato, però, cosa s’intende per grani antichi. Il termine antico è improprio ed è usato soprattutto nella comunicazione, che è veloce e sintetica ma, spesso, fuorviante. La vera differenziazione va fatta tra varietà esistenti nel passato e oggetto di selezione massale o genealogica da parte dell’uomo e quelle ottenute tramite ibridazione o modifica genetica. Queste ultime varietà sono generalmente il risultato di miglioramento genetico in grado di rispondere a diversi metodi di trasformazione e a diverse esigenze nutrizionali. Saranno oggetto di studi e ricerche in una successiva fase. Tra le prime varietà rientrano –a pieno titolo- le varietà locali o autoctone. Citando la Dott. ssa Porfiri:
“Ancora oggi esistono in Italia varietà locali di Triticum. Solo per citarne qualcuna fra le più conosciute: il farro di Monteleone di Spoleto e il farro della Garfagnana nel dicocco; i frumenti teneri “Solina d’Abruzzo” e “Rosciole” dell’Appennino Centrale; Ruscìe, Saragolla/Saragolle, Marzuolo/Marzuoli nei frumenti duri. E perché al plurale? Perché le varietà locali, similmente alle popolazioni naturali, sono frutto dell’azione combinata di mutazioni, ricombinazioni, fenomeni di migrazione e deriva genetica, selezione e sono popolazioni bilanciate, in equilibrio con un determinato ambiente, geneticamente dinamiche, ma anche soggette a diversi gradi di selezione attuata dagli agricoltori. Pertanto, grazie alla loro variabilità all’adattamento a assumono tratti differenziati, tali da consentire una diversa identità genetica in ogni ambiente.”
(Da: Characterization of old and modern durum wheat genotypes in relation to gluten protein and dietary fibre composition. Phd thesis De Santis Michele).
Approfondimenti:
- Concetto di specie, varietà
- Caratterizzazione morfologica e agronomica di popolazioni di cereali antichi