L’introduzione di eccessive quantità di radicali liberi o uno stress ossidativo dell’organismo, sottoposto a persistente attivazione del sistema immunitario, infiammazione e sforzo fisico intenso, determina concentrazioni di specie reattive oltre i normali livelli fisiologici, superando la capacità di neutralizzazione dell’organismo mediante gli appositi sistemi endogeni.
Questo dà luogo all’insorgere di patologie quali il diabete, tumori, patologie cardiovascolari, retinopatie, malattie da degenerazione del SNC, tra cui M. di Parkinson e M. di Alzheimer. L’apporto di composti antiossidanti ottenuti da matrici vegetali, aventi azione diretta o con la capacità di favorire l’attivazione dei sistemi endogeni di difesa da stress ossidativo, si è dimostrato utile sia nella prevenzione di tali patologie, sia nel ripristinare i normali livelli ossidativi dell’organismo già sotto stress.
A tale scopo, in tempi recenti, si è provveduto alla diffusione di una maggiore consapevolezza in fatto di alimentazione, sottolineando l’importanza di inserire nella dieta quantità di alimenti contenenti antiossidanti naturali quali polifenoli, carotenoidi, vitamina A, C ed E; tali composti sono sempre più presenti nella formulazione di alimenti funzionali o “irrobustiti” da integratori che si sono rilevati utili strumenti nel ridurre lo stress ossidativo o le patologie ad esso connesso.
Nell’ottica di una maggior sostenibilità ecologica dei processi produttivi, con riduzione e prevenzione dell’inquinamento ambientale, molti degli estratti naturali utilizzati nel settore “food” e in quello fitoterapico provengono da colture alimentari e da prodotti secondari del settore agroalimentare.
Tra le matrici attualmente oggetto di studio, o già in uso per prodotti commerciali, le foglie di vite, il pericarpo dei frutti di melograno, le foglie di olivo, i tannini estratti da parti legnose o da semi di specie di vegetali, sono la materia prima per l’ottenimento di estratti naturali stardardizzati o principi attivi isolati, base o semilavorati per la formulazione di cosmetici, alimenti funzionali o irrobustiti e integratori anche a prescrizione medica.
Carotenoidi
I carotenoidi sono una classe di molecole costituita da un grande numero di composti organici presenti nei tessuti vegetali, nelle alghe ma anche in alcune specie di batteri. Nonostante la grande varietà di carotenoidi presenti nella natura, negli alimenti della nostra dieta sono state identificate non più di 50 diverse specie di carotenoidi. I più presenti nelle tavole di chi adotta uno stile di vita mediterraneo sono il carotene e il licopene.
Il primo, nella sua forma alfa e beta, è presente in frutta e verdura. Le principali fonti alimentari di licopene sono l’anguria e i pomodori. La luteina è la xantofilla più comune e si trova in quantità rilevanti nelle verdure. L’astaxantina, sebbene presente in alcuni animali marini, è un carotenoide abbastanza raro; le principali fonti alimentari per l’uomo sono rappresentate dal salmone.
In area nutraceutica il β-carotene, in quanto precursore della vitamina A, riveste da anni un ruolo di spicco tra i supplementi alimentari, ed è un componente spesso presente nei multivitaminici e negli integratori ad azione foto – protettiva.
La luteina e la zeaxantina sono molto utilizzati in area oftalmologica, mentre il licopene in urologia e dermatologia. I carotenoidi, inoltre, sono composti dotati di efficace azione antiossidante ed è stata riscontrata un forte correlazione tra una dieta ricca di carotenoidi e la riduzione di patologie degenerative dell’invecchiamento.
Ad esempio, una ricerca epidemiologica, lo studio “Epidemiology of Vascular Aging” (EVA), ha riscontrato che bassi livelli ematici di carotenoidi a causa di una bassa assunzione con la dieta, sono associati ad un significativo aumento della mortalità.
Da un punto di vista chimico, i carotenoidi sono tetra terpeni composti da 8 unità isopreniche con un totale di 40 atomi di carbonio; sono suddivisi in due categorie sulla base della presenza o meno di ossigeno nella loro molecola: I caroteni, composti non ossigenati a cui appartengono il licopene, il beta e l’alfa carotene. Le xantofille, composti ossigenati a cui appartengono la luteina, la zeaxantina e l’astaxantina.
Negli organismi fotosintetici i carotenoidi hanno un ruolo di preservare la clorofilla da processi ossidativi indesiderati: proprio grazie a tale funzione, essi si comportano in generale da antiossidanti all’interno dell’organismo. Vitamine con struttura carotenoide come la vitamina A e i suoi derivati svolgono funzioni specifiche nell’organismo umano, connesse con i meccanismi della visione e della differenziazione cellulare.
Il colore giallo, arancio o rosso è dovuto alla loro struttura comprendente lunghe catene di atomi di carbonio con doppi legami coniugati. Nonostante la copresenza nelle foglie di carotenoidi e clorofilla, durante le stagioni più tiepide è il verde di quest’ultima che prevale; in autunno quando l’attività fotosintetica cessa e la clorofilla si degrada, i pigmenti carotenoidi conferiscono alle foglie colori caldi.
Figura 1.1. Struttura chimica del β-Carotene
Lo zafferano è uno degli alimenti vegetali più ricchi in carotenoidi: oltre a licopene, zeaxantina, β carotene, contiene crocina e crocetina, pigmenti carotenoidi responsabili del colore conferito ai cibi.
Attualmente lo zafferano è utilizzato in campo alimentare come spezia o come colorante, ma in passato gli venivano attribuite proprietà sedative, antispastiche e antidolorifiche; studi recenti dimostrano come l’apporto di carotenoidi introdotti con la dieta, in particolare di quelli caratteristici dello zafferano, sia collegato ad effetti biologici.
Sono stati osservati effetti antitumorali sia in vivo che in vitro dovuti ad una modulazione del metabolismo tumorale, della crescita e della moltiplicazione cellulare; alla regolazione dei meccanismi di apoptosi; all’azione antiossidante e alla modulazione del sistema immunitario. (Bolhassani et al., 2014: “Saffron and natural carotenoids: Biochemical activities and anti-tumor effects” ).
Altri studi attestano la capacità dello zafferano, introdotto con la dieta, di proteggere i tessuti fotosensibili della retina dal danno dovuto all’esposizione prolungata ad un fascio di luce intensa; nelle sperimentazioni sull’uomo, lo zafferano ha avuto effetti positivi sulla capacità visiva di pazienti con degenerazione maculare legata all’età senile, anche grazie all’attività antiossidante dei carotenoidi (Maccarone et al., 2010: “Influence of saffron supplementation on retinal flicker sensitivity in early age-related macular degeneration”).
La crocina ha mostrato possedere effetti antiossidanti, antitumorali, antidepressivi, ansiolitici, e si è dimostrata utile nel trattamento di patologie quali il morbo di Alzheimer, ischemia cerebrale, aterosclerosi, iperlipidemia, ipertensione e danni cardiaci da ischemia (Alavizadeh et al.,2014 “Bioactivity assessment and toxicity of crocin”.
Figura 1.2. Struttura chimica della Crocina