MEETING BOLOGNA 22 SETTEMBRE 2011

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VINCENZO LONGO

Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria, CNR, PISAEmail: v.longo@ibba.cnr.it

ALIMENTI FUNZIONALI E NUTRACEUTICI PER MIGLIORARE LA NOSTRA SALUTE

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Radicali liberi e stress ossidativo

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Nel nostro organismo, i radicali liberi sono prodotti di "scarto" che si formano naturalmente all'interno delle cellule (nei mitocondri) dove l'ossigeno viene utilizzato nei processi metabolici per produrre energia (ossidazione).

Non tutto l'ossigeno però viene consumato circa il 5% di esso dà normalmente origine a prodotti di scarto chiamati radicali liberi.

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Produzione di ROS nei mitocondri

La catena respiratoria normalmente produce piccole quantità di ROS

O2.O2 H2O2 HO. H2O

1e- 1e-

2 H+

1e- 1e-

1H+

Riduzione tetravalente (“la regola”)

Riduzione bivalenteRiduzione univalente

Riduzione bivalente

Riduzione univalente

Riduzioni uni- e bi-valente (“le eccezioni”)

O2.O2 H2O2 HO. H2O

1e- 1e-

2 H+

1e- 1e-

1H+

Riduzione tetravalente (“la regola”)

Riduzione bivalenteRiduzione univalente

Riduzione bivalente

Riduzione univalente

Riduzioni uni- e bi-valente (“le eccezioni”)

O2.O2 H2O2 HO. H2O

1e- 1e-

2 H+

1e- 1e-

1H+

Riduzione tetravalente (“la regola”)

Riduzione bivalenteRiduzione univalente

Riduzione bivalente

Riduzione univalente

Riduzioni uni- e bi-valente (“le eccezioni”)

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Altri radicali liberi provengono dall'esterno e possono penetrare nell'organismo attraverso l'apparato gastroenterico, respiratorio o attraverso la cute.

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condizione di sbilanciamento tra i processi ossidativi (origine energetica, metabolica, reattiva) e le capacità anti-ossidanti dell’organismo

Stress ossidativo:

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•· Alimentazione troppo ricca di proteine e grassi animali saturi;

•· Alimenti non tollerati;•· Alcune disfunzioni e stati patologici;•· Ischemia dei tessuti;•· Traumi e ferite;• Intensa attività fisica

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Il nostro organismo possiede uno specifico sistema per difendersi da tali molecole chiamato sistema antiossidante.

Questo sistema è costituito da una serie di molecole ed enzimi che hanno la specifica funzione di neutralizzare i radicali liberi.

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Dieta e Antiossidanti

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CURCUMINA

CAPSAICINA

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GENISTEINA

DIALLILSOLFURO

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LICOPENE

RESVERATROLO

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LA QUALITA’ DEGLI ALIMENTI DIPENDE DA:

1.TERRITORIO

2.AMBIENTE

3.UOMO

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Una delle qualità degli alimenti o di una sostanza di origine vegetale può essere valutata attraverso la misurazione del potere antiossidante totale.

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Alla fine degli anni ‘90, il Dipartimento del Ministero della Agricoltura Americano ha stilato un elenco di alimenti dotati di spiccate capacità antiossidanti.

Tale classificazione denominata O.R.A.C. (Oxigen Radical Absorbance Capacity) vede valori, che vanno dalle 40 unità ORAC di un cetriolo alle oltre 5000 unità ORAC di un bicchiere di succo di uva rossa.

Importanti studi sono stati poi pubblicati sulle più autorevoli riviste scientifiche di nutrizione evidenziando enormi capacità antiossidanti di spezie, erbe e alimenti da secoli coltivati prevalentemente nel bacino del Mediterraneo.

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Il metodo ORAC, messo a punto nell’Università di Boston, è un sistema in grado di determinare la capacità antiossidante di composti polari e apolari.

Test ORAC

Gli antiossidanti del vegetale vengono fatti reagire con i radicali perossilici in presenza di fluorescina, rivelatore dello svolgimento della reazione. Finchè gli antiossidanti sono in grado di catturare i radicali, essi proteggono la fluorescina dal decadimento; terminato l’effetto degli

antiossidanti, i radicali reagiscono con la fluorescina che perde fluorescenza. Il tempo di decadimento della fluorescenza è proporzionale a quantità ed attività degli antiossidanti presenti nel campione.

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Il valore numerico delle unità ORAC si esprime in μmoli di equivalenti Trolox e si calcola valutando l’area sottesa dalla curva di decadimento della fluorescenza rapportata a quella del Trolox, un analogo idrosolubile della vitamina E, che funziona da standard.

Con il metodo ORAC, si può avere sia la capacità antiossidante dei composti idrosolubili che di quelli liposolubili; addizionando le due quantità si ottiene il valore di ORAC totale del prodotto.

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I dati ottenuti con il test ORAC si basano su esami in vitro; quindi non è detto che ad un elevato valore ORAC corrisponda una eguale biodisponibilità.

Test ORAC

Ad oggi l’ORAC è una delle migliori approssimazioni possibili per determinare un antiossidante naturale.

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Numerose ricerche hanno evidenziato che il quantitativo minimo di ORAC che bisogna assumere ogni giorno è almeno pari a 2000 unità e che rispettare tale indicazione permette di aumentare fino al 25% il potere antiossidante del sangue umano.

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United States Department of Agriculture, ha raccomandato l'assunzione di 3.000-5.000 Unità Orac giornaliere.

La media nella popolazione americana risulta sensibilmente al di sotto delle indicazioni e pari a 1.200 Unità Orac/die.

www.oracvalues.com

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LISOSAN G

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1. PRIVO DI TOSSICITA’

2. NON INTERFERISCE CON GLI ENZIMI DEL METABOLISMO DELLE SOSTANZE CHIMICHE INCLUSI I FARMACI

3. ORAC 6000 UNITA’ (X 100 GRAMMI)

4. PROTEGGE IL FEGATO DA TOSSINE

V. Longo et al. Biotechnoloy Letters, 2007

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IL LISOSAN G PROTEGGE L’ORGANISMO DAL DANNO PROVOCATO DAL CHEMIOTERAPICO CIS-PLATINO

V. Longo et al.: Food Chemical Toxicology, 2011

AGRISAN 4 SETTEMBRE 2011 24

BUN

0

100

200

300

400

500

600

C L is C is L is +C is

ng/

dl

BUN, Creatinine, Testosterone, Perossidi di idrogeno nel plasma

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

C Lis Cis Lis+Cis

ng/

dl

CREATININE

TESTOSTERONE

0

1

2

3

4

5

C L is C is L is +C is

ng/

ml

HYDROGEN PEROXIDE

0

100

200

300

400

500

600

700

C L is C is L is +C is

Car

rate

lli u

nit

s

AGRISAN 4 SETTEMBRE 2011 25

EFFETTI DEL LISOSAN G SU CELLULE ENDOTELIALI DEL MICROCIRCOLO ESPOSTE ALLE OX-LDL

Lubrano et al.: Journal Indian Medical Research, in fase di pubblicazione)

AGRISAN 4 SETTEMBRE 2011 26

370

380

390

400

410

420

430

440

450

460

C OxLDL OxLDL+Lg Lg

ICAM-1 ng/100000 cell

**

**

**

°°

°°

°°

ICAM-1

β-actin

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CREMA SOLARE (Tra le componenti

troviamo il Lisosan G)

2900 unità ORAC per cento grammi di crema.

 

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Le radiazioni ultraviolette (UV) causano principalmente mutazioni puntiformi ed anche se l’organismo possiede un efficiente meccanismo di riparazione, alcune volte non è in grado di riparare tutti i danni. Dati di letteratura mostrano che un’esposizione frequente ai raggi UV può produrre danni a lungo termine come l’invecchiamento precoce, il tumore della pelle.

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Studio sulla capacità della crema solare nella prevenzione del danno indotto dai raggi ultravioletti

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 SOPRAVVIVE

NZA (%) conv. / 105

soprav. revert. /106

soprav

CONTROLLO 100 0,91 ±0,29 0,25 ± 0,05

UV 50 J/m2 63,8 ± 13,97 *a 201,3 ± 115,06*a 536,91± 102,46*a

C. solare 0.2 mg/ml + UV 50J/m2

85 ± 16,97 (P= 0.025) 208,4 ± 44,6 291,61± 24,64 *

C. solare 2 mg/ml + UV 50J/m2

80 ± 22.91 (P=0.08)

183,49± 22,03 (p=0.71) 374,17 ± 66,32*

DMSO 88 ± 11,53 0,97 ± 0,04 0,25 ± 0,05

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I risultati degli esperimenti ci hanno permesso di ipotizzare che la crema solare può essere adatta per diminuire i danni genetici causati nelle cellule di lievito dai raggi ultravioletti, se utilizzata immediatamente prima della esposizione.

Più in particolare

1.Ha influenzato la citotossicità, ossia ha migliorato la sopravvivenza cellulare che diminuisce a causa dell’irradiazione.

2.Ha contrastato l’aumento della conversione genica, ma la cosa più importante è il fatto che la crema solare è stata in grado di

proteggere dalla mutazione puntiforme, che è il principale danno genetico causato dai raggi ultravioletti.

3.Si suppone che questa capacità antimutagena della crema solare sia dovuta all’alto valore antiossidante che si ritrova al suo interno (Importante ruolo del Lisosan G)

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GRAZIE PER L’ATTENZIONE