Definizione di nuovi alimenti
Nuovi alimenti (Novel food) o nuovi ingredienti
alimentari sono tutti quei prodotti e sostanze alimentari
per i quali non è dimostrabile un consumo “significativo” al
15 maggio 1997 all’interno dell’Unione Europea (UE), data
in cui è entrata in vigore la legislazione alimentare
comunitaria Regolamento (CE) 258/97.
Questa norma consente la commercializzazione di prodotti
e sostanze alimentari privi di storia di consumo sicuro a
livello comunitario, previa richiesta di autorizzazione.
Gli alimenti OGM sono disciplinati in modo autonomo con
il regolamento (CE) 1829/2003.
Alimenti, nutrienti e metabolismo
Conoscenza della composizione degli alimenti
Effetto su metabolismo e salute dell’uomo
Effetti del metabolismo sul genoma e a lungo
termine sull’evoluzione umana.
Nutrizione, DNA e Migrazione
Sovrappopolamento,
mutazione o
cambiamento
delle condizioni ambientali
estinzione
adattamento
della specie
(selezione di un
fenotipo più
adatto)
migrazione
una mutazione sfavorevole
in un habitat può diventare
favorevole in un altro
La Migrazione è stata la strategia adottata dalla
specie umana per la sua sopravvivenza. Ha
accompagnato l’evoluzione del cervello e della
struttura corporea che si è attuata in tre tappe
principali:
uscita dalla foresta
raggiungimento delle zone costiere
uscita dall’Africa
Durante questi spostamenti si è raggiunto l’Onnivorismo,
aggiungendo sempre nuovi alimenti, senza abbandonare i
precedenti.
Questa grande capacità di adattamento ha permesso
l’evoluzione e la diffusione su tutta la superficie terreste, ma ci ha
anche esposto a possibili malattie da disadattamento nel
momento in cui si cambia stile di vita, contrariamente alle scimmie
legate all’ambiente di foresta che rischiano però di estinguersi
Adattamento epigenetico più rapido e
versatile
Metilazione della citosina del DNA
Acetilazione-deacetilazione istonica
microRNA
Aumento di statura nelle popolazioni dopo la
seconda guerra mondiale
Effetto della malnutrizione della madre sul
fenotipo del nascituro. Trasmissione alle
generazioni successive tramite le cellule
germinali (malnutrizione Paesi Bassi 1944)
Adattamento epigenetico
Masai e Tutsi, pastori che si nutrono di proteine
animali, più alti dei Bantu che vivono nelle stesse
regioni africane
Adattamenti nutrizionali regolati dal
rapporto fra mutazione e migrazione
Fonte: Rotilio G., Marchese E. Nutritional factors in
human dispersals. Ann Hum Biol 2010; 37: 312-24
Studi sull’alimentazione dei nostri
antenati
reperti fossili
morfologia e abrasione dello smalto dei
denti
isotopi stabili nelle ossa che indicano il tipo
di alimentazione (13C/12C alto nelle erbe,
basso nelle parti aeree delle piante)
alimentazione delle scimmie antropomorfe
attuali e popolazioni che hanno conservato
lo stile di vita da cacciatore-raccoglitore
Alimentazione nella foresta
abbondanza di frutti, foglie e noci (vit C, acido
folico, zuccheri semplici, polifenoli, fibra)
Occasionalmente:
• insetti e piccole larve con apporto di grassi, vit B12
e minerali. Semplici tecniche per prelevare gli
insetti (scimpanzé)
• miele (glucosio e fruttosio)
per 20 milioni di anni i nostri antenati hanno
seguito questo tipo di alimentazione
Adattamenti metabolici nella foresta
Energia sensibilità all’insulina
Colesterolo dispendio energetico elevato, scarso riassorbimento intestinale per fitosteroli, selezione di geni per la sintesi del recettore LDL e per proteine (Apo E)
Sodio scarso apporto con grande apporto dipotassio
Blocco sintesi acido ascorbico dal glucosio (L-gulonolattone- ossidasi inattivata nei primati).Rischio di carenza (scorbuto) per il cambio di dietadell’uomo.
Acido Urico (prodotto metabolismo delle purine eATP) blocco della degradazione nelleantropomorfe
Classificazione
delle specie di
ominini (sottofamiglia
della famiglia ominidi che
comprende anche gorilla
e scimpanzé)
Ardipithecus
Genere ominino più lontano (5,2 mil. anni fa)
Ardipithecus ramidus resti nel Rift etiopico nella
regione di Afar
Alternanza di boschi e praterie, ritrazione della
foresta equatoriale umida
Dieta vegetariana più varia che nelle scimmie,
andamento bipede facoltativo, cervello come
scimpanzé, altezza 120 cm peso 50 Kg
Australopithecus
Migrazione verso spazi aperti e cambiamenti più
evidenti per effetto epigenetico del cibo
Forme gracili (anamensis, afarensis, africanus)
Aumenta la tendenza all’onnivorismo e al consumo
di cibi vegetali più duri (smalto dentale e molari più
grandi)
Australopithecus afarensis (Lucy)
Mary Leakey nel ‘76 ha portato alla luce a Laetoli, in
Tanzania, orme di animali tra le quali si distinguevano
passi di ominini che hanno permesso di misurare la
falcata e la lunghezza del piede, conservate perché
indurite dalle ceneri vulcaniche
Forme robuste (Paranthropus) (boisei =
erbe della savana, robustus = schiaccianoci)
1,8 mil anni fa, contemporanee alle prime
specie di Homo.
Bipedi, ma capaci di arrampicarsi sugli alberi
Cervello piccolo, mandibole robuste con
grandi denti e smalto spesso.
Australopithecus
Teoria degli U.S.O. (underground
storage organs) (Richard Wrangham 2001)
Primo incontro con carboidrati complessiespressione di amilasi salivari (AMY1) chepossono presentare una notevole variabilitànel numero di copie in relazione con laquantità di enzima presente
Perry GH, Dominy NJ, Claw KG, et al. Diet and the evolution ofhuman amylase gene copy number variation. Nat Genet. Oct;2007 39(10):1256–1260. [
Carpenter D, et Al.Obesity, starch digestion and amylase:association between copy number variants at human salivary(AMY1) and pancreatic (AMY2) amylase genes. Hum Mol Genet.2015 Jun 15;24(12):3472-80. Epub 2015 Mar 18.
Maggiore tempo dedicato alla ricerca del ciboche alla digestione, aumento delle capacitàcognitive.
Noci e semi contengono acidi grassipolinsaturi (omega 6) specifici per il sistemacardiovascolare, ma presenti anche nellestrutture del cervello.
Strumenti litici per scavare, macellazione dicarcasse (Au. sediba).
Importanza dei tuberi nell’alimentazione umana
Manioca (Manihot) importata dal Brasile in
Africa dai portoghesi, diffusa in tutta la fascia
tropicale e sub tropicale. Grossi tuberi da cui
si ricava una farina (cassava)
Circa l’80% del peso secco carboidrati,
soprattutto amido. vit. C, β- carotene, calcio,
potassio, e fibre alimentari, molto poveri in
proteine (0,5-1,5% del peso fresco) e grassi
(0,17%).
La pianta contiene glucosidi cianogeni,
potenzialmente tossici, neutralizzati grazie
alla lavorazione ( essiccazione, lavaggio e
cottura)
Per molte popolazioni alimento base, ma il suo
consumo in una dieta monotona crea problemi:
povera di amminoacidi essenziali (1,5-3 g di
proteine su 100 grammi), rispettivamente sul peso
fresco ed essiccato può comportare deficit proteici
(Kwashiorkor) nel lungo periodo.
L'Europa importa ogni anno notevoli quantità di
Manioca per l'allevamento del bestiame; utilizzata
anche come addensante.
Originaria dell’Africa è l’igname (Dioscorea). Molto resistente, marichiede una certa esperienza nellacoltivazione. Un solo tubero puòarrivare fino a 2 metri. Alcune speciesono tossiche e devono esseretrattate prima di consumarle.Contiene saponine utili per alleviare idisagi della menopausa.
Nel ‘43 il dott. Marker estrasseprogesterone, dando il via agli studiche portarono alla pillolaanticoncezionale
Anche la patata dolce, resistente eadatta a climi tropicali e subtropicali èun alimento base in Africa, Asia e sudAmerica.
Patata
Originaria della regione andina, fu portata in
Europa dagli esploratori spagnoli e inizialmente
suscitò diffidenza. In seguito però (fine ‘700) fu
accettata da popolazioni intere. In Irlanda dove il
clima favorevole portava ad una resa molto alta
divenne l’alimento base.
Carestia del 1845 a causa di un fungo 1 milione
di persone morte e migrazione dimezzarono la
popolazione irlandese
2,4 m.a. Mutazione del gene MYH/16 (proteina
myh/16)
Gracilizzazione dei muscoli masticatori, ha
permesso l’elasticità del cranio e l’espansione del
cervello nelle specie di Homo.
Handicap per la sopravvivenza senza una dieta con
cibi più teneri come carne e midollo osseo.
Genetica del cambiamento nutrizionale
nel genere Homo
Homo naledi (BERGER ET AL., 2015)
I suoi resti (oltre 1.500 elementi fossili appartenenti adalmeno 15 esemplari diversi) furono rinvenuti nel 2013 nelleRising star Cave, in Sudafrica.
Alto circa 150 cm, mostra caratteristiche intermedie traAustralopithecus e Homo: la morfologia del cranio, dellamandibola e dei denti sono simili a quelli delle altre specie diHomo, ma le dimensioni del cervello, grande all'incirca comeun'arancia, sono comparabili a quelle di Australopithecus;
Arti inferiori hanno una forma molto simile a quella di Homosapiens mentre la conformazione del bacino ricorda quella diAustralopithecus afarensis.
Le proporzioni delle dita della mano sono simili a quelledell'uomo, ma le falangi prossimali sono estremamentericurve.
Due milioni di anni fa, i suoi resti furono trovati la prima volta da Louis Leakey
nel 1960 nella gola di Olduvai in Tanzania. (cultura Olduvaiana) ciottoli
scheggiati bifacciali
Incisivi più grandi da onnivoro con propensione per la carne, (sciacallaggio).
Rottura delle ossa per estrarre il midolloTerzo stadio dell’onnivorismo umano, grassi e proteine animali, mantenimentodei precedenti . Migrazione nella savana
Possibilità di affrontare regioni più fredde, cibi più nutrienti.
H. ergasterAumento significativo nell’altezza e nella massa ossea, lobi occipitali e frontali
del cervello espansi. Uscita dall’Africa fino all’Asia centrale e orientale.
Caratteristiche sociali che potrebbero implicare lo sviluppo del linguaggio.
Riduzione della massa intestinale
H. erectusMigrazione lungo le coste dei fiumi laghi e mari, cibo specifico per il cervello
Nel pieno della diffusione di H.erectus si ha il controllo del fuoco (1,6 - 1,4 mil.
di a.f.)
H. habilis
Cottura dei cibi
Cibi vegetali più facilmente digeribili, riduzione dei tempi di masticazione
Perdita di tossicità
Fibra più gradevole
Carne più tenera, animali selvatici poveri di grassi e ricchi di collagene
Cambiamento negativo : inattivazione delle vitamine e formazione di composti cancerogeni
Nutrizione e struttura fisica degli ominidi Australopiteco (135 cm e 35 kg), H. rudolphensiis/ habilis (145 cm e 40
kg ), H. ergaster /erectus (180 cm e 70 kg)
SPECIE PESO DEL
CERVELLO
(g)
Scimpanzè 400
Australopiteco 450
Parantropo 520
H. habilis 650
H. erectus 940
H. neanderthalensis 1450
H. sapiens primitivo 1450
H. sapiens attuale 1400
Gli animali con un grande cervello sonorari (delfini e focene): necessità dimaggiori cure parentali, competizioneper il cibo con altri organi
Indice di encefalizzazione (EQ)
indicatore dell’espansione della massa
cerebrale nei mammiferi normalizzata
per la massa corporea
Rispetto all’uomo moderno: scimpanzè e
australopiteci 40%
P. robustus 50%
habilis 57%,
erectus 60%
Balzo in avanti nell’encefalizzazione nelle
specie di Homo da 600000 anni fa in poi.
Con la comparsa di H. sapiens negli ultimi
200000 anni del Pleistocene, si ha una
riduzione della massa corporea e
spostamento delle risorse energetiche
verso il cervello (20-25% del metabolismo)
CERVELLO CONTRO INTESTINO(The expensive –tissue hypothesis Leslie C. Aiello and Peter Wheeler)
Peso organi in uomo di 65Kg, valori previsti calcolati in base alla correlazione
fra peso corporeo e peso degli organi negli altri animali.
Nutrizione specifica per il cervello
Rapporto fra qualità della
dieta (media pesata delle
proporzioni dei vari
nutrienti presenti nel
cibo, in base al loro
contributo energetico e
nutrizionale) e
dimensioni del cervello
nei primati
il cervello molto grande
implica un parziale
sviluppo alla nascita
(infanzia)
Elogio del grasso
La dieta delle prime specie umane conteneva poco grasso
Questo nutriente è importante non solo per l’apportoenergetico, ma per la termoregolazione (in particolaregrasso bruno)
Anche dal punto di vista strutturale fosfolipidi e colesterolofanno parte della struttura delle membrane cellulari e sonola base per gli ormoni sessuali. Apporta vitamineessenziali per la visione e la fertilità.
Il cervello in caso di digiuno può per un certo tempoconsumare i corpi chetonici, soprattutto nella vita fetale eneonatale.
L’aumento di peso del feto prima della nascita è dovutoper il 90% al grasso. Alla nascita contiene il 16% di grassocorporeo sottocutaneo
Questo accumulo è dovuto al fatto che il cervello dovràcontinuare a svilupparsi fino all’adolescenza
Migrazione lungo le coste di fiumi, mari e laghi e nuovo cibo
Il tessuto nervoso è ricco di grasso (60% del peso secco) e in particolare di omega- 3 (DHA)
Alimenti ricchi di questi grassi sono i pesci e i molluschi acquatici, uova di uccelli e tartarughe marine
Particolarmente intensa questa raccolta durante la migrazione di H. sapiens fuori dall’Africa
H. sapiens neanderthalensis
Europa e Asia 250000 anni fa, evoluzione in climi
freddi: arti corti e robusti, non molto alti: 160 cm,
ossa robuste. Studi con isotopi sulle ossa, carenze
di iodio.
Nutrizione prevalentemente carnea
H. sapiens (sapiens)
Gli uomini moderni compaiono in Africa 130000 anni
fa. In Europa 40000 anni fa (Cro-Magnon località
francese dove sono stati trovati i primi reperti fossili).
Nutrizione specifica per il cervello
Studi con gli isotopi 15N(pesci) e 13C(animali
terrestri) nel collagene delle ossa
Ferro, sviluppo del cervello e senso
estetico
Ruolo del cibo di origine marina nel sostenere l’evoluzione del
cervello per il suo contenuto in ac di grassi omega 3 (in particolare
DHA) e di minerali come lo iodio e il litio. Anche il ferro è un
elemento essenziale per lo sviluppo delle capacità cognitive.
Lo spagnolo Carlos M. Duarte aggiunge all’effetto diretto
sull’evoluzione del cervello del consumo di alimenti di origine
marina anche il possibile ruolo dell’ocra rossa, costituita da una
forma stabile, insolubile e ossidata di ferro (Fe2O3), ma anche da
forme non emiche, come ferriidrite, magnetite e maghemite
biodisponibili soprattutto se si mescolano al cibo, al midollo osseo e
al carbone come avviene d’abitudine in alcune popolazioni.
L’ocra rossa può essere stata perciò verosimilmente una fonte di
ferro indispensabile per il cervello, soprattutto nei momenti iniziali
dello sviluppo, sia per contaminazione accidentale (nell’uso che se
ne è fatto per la pittura e la decorazione del corpo) sia perché
mescolata al cibo (come in alcune culture più recenti che già la
consideravano un farmaco).
Lo stesso autore ammette che è un’ipotesi che deve essere
convalidata, ma in effetti l’ocra rossa e i molluschi marini sono
utilizzati contemporaneamente da 200.000 anni, da Neanderthal,
Aztechi, Maya, Indiani d’America (chiamati appunto pelle rossa) fino
a popolazioni attuali come Maori e Masai.
Le migrazioni di Homo sapiens nell’era glaciale
Migrazione dall’Africa all’Australia. Inizio circa 70000 anni fa
Migrazione in Europa e Asia. Inizio circa 40000 anni fa
Migrazione nelle Americhe . Inizio circa 20000 anni fa
Migrazioni di Homo sapiens “out of Africa”. Le terre emerse sono
raffigurate nella loro probabile estensione fra 100000 e 10000 anni fa , alla fine
dell’ultima Grande Glaciazione.
H. floresiensis
Isola indonesiana di Flores fra
90000 e 20000 anni fa
riduzione della taglia corporea
1 metro circa per isolamento,
minori risorse alimentari
cervello più piccolo di quello
previsto in base alla taglia
corporea, ma conserva alcuni
geni per la strutturazione
avanzata, simile ad erectus,
con conservazione di una certa
capacità cognitiva H. floresiensis ed erectus
Ipotesi Genotipo-fenotipo
risparmiatoreDigiuno
Esposizione ai lipidi
Acidi grassi nel sangue
Insulino resistenza
Glucosio depositato nel tessuto adiposo
tessuto adiposo insulino resistenza
Grasso per il cervello nella vita fetale e crescita,
segnali sazietà al cervello, resistenza al freddo
Genotipi risparmiatori resistenti all’insulina per eccesso di tessuto adiposo
Venere di Willendorf Austria 1908
ADIPOMETRO dispositivo a ultrasuoni (ecografo 2.5 MHz)
modo A = il tempo necessario agli ultrasuoni per colpire le strutture
profonde e tornare al rilevatore viene registrato e convertito in misura
lineare di distanza, permettendo di valutare lo spessore dello strato
sottocutaneo di grasso o delle masse muscolari. (Analisi per punto)
lo strumento è appoggiato in punti precisi tipici della plicometria e
permette di calcolare la percentuale di grasso corporea
modo B = applicazione più sofisticata, permette la ricostruzione di
un’immagine bidimensionale che descrive la morfologia dei tessuti
profondi. (stratigrafia) la sonda è spostata lungo l’area da analizzare
Misurazione diretta e immediata dello
spessore di adipe sottocutaneo e dello
spessore del muscolo fino a 10 cm di
profondità
Elimina gli errori tipici del prelevamento della
plica cutanea
Non invasiva
Permette una valutazione qualitativa oltre che
quantitativa: controllo trattamenti, terapie,
programmi di allenamento
Grasso superficiale sottocutaneo è una parte alveolare più scura
rimanda un segnale a bassa energia.
Quello profondo (di accumulo) è lamellare e manda un segnale
più alto
Quando è più scuro significa che è stato accumulato da poco
tempo
Miglioramento della muscolatura addominale(diminuzione dell’ecogenicità)
42mm 28mm
Riduzione del grasso addominale
Perché si è sviluppata l’agricoltura?
Dopo una fase di raccolta di specie spontanee, circa
10000 anni fa (Olocene) il problema della sussistenza
per l’H. sapiens trovò una risposta con l’introduzione
dell’agricoltura e dell’allevamento.
Anche questo periodo è caratterizzato da migrazioni
e differenziazione fenotipica della specie
Clima più freddo alla fine del Pleistocene, inaridimento
Diminuzione risorse naturali per la caccia e la raccolta
Sovrappopolazione
Fenotipo del grano
selvatico rispetto a
quello domestico:
Grandezza semi
Protezione dei semi
Disarticolazione dei
semi alla maturità
Agricoltura introdotta nell’ambiente mediterraneo dal vicino e medio
oriente (mezzaluna fertile)
4000 anni per raggiungere i punti più lontani dall’origine
RICCHEZZA DELLA DIETA
MEDITERRANEA:BIODIVERSITA’
L’ambiente mediterraneo è ricco per biodiversità, dovuta a vari fattori:Posizione geografica area boreale euro-asiatica e tropicale/subtropicaleafricana
Storia geologica (Terziario) e climatica (glaciazioni del Quaternario) consuccessive colonizzazioni di specie diverse
Morfologia complessa: presenza di isole , coste, pianure, montagne…….
Come si è diffusa l’agricoltura?
Diffusione culturale o demica?
Ammermann (archeologo) e Cavalli-Sforza (genetista)nel ‘73 proposero una diffusione demica dell’agricolturada sud- est a nord- ovest alla velocità di 1 Km /anno.
Partendo dalla diffusione dell’Rh positivo (presente inmedio oriente) e componendo i risultati con altri tipi digeni che danno risultati simili nella distribuzione inEuropa, si ha un valore massimo in corrispondenza delmedio oriente, che degrada verso la periferia, mostrandovalori minimi in regioni nord occidentali. I gradienti diconcentrazione di questi geni sono dovuti alla gradualemescolanza con i cacciatori raccoglitori presenti sulterritorio.
Vista la precarietà dei ritrovamenti archeologici e la difficoltà dielaborare la grande quantità di dati genetici si è introdotto un terzoelemento: lo studio della diffusione delle lingue attuali, soprattuttoanalizzando i termini che si riferiscono all’agricoltura.
Colin Renfrew nell’1987 rafforzò i risultati degli studi fatti daAmmerman e Cavalli-Sforza teorizzando che le lingue indo-europeesono derivate da un gruppo di lingue anatoliche.
Dalla mezzaluna fertile gli agricoltori si sarebbero mossi con i loroanimali addomesticati: pecore, capre, maiali, dividendosi in Grecia inun ramo che ha proseguito a nord ovest (celtico, italico e germanico)un secondo gruppo ha piegato verso la Persia e l’Indiasettentrionale, aggiungendo agli altri animali il cavallo.
Sovrapposizione dei tempi di diffusione di queste lingue con ladiffusione di cereali simili al grano fra 9000 (Grecia) e 5000 anni fa(isole Britanniche).
Parallelismo fra mutazione genica e cambiamenti semantici
La distribuzione delle lingue dipende dalle migrazioni e concorda congli studi genetici
A questa teoria si contrappone una visione diversa elaborata dall’archeologa Marija Gimbutas, che non identificava i primi agricoltori con gli indo-europei, ma con una popolazione precedente, soppiantata da popolazioni indoeuropee provenienti dalle steppe Pontiche (Kurgan) nel 4500 B.C.
Queste popolazioni erano, al contrario di quelle più primitive, molto aggressive e abituate a fare la guerra ed ebbero facilmente la meglio su una civiltà matriarcale e pacifista in cui si venerava la Dea madre , con una struttura sociale egualitaria e matrilineare, legata ai cicli vitali della terra, un simbolismo religioso al femminile. Questa teoria, basata su molti reperti trovati dalla studiosa, fu molto in voga negli anni del femminismo.I suoi lavori pubblicati tra il 1946 e il 1971 introdussero nuovi punti di vista nell’ambito della linguistica e all’interpretazione della mitologia, ma furono poi messi in disparte.
Conseguenze culturali ed economiche
SEDENTARISMO: l’uomo non ha più bisogno dispostarsi alla ricerca della selvaggina e quindi siinsedia stabilmente in un luogo.
MAGGIORE DISPONIBILTA’ DI CIBO: il cibo èprodotto dall’uomo
INCREMENTO DEMOGRAFICO: la popolazione
aumenta grazie al sedentarismo
AUMENTO DELLA FORZA LAVORO e della
produzione, con un surplus di alimenti
SPECIALIZZAZIONE: ogni individuo ha un suo
compito, nascono le differenze sociali
Tre cereali riso, mais e grano sono cresciuti nelle
aree di originaria diffusione e hanno dato origine
alle grandi civiltà del passato.
Diversa qualità nutrizionale (contenuto proteico del
riso1/4 inferiore al grano e carente di vitamine A ed
E)
Unicità del frumento (e in parte della segale) per la
proprietà del glutine in esso contenuto
Nel neolitico si sono poste le basi delle differenze
negli assetti economici mondiali, a causa delle
condizioni ambientali più o meno favorevoli
Il continente euroasiatico, con la sua continuità
territoriale che si distende nell’area temperata
(longitudine) con fonti di acqua disponibili, ha dato
continuità spaziale a scambi, invasioni e migrazioni
dando origine agli imperi Han e romano (Jared
Diamond).
In Africa la foresta pluviale e i deserti hanno
impedito per lungo tempo la pastorizia e
l’agricoltura, fino alle migrazioni bantù in Africa
centro meridionale.
Cacciatori-raccoglitori della foresta pluviale (Pigmei)
e del deserto sud-occidentale(Khoi e San)
Nuovi alimenti e nutrienti del Neolitico
Caratterizzati da elevata presenza di amidi:
Cereali fonte di energia, alto indice glicemico con macinazione e raffinazione.
Aspetto negativo: intolleranza al glutine, celiachia (grano, segale, orzo e avena) prevalenza dell’1-2% nel mondo occidentale
Legumi maggior contenuto di fibra, complementarietà nutrizionale delle proteine.
Tuberi
RECUPERO DI GENI PER LE AMILASI
Cibi prevalentemente proteici:
Riduzione del consumo di carne selvatica a favore di cereali e carne di
allevamento.
Continua somministrazione di cibo agli animali e in particolare cereali.
Composizione e quantità dei grassi modificata. Capre, maiali pecore-
prevalenza di grassi saturi di deposito tutto l’anno. Incroci con animali
che hanno più grassi muscolari saturi, maggiore palatabilità.
Rapporto omega 6/omega 3
Cinghiale 40% grassi PUFA maiale 10%
Alimenti derivati da animali allevati La composizione di grassi degli animali di allevamento si riflette anche sul tuorlo delle
uova
Grassi solidi animali burro e strutto da condimento
Latte e derivati dopo lo svezzamento.
Il consumo del latte dopo lo svezzamento è iniziato con la pratica dell’allevamento.
Alimento ricco di calcio e proteine di elevato valore biologico, può causare allergie e
intolleranza al lattosio. Ancora oggi il 50% della popolazione è intollerante, a causa di
carenza di lattasi dopo lo svezzamento. In Europa la persistenza della lattasi è la
situazione comune con punte dell’89%-96% in Scandinavia e nelle isole Britanniche e
percentuali via via più basse andando verso sud
Due ipotesi: culturale storica aumento della frequenza dopo pressione selettiva per
pastoralismo. L’ipotesi inversa dice che l’adattamento era precedente (ipotesi di
causa inversa) e perciò alcuni individui erano predisposti a consumare latte.
Secondo Burger la prima ipotesi è favorita, perché studi su DNA fossile risalente al
neolitico non hanno mostrato nei primi agricoltori, l’allele più comunemente associato
con la persistenza della lattasi.
Polemiche sul latte
È in corso da anni un dibattito tra isostenitori del latte vaccino, fontedi proteine e di calcio, e i detrattori,che lo considerano una sorta diveleno, perché il latte è unalimento destinatoall’accrescimento di cui solo l’uomosi ciba per tutta la vita.
In realtà asiatici e africani ingenerale dopo l’infanzia smettonodi berlo.
Detto ciò, il latte di mucca, capra opecora rientra da migliaia di anninella dieta umana, al punto che ilgenoma si è modificato perconsentire anche in età adulta laproduzione dell’enzima lattasi
L’adattamento a cibi nuovi fa partedelle strategie della specie umana.
Diet, nutrition, physical activity and prostate cancer
2014
Milk and dairy products in human nutrition_ FAO
Gli studi fatti per stabilire eventuali collegamenti fra consumo di latte alcune
patologie si sono rivelati ancora confusi e poco consistenti.
Occorre ad esempio esaminare I vari tipi di cancro separatamente:
Il cancro alla prostata in cui il consumo elevato di latte e derivati sembrava avere
una responsabilità, (400gr al giorno), per varie possibili causae: elevato
contenuto di calcio che inibisce la produzione di calcitriolo
Aumento del fattore IGF1 nel sangue,
il contenuto in grassi saturi e I metaboliti degli acidi grassi ramificati,
la presenza di estrogeni. Occorre comunque fare ulteriori studi, secondo il tipo
di cancro alla prostata.
Al contrario il consumo di latte sembra essere probabilmente associato ad un
ridotto rischio di osteoporosi , cancro colorettale e della vescica e diabete di tipo
2.
Dubbi ancora esistono sulle malattie cardiovascolari
Al momento il latte e I derivati rappresentano alimenti importanti per una
buona alimentazioe completa, ovviamente senza eccedere e andare oltre le
necessità energetiche quotidiane.
Una review pubblicata sulla rivista «Advances in nutrition. An
international review journal», confuta la correlazione tra latte e
patologie cardiovascolari. Dall’analisi attenta di un’ampia
letteratura, il consumo equilibrato di latte e derivati non
sembrerebbe favorire l’aumento della colesterolemia, al contrario
in alcuni casi eserciterebbe degli effetti protettivi su cuore e vasi.
Un recente lavoro sulla rivista «Nutrients» sdoganerebbe anche il
latte in relazione all’insorgenza di obesità. Esso, infatti, sarebbe
inversamente correlato ai principali markers per l’obesità sia negli
uomini sia nelle donne
Frutta e verdura selezione di piante con fruttipiù dolci e digeribili con incremento di zuccherisemplici nella dieta
Oli da condimento vegetali, ma anche solidinelle piante tropicali. Circa 3000 anni facompaiono l’olio di oliva e di soia
Sale il consumo giornaliero era sicuramente < a1 gr e c’era un alto apporto di potassio da carnee vegetali selvatici. L’organismo umano non èquindi programmato per eliminarlo, (genotiporisparmiatore). Attualmente si è arrivati a 10 gr algiorno, costituendo un fattore di rischio diipertensione importante.
Alcool fonte energia sconosciuta nel
Paleolitico. I prodotti fermentati portano a due
risultati: acido lattico o etanolo vino e birra che
se esposto all’aria con Acetobacter produce
aceto. La prima bevanda deve essere stata la
birra da cereali che non contengono glucosio
libero, ma devono prima subire un processo di
maltazione in ambiente umido
Pressione selettiva ha agito sull’enzima alcol
deidrogenasi che ossida l’etanolo ad aldeide
acetica
Conseguenze sulla salute
Cambiamenti anatomici
(diminuzione della statura, danneggiamento colonna
vertebrale e ginocchia, diffusione della carie, leggera
diminuzione della capacità cranica rispetto alle specie
umane paleolitiche neanderthal e sapiens arcaico)
Disponibilità di alimenti ricchi di energia
prontamente disponibile, stile di vita sedentario
(presupposto per sindrome metabolica)
Promiscuità con gli animali da allevamento, zoonosi
Discordanza evolutiva
Cambiamento ambientale, stile di vita e
alimentazione dopo l’introduzione
dell’agricoltura e soprattutto dopo l’arrivo
dell’era industriale molto rapido
Il cambiamento riguarda in particolare il
carico glicemico, composizione degli acidi
grassi, micro e macro nutrienti, equilibrio
acido-base, rapporto sodio-potassio,
contenuto in fibra
Esempio di menù per una dieta attuale basata su gruppi di alimenti del Paleolitico
(Cordain L: The nutritional
characteristics of a contemporary dietbased upon Paleolithic food
groups. J Am Nutraceut
Assoc 2002;5:15–24.)
Nutrienti presenti nella dieta precedente 2200 Kcal
Carne e pesce 55-65% dell’energia vegetali 35-45%)
eliminati cereali, legumi, latte, formaggi e prodotti industriali
CARENZE DI NUTRIENTI NELLA DIETA DEL PALEOLITICO
ATTUALE
Il Calcio nella dieta proposta da Cordain è inferiore del 31%
rispetto ai livelli raccomandati (1000 mg).
La quantità di proteine assunta (circa 4 volte i valori raccomandati)
favorisce l’eliminazione del calcio per compensare l’acidificazione
causando osteoporosi e demineralizzazione.
Gli uomini del Paleolitico mantenevano ossa robuste e resistenti alle
fratture, nonostante non consumassero latte e derivati.
Il forte introito di carne con effetto calciuretico (carico acido aa
solforati ossidati sui reni e utilizzo del calcio delle ossa per
tamponarlo) era bilanciato dal consumo abbondante di frutta e
verdura.
Le piante selvatiche di cui si nutrivano i cacciatori contengono un
maggior quantitativo di calcio.132.6 mg/100g in media contro 120mg
del latte.
Alle latitudini maggiori l’apporto di vegetali era inferiore, ma la grande
attività fisica compensava l’osteoporosi con una diversa architettura
dell’osso (ovale).
VITAMINA D
Scarsi apporti di vitamina D
eliminando latte e derivati.
I cacciatori la producevano per
irradiazione solare del
colesterolo presente nella cute e
le loro ossa erano robuste
anche per il carico dovuto alla
forte attività fisica
ALIMENTI PROTEICI
Pesce ricco di elementi potenzialmente tossici
(mercurio in particolare max livello 0,1 µg/Kg).
La dieta di Cordain propone 333 g/al giorno
per ottenere 7,3 g di ω-3.
La carne degli animali selvatici ha una diversa
composizione in grassi sia dal punto di vista
quantitativo che qualitativo
Il consumo di carne lavorata è stato inserito nel gruppo 1 (lo stesso nel
quale compaiono sostanze che causano il cancro a pericolosità più alta
come il fumo, il benzene, l’arsenico e l’alcol) in base a una evidenza
sufficiente per il tumore colorettale.
A rendere più dannosa per la salute umana la carne lavorata sono i
trattamenti di preparazione e conservazione industriali per gli insaccati,
dalla salatura all’aggiunta di conservanti chimici, potenzialmente
cancerogeni.
La carne rossa invece non è classificata come cancerogena (la categoria
1 usata dalla IARC) ma come “possibilmente cancerogena”, categoria 2.
Attenzione : le sostanze incluse nello stesso gruppo non hanno lo stesso
livello di rischio
Critiche al concetto di discordanza
evolutiva
Bethany L. Turner and Amanda L. Thompson Beyond the Paleolithic
prescription: incorporating diversity and flexibility in the study of human diet
evolution Nutr. Rev 2013 August; 71(8)
Genotipo “economo” per affrontare i periodi di fame, sviluppo di insulino
resistenza che contrasta con il cambiamento dello stile di vita a cui non ci si
è ancora adattati.
Il concetto di discordanza evolutiva come causa delle malattie metaboliche,
così diffuse attualmente, limita il principio della grande flessibilità che ha
sempre caratterizzato l’alimentazione umana e porta ad una visione
incompleta.
Studi attuali dimostrano come molti altri fattori, oltre quelli genetici,
contribuiscono a decidere le scelte e i comportamenti alimentari
La dieta del Paleolitico non è così rigidamente
determinata come si pensava all’inizio, ma è stata
sempre variabile in base a fattori come la posizione
geografica, il clima, la stagione e la disponibilità del
cibo.
Le farine più antiche del mondo hanno 32.000 anni.
Recentemente è stata trovata nel Gargano una farina
di avena, ma già precedentemente erano state trovate
prove di grani di amido da varie piante selvatiche (felci,
tipha) su strumenti per macinare. In Italia, Russia e
Rep ceca.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Nov 2;107(44):18815-9. Thirtythousand-year-old evidence of plant food processing.Revedin A, et al.
Gli amidi hanno dato un sostegno energetico, soprattutto dopo l’inizio della cottura dei cibi
In realtà i “geni economi” non sono mai statiindividuati
Il genoma non è rimasto identico a quello delPaleolitico, ma ha continuato ad evolversi: adesempio nel numero dei geni che codificano per leamilasi e la persistenza della lattasi (Burger2007).
L’ipotesi della discordanza evolutiva non tieneconto di tutti i fattori che influiscono sulle scelte diun cibo: fattori legati al gusto, all’apprendimentosociale.
Lo sviluppo di patologie può essere favorito dallemodificazioni epigenetiche fin dalla nutrizionefetale
Fattori che determinano la flessibilità
della dieta umana
Il comportamento alimentare è determinato anche da fattoriemotivi. A livello cerebrale i meccanismi che regolanol’omeostasi energetica sono separati da quelli edonici.
I centri dei meccanismi omeostatici mantengono il bilancioenergetico prima, durante e dopo il consumo del cibo;
centri dei meccanismi edonici regolano la percezione delgusto dei cibi consumati e i loro effetti sul futuro comportamentoalimentare.
Pensare al nostro cibo preferito attiva centri cerebrali e per lamemoria a lungo termine e associativa.
Nora D. Volkow, Gene-JackWang and Ruben D. Baler Reward, dopamine and the control of food
intake: implications for obesity Trends in cognitive Sciences, January 2011 vol15 n.1
Nei ratti si è visto che il grasso percepito dai recettori
della bocca scatena il rilascio di endocannabinoidi
nell’intestino superiore con la segnalazione del nervo
vago.
Gli zuccheri possono cambiare il legame con i
recettori della dopamina e degli oppioidi nel nucleo
accumbens, procurando una risposta di
ricompensa.
Altri fattori coinvolti
Pensare che l’uomo gradisce il gusto dolce o i grassiperché questo è adattativo, ma contrasta con lo stile divita attuale, porta a pensare che questo fatto èinevitabile.
Questi due nutrienti si trovano a basso prezzo epossono essere particolarmente apprezzati in situazionidi stress sociale proprio per il loro effetto di ricompensa
Lo stress cronico e il conseguente aumento di livelli digrelina circolante (ormone della deplezione di energiae intake del cibo) possono portare ad un eccessivoconsumo di dolci
Anche fattori ormonali come la leptina e ormonisessuali possono influire sulla preferenza di dolce.
La percezione del gusto amaro è
normalmente sgradito ed è regolato
geneticamente.
Il suo ruolo nel regolare il comportamento
alimentare è smentito dall’apprezzamento
di tè caffè cioccolata
L’esposizione ripetuta genera
apprezzamento. Lo stesso dicasi per i cibi
irritanti come il peperoncino
Possibili interventi a livello di popolazione
La dieta del Paleolitico non è sostenibile dalpunto di vista ambientale per tutta lapopolazione mondiale
Impraticabile anche dal punto di vistaeconomico
La dieta umana è collegata a vari fattoriambientali e sociali, prima e dopo la nascita
Un intervento possibile è quello di abituarefin dall’inizio della vita ad apprezzare ilgusto ad esempio di erbe aromatiche,collegate a diete basate su vegetali
Epigenetica e fenotipo risparmiatore
Informazioni sulla situazione energetica dell’ambiente sono
trasmesse al feto con meccanismo epigenetico
Malnutrizione nei Paesi Bassi nell’inverno del 1944,
malnutrizione materna trasferite al nascituro e attraverso le
cellule germinali di quest’ultimo, anche ai nipoti.
Studi su soggetti nati nel 44-45. I soggetti esposti alla
carestia materna in epoca fetale, rispetto ai nati nei periodi
precedenti o seguenti la carestia avevano un significativo
rischio di obesità, ipertensione, diabete di tipo II,
psicopatologia, trasmessi talora ai discendenti con
meccanismi epigenetici.
Il periodo di gestazione influenza la salute di diversi organi.
Precoce(obesità, malattie coronariche, alterata coagulazione
del sangue) Medio (malattie ostruttive respiratorie e
microalbuminuria) tarda gestazione (intolleranza al glucosio)
Possibilità di interventi sulle madri e i bambini attraversola conoscenza di meccanismi epigenetici
da IOM (Institute of Medicine). 2015. Examining a developmental approach to
childhood obe- sity: The fetal and early childhood years: Workshop summary.
Washington, DC: The National Academies Press
Supplementazioni di pre e probiotici per sviluppare
una microflora intestinale favorevole
Più del 90% della popolazione microbica intestinale è costituita da
Firmicutes (Gram positivi) e Bacteroidetes (Gram negativi)
Funzioni:• mantenere un ambiente privo di batteri patogeni (attraverso il
fenomeno dell’esclusione competitiva),• contribuire a mantenere un intestino strutturalmente intatto (per
impedire la penetrazione di batteri e di molecole alimentari nel flusso ematico),
• produrre sostanze in grado di modulare l’omeostasi (come gli acidi grassi a catena corta o SCFA).
• contribuire all’estrazione di energia dagli alimenti e ad accumulare l’energia sotto forma di tessuto adiposo.
Uno squilibrio fra i due phyla, in particolare un aumento dei Firmicutes e una
riduzione dei Bacteroidetes, è associato con l’obesità. I Firmicutes aumentano
l’estrazione dell’energia dal cibo che ingeriamo, producendo SCFA. Questo
meccanismo aumenterebbe il contenuto energetico presente in ogni pasto.
I grassi e gli zuccheri semplici sono assorbiti soprattutto nel tenue, in questa
sede troviamo i Firmicutes i quali possono sfruttare la presenza di questi nutrienti
per crescere, aumentando di numero, alla fine del passaggio nel tenue, il
contenuto intestinale che raggiungerà il colon sarà povero di nutrienti utilizzabili dai
Bacteroidetes che si ridurranno di numero
La presenza nella dieta delle fibre, che mammiferi e i Firmicutes non possono
digerire, poiché privi degli enzimi necessari, fa sì che esse attraversino il tratto
gastrointestinale indigerite, raggiungendo il colon dove saranno sfruttate dai
Bacteroidetes
Studiare il livello di adattamento
all’alimentazione neolitica di quelle popolazioni
passate di recente a questo stile di vita,
piuttosto che concentrarsi sulla persistenza dei
tratti legati al Paleolitico.
Per esempio possedere una minore quantità di
amilasi non permette di digerire i carboidrati,
dando il via al moltiplicarsi di batteri intestinali
obesogeni
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