Ossidazione, stress ossidativo e salute
Le reazioni di ossidazione sono fondamentali per la vita ma possono essere altrettanto dannose. Per questo motivo piante e animali mantengono complessi sistemi di antiossidanti, come glutatione, vitamina C e vitamina E, enzimi e varie perossidasi presenti anche negli alimenti. Livelli troppo bassi di antiossidanti o di inibizione degli enzimi antiossidanti causano stress ossidativo e possono danneggiare o uccidere le cellule.
L’attività incontrollata dei radicali liberi può portare a stress ossidativi, che sono stati implicati nella scomposizione di composti biochimici vitali, come lipidi, proteine e DNA, e che possono portare a diabete, invecchiamento accelerato, carcinogenesi e malattie cardiovascolari. Lo stress ossidativo contribuisce allo sviluppo di una vasta gamma di malattie, tra cui malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson, patologie causate dal diabete, artriti reumatoidi e neurodegenerazione della sclerosi laterale amiotrofica, anche se in molti di questi casi non è chiaro se gli ossidanti scatenano la malattia o se sono prodotti in conseguenza della malattia e ne causano i sintomi. Ben conosciuto è il ruolo dello stress ossidativo nelle malattie cardiovascolari, dove l’ossidazione delle lipoproteine a bassa densità (LDL) appare svolgere il processo di aterogenesi che porta all’arteriosclerosi e infine alla malattia cardiovascolare.
Per questo gli antiossidanti sono usati come ingredienti negli integratori alimentari, con la speranza di mantenere il benessere fisico e prevenire malattie come cancro e cardiopatie coronariche. E’ soprattutto una dieta a basse calorie a prolungare la speranza di vita media in quanto comporta una riduzione dello stress ossidativo; in modo analogo, diete che prevedono un alto consumo di frutta e verdura, in cui è elevata la quantità di antiossidanti, promuovono il benessere fisico e riducono gli effetti dell’invecchiamento.
Gli antiossidanti si trovano in quantità variabili nei cibi quali ortaggi, frutti, cereali, legumi e noci. Alcuni antiossidanti, come licopene e acido ascorbico, possono essere distrutti da un lungo stoccaggio o da una cottura prolungata. Altri composti sono più stabili: ad esempio i polifenoli antiossidanti contenuti nei cibi come frumento e tè. In generale, i cibi lavorati contengono meno antiossidanti di quelli freschi o non cucinati poiché i processi di preparazione possono esporli all’ossigeno.
Alimentazione antiossidante
Negli ultimi anni, gli alimenti contenenti antiossidanti naturali stanno diventando popolari in tutto il mondo a causa della capacità di queste molecole di neutralizzare e eliminare i radicali liberi continuamente prodotti nel corpo biologico e i loro effetti dannosi. Alimenti antiossidanti sono i vegetali, e soprattutto quelli ricchi di vitamine C ed E. A questi sono ora da aggiungere anche il latte e i prodotti lattiero-caseari, parte integrante della nutrizione di molte popolazioni umane e considerati importanti componenti della dieta per quanto riguarda le proteine di alto valore biologico, il calcio molto biodisponibile, i grassi e acidi grassi essenziali, gli aminoacidi essenziali, le vitamine idrosolubili e i numerosi composti bioattivi di grande interesse per diversi aspetti biochimici e funzioni fisiologiche, alle quali recentemente si è aggiunta anche l’attività antiossidante di alcune loro componenti.
Il latte e i prodotti lattiero-caseari contengono numerosi nutrienti essenziali, come l’acido oleico, l’acido linoleico coniugato, gli acidi grassi omega-3, le vitamine, i minerali e i composti bioattivi come gli antiossidanti. La capacità antiossidante del latte e dei prodotti lattiero-caseari è dovuta principalmente ad aminoacidi contenenti zolfo, come la cisteina, fosfato, vitamine A ed E, carotenoidi, zinco, selenio, sistemi enzimatici, superossidodismutasi, catalasi, glutatione perossidasi, oligosaccaridi del latte e peptidi prodotti durante la fermentazione e la maturazione del formaggio. L’attività antiossidante dei latticini può essere potenziata con l’integrazione di sostanze fitochimiche ed è stato segnalato che i prodotti lattiero-caseari fermentati contenevano una maggiore capacità antiossidante rispetto a quelli non fermentati. Una particolare attenzione per quanto riguarda queste queste attività è stata posta su caseine, proteine del siero del latte, carotenoidi, vitamine e oligoelementi, argomenti di recente considerati da Imran Taj Khan e collaboratori (Imran Taj Khan, Muhammad Nadeem, Muhammad Imran, Rahman Ullah, Muhammad Ajmal, and Muhammad Hayat Jaspal – Antioxidant properties of Milk and dairy products: a comprehensive review of the current knowledge – Lipids Health Dis. – 18, 41, 4 feb. 2019. pag. 18 – 41).
Proprietà antiossidanti del latte e dello yogurt
Le caseine sono le principali proteine del latte bovino e ovino e dimostrano attività antiossidante per lo scavenging (distruzione) delle specie reattive dell’ossigeno, inibendo l’autossidazione dei lipidi catalizzata dalla lipossigenasi.
L’attività antiossidante delle proteine del siero di latte è stata scientificamente stabilita: gli antiossidanti del siero di latte possono infatti inibire efficacemente l’ossidazione dei lipidi. Questa attività è dovuta alla chelazione dei metalli di transizione da parte della lattoferrina e alla rimozione dei radicali liberi da parte degli amminoacidi contenenti zolfo. Le proteine del siero di latte aumentano anche il livello di glutatione perossidasi, uno dei sistemi antiossidanti idrosolubili più importanti.
I carotenoidi sono molecole lipofile con tendenza ad accumularsi in membrane o lipoproteine. La membrana dei globuli di grasso del latte è considerata il sito più volatile per l’autossidazione. Il β-carotene è ritenuto un antiossidante: una sua molecola può infatti estinguere da duecentocinquanta a mille molecole di ossigeno singoletto, per questo i carotenoidi agiscono come spazzini di ossigeno e altre molecole reattive dell’ossigeno. Tra i vari sistemi antiossidanti nel latte, importanti sono i carotenoidi che derivano dall’alimentazione e soprattutto dai foraggi.
L’acido ascorbico (vitamina C), uno degli antiossidanti naturali più forti e meno tossici, è idrosolubile e presente nel latte. La sua attività di eliminazione dei radicali liberi è dovuta al basso potenziale di riduzione dell’ossidazione (330 mV). L’acido ascorbico è il principale antiossidante idrosolubile nel latte, può agire come un potente eliminatore dei radicali liberi e inibisce anche la degradazione della riboflavina nel latte esposto alla luce.
Le vitamine A ed E sono considerate antiossidanti liposolubili primari e il loro compito principale consiste nel proteggere gli acidi grassi polinsaturi e i composti biochimici associati dalla perossidazione. L’α-tocoferolo (vitamina E) può essere considerato uno dei più importanti antiossidanti liposolubili nel latte poiché è presente nella membrana globulare del grasso del latte, può inibire l’attività dell’enzima plasmina e eliminare direttamente i radicali liberi. Tra i tocoferoli, l’α-tocoferolo è considerato un potente scavenger di radicali liberi. L’attività antiossidante del β-, γ- e δ-tocoferolo è inferiore di circa l’80-90% rispetto a quella dell’α-tocoferolo. La concentrazione di vitamina E nel latte vaccino è di circa 0,9 mg/ml ed è più elevata nel latte estivo che in quello invernale.
L’attività antiossidante di zinco e selenio si svolge per l’inibizione della superossidodismutasi. Il glutatione e il selenio migliorano il valore funzionale e la capacità antiossidante del latte.
Nello yogurt, le caratteristiche antiossidanti possono essere potenziate dai batteri probiotici. Batteri tipici dello yogurt, come Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus e Streptococcus thermophiles, inibiscono la perossidazione lipidica mentre l’attività antiossidante del latte fermentato con Lactobacillus fermentum ME-3 è significativamente aumentata rispetto a quella del latte non fermentato.
Prospettive antiossidanti del latte e dei latti fermentati
Il latte e i latti fermentati sono alimenti di base in molte culture umane e sono utili per la difesa ossidativa dei consumatori attraverso diversi meccanismi, con la potenzialità di agire come coadiuvanti di terapie convenzionali, contribuendo a prevenire malattie cardiovascolari e disordini metabolici, migliorando gli equilibri intestinali e dimostrando proprietà chemiopreventive. Importante è infatti ricordare che i latti fermentati hanno proprietà antiossidanti più elevate rispetto al latte normale e che l’assunzione giornaliera di questi alimenti riduce il rischio di cancro alla vescica fino al 38%. L’assunzione di latte fermentato con E. faecium RM11 e L. fermentum RM28 comporta una minore possibilità (tra il 21 e il 29%) di contrare un cancro al colon e diverse ricerche indicano che uomini e donne che giornalmente assumono latte e latticini hanno un minor rischio di cancro del colon-retto perché le proteine del latte e i peptidi che ne derivano hanno proprietà anti-cancerogene, come la lattoferrina del latte. L’attività antitumorale della caseina e delle proteine del siero di latte sembra dipendere dalla presenza di una maggiore concentrazione di glutatione, del quale è ben nota l’attività antiossidante.
Giovanni Ballarini, dal 1953 al 2003 è stato professore dell’Università degli Studi di Parma, nella quale è Professore Emerito. Dottor Honoris Causa dell’Università d’Atene (1996), Medaglia d’oro ai Benemeriti della Scuola, della Cultura e dell’Arte del Ministero della Pubblica Istruzione della Repubblica Italiana, è stato insignito dell’Orde du Mérite Agricole della Repubblica Francese. Premio Scanno – Università di Teramo per l’Alimentazione nel 2005, Premio Giovanni Rebora 2014, Premio Baldassarre Molossi Bancarella della Cucina 2014, Grand Prix de la Culture Gastronomique 2016 dell’Académie Internationale de la Gastronomie.
Da solo e in collaborazione con numerosi allievi, diversi dei quali ricoprono cattedre universitarie, ha svolto un’intensa ricerca scientifica in numerosi campi, raggiungendo importanti e originali risultati, documentati da oltre novecento pubblicazioni e diversi libri.
Da trenta anni la sua ricerca è indirizzata alla storia, antropologia e in particolare all’antropologia alimentare e anche con lo pseudonimo di John B. Dancer, ha pubblicato oltre quattrocento articoli e cinquanta libri, svolgendo un’intensa attività di divulgazione, collaborando con riviste italiane, quotidiani nazionali e partecipando a trasmissioni televisive. Socio di numerose Accademie Scientifiche è Presidente Onorario dell’Accademia Italiana della Cucina e già Vicepresidente della Académie Internationale de la Gastronomie.
