Lo studio degli antiossidanti naturali nel protocollo Freewine® e loro effetto sul vino e sulla salute del consumatore Vincenzo Longo Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria-CNR di Pisa AREA DELLA RICERCA CNR - Pisa TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 1 TEMATICHE DI RICERCA IBBA-Pisa: •Qualità degli Alimenti • Stress ossidativo e Salute •Tossicologia molecolare TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 2 Un indice di valutazione qualitativa di un alimento è la misurazione della capacità antiossidante totale: • Metodo ORAC • Metodo ex-vivo • Studio tossicologico TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 3 IBBA U.O.S. Pisa: Laboratory of biochemistry and molecular biology TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 4 IBBA U.O.S. Pisa: Laboratory HPLC, TERGEO-TEBALDI Fluorimeter29and UV-Vis Spectrophotometer LUGLIO 2014 5 Esempio di grafico ORAC. La curva H3 rappresenta il campione di vino (TEBALDI), la curva F6 rappresenta il “Bianco” e con F10 viene rappresentato lo “Standard”. Sull’asse delle ascisse viene riportato il numero di cicli di lettura dei pozzetti, che nel saggio sono 45 in maniera tale che, tutte le letture possano rientrare in un arco temporale di circa 45-50 minuti. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 6 TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 7 Stress ossidativo: ● Condizione di sbilanciamento tra i processi ossidativi e le capacità anti-ossidanti dell’organismo ● Situazione analoga si può avere nel vino TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 8 Produzione di ROS Riduzione tetravalente (“la regola”) 1e- O2 . O2 1e- 1e- H2O2 2 H+ Riduzione univalente . HO 1e- H2O 1H+ Riduzione univalente Riduzione bivalente Riduzione bivalente Riduzioni uni- e bi-valente (“le eccezioni”) TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 9 La presenza di ossigeno può causare l’ossidazione delle sostanze intrinseche del vino e la formazione di alcuni difetti (tra il resto, anche acescenza, fioretta). I vini devono essere “protetti” dall’ossidazione attraverso misure adeguate TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 10 COLLABORAZIONE TEBALDI - IBBA,CNR PISA Misurazione delle molecole bioattive su: • Vini prodotti con diversi protocolli di produzione • Estratti naturali da aggiungere ai vini Studi su: • Valutazione di sostanze naturali presenti nei vini e loro effetto sulla salute TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 11 MIGLIORIAMO LA QUALITA’ DEL VINO ATTRAVERSO • Riduzione e/o eliminazione dell’anidride solforosa Le ricerche degli ultimi anni che mostrano gli effetti tossici della solforosa hanno portato il legislatore a porre dei limiti all’utilizzo di tale composto. Purtroppo non possiamo con certezza dire che al disotto di quella soglia individuata dal legislatore non ci sia effetto negativo sulla salute per cui sarebbe opportuno che soprattutto a livello alimentare si limitasse il più possibile l’uso di anidride solforosa. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 12 RECENTI RICERCHE MOSTRANO UN’ASSOCIAZIONE TRA QUANTITA’ DI ANIDRIDE SOLFOROSA E MAL DI TESTA Diversi studi ormai evidenziano la forte tossicità della solforosa e dei suoi derivati Considerati gli effetti tossici bisogna lavorare per ridurre o eliminare l’anidride solforosa dagli alimenti ed in particolare dal vino TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 13 • Utilizzo di altre sostanze che sostituiscono la funzione tipica della SO2 e dei suoi derivati ma che siano privi di tossicità. (Antiossidanti naturali etc. ) TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 14 Unità ORAC µmol TE/g Campioni 1) Buccia 01 2) Buccia 02 3) Buccia 03 4) Buccia 04 8) Glutatione 01 11) Estratto 01 12) Mannoproteine 01 16) Antiox vine branch 17) Vinacciolo 01 18) Castagno 01 19) Galla 01 20) Galla 02 21) Rovere 01 22) Rovere 02 23) Tea 24)Acido Ascorbico 25)Metabisolfito di Potassio 27) Cherry 28) Vine Leaf 29) Roibos 30) Grape Extract 32) Green Tea 9109 5595 8907 6908 16833 2940 4182 11796 11225 3800 8950 9200 5787 5571 11438 2080 5578 1130 7603 3644 15318 6264 TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 15 Valutazione del potere antiossidante su alcuni vini Freewine ORAC SANGIOVESE 703 FIANO 400 AGLIANICO 1200 AGLIANICO - PRIMITIVO 755 ROSATO DA SCHIAVA 270 BIANCO 210 TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 16 Gli antiossidanti naturali aggiunti al vino, oltre ad avere un effetto di protezione, possono: Migliorarne la salubrità e la qualità Effetto salutistico sul consumatore (riduzione dello stress ossidativo) 2-3 bicchieri al giorno ci darebbero un buon quantitativo di ORAC Si ricorda che il quantitativo giornaliero necessario suggerito si attesta tra 4-5 mila unità ORAC TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 17 Il vino Il vino….. Resveratrolo, potente antiossidante contenuto nel vino rosso; presente negli acini dell'uva, in alcune bacche e semi oleosi. Il resveratrolo è attivo contro i radicali liberi, impedisce l'ossidazione del coleste-rolo LDL ed ha mostrato un’azione anti-infiammatoria. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 18 Il vino L'azione protettiva del resveratrolo è esaltata dalla presenza di altri polifenoli contenuti nel vino (Foods Hum Nutr 2010), quali pterostilbene e polidatina. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 19 Il vino Un recente studio pubblicato sul Journal of Agricultural and Food Chemistry (JAFC, 2011) sostiene che in alcuni frutti è presente un principio attivo più potente del resvera-trolo: il pterostilbene, fenolo a basso p.m. Il pterostilbene, inibitore di infiammazione e stress ossidativo cellulare, si è inoltre dimostrato un potente agente chemio-preventivo (cancro del colon). TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 20 Il vino Polidatina: più resistente del resveratrolo all'ossidazione enzimatica, penetra nella cellula mediante i trasportatori di glucosio e, grazie alla sua solubilità in acqua, è ampiamente biodisponibile. Recenti studi hanno dimostrato la capacità di questa molecola di inibire la produzione di IL-17, regolatore della sintesi di istamina, e di potenziare in cellule epiteliali la produzione di difensine, peptidi con proprietà anti-batteriche. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 21 Il vino In conclusione, è importante sottolineare l’evidente sinergismo positivo dei polifenoli presenti nel vino che fa sì che essi agiscano a dosaggi estremamente bassi e rendano il consumo di questa bevanda assai più efficace che non l’assunzione dei singoli costituenti. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 22 IL VINO ROSSO PER PREVENIRE L’AUMENTO DEL COLESTEROLO CATTIVO NEL SANGUE Per la prova, ai soggetti è stato fatto mangiare un doppio cheesburger di 200 grammi accompagnato da 300 mL di acqua (gruppo di controllo) o 300 mL di vino rosso (gruppo vino rosso) e dopo due settimane l’esperimento è stato ripetuto. Il cheesburger conteneva circa 30 grammi di grasso e 83 mg di colesterolo oltre a tutte le altre componenti. Il vino rosso che i soggetti hanno bevuto aveva una gradazione di 13,3 gradi, una buona quantità di antiossidanti ed un contenuto di anidride solforosa non elevato (66 mg/litro). Il gruppo di controllo dopo un’ora dal pasto ricco di grassi aveva nel sangue un aumento di prodotti di perossidazione lipidica indicatori di stress ossidativo ed un aumento di ossicolesterolo. Al contrario il gruppo che associava il vino al pasto non aveva questi problemi segno che il vino preveniva l’aumento di perossidazione lipidica e della formazione di colesterolo ossidato (ossicolesterolo). TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 23 Sono in fase di allestimento esperimenti per studiare ulteriormente I VINI FREEWINE allo scopo di valutarne: • Stabilità nel tempo • Biodisponibilità • Non tossicità • Mantenimento anche nel tempo delle proprietà nutritive TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 24 Analita Vino 0SO2 Vino50SO2 Vino100SO2 Vino150SO2 Area Conc * (ppm) Area Conc * (ppm) Area Conc * (ppm) Area Conc * (ppm) Acido gallico 226679 1,4 243146 1,5 262666 1,7 310935 2,0 Acido 3,4 DHB 20832 0,01 17929 0,01 21271 0,01 25852 0,02 Tyrosol 95656 3,5243 112766 4,1600 113430 4,1847 120720 4,4555 Resveratrolo 12891 0,2 12674 0,2 21038 0,2 25177 0,2 Acido caffeico 440537 1,8 201543 0,9 310613 1,3 473763 1,9 Quercetina 2315 0,2 3185 0,2 902 0,2 n.d Isorhamnetina n.d. Malvinchloride 21121 n.d 0,23 25011 n.d 0,26 36904 TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 n.d 0,38 40812 0,42 25 Intensità colore Tinta Purezza colore (%) % pigmenti gialli % pigmenti rossi % pigmenti blu Tal quale 15.85 0.96 28.9 39.5 41.3 19.2 SO2 50mg/L 15.49 0.93 30.5 38.7 41.9 19.4 SO2 100mg/L 13.97 0.96 27.8 39.4 40.9 19.7 SO2 150 mg/L 13.66 0.98 26.3 39.8 40.4 19.8 TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 26 Phenolics Anthocyanins Anthocyanins/ Flavonoids Flavonols Ascorbic acid ORAC (mg GAE/L) (mg C3GE/L) Phenolic (%) (mg CE/L) (mg QE/L) (mg AAE/L) (mmol TE/L) Tal quale 746.2±47.7 55.1±2.4 6.71 1507.2±5.4 145.9±2.7 709±14.9 24.3±0.28 SO2 50mg/L 779.9 ±0.001 63.5±0.001** 7.61 1504.1±14.2 145.3±1.8 717.6±39.5 29.4±0.7** SO2 100mg/L 796.8±0.001 77.6±1.18** 9.56 1442.3±23.3* 134±0.001** 734.8±29.8 30.9±0.7** SO2 150 mg/L 819.3±19.5* 81.8±2.4** 9.99 1440.7±6.6* 139±3.6* 821±14.9** 30.3±1.7** ANOVA con Dunnet test post-Hoc * p<0.05 vs tal quale; ** p<0.01 vs tal quale. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 27 Infine, per valutare l’effetto antiossidante in vivo, si sono eseguite prove su eritrociti umani sottoposti a stress ossidativo. Le cellule sono state pre-trattate con i diversi vini e si è andati a valutare l’effetto protettivo esercitato dai pre-trattamenti. L’attività antiossidante in vivo risulta pressochè sovrapponibile nelle 4 tipologie di vino testate. Anche l’attività antiemolitica, ossia la capacità del vino di proteggere il globulo rosso dall’emolisi indotta dai radicali (AAPH), ossia dallo stress ossidativo, risulta estremamente elevata, dose-dipendente e sovrapponibile nei 4 tipi di vino. Pertanto le variazioni osservate nelle componenti bioattive non provocano miglioramenti significativi nell’attività antiossidante del vino su cellule umane. L’aggiunta di anidride solforosa, responsabile di effetti collaterali ben noti, non si dimostra utile per aumentare il bagaglio antiossidante dei vini in oggetto. TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 28 RECENTI RICERCHE Ricerche su consumo di VINO e DECLINO COGNITIVO hanno evidenziato che un bere moderato riduce il rischio di demenza e compromissione cognitiva TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 29 http://www.freewine.eu/blog/category/alimentazione-vinoe-salute SCOPO: Seguire i risultati pubblicati in letteratura (principalmente sul vino) a livello nazionale ed internazionale per evidenziare: • Aspetti positivi • Aspetti negativi • Punti critici TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 30 GRAZIE PER L’ATTENZIONE TERGEO-TEBALDI 29 LUGLIO 2014 31
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