Alimenti Funzionali: Componenti Bioattive del Latte PDF

Insegnamento Produzioni Animali Professore Carlotta Giromini Argomento Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte  Carlotta Giromini Argomenti trattati , Il latte ü Compone...

Insegnamento Produzioni Animali Professore Carlotta Giromini Argomento Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte  Carlotta Giromini Argomenti trattati , Il latte ü Componenti bioattive: ü Attività antimicrobica ü Attività prebiotica ü Attività immunomodulatoria ü Componenti bioattive e sindrome metabolica Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 2 di 24  Carlotta Giromini Componenti antimicrobiche , Il latte contiene una serie di componenti ad azione antimicrobica, che proteggono la ghiandola mammaria e il neonato nel momento in cui il suo sistema immunitario è ancora immaturo. v I patogeni possono essere inattivati direttamente per azione dei lipidi e delle proteine ad attività antimicrobica (e.g. lattoferrina) o dai metaboliti derivanti dalla loro digestione Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 3 di 24  Carlotta Giromini Componenti antimicrobiche , Lattoferrina v La lattoferrina è una glicoproteina chelante il ferro, dotata di proprietà antimicrobiche rilevanti. v Il ruolo della lattoferrina come antibatterico è riconducibile anche da un’attività battericida mediante la destabilizzazione delle membrane batteriche (Valenti & Antonini, 2005). v AZIONE ANTIBATTERICA CONTRO Escherichia coli (Dionysius et al., 1993), Bacillus spp. (Oram et al., 1968), Salmonella typhimurium, Shigella dysenteriae e Streptococcus mutans (Batish et al., 1988; Payne et al., 1990). Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 4 di 24  Carlotta Giromini Componenti antimicrobiche , Lattoferrina Pecorini et al. (2005) hanno valutato l’attività antibatterica di lattoferrina suina ricombinante, espressa nel lievito Pichia pastoris, nei confronti di ceppi di E. coli isolati da suinetti con diarrea: la proteina (0.1mg/ml) ha inibito del 30% la crescita dei batteri rispetto al controllo. Azione difensiva anche a livello di ghiandola mammaria: azione protettiva nei confronti del danno citotossico indotto dalle endotossine (Pecorini et al., 2009; 2010). Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 5 di 24  Carlotta Giromini Componenti antimicrobiche , Lattoferrina L’effetto antimicrobico della lattoferrina è mediato anche dai peptidi derivati dalla digestione della proteina. v lattoferricina H comprende i residui 1-47 della lattoferrina umana, mentre la lattoferricina B include i residui 17-41 della lattoferrina bovina (Tomita et al., 1994; Hoek et al., 1997; Paul et al., 2010). v la lattoferrampina: esso esercita un’azione inibitoria nei confronti di Bacillus subtilis, Eschericha coli e Pseudomonas aeruginosa e possiede anche un’efficace attività antifungina Il potere battericida dei peptidi è dalle 100 alle 1000 volte più efficace di quello della proteina nativa Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 6 di 24  Carlotta Giromini Componenti antimicrobiche , Anche i lipidi e i glucidi del latte possono esplicare un’azione antimicrobica. I virus dotati di envelope sono inattivati efficacemente dagli acidi grassi a lunga e media catena I batteri Gram-positivi e Gram-negativi presentano sensibilità differente in base alla lunghezza delle catene CLA riducono l’attività Streptococcus pneumoniae, E. proliferativa e inibiscono la coli enteropatogeno e sintesi dei nucleotidi (Molkentin, Campylobacter jejuni indibiti da 1999) interferendo anche sulla oligosaccardi del latte Yolken et crescita microbica. al. 1992) Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 7 di 24  Carlotta Giromini Componenti prebiotiche del, latte È noto che l’ambiente generato dalla colonizzazione dei batteri lattici inibisce la proliferazione dei batteri patogeni, proteggendo l’organismo dalle infezioni (Lönnerdal, 2003; Newburg, 2005). Componenti del latte: funzione prebiotica di supporto alla microflora benefica: Il latte, e il colostro in particolare, contengono un gruppo di oligosaccaridi riconosciuti come potenti promotori della crescita dei bifidobatteri Antagonizzano l’azione dei batteri mantenimento di una microflora patogeni e promuovono la intestinale equilibrata proliferazione dei microrganismi probiotici, Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 8 di 24  Carlotta Giromini Componenti prebiotiche del, latte Numerosi studi hanno mostrato che anche la lattoferrina può svolgere un’azione prebiotica, essendo in grado di stimolare la crescita dei batteri appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium L’effetto stimolatorio sulla crescita è ceppo-dipendente (dipende da presenza di recettori per la lattoferrina) Anche gli oligosaccaridi sono efficaci nel modulare la flora enterica, influenzare le attività del tratto digestivo e modulare i processi infiammatori l’effetto delle componenti bioattive del latte sulla crescita della microflora benefica è il risultato delle azioni sinergiche tra componenti funzionali di natura diversa: proteiche e non proteiche Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 9 di 24  Carlotta Giromini Componenti immunomodulatorie , del latte Le componenti bioattive del latte influenzano lo stato immunitario del neonato, non solo fornendo protezione, ma anche educando il sistema immunitario del neonato nelle fasi precoci della vita (Baldi et al., 2005) Numerosi studi suggeriscono che vari peptidi generati dall’idrolisi delle proteine del latte possono regolare la funzione immunitaria del neonato: v Pecquet et al. (2000) hanno mostrato che topi alimentati con idrolisati o frazioni di idrolisato della beta-lattoglobulina risultavano tolleranti nei confronti della proteina v L’idrolisi della caseina tramite pepsina o con enzimi derivati dal ceppo Lactobacillus casei GG generano molecole capaci di inibire la proliferazione dei linfociti Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 10 di 24  Carlotta Giromini Componenti immunomodulatorie , del latte Anche la frazione lipidica del latte svolge un ruolo importante a carico dell’immunità aspecifica. I CLA e gli acidi grassi poliinsaturi (Polyunsaturated Fatty Acids, PUFAs), principalmente l’acido linoleico e l’acido linolenico: hanno effetto antiaterogenico e attività immunomodulatoria. Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 11 di 24  Carlotta Giromini I peptidi bioattivi del latte , controllano il rischio sindrome metabolica Meccanismo d’azione Diminuzione massa corporea Riduzione del rischio Regolazione dell’insulinemia patologie derivate quali: Regolazione della pressione -Aterosclerosi -Trombosi arteriosa Regolazione della colesterolemia Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 12 di 24  Carlotta Giromini I peptidi bioattivi del latte , controllano il rischio sindrome metabolica Sindrome metabolica Situazione clinica che prevede una combinazione di determinati che aumentano il rischio cardiometabolico Prevalenza 20-30% Obesità centrale Rischio di patologia Insulino-resistenza cardiovascolare (attacco Intolleranza al glucosio ischemico, attacco di cuore, Dislipidemia occlusione coronarica) Ipertensione Microalbuminuria Diabete mellito2 Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 13 di 24  Carlotta Giromini Il consumo di derivati del latte è fattore protettivo contro l’ischemia coronarica, attacchi cardiaci e diabete (Elwood et al., 2010) Digestione enzimatica Fermentazione microbica Il latte è considerato uno dei migliori precursori per la produzione di peptidi bioattivi Molto studiato Ampio range di attività biologica Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 14 di 24  Carlotta Giromini Peptidi bioattivi del latte e sindrome metabolica Effetto sulla Antiobesità Antiaterogenico Antipertensivo Diabete 2 salute ↓ rigidità arterie Anti- Anti- Anti- Funzione sazietà e lipemici trombotico ossidante Vasodilatazione Reg. insulina disfunzioni endoteliali ↓ Via solubilità ↓ Riduzione dei ACE ↑glp-3 metabolic ↑CCK ACE inibitore micellare aggregazione radicali liberi inibitore ↑ NO ↑ormoni a del piastrinica colesterolo VPP, IPP, NOP Peptide GMP peptidi sierici lactostatina casoplatelina YYSLAMAASDI VPP, IPP 47 Peptidi sierici Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 15 di 24  Carlotta Giromini Peptidi antiobesità Consumo di sieroproteine Il senso di sazietà è importante per determina un aumento del -regolazione del food/feed intake senso di sazietà in diversi -salute: controllo dell’obesità modi: - Per se Azione combinata Alimenti che contengono proteine garantiscono - Peptidi bioattivi senso di sazietà che è dipendente da: (glicomacropeptide: -fonte GMP) - Rilascio di aminoacidi -caratteristiche fisiche della proteina (aminoacidi a catena -viscosità della proteina ramificata: L-leucina) -formazione di gel Altre componenti del latte Difficile stabilire Dose effetto dei singoli Forma (solido vs liquido) componenti Tempo inter-pasto Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 16 di 24  Carlotta Giromini GMP: glicomacropeptide Peptide rilasciato dalla K-CASEINA ad opera della CHIMOSINA (principale enzima del caglio) Complesso di diverse GLICOFORME: 64 aminoacidi Esistono differenti glicoforme a seconda dei GMP (C terminale) carboidrati che sono legati ad esso con legame o-glicosidico: Galattosio, galattosamina, glucosamina etc.. Il peptide GMP stimola il rilascio di colecistochinina (CCK) che promuove il senso di sazietà nel ratto. Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 17 di 24  Carlotta Giromini GMP: glicomacropeptide v Azione combinata di sieroproteine e GMP su 50 soggetti sani ha dimostrato un maggiore senso sazietà rispetto al gruppo controllo (maltodestrina) (Lam et al., 2009) v Keogh and Clifton hanno dimostrato effetto + nel trattamento dell’obesità e del rischio cardiovascolare ( riduzione pressione arteriosa, colesterolo, trigliceridi ecc) in seguito all’introduzione di GMP nella dieta di 127 soggetti sovrappeso Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 18 di 24  Carlotta Giromini Altri peptidi antiobesità -Caseina idrolizzata determina il rilascio di CCK (sazietà) -β-casomorfina mostra un attività oppioide-agonista: Interazione coi recettori gastrici degli oppioidi determina un ritardo dello svuotamento gastrico e rallentamento del transito intestinale ( sazietà). -Glucagone-like-peptide I, coinvolto nel controllo dell’appetito (+ sazietà) Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 19 di 24  Carlotta Giromini Peptidi antilipemici: riduzione del colesterolo β-lactoglobulina digestione Lactostatina Riduzione del livello di colesterolo sierico Riduzione della solubilità micellare < assorbimento Trascrizione 7α-hydroxylase > metabolizzazione del colesterolo Ricci-Cabello et al., 2011 Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 20 di 24  Carlotta Giromini Peptidi bioattivi del latte controllano il rischio sindrome metabolica Ruolo essenziale dei peptidi bioattivi del latte nella prevenzione e nel controllo della sindrome metabolica ( e relative complicanze) Ampio range di attività biologiche ( obesità, rischio cardiovascolare) Interesse scientifico e commerciale legato all’uso di peptidi bioattivi come alimenti funzionali Necessità di effettuare studi in vivo sull’uomo per confermare le evidenze ottenute in vitro Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 21 di 24  Carlotta Giromini Conclusione , Il ruolo funzionale svolto dalle componenti bioattive del latte è stato oggetto di un crescente interesse anche a scopo commerciale. L’azione benefica delle diverse componenti bioattive del latte è legata alla sinergia fra le stesse, che fanno del latte nel suo complesso un vero e proprio alimento funzionale. Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 22 di 24  Carlotta Giromini “Let food be thy medicine and medicine be thy food” Hippocrates (460–377 AC) Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 23 di 24  Carlotta Giromini Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte Alimenti funzionali: componenti bioattive del latte 24 di 24