Acque minerali

Acque minerali: ruolo nella motilità
gastrointestinale e nella percezione
gustativa
Prof. Rosario Cuomo - Dott.ssa Letizia Vozzella
AOU “Federico II” – Napoli
CONSUMO ACQUA MINERALE IN EUROPA
Beverfood-Bevitalia, catalogo 2010-2011
CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE MINERALI IN BASE
ALLA QUANTITA’ DI SALI CONTENUTI
ACQUE MINERALI
MINIMAMENTE
MINERALIZZATE
residuo fisso
inferiore
a 50 mg/l
OLIGOMINERALI
residuo fisso
inferiore ai
500 mg/l
MINERALI
residuo fisso
compreso tra i
500 e i 1000 mg/l
RICCHE DI
SALI MINERALI
residuo fisso
superiore
ai 1000 mg/l
CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE MINERALI IN BASE
ALLA COMPOSIZIONE SALINA
BICARBONATA
CLORURATA
ACIDULA
CALCICA
SODICA
ACQUE
MINERALI
MAGNESIACA
IPOSODICA
FERRUGINOSA
SOLFATA
Acque Carbonate
Classificazione delle acque minerali in base
all’effervescenza
ACQUE PIATTE (con contenuto di gas non
apprezzabile organoletticamente)
ACQUA FRIZZANTE (acque piatte con gas
acquisito)
• Effervescenza Naturale
• Effervescenza Addizionata
Carbonatazione delle acque e delle bevande
Processo di addizione di CO2
all’acqua o altre bevande
La pressione presente nella bottiglia
consente di mantenere un volume di
gas disciolto maggiore da 3 a 5 volte
quello del liquido
Una parte del gas fuoriesce
all’apertura della bottiglia per
l’improvvisa diminuzione di pressione
Carbonatazione e sistema gastrointestinale
1
Carbonatazione e sistema gastrointestinale
La maggior parte della CO2 delle bevande
carbonate non raggiunge lo stomaco
La quota restante è rapidamente
assorbita lungo la parete gastrointestinale
2
Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Disease (2009)
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
Ripienezza gastrica e sensazione di appetito per genere
Bassa CO2 (1,7 vol)
Uomini
Donne
Volume bevanda assunto:
400 ml
Media CO2 (2,5 vol)
Alta CO2 (3,7 vol)
AP: Dopo bevanda
BL: Prima del pasto
British Journal of Nutrition (2008)
Intake energetico e quantità di cibo espressa in grammi
Volume bevanda assunto:
400 ml
Bassa CO2
Media CO2
Alta CO2
AP: Dopo bevanda
BL: Prima del pasto
British Journal of Nutrition (2008)
3
Scores del test di sazietà dopo trattamento con acqua carbonata
(Uliveto) e con acqua semplice in soggetti dispeptici
Volume bevanda
assunto: 1,5 l/die
•Acqua carbonata (Uliveto)
•Acqua semplice
European Journal of Gastroenterology and Hepatology (2002)
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
Volume gastrico ed MRI
Tutti I soggetti sono stati studiati tramite
1.5T MRI system (Philips Medical Systems,
Intera)
I volumi gastrico totale e di gas sono
stati calcolati attraverso un immagine bidimensionale
I volumi distali e prossimali sono stati
calcolati mediante una rappresentazione
tridimensionale dello stomaco
Nutrition Journal (2011)
Gastric MRI after 300 ml
of beverage (+/- CO2)
4
MRI gastrica dopo l’ingestione di 300 ml di bevande
Acqua
Bevanda senza CO2
Bevanda con CO2
Nutrition Journal (2011)
Volume totale gastrico
Volume
bevanda
assunto:
300 ml
•Acqua semplice (Water)
•Bevanda non carbonata (B-CO2)
•Bevanda carbonata (B+CO2)
Nutrition Journal (2011)
Food intake al massimo della sazietà
Volume bevanda
assunto:
300 ml
•Acqua semplice (Water)
•Bevanda non carbonata (B-CO2)
•Bevanda carbonata (B+CO2)
Nutrition Journal (2011)
Svuotamento gastrico dopo somministrazione di acqua A e acqua B
TEST A
A1:
A2:
A3:
A4:
A5:
acqua semplice (AS)
AS + 10% saccarosio;CO2:
AS + 10% saccarosio;CO2:
AS + 10% saccarosio;CO2:
AS + 10% saccarosio;CO2:
Volume bevanda
assunto:
300 ml
0.0 vol%
2.0 vol%
2.8 vol%
3.75 vol%
TEST B
B1: acqua semplice
B2: Sprite decarbonata
B3: Sprite normale
Neurogastroenterology and Motility (2008)
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
5
Scores di dispepsia
e stipsi prima e
dopo il trattamento
con acqua
Volume bevanda
assunto:
1,5 l/die
•Acqua carbonata (Uliveto)
•Acqua semplice
European Journal of Gastroenterology and Hepatology (2002)
Parametri del tempo di transito intestinale e di svuotamento
gastrico nei due gruppi sottoposti a trattamento
Volume bevanda
assunto:
1,5 l/die
•Acqua carbonata (Uliveto)
•Acqua semplice
European Journal of Gastroenterology and Hepatology (2002)
Frequenza dell’ alvo e dell’uso di lassativi dopo il trattamento
Hepatogastroenterology (1998)
Correlazione tra cambiamenti nella frequenza dell’ alvo e assunzione di liquidi
Hepatogastroenterology (1998)
6
DISIDRATAZIONE E SINTOMI GI
Normoidratazione
Disidratazione lieve
SNA
Equilibrio Simpato/Vagale
Squilibrio Simpato/Vagale
MFGI
Ipertensione arteriosa asma
Manz: “Hydratation and disease”. Journal of American College of Nutrition 2007.
Yun et alt.”Clinical benefits of hydration and volume expansion in a wide range of illnesses may be attributable to reduction of sympatho-vagal
ratio” Medical Hypotheses (2005) 64, 646–650.
ansia
DISIDRATAZIONE E SINTOMI GI
SCOPO DELLO
STUDIO
SOGGETTI
• Valutare l’influenza della condizione di disidratazione lieve stress-indotta
sul bilancio simpato-vagale e gli effetti sulla funzione digestiva, in soggetti
atleti non agonisti con e senza dispepsia funzionale (DF)
• Valutare l’effetto della reidratazione con acque a differente contenuto di
minerali (Bicarbonato-Calcica ed Oligominerale) sulla sintomatologia
dispeptica
• 10 atleti con criteri (Roma III) positivi per DF (5M, età media 28.4 ± 7.0
anni) Gruppo DF (Dispeptici)
• 10 atleti sani (5M, età media 26.5 ± 4.5 anni) Gruppo CNT (Controlli)
Cuomo R et al- Data on file 2015
MATERIALI E METODI
Stress
walking/jogging
su pedana
mobile per un
totale di 70 min
(2 sessioni da 30
min divise in 5
min per 5, 6, 7,
8, 9, 10 km/h
con 10 min di
riposo) a
temperatura
elevata (30°C)
Bilancio idrico
valutato con
misurazione
antropometrica
(peso),
elettroliti ed
osmolalità
plasmatica ed
urinaria
Bilancio SNA
con analisi HRV
(Heart Rate
Variability)
Funzione GI con
EGG
(Elettro
Sintomi GI
misurati con
scala VAS
gastrografia)
Cuomo R et al- Data on file 2015
DISEGNO DELLO STUDIO
TEST 0/A/B
F.C.
P.A.
Peso
Prelievo P/U
Bioimpedenza
VAS G.I.
F.C.
P.A.
Peso
Prelievo P/U
Bioimpeden
za
VAS G.I.
F.C.
P.A.
Peso
Prelievo P/U
Bioimpedenza
VAS G.I.
VAS G.I. VAS G.I.
t
BASALE
STRESS
RIPOSO/
ACQUA
ULIVETO/
ACQUA
OLIGOMI
NERALE
Pasto
standard
EXPIRIO
OSSERVAZIONE
0 30’ 60’ 90’ 120’150’180’ 210’240’270’300’330’360’390’410’440’470’500’530’
30’
ECG Holter
EGG
SVUOTAMENTO GASTRICO
Test 0= disidratazione lieve; Test A= reidratazioone acqua Uliveto; Test B= reidratazione acqua oligominerale;
F.C=Frequenza cardiaca; PA. Pressione arteriosa; Expirio= raccolta di 10 campioni ad intervalli di 30 min durante lo
svuotamento gastrico
Cuomo R et al- Data on file 2015
VALUTAZIONE ANTROPOMETRICA
Variazioni del peso corporeo
DISPEPTICI
*T0
D
M±ds
CONTROLLI
TA
D
M±ds
TB
R
M±ds
*T0
D
M±ds
R
M±ds
TA
TB
D
M±ds
D
M±ds
R
M±ds
D
M±ds
R
M±ds
PESO (Kg)
-0,8 ± 0,2
-0,6 ± 0,1
+0,6 ± 0,2
-0,6 ± 0,1
+0,5 ± 0,2
-1,0 ± 0,4
-0,7 ± 0,2
+0,7 ± 0,2
-0,7 ± 0,2
+0,6 ± 0,3
PESO (%)
-1,1 ± 0,3
-0,9 ± 0,2
+0,8 ± 0,04
-0,8 ± 0,2
+0,6 ± 0,3
-1,4 ± 0,5
-1,0 ± 0,2
+1,1 ± 0,4
-1,0 ± 0,3
+1,0 ± 0,5
Test 0: Disidratazione Lieve; Test A: reidratazione con Acqua Uliveto; Test B: reidratazione con Acqua Oligominerale
D = disidratazione (Δ t150 – t0); R = reidratazione (Δ t210 – t150 )
* Per il Test 0, le variazioni in peso sono state calcolate per l’intero intervallo ∆ t0 - t210, non essendo prevista
una fase di reidratazione
Cuomo R et al- Data on file 2015
RISULTATI
7
∆% post-preprandiale delle componenti LF (Simpatica) e HF (Vagale)
nei controlli e nella dispepsia funzionale in stato di disidratazione lieve e reidratazione
Dispepsia funzionale
100
50
200
*
TEST 0
TEST A
TEST B
°
*
°
0
% Delta LF post - pre prand
% Delta LF post - pre prand
150
Controlli
100
50
0
Controlli
Dispepsia funzionale
TEST 0
TEST A
TEST B
40
20
0
Test 0: Disidratazione Lieve; Test A: reidratazione con Acqua Uliveto;
Test B: reidratazione con Acqua Oligominerale
150
% Delta HF post - pre prand
% Delta HF post - pre prand
60
150
-50
-50
80
TEST 0
TEST A
TEST B
100
TEST 0
TEST A
TEST B
50
0
Cuomo R et al- Data on file 2015
RISULTATI
Score totale dei sintomi GI nel gruppo DF nello stato di disidratazione lieve (T0)
e reidratazione (TA e TB), a tempi stabiliti
TOTAL SCORE
1000
TEST 0
TEST A
TEST B
800
600
mm
Test 0: Disidratazione Lieve;
Test A: reidratazione con Acqua
Uliveto;
Test B: reidratazione con Acqua
Oligominerale
400
200
B
ST
TE
ST
TE
TE
ST
0
A
0
Sintomi GI = eruttazione, bruciore epigastrico, dolore postprandiale, ripienezza postprandiale, gonfiore epigastrico, nausea, senso di
sazietà, dolore o fastidio addominale, gonfiore addominale, flatulenza
Cuomo R et al- Data on file 2015
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
Variazione dei parametri del SEI a 5 e a 20
minuti dopo ingestione di acqua frizzante
Volume
bevanda
assunto:
355 ml
Variazione dei parametri del SEI a 5 e a 20
minuti dopo ingestione di acqua semplice
SEI= Sfintere Esofageo Inferiore
J Gastrointest Surg (2006)
8
Numero totale di reflussi gastroesofagei dopo somministrazione di acqua A e acqua B
Volume bevanda
assunto:
300 ml
TEST A
A1: acqua semplice (AS)
A2: AS + 10% saccarosio;CO2: 0.0 vol%
A3: AS + 10% saccarosio;CO2: 2.0 vol%
A4: AS + 10% saccarosio;CO2: 2.8 vol%
A5: AS + 10% saccarosio;CO2: 3.75 vol%
TEST B
B1: acqua semplice
B2: Sprite decarbonata
B3: Sprite normale
Neurogastroenterol Motil (2008)
Acque minerali e bevande carbonate
Modificano il senso di sazietà nel soggetto
sano e dispeptico?
Influenzano il volume e la funzione dello
stomaco?
Influenzano la digestione e la funzione
intestinale?
Incrementano il reflusso gastroesofageo?
Modificano le percezioni gustative?
9
This work opens up the possibility that
the taste of carbonation may also exist in
other organisms
These studies reveal the basis of the taste of
carbonation as well as the contribution of taste
cells in the orosensory response to CO2
Effetti della CO2 sulla
elaborazione cerebrale degli
stimoli dolci
Effetti della CO2 sul saccarosio
e sugli edulcoranti artificiali
(Aspartame-Acesulfame)
4 stimoli gustativi:
Bevanda carbonata dolcificata con saccarosio
Bevanda non carbonata, dolcificata con saccarosio
Bevanda carbonata, dolcificata con As-Ac
Bevanda non carbonata dolcificata con As-Ac
Gastroenterology (2013)
RISONANZA MAGNETICA (fMRI)
Tutti i soggetti sono stati monitorati tramite
fMRI, Philips Achieva scanner a 3 Tesla
(IRCCS SDN Naples, Italy) al fine di studiare
le attivazioni e i cambiamenti delle regioni
cerebrali interessate nell’elaborazione della
percezione del gusto
Gastroenterology (2013)
10
Effetto della carbonatazione
sull’attività neurale
Sac
Asp
Ac
Effetto di un agente
dolcificante
No
CO2
CO2
Gastroenterology (2013)
Percezione del dolce in bevande con e senza CO2
Gastroenterology (2013)
Take Conclusioni
Home Messages
1
1
Una quantità di 400 ml di bevanda con elevata CO2 incrementa la
ripienezza e può ridurre l’introito del pasto nel breve termine
L’assunzione di 300 ml di bevanda carbonata ipocalorica aumenta il
volume gastrico in maniera transitoria ma non modifica l’introito
calorico
Le bevande carbonate non modificano lo svuotamento gastrico nel
soggetto normale
Take Home Messages 2
L’acqua bicarbonato-calcica (Uliveto ©) migliora i sintomi nei pazienti
con dispepsia e stipsi, riduce il senso di sazietà e migliora la funzione
intestinale
Un aumento dell’intake di liquidi pari a 1,5-2 litri al giorno
incrementa la frequenza delle feci in pazienti con stipsi sottoposti
ad una dieta ad alto contenuto di fibre
Le bevande carbonate sembrano ridurre la pressione dello sfintere
esofageo inferiore ma non inducono aumento del numero di reflussi
nel soggetto sano
L’ interazione gustativa della CO2 potrebbe modificare la percezione
degli altri gusti (es. dolce)
Se vi è una magia su questo pianeta,
è contenuta nell’acqua…
(Loren Eiseley)
1
Carbonatazione e sistema gastrointestinale
La maggior parte della CO2 delle bevande
carbonate non raggiunge lo stomaco
La quota restante è rapidamente
assorbita lungo la parete gastrointestinale
2
Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Disease (2009)
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Scores del test di sazietà dopo trattamento con acqua carbonata
(Uliveto) e con acqua semplice in soggetti dispeptici
Volume bevanda
assunto: 1,5 l/die
•Acqua carbonata (Uliveto)
•Acqua semplice
European Journal of Gastroenterology and Hepatology (2002)
4
Gastric MRI after 300 ml
of beverage (+/- CO2)
MRI gastrica dopo l’ingestione di 300 ml di bevande
Acqua
Bevanda senza CO2
Bevanda con CO2
Nutrition Journal (2011)
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Scores di dispepsia
e stipsi prima e
dopo il trattamento
con acqua
Volume bevanda
assunto:
1,5 l/die
•Acqua carbonata (Uliveto)
•Acqua semplice
European Journal of Gastroenterology and Hepatology (2002)
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DISIDRATAZIONE E SINTOMI GI
Normoidratazione
Disidratazione lieve
SNA
Equilibrio Simpato/Vagale
Squilibrio Simpato/Vagale
MFGI
Ipertensione arteriosa asma
ansia
Manz: “Hydratation and disease”. Journal of American College of Nutrition 2007.
Yun et alt.”Clinical benefits of hydration and volume expansion in a wide range of illnesses may be attributable to reduction of sympatho-vagal
ratio” Medical Hypotheses (2005) 64, 646–650.
RISULTATI
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∆% post-preprandiale delle componenti LF (Simpatica) e HF (Vagale)
nei controlli e nella dispepsia funzionale in stato di disidratazione lieve e reidratazione
Dispepsia funzionale
100
50
200
*
TEST 0
TEST A
TEST B
°
*
°
0
% Delta LF post - pre prand
% Delta LF post - pre prand
150
Controlli
100
50
0
Controlli
Dispepsia funzionale
TEST 0
TEST A
TEST B
40
20
0
Test 0: Disidratazione Lieve; Test A: reidratazione con Acqua Uliveto;
Test B: reidratazione con Acqua Oligominerale
150
% Delta HF post - pre prand
% Delta HF post - pre prand
60
150
-50
-50
80
TEST 0
TEST A
TEST B
100
TEST 0
TEST A
TEST B
50
0
Cuomo R et al- Data on file 2015
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Numero totale di reflussi gastroesofagei dopo somministrazione di acqua A e acqua B
Volume bevanda
assunto:
300 ml
A1: acqua semplice (AS)
A2: AS + 10% saccarosio;CO2: 0.0 vol%
A3: AS + 10% saccarosio;CO2: 2.0 vol%
A4: AS + 10% saccarosio;CO2: 2.8 vol%
A5: AS + 10% saccarosio;CO2: 3.75 vol%
B1: acqua semplice
B2: Sprite decarbonata
B3: Sprite normale
Neurogastroenterol Motil (2008)
9
This work opens up the possibility that
the taste of carbonation may also exist in
other organisms
These studies reveal the basis of the taste of
carbonation as well as the contribution of taste
cells in the orosensory response to CO2
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Effetto della carbonatazione
sull’attività neurale
Sac
Asp
Ac
Effetto di un agente
dolcificante
No
CO2
CO2
Gastroenterology (2013)