02/03/2017
Qualità nutrizionale e
nutraceutica della carne bovina
S. Segato
[email protected]
Piombino Dese, 16 febbraio 2017
DIPARTIMENTO DI
MEDICINA ANIMALE
PRODUZIONI E SALUTE
Da nutrizione a nutraceutica
Anni ‘60-70
Anni ‘80-90
Millennials
Soddisfare esigenze nutrizionali della
popolazione evitando carenze alimentari
Contenere costi di produzione, garantire sicurezza
igienico-sanitaria, ridurre eccessi alimentari
Garantire sicurezza igienico-sanitaria, < impatto
ambientale
(>
sostenibilità),
promuovere
alimentazione funzionale (nutraceutica) … contenere
i costi di produzione resta un imperativo!
Alimento funzionale - Alimento che ha effetti positivi
su una o più funzioni specifiche dell’organismo tali da
migliorare lo stato di salute e di benessere e ridurre il
rischio di malattia
Bioactive compounds are essential and nonessential
compounds (e.g., vitamins or polyphenols) that occur in nature, are part of the
food chain, and can be shown to have an effect on human health
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Favorire stato di salute e benessere
Effetti
benefici su
una o più
funzioni
vitali
ALIMENTO
FUNZIONALE
Assunto nel
contesto
della
abituale
dieta
È un alimento (non è un presidio medicosanitario a fini terapeutici)
CONSUMATORE medio di alimenti funzionali è (in genere) un
adulto, di sesso femminile, istruito, ragionevolmente informato,
attento e circospetto. Ha spesso avuto esperienze di malattia in
famiglia e/o ha figli
Caratterizzazione composti nutraceutici
- presenti in dosi relativamente ridotte;
- influenza di una molteplicità di fattori biologici e tecnologici;
- parziale inibizione bioattività causa trattamenti T e/o per
azione luce (h·) e/o O2;
- azione modulata da flora (es.: latte&lattoinnesto in formaggi o
m.o. ambientali in carne e derivati);
- azione limitata nel tempo;
- azione sinergica tra più composti bioattivi;
- efficacia potenziata da vari coadiuvanti di sintesi.
La maggior parte dei composti funzionali può essere
sintetizzata mediante una serie di complesse reazioni
biochmiche e/o biotecnologiche!
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Composizione centesimale
Proximate composition of L. thoracis (per 100 g of meat)
Costituenti
CREA
lombata
vitellone
Vitello carne
bianca
Baby beef
Vitellone
Acqua (g)
72.3
75
73
74
Proteine (g)
21.8
21-22
20-21
21-22
Lipidi (g)
5.2
1.0-2.0
2.0-3.5
1.5-3.0
Minerali (g)
1.2
1.2
1.2
Colesterolo (mg)
60
65
60
436-492
472-520
454-510
Energia (kJ)
561
CREA (ex-INRAN): Centro di Ricerca per gli alimenti e la nutrizione
Target lipidi carne bovina
standard
plus
Saturi
48
<45
Monoinsaturi
40
>40
Polinsaturi
8
>10
PUFA/SFA
0.17
>0.22
n6/n3
4.5
2.5
C18:1 trans-11
2.5
4.5
CLA
0.7
1.5
Generale diminuzione dei
saturi (eccezione per i
short-chain)
Aumento insaturi
Aumento transvaccenico e CLA
Aumento vitamine, acidi
grassi ramificati, sfingolipidi
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Interpretazione dati
CREA
Lipidi (g/100
edibili)
C16:0
Dati sperimentali
5.2
3.0
g/100 g carne
% sui lipidi
g/100 g carne
% sui lipidi
0.90
17
0.8-1.0
26-32
C16:1
5-8
C18:0
0.63
12
0.4-0.6
12-20
C18:1
1.31
25
0.9-1.4
30-45
C18:2
2-6
C20:4n6
1
Σ SFA
1.73
33
1.35-1.65
45-55
Σ MUFA
1.69
32
1.05-1.50
35-50
Σ PUFA
1.03
20
0.15-0.30
5-10
TOTALE (g)
4.45
3.0
PUFA/SFA
0.60
0.15-0.25
WET FILLET fatty acids profile (FA as % of total)
Marine fish
Milk
Beef
Pork
C14:0
3-4
8-12
3-5
5-8
C16:0
17-19
28-32
26-32
22-28
C16:1
5-6
3-5
5-8
3-5
C18:0
3-4
8-12
12-20
10-14
C18:1
14-18
22-26
30-45
25-30
C18:2
5-6
2-4
2-6
12-18
C20:4n6
1-2
1-2
1
4-6
C20:5n3
9-12
-
-
-
C22:6n3
16-22
-
-
-
Σ SFA
22-30
62-70
45-55
38-44
Σ MUFA
20-30
30-38
35-50
35-40
Σ PUFA
28-42
5-7
5-10
18-25
Σ n-6
10-20
2-5
3-7
18-28
Σ n-3
20-35
2-3
2-3
2-6
Segato – collezione dati annate 2000-2015
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Specifici target FAs
Ridurre i «cholesterol-raising fatty acids»,
cioè C12:0 fino a C16:0
Favorire i short-chain FA (fino al C10:0)
Il C18:0 è un FA neutro
Mantenere i MUFA su quota 45%
Favorire il trans-vaccenico
> i CLA
> i branched-FA
Per > i CLA devo fornire con la dieta ALA (α-linolenico) via foraggi o fonti
oleose (soia, lino, pesce); oppure favorire la sintesi del vaccenico (t11C18:1)
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Effetto razza&età
Le razze lean-breed tendono ad avere un maggior contenuto in
PUFA (> incidenza di fosfolipidi)
Razze a più spiccata adipogenesi favoriscono la sintesi del C18:0
rispetto agli altri SFA
Nelle razze da carne, con l’avanzare dell’età tende
a < la
desaturase enzyme activity con < sintesi di MUFA (soprattutto del
C18:1 n-9)
Nelle razze da latte (Frisona) vi è una maggiore espressione degli
enzimi desaturasi (5 e 6) ma dopo la pubertà
La sintesi dei CLA sembra essere favorita nei genotipi da latte
Feeding and FAs profile
Concentrati
vs
foraggi
> sintesi MUFA
tendenziale > SFA C12:0-C16:0
> sintesi trans-vaccenico
< sintesi CLA
> rapporto n-6/n-3
Impiego di essenze foraggere graminacee non favorisce
la sintesi dei LCPUFA n-3 né quella dei CLA (1^ limite
nutraceutico relativamente ai lipidi della carne bovina)
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Alimentazione e acidi grassi
Nei prodotti (carne e latte) dei ruminanti prevale la componente
satura in relazione al processo di bioidrogenazione
La saturazione degli acidi grassi alimentari dipende da numerosi
fattori legati alle tecniche alimentari quali: livello di ingestione
volontaria, composizione dieta, tipo di carboidrati, apporto di
sostanze azotate, rapporto foraggi/concentrati
La somministrazione di quote crescenti di concentrati amilacei
(mais) favorisce la proliferazione dei m.o. ruminali amilolitici che
si caratterizzano per una minor capacità di idrogenazione
(maggior deposizione di acidi grassi monoinsaturi)
Il confronto tra alimentazione intensiva ed estensiva evidenzia un
maggior incidenza di PUFA mentre la % di saturi risulta simile
Metabolism of medium- (MCT) and long-chain (LCT) triglycerides and FA by
intestine, liver and adipose tissue
The assumption of SCT (short-chain triglycerides) and/or MCT
(medium-chain triglycerides) instead of rapid metabolizable sugars
(glucose and others) could reduce the risk of obesity
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Dietary patterns
characterized by
increased dairy
consumption have a
strong inverse
association with the
insulin resistance
syndrome among
overweight adults
Acidi grassi ramificati
Complesso di FA a media catena (C12-C15). Il fitanico (C20 multibranched
chain FA) è sintetizzato da m.o. ruminali a partire dal fitolo il quale deriva
dall’idrolisi della clorofilla. Il pristanico (terpenoid acid) deriva dal fitanico.
In latte e carne, i tenori oscillano tra 1-2% dei FA totali.
COOH
Acido 13-metiltetradecanoico
COOH
Acido fitanico (C20 branched fatty acid)
Apoptosi cellule
cancerogene
Trattamento e
prevenzione del diabete
tipo II. Attività
anticancerogena
Studi recenti indicano che un eccesso di ac. fitanico può favorire l’azione
di enzimi coinvolti nella β-ossidazione di vari FA a livello perossisomiale
con alcune ripercussioni negative (?!) sul sistema immunitario.
Il sistema perossisomiale è > attivo sui long-chain e branched-chain FA.
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Coenzima Q10
Detto anche ubiquinone, di natura lipidica
è un trasportatore liposolubile di elettroni che provvede a trasferire gli e- dai
substrati organici verso l’ossigeno della catena respiratoria dei mitocondri
Azione antiossidante (liposolubile nella pelle), agisce contro i perossidi che
danneggiano il collagene e l’elastina e contro i radicali liberi
Efficace in numerose patologie con disfunzione mitocondriale
Tratto da MacRae et al., 2005
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Apporto di aminoacidi essenziali
Aminoacido essenziale primo limitante in diversi
alimenti e quantità carne equivalente (g/100 g)
AA limitante
Equivalente carne
Metionina/Cisteina
100
Pesce
Triptofano
105
Soia
Lisina
240
Metionina
200
Pasta di semola
Lisina
750
Riso
Lisina
660
Alimento
Carne bovina
Fagioli
Metionina intermedio della biosintesi di carnitina, taurina e lecitina
Effetto razza, età alimentazione su sostanze azotate
Con l’avanzare dell’età sembra aumentare il tenore in alcuni
aminoacidi essenziali, ma si ha anche un aumento della
componente lipidica.
In carne “matura”, si liberano (proteolisi) peptidi ricchi di
cisteina (meat factor) che rendono il ferro più facilmente
assimilabile. Essi sono in grado di chelare anche il ferro noneme (ferro dei vegetali) aumentandone la biodisponibilità.
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enzimi del latte
proteine
plasmina e catepsina D
LAB
tripsina
pepsina
proteolisi
Gruppo/peptide specifico
Lc.lactis, Lb.helveticus,
Lb.delbrueckii ssp. bulgaricus
peptidi bioattivi
azione immunomodulante sulle proteine e
possibile regolazione del potere antigenico
Tratto gastrointestinale
enzimi digerenti
proteasi batteriche
Proteina precursore
Oppioidi
b-casomorfina
b-caseina
Casoxina
k-caseina
b-lattorfina
b-lattoglobulina
a-lattorfina
a-lattalbumina
ACE inibitori
Casokinine
a- e b-caseina
Lattochinine
a-lattalbumina/b-lattoglobulina
Lattoferossine
Lattoferrina
Carrier minerali
Caseinofosfopeptidi
a- e b-caseina
Immunomodulanti
Immunopeptidi
oligopeptidi
a- e b-caseina/
a-lattalbumina/b-lattoglobulina
Antimicrobici
peptidi bioattivi
Lattoferricina
Lattoferrina
Casocidina
a-caseina
Antiaggreganti
azione locale
assorbimento e circolazione Casoplateline
Ipocolesterolemizzanti
verso organi bersaglio
k-caseina
b-lattoglobulina
Composti bioattivi azotati
La taurina (20-400 mg per 100 g di carne) è un AA solforato (deriva dalla
metionina) che agisce a livello tissutale (documentate più di 30 funzioni)
soprattutto nell’età evolutiva. La cottura può ridurne il contenuto fino al
50%. E’ pure di sintesi (capsule da 500 mg).
La carnosina è un dipeptide (N-β-alanyl-L-istidina); si trova nei muscoli
(soprattutto in quelli ricchi in fibre bianche a metabolismo glicolitico) e per
il quale è stato dimostrato un potere tampone e antiossidante. Ruolo antiinvecchiamento cellulare poiché riduce varie reazioni proteolitiche. La
cottura comporta una perdita di carnosina stimabile tra il 25-40%. La
carnitina è un altro dipeptide (LYS + MET) con funzioni simili a quelle della
carnosina
Il glutatione è un tripeptide (con cisteina) con attività riducente in grado
di potenziare le difese immunitarie delle cellule e di prevenire le malattie
cardiovascolari. E’ considerato uno dei possibili meat factor, cioè un
composto che migliora la biodisponibilità del ferro non-eminico presente
negli alimenti vegetali. Il consumo di carne infatti migliora l’assorbimento
del ferro dai vegetali (Higgs, 2004).
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In condizione di riposo la
creatina viene convertita a
fosfocreatina che funziona
come riserva di energia
Funzioni
• La creatina è un precursore per la formazione di ATP, la principale forma
di energia utilizzata dalle cellule: capacità di liberare energia nei momenti
di massima richiesta metabolica (2-30 secondi)
Fosfocreatina + ADP
creatina + ATP
Contrazione muscolare
La creatina è lentamente convertita in creatinina che viene escreta nelle urine.
Durante la cottura la biodisponibilità di creatina si può dimezzare; inoltre
nel caso di elevate temperature (>200 °C) si possono formare dalla
creatina delle amine eterocicliche potenzialmente cancerogene.
Composti bioattivi … questione di muscoli
Dai pochi studi condotti, si evidenzia un maggior tenore di alcuni
composti bioattivi in razze da carne meno selezionate, seppur vi sia un
significativo effetto «muscolo» riconducibile alla prevalente tipologia di
fibre muscolari
Adattato da Purchas et al., 2004
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Limitato effetto del regime
alimentare sui composti bioattivi
L’impiego di foraggi verdi o fieni di prato polifita favorisce la sintesi di
vitamina E (α-tocoferolo), coenzima Q10 e carnosina a livello muscolare
(Lanari et al., 2002; Realini et al., 2004), composti bioattivi a potente azione
antiossidante (Novelli et al., 2006).
Adattato da Purchas et al., 2006
Vitamine
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02/03/2017
Carne e Se
Il tenore di Se nella
carne bovina varia da
un minimo di 3 ad un
massimo di 20 g per
100 g di carne fresca.
Tale range di variazione è
subordinato a un
complesso multifattoriale
The Recommend
Daily Allowance for
Se is 55-75 g/day
(maggiore per i maschi)
Carne e Se
Aggiunta di selentite di Na (Se inorganico) e/o lievitiSe arricchiti (Se organico; selenium-enriched yeast)
ha aumentato il tenore dello stesso in lombate bovine
da 0.25 ppm a 0.65 ppm (g/g)
Si è registrato un aumento di Se anche in altri organi
(liver, heart, kidney)
Post mortem, l’aumento del tenore in Se favorisce
l’attività della glutatione perossidasi (proteina
contenente un residuo di selenocisteina) limitando
l’ossidazione dei lipidi
In generale il Se contribuisce con altri antiossidanti a
rimuovere/decomporre perossidi e idroperossidi
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è un lignano …la
ricerca clinica ha
dimostrato che è il
precursore più efficace
del lignano umano
I CLA sono
“reclamati” per i loro
effetti antiobesità,
ipocolesterolemizzanti,
antitumorali.
enterolattone
Integratore a
base di
glutatione
Nel Nord-America vi è un uso crescente di questi “pure essential
supplement” che alimenta un florido commercio!!
Prodotti lattiero-caseari con claim di
prevenzione ipertensione
Ameel S, Calpis (Japan)
Latte
fermentato
(Lactobacillus helveticus e
Saccharomyces cerevisiae)
Contiene IPP e VPP
Evolus, Valio (Finland)
Latte fermentato
helveticus)
(L.
Contains IPP and VPP
Commercializzato
vari paesi UE
in
Davisco Foods
International
(USA)
Whey proteins
enzymatic
hydrolysate
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Elaborato d’esame – Studenti unipd
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Agli inizi degli anni ‘50 Keys
affermò che i grassi saturi
sono la principale causa
delle malattie
cardiovascolari e
dell’aumento della
colesterolemia. Questa
pseudo-teoria è talmente
penetrata nell’immaginario
collettivo che la maggior
parte dei consumatori la
considera un assioma!
Quale correlazione tra consumo di prodotti
di origine animale e patologie?
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Quale correlazione tra consumo di prodotti
di origine animale e vari tipi di cancer ?
Land use and food production
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Meat production in the world
Global meat demand (estimated) in ’20s and ’30s
Will be poultry the first?
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02/03/2017
The recommended land use
by scientific community
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