B - Dipartimento di Scienze veterinarie per la salute, la produzione

L’innovazione scientifica per
la nutrizione
LA SALUTE DELL’UOMO
ATTRAVERSO UN’ALIMENTAZIONE
EQUILIBRATA
Cino Galluzzo
Dividiamo l’arco della vita umana in 3 tappe fondamentali:
a) L’infanzia adolescenza
b) L’età adulta
c) L’anzianità e vecchiaia
Consideriamo dapprima quello che sappiamo sui problemi
che l’alimentazione può creare nell’età adulta.
L’inizio….
Come premessa bisogna considerare che la
fisiologia ci dice che la dentatura, la
muscolatura masticatoria, l’apparato
gastroenterico ed i simbionti intestinali
identificano l’uomo come un onnivoro
vegetariano, piuttosto che un onnivoro
carnivoro
L’alimentazione tipica dei paesi
industrializzati è considerata
una delle cause se non la causa
principale di malattie degenerative
dell’età adulta: arteriosclerosi, tumori,
diabete, ipertensione, obesità.
Questo ha portato al varo di
Consensus Conference e di
piani di intervento che
esprimessero progetti tesi
all’affronto e alla risoluzione
del problema.
Caratteristica di tutti gli
interventi è la riduzione della
quota giornaliera di proteine
animali rispetto alle vegetali,
dei grassi saturi rispetto agli
insaturi, l’aumento di consumo
ei carboidrati complessi
rispetto ai semplici e di frutta,
ortaggi e fibre.
Proteine
vegetali
Proteine
animali
Grassi
insaturi
Grassi
saturi
Carboidrati
complessi
Carboidrati
semplici
Frutta
Ortaggi
Fibre
La “ragione” antropologica…
L’uomo, dotato di ragione,
ha saputo affrancarsi dall’ambiente
in cui si è evoluto
e nel quale era obbligato a vivere,
attraverso un percorso
Sviluppo della civiltà
Nascita della stanzialità
e del nomadismo
Sviluppo dell’agricoltura
e della pastorizia
Possibilità di spostamenti
e di vita stabile nei climi
temperati e freddi
Vita primitiva nelle
zone equatoriali e
subequatoriali
Nascita di aggregati
tribali e di tecnologia
rudimentale
Scoperta
del fuoco
Gli sviluppi ….
PROBLEMA:
velocità di sviluppo della tecnica e della civiltà
MIGLIAIA DI ANNI
velocità di evoluzione dei meccanismi biologici
MILIONI DI ANNI
SITUAZIONE:
viviamo nel terzo millennio con un corpo da “preistorici”
RISULTATO:
l’abbandono della nostra specie-specificità alimentare accorcia la vita
Versante opposto,
il vegetarianismo, dovrebbe riportarci alle condizioni di partenza
2) L’accrescimento dei bambini vegetariani è soddisfacente,
sia che essi siano vegetariani stretti che latto-ovo vegetariani,
purché la dieta sia ben condotta
Jacobs – USA 1988, Dagnelie – N 1994, Sanders – GB 1992 e
1994, Nathan – GB 1997 / Sabate – USA 1990
3) L’intelligenza dei bambini e degli adolescenti vegetariani
risulta essere normale rispetto a quella degli onnivori se non
migliore anche tenuto conto di fattori che la influenzano, come
il grado di istruzione dei genitori
Dwyer – USA 1980, Hevens – N 1992 / Sanders – GB 1995
4) Il problema principale di una dieta vegetariana, più che a
grossolani errori riguardanti l’intake calorico e proteico, è
legato all’assorbimento di alcuni nutrienti ben identificati: Ca,
Fe, Zn, Vit B12 – D: problema del tutto marginale per i lattoovo vegetariani, che a questo riguardo riflettono gli onnivori
Lentze – CH 1992, Gibson – USA 1994, Craig – USA 1994, Weaver
– USA 1994, Sanders – GB 1995, Donovan – CA 1995, Parson –
DK 1997 / Donovan – CA 1995
5) Il rischio maggiore nell’infanzia di una dieta vegetariana mal
condotta è costituito dalla dieta materna in gravidanza,
particolarmente per quanto riguarda la vit B12: danni
neurologici possono permanere a distanza anche dopo una
successiva supplementazione; la gravidanza nelle donne a
cultura tradizionale vegetariana non sembra invece avere alcun
esito sfavorevole
Von Schenck – D 1997 / Reddy – GB 1994
6) Una adeguata supplementazione nei soggetti vegetariani con
Ca, Fe, Zn, vit B12 previene ogni carenza
Dwyer – USA 1994, O’Connell – USA 1989, Sanders – GB 1992,
Lentze – CH 1992, Van Dusserdolp – N 1996
La conclusione:
Il vegetarianesimo è ottimale per
un adeguato sviluppo e una vita
migliore e più duratura
Ma non è proprio così ….
“… è cambiato qualcosa!...”
direbbe Neo, il protagonista del cultmovie Matrix
Qualcosa infatti è cambiato: le nostre conoscenze
su un periodo lungo e poco conosciuto
L’uomo, dotato di ragione,
ha saputo affrancarsi dall’ambiente
in cui si è evoluto
e nel quale era obbligato a vivere,
attraverso un percorso
Sviluppo della civiltà
Nascita della stanzialità
e del nomadismo
Sviluppo dell’agricoltura
e della pastorizia
Possibilità di spostamenti
e di vita stabile nei climi
temperati e freddi
Vita primitiva nelle
zone equatoriali e
subequatoriali
Nascita di aggregati
tribali e di tecnologia
rudimentale
Scoperta
del fuoco
Dopo che gli ominidi progenitori dell’Homo Sapiens acquisirono
la camminata bipede eretta, che diede loro la possibilità di
consumare meno energia per spostarsi, qualcosa di
imprevedibile avvenne.
Il cervello degli ominidi, che per milioni di anni aveva avuto una
crescita lenta, aumentò vertiginosamente la sua velocità di
crescita nel volgere di qualche centinaio di migliaia di anni.
~ 300.000 aa
~ 2.000.000 di aa
Volume cerebrale
1600
1400
25%
Homo
Australopitechi
Scimpanzé
1200
19%
1350
1150
1000
17%
900
800
12%
600
400
500
415
385
10,5%
600
11,5%
400
10%
11,5%
200
% del metabolismo basale
0
4
3 ,9 3,8 3 ,7 3 ,6 3 ,5 3 ,4 3,3 3,2 3,1
3
2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2
2,1
2
1,9
1,8
1,7
Milioni di anni
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1
0,9 0,8 0,7 0,6 0 ,5 0 ,4 0 ,3 0,2 0 ,1
0
Nessuno sa quale sia la causa dell’origine di questo
fenomeno, ma sappiamo però cosa ha permesso che si
attuasse.
Un cervello voluminoso consuma molta energia, il nostro
consuma 16 volte più del tessuto muscolare per unità di peso.
Per svilupparsi adeguatamente necessita di fornitura di energia
in modo costante.
L’inaridimento progressivo del territorio africano aveva spinto
una particolare varietà di ominidi a procacciarsi cibo animale,
favoriti dalla loro capacità di spostarsi per lunghi tratti con
minor dispendio energetico.
La possibilità di cacciare aveva garantito un’integrazione stabile
del cibo fornito dalla foresta e dalla savana, permettendo una
fornitura maggiore e più costante di energia.
Substrati riconosciuti importanti in letteratura per
un ottimale sviluppo fisico e/o cerebrale:
1. Proteine
2. Iodio
3. Fe
4. Zn
5. Vitamine
B1- B2- B6- B12- Niacina - A. Folico
AA
6. L-PUFA
7. Altri substrati
DHA
COOH
COOH
Colina - Taurina - A. Sialico
Necessità di scelte alimentari nel
bambino con PCI
17
Acido Sialico
Acido Sialico: noto anche come acido
N-acetil-neuraminico, è un costituente
fondamentale dei fosfolipidi cerebrali
e in particolare dei gangliosidi e delle
glicoproteine. Gli oligosaccaridi del
latte materno contengono acido
Sialico. L’ A. Sialico e gli LCPUFA
9
8
1
7 6
5
4
2
3
sono elementi interdipendenti
per la costruzione dei tessuti nervosi
implicati nelle funzioni cognitive
superiori.
Nella corteccia frontale dei lattanti allattati al seno sono state trovate quantità
significativamente maggiori di A. Sialico legato a gangliosidi e glicoproteine
rispetto a quelle di lattanti alimentati con formule; questo suggerisce una
maggiore sinaptogenesi e differenze dello sviluppo neurologico Wang,, 2003.
Necessità di scelte alimentari nel
bambino con PCI
18
Nell’uomo, contrariamente a tutti gli
altri animali, esclusi i polli, non è attivo
l’enzima
Neu5Ac-Idrossilasi,
che
aggiunge un idrossile al gruppo acilico
dell’acido sialico,
trasformandolo in un altro tipo di acido
sialico,
l’acido
Neu5Gc
(Nglicolilneuraminico).
HO
La perdita di attività dell’enzima, da
studi su ossa fossili Varki 2002 Chou 2002,
era già presente nell’uomo di
Neanderthal, ma è avvenuta dopo la
divergenza della linea evolutiva
dell’uomo da quella degli altri primati
(analisi trasposonica) Chou 2002.
Necessità di scelte alimentari nel
bambino con PCI
19
Necessità di scelte alimentari nel
bambino con PCI
Da: Kevin J Yarema:
The Sialic Acid Pathway
in Human Cells.
John Hopkins University, 2005
20
Acido Sialico
L’ acido Sialico, è fortemente rappresentato nel latte umano
quale costituente fondamentale degli oligosaccaridi del latte
materno. Non è presente nei latti formulati con
oligosaccaridi, che sono formati unicamente da FOS e GOS.
Una buona quantità è presente nel rosso d’uovo
Necessità di scelte alimentari nel
bambino con PCI
21
AA
6. PUFA e L-PUFA
DHA
COOH
COOH
Un fondamentale studio prospettico norvegese di Helland et al, giunto al
7° anno, ha dimostrato che la supplementazione con LCPUFA (~ 1 gr/die
di DHA) di madri durante la gravidanza e l’allattamento ha come outcome
l’aumento il QI dei bambini a 4 anni di età rispetto ai figli di madri
supplementate con precursori degli LCPUFA (arruolate 590 madri;
utilizzati test di intelligenza basati sul Punteggio Composito di
Elaborazione Mentale della K-ABC) e, ancora a 7 aa di età una capacità
di processazione sequenziale significativamente maggiore. Helland, 2003 e
2008
3. Fe
La carenza di ferro non è un evento raro nei paesi industrializzati, dove circa il
17% dei bambini di età inferiore ai 5 anni soffre di anemia da carenza di Fe ESPGHAN
Committe on Nutrition 2002 , con una prevalenza nel periodo di più rapida crescita (6–24
mesi di età) e spesso, ma non sempre, nelle minoranze etniche e nelle classi
sociali più basse.
Negli stati di anemia si ha un aumentato assorbimento del Pb e un conseguente
aumento del suo tasso nel sangue che, a sua volta, e correlato negativamente
allo sviluppo cognitivo. Crowe 1996, Wright 1999
Il Fe nel cervello si ritrova principalmente a livello del nucleo caudato, del
putamen, del pallido e della sostanza nigra; corteccia e cervelletto ne contengono
poco. British Nutrition Foundation 1995
Il Fe nel cervello è un cofattore essenziale per la sintesi di dopamina, serotonina,
catacolamine, g-aminobutirrico e della mielina (gli oligodentrociti e le cellule
microgliali contengono molto Fe, Transferrina, TsR e Ferritina).
Kretchmer 1996, Dallman 1975
4. Zn
Una metanalisi di Brown, Peerson, Rivera ed Allen su 33 lavori prospettici,
comparsa nel 2002 sull’American J. of Clinical Nutrition, ha rilevato che la
supplementazione con solo Zn ha un effetto significativo sulla crescita lineare e
sul peso corporeo di ragazzi prepuberi. Brown 2002
5. Vitamine
B1- B2- B6- B12- Niacina - A. Folico
Le vitamine B1 - B2 - B6 - B12, la Niacina e l’Acido Folico, sono necessarie per la
sintesi di numerosi neurotrasmettitori Tixier-Vidal 1986, Finstad 1994, Wainwright 1997
Infine non dimentichiamo gli antiossidanti
Il cervello rappresenta meno del 2% del peso corporeo di un adulto, ma
consuma dal 20 al 30% dell’energia totale corporea, producendo, come
sottoprodotti dell’attività mitocondriale, una grande quantità di radicali
liberi che possono danneggiare membrane cellulari, dendriti e membrane
sinaptiche.
Gli antiossidanti esogeni, come ad esempio le vitamine C ed E, il β-carotene,
antocianine ed altri, in sinergia con quelli endogeni proteggono neuroni e
membrane cellulari dagli effetti dei radicali liberi Packer 1997.
1. Proteine
SARCOPENIA
Nella terza età è estremamente frequente la comparsa di sarcopenia
(perdita di massa muscolare), specialmente in caso di disabilità anche di
scarso rilievo. L’eziologia è legata all’avanzare dell’età e all’aumento nel
tempo di stress ossidativo con formazione di ROS; il risultato finale è una
riduzione della produzione di energia. Nel sesso maschile si correla al
calo del testosterone.
Poiché il glicogeno viene accumulato per un terzo nel fegato e per due
terzi nel muscolo, in presenza di una riduzione della massa muscolare
una maggior quantità di glucosio rimane in circolo e non riesce ad essere
depositato.
Questo aumento di disponibilità di zucchero in circolo supera il
fabbisogno fisiologico e, nel tempo, provoca lo sviluppo di resistenza
all'insulina.
La sarcopenia provoca inoltre: instabilità posturale, alterazioni nella
termoregolazione, peggior trofismo osseo e bassi livelli di metabolismo
basale.
SARCOPENIA
Si può prevenire la sarcopenia?
I cardini di una adeguata prevenzione della sarcopenia
sono due:
1) adeguata attività fisica
2) alimentazione mirata ad un buon utilizzo proteico
1. Proteine
3 concetti:
•Esiste un fabbisogno di mantenimento comune (0,75 mg/kg/die)
•In alcune circostanze questo fabbisogno deve essere aumentato necessariamente
•accrescimento (+ 30 %)
•gravidanza (+ 6 gr/die) e allattamento (+ 17 gr/die)
•intensa attività agonistica (variabile)
•Non tutte le proteine contengono tutti gli AA essenziali, cioè non tutte
hanno lo stesso valore biologico, nell’ordine le migliori sono quelle
del:
latte materno
carne
uovo
frumento
latte di mucca
legumi
Gli italiani in media hanno una dieta costituita da una miscela di proteine di diverso valore biologico, con
una qualità risultante pari al 79% della proteina di riferimento (uovo). L’introito proteico giornaliero medio è
di 98 gr/die.
Mantenendo un rapporto di 1/1 fra proteine animali e vegetali tale introito potrebbe essere
accettabile
Non superare mai per prudenza (se non in casi eccezionali) il doppio dell’introito proteico raccomandato,
28
cioè 1,5 gr/kg/die