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Ruolo protettivo della frutta e della verdura Una dieta ricca di frutta e verdura può esercitare un ruolo protettivo nei confronti di malattie cronico-degenerative.

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Presentazione sul tema: "Ruolo protettivo della frutta e della verdura Una dieta ricca di frutta e verdura può esercitare un ruolo protettivo nei confronti di malattie cronico-degenerative."— Transcript della presentazione:

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2 Ruolo protettivo della frutta e della verdura Una dieta ricca di frutta e verdura può esercitare un ruolo protettivo nei confronti di malattie cronico-degenerative quali patologie cardiovascolari e tumori. Parte di tale effetto è stato attribuito alla presenza di specifici componenti come vitamine, fibra e una vasta gamma di composti fitochimici bioattivi quali i polifenoli.

3 Ruolo protettivo della frutta e della verdura EVIDENZE EPIDEMIOLOGICHE VERSO IL CANCRO: - riduzione del rischio di cancro ai polmoni associata alla presenza di carotenoidi (soprattutto β-carotene) e vitamina C - riduzione del rischio di cancro all’esofago e allo stomaco associata alla presenza di carotenoidi (soprattutto licopene) e vitamina C -riduzione del rischio di cancro alla prostata in presenza di licopene - riduzione del rischio di tumori al colon-retto in presenza di fibra

4 Ruolo protettivo della frutta e della verdura EVIDENZE EPIDEMIOLOGICHE VERSO LE MALATTIE CARDIOVASCOLARI: sostanze antiossidanti come carotenoidi (soprattutto β- carotene), vitamina E, C e flavonoidi presenti in frutta e verdura hanno dimostrato di ridurre l’ossidazione delle LDL, processo coinvolto nell’aterosclerosi, e il rischio di malattie cardiovascolari

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7 Attività antiossidante: Mn, cofattore della SuperOssidoDismutasi (SOD), Se, cofattore della Glutatione Perossidasi (GSHPx) 2 O H + O 2 + H 2 O 2 2 GSH + H 2 O 2 GS-SG + 2 H 2 O sostanze come carotenoidi, vitamina E e C, flavonoidi e composti solforati

8 Modulazione degli enzimi detossificanti: isotiocianati presenti in aglio e cipolle flavonoidi come la naringenina presente nel pompelmo sostanze presenti nelle Crucifere come i glucosinolati che per degradazione termica o enzimatica producono gli isotiocianati e indoli Stimolazione del sistema immunitario: acido ascorbico, β−carotene, folati, B6 e α-tocoferolo

9 Alterazione del metabolismo del colesterolo: fibra, soprattutto pectine che aumenta l’escrezione di acidi biliari, aumenta l’escrezione fecale di colesterolo, riduce il consumo di alimenti ricchi di colesterolo; aglio ed estratti riducono la concentrazione ematica di colesterolo e TAG. Modulazione della concentrazione e del metabolismo di ormoni steroidei: i costituenti di frutta e verdura riducono i livelli di ormoni steroidei sessuali aumentandone l’escrezione e ne modulano l’azione.

10 La frutta forma un gruppo di alimenti abbastanza omogeneo. Esistono però differenze nel suo valore nutritivo e nella possibilità di conservazione, in relazione al tipo di buccia (la frutta a buccia spessa è meno fragile di quella a buccia sottile), al colore (la frutta molto colorata è più ricca di vitamina A, di vitamina C e di flavonoidi), alla diversità della selezione genetica.. FRUTTA

11 Dati di consumo: frutta Il consumo di frutta fresca è intorno a g/die/procapite – mele 26.7% – agrumi 18.7% – pesche 11.8% – pere 8.5% – banane 7.3% – meloni 7.1% – uva 4.1% – albicocche 3.4% Il consumo di frutta secca è intorno a 1.5 g/die/procapite.

12 Frutta Actinidiacee (actinidia o frutto del kiwi), Anacardiacee (anacardio, mango), Betulacee (nocciola), Bromeliacee (ananas), Cactacee (fico d’India), Cucurbitacee (cocomero, melone), Ericacee (mirtillo, corbezzolo), Fagacee (castagna), Moracee (fico), Musacee (banana), Palme (dattero, noce di cocco), Rosacee (albicocca, amarena, ciliegia, fragola, lampone, mandorla, mela, mela cotogna, nespola, pera, pesca, susina), Rutacee (arancio, bergamotto, cedro, limone, mandarino, pompelmo), Vitacee (uva), ecc..

13 Classificazione – epoca di maturazione Frutta Primaverileciliegia, nespola, fragola Frutta Estiva pesca, albicocca, susina, pera (William, Guyot,Coscia), fico, frutti di bosco, cocomero, melone Frutta Autunnale mela, uva da tavola, cachi, kiwi, pera (Abate, Kaiser) Frutta Invernale mela, pera (Passa Crassana, Decana), agrumi (arance, limoni, mandarino, cedro, clementine, pompelmo)

14 Frutta Una classificazione semplice e sufficientemente appropriata sotto il profilo sia nutrizionale che pratico, è quella che suddivide la frutta in 3 categorie: Polposa (acidula e zuccherina), farinosa oleosa

15 Composizione e valore nutrizionale ACQUA: frutta polposa elevato (80-90%); frutta farinosa minore (castagne fresche 40%); frutta oleosa minimo (mediamente 10%) Banana 76.8% Cocomero 95.3%

16 Composizione e valore nutrizionale PROTEINE: modestissimo (da 0.2 a 1.2 g/100g) nella frutta polposa e oleosa fresca; quella oleosa secca presenta invece notevoli quantitativi (13.0 g/100 g nelle nocciole, circa 30 g/100 g nei pinoli) di discreta qualità biologica.

17 Composizione e valore nutrizionale LIPIDI: modestissimo nella frutta polposa e in quella farinosa fresca; maggiore è invece il contenuto nella frutta oleosa fresca (15-30 g/100g) e secca (50% nei pinoli fino a 70% nelle noci). I lipidi sono costituiti da un’alta percentuale di PUFA soprattutto nelle noci in cui l’acido linoleico e il linolenico rappresentano il 60% degli acidi grassi totali.

18 Composizione e valore nutrizionale CARBOIDRATI: modeste quantità soprattutto zuccheri semplici come fruttosio e glucosio, che aumentano durante la maturazione a scapito degli acidi organici. Fanno eccezione la banana e la castagna che contengono amido (2.7 e 34 %, rispettivamente).

19 Composizione e valore nutrizionale FIBRA: principalmente cellulosa e pectine, importanti per la loro capacità di formare gel nella preparazione delle marmellate. E’ molto variabile da 0.2 nel cocomero a 7.4% nei lamponi. Il contenuto è maggiore nella frutta oleosa secca (da 6.2g nelle noci a 14.3g nelle mandorle) COMPOSTI FENOLICI: flavonoidi e acidi fenolici.

20 Composizione e valore nutrizionale VITAMINE idrosolubili vitamina C: presente soprattutto come acido ascorbico in kiwi, agrumi,fragole (30-200mg/100g) gruppo B sono scarsamente rappresentate nella frutta polposa fresca, mentre B1 e B2 sono presenti in quantità apprezzabile nella frutta oleosa sia fresca che secca

21 Composizione e valore nutrizionale VITAMINE liposolubili carotenoidi: le albicocche e la frutta giallo-arancione in generale sono ricche di β-carotene, licopene, β-criptoxantina scarseggiano nella frutta in cui maggiore è la concentrazione di vitamina C vitamina E: è presente nella frutta oleosa secca come protezione endogena contro l’ossidazione (nocciole e mandorle 20-30mg/100g, noci e pistacchi 5-10mg/100g ).

22 Composizione e valore nutrizionale MINERALI: Rilevante la presenza di elementi minerali alcalini (K e Mg); Ca è presente in abbondanza nella frutta oleosa secca (da 83 mg/100g nelle noci a 236 mg/100 g nelle mandorle). La frutta oleosa secca contiene anche Fe, Zn e Se, anche se elevate quantità di acido fitico ne riduce la biodisponibilità

23 Composizione e valore nutrizionale ACIDI ORGANICI: presenti in discreta quantità: Malico nella mela, citrico negli agrumi, tartarico nell’uva, ossalico nell’ananas. Gli acidi organici insieme agli olii essenziali e ai composti volatili conferiscono il sapore; inoltre i sali che formano con i minerali ne influenzano la biodisponibilità.

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25 Famiglia delle Rutacee Clauseneae Citreae Sottofamiglia Aurantioideae Sottotribu’ Micromelinae Clauseninae merrillinae Sottotribu’ Triphasinae Citrinae balsamocitrinae genere Citrus Fortumella Eremocitrus Poncirus Clymenia microcitrus Gli “agrumi veri “ sono quelli che hanno il succo contenuto nelle vescicolette, e appartengono alla sottotribu’ citrinae

26 Eucitrus Frutti edibili Papeda frutti non edibili Genere Citrus c. Medica c. Limon c. Aurantifolia c. Aurantium c. Sinensis c. Reticulata c. Grandis c. Paradisi c. Indica c. tachibana cedro Limone Lime e limette Arancio amaro Arancio Mandarino Pomelo pompelmo Papedocitrus eupapeda

27 FRUTTO Il frutto e’ un ESPERIDIO caratterizzato da spicchi (o segmenti) tenuti insieme da un asse centrale. Il succo e’ racchiuso in vescicolette e nelle cultivar, piu’ pregiate commercialmente, le pareti degli spicchi e delle cescicolette sono molto sottili e si lacerano facilmente.

28 Il frutto, a maturazione, e’ colorato per la presenza di caroteni e, alle volte di antociani. (flavedo) Essa include i cromatofori e le ghiandole oleifere. L’albedo ha consistenza spugnosa. Anche il mesocarpo a volte e’ colorato (in alcuni pompelmi e nell’arancio dolce) Il frutto all’attacco peduncolare presenta una rosetta (calice persistente)

29 COMPOSIZIONE E VALORE ENERGETICO DELL'ARANCIA (100 g di prodotto) Parte edibile80 % Acqua87.2 g Proteine0.47g Lipidi0.2 g Glucidi disponibili7.8 g Fibra alimentare1.6 g Energia34 kcal Sodio3 mg Potassio200 mg Ferro0.2 mg Calcio49 mg Fosforo22 mg Niacina0.2 mg Vitamina C50 mg

30 Oranges vitamin COranges are highly valued for their vitamin C content. They are the primary source of vitamin C for most people. folacin, calcium, potassium, thiamin, niacin, and magnesium.However, oranges are also a good source of: folacin, calcium, potassium, thiamin, niacin, and magnesium. The juice contains more vitamin C per serving than does the whole fruit. However orange juice does not contain fiber, whereas the fruit does. Oranges belong to a class known as “citrus fruits.”

31 Citrus Fruits flavonoidsCitrus fruits contain phytochemicals called flavonoids. The flavonoid hesperidin was first described about two centuries ago. anti-inflammatory agent used to treat many conditions. Hesperidin blocks an enzyme involved in an inflammatory reaction such as the release of histamine.Research throughout past years has confirmed that hesperidin is an anti-inflammatory agent used to treat many conditions. Hesperidin blocks an enzyme involved in an inflammatory reaction such as the release of histamine.

32 Citrus Flavonoids & Cancer antioxidantsResearch has shown that citrus flavonoids and their metabolites are potent antioxidants. It is believed that they are able to suppress many of the events of cancer and inflammation which involve reactive oxygen species. tangerine and orangeSome of the flavonoids in citrus fruits such as tangerine and orange are the most potent cancer fighting compounds, particularly against lung and prostate cancer cells.

33 PRODOTTI DERIVATI DALLA TRASFORMAZIONE DELLE ARANCE Succo 390kg Oli essenziali 3 kg Polpa 30kg Scorza 576kg 1000kg arance

34 Le piante accumulano gli oli essenziali in cellule specializzate che possono trovarsi su foglie, fiori, frutti, rami, corteccia, radici Foglia di Coriandolo Foglia di Eucalipto Buccia di agrumi OLI ESSENZIALI Per OLIO ESSENZIALE si intende una complessa miscela di svariati componenti ottenuta esclusivamente mediante distillazione/idrodistillazione da una matrice vegetale. L’unica eccezione è presentata dagli oli essenziali di agrumi che sono ottenuti mediante procedimenti meccanici. Sono chiamati anche oli volatili in quanto diffondono facilmente nell’aria dove sono percepiti dall’olfatto.

35 Metabolismo Primario carboidrati lipidi proteine acidi nucleici coenzimi vitamine Metabolismo Secondario alcaloidi antrachinoni flavonoidi polifenoli steroidi terpeni Oli essenziali ORGANISMI VIVENTI

36 La funzione degli oli essenziali è ancora materia di discussione… Come molti altri prodotti secondari, gli oli essenziali sono stati per lungo tempo considerati prodotti di scarto. Tuttavia, i percorsi biosintetici che portano alla loro formazione sono altamente specializzati, e la loro produzione implica una notevole “spesa” energetica da parte della pianta. Le conoscenze attuali dimostrano che essi possiedono un ruolo difensivo nei confronti degli erbivori e di prevenzione contro gli attacchi di agenti patogeni (batteri, funghi). Oltre a queste si ritiene svolgano azioni molto più specialistiche quali la capacità di attrarre gli insetti impollinatori, o altri animali capaci di disperdere i semi, oppure difendere la pianta da stress ambientali (radiazione solare, siccità), e fungere da termoregolatori. RUOLO BIOLOGICO DEGLI OLI ESSENZIALI

37 Gli oli essenziali sono di norma complesse miscele di decine di differenti composti organici volatili, quali idrocarburi, alcoli, acidi, esteri, aldeidi, chetoni, eteri, fenoli, composti azotati e solforati, ecc. I terpenoidi sono i componenti più frequentemente presenti, fenilpropanoidi ed idrocarburi sono altri importanti composti. LA CHIMICA

38 TERPENI C 10 monoterpeni – O.E. C 15 sesquiterpeni – O.E. C 20 diterpeni – O.E. (rari) C 30 triterpeni C 40 tetraterpeni monoterpene monociclico sesquiterpene monociclico diterpene triciclico

39 I monoterpeni sono fra i componenti più rappresentati, se ne contano più di 3500, in pratica sono rarissimi gli oli essenziali senza monoterpeni. I monoterpeni basilico Agrumi rosa damascena timolo origano

40 Oltre ai terpenoidi, molti composti fenolici, quali i fenilpropanodi, sono responsabili dell’aroma di molte spezie. cannella chiodi di garofano finocchio funghi pomodoro Mentre molte acetogenine, provenienti dalla degradazione di composti lipidici (acidi grassi, carotenoidi) sono i componenti aromatici di molti comuni vegetali.

41 IL MERCATO DEGLI OLI ESSENZIALI Si stima che siano noti oltre 3000 oli essenziali, tuttavia solo 300 sono normalmente commercializzati. La produzione oscilla fra 20,000 – 30,000 tonnellate per gli oli di agrumi (arancia) a meno di 100 kg per alcuni estratti floreali. I prezzi oscillano fra 2 – 70 US$/kg, raggiungendo cifre molto alte per alcuni oli particolari Principali oli essenziali e prezzi: ton/year $/kg Arancia26,000 2 Menta comune 4,30025 Menta piperita 3, Eucalipto (cineolo) 3,30010 Citronella 2,80015 Limone 2,20018 Eucalipto (citronellale) 2,000 8 Limetta (distillato) 1,00018 Lavandino (ibrido) Coriandolo Pompelmo 70015

42 1.000 kg di fiori di arancio 600 kg di geranio 6 – 7 kg di chiodi di garofano Per esempio per ottenere un kg di olio essenziale sono necessari :

43 Tropico del Capricorno Tropico del Cancro Le più importanti spezie ed i relativi oli essenziali dal punto di vista commerciale provengono dall’aria tropicale: peperoncino noce moscata cardamomo pimento vaniglia chiodi di garofano cannella ginger curcuma I principali mercati sono gli Stati Uniti, la Comunità Europea, il Giappone, Singapore, l’Arabia e la Malesia. I principali paesi produttori sono la Cina, l’India, il Vietnam, il Brasile, il Guatemala e Ceylon.

44 Tropico del Capricorno Tropico del Cancro …. e quelle delle zone temperate: menta timo coriandoloalloro cumino salvia zafferano origano basilico sesamoagrumi

45 ESTRAZIONE ED ANALISI DEGLI OLI ESSENZIALI Gli oli essenziali, o le sostanze volatili presenti in una matrice vegetale, o quelle che si formano tramite una serie di trasformazioni (vedi analisi della matrice lipidica di molti alimenti), si ottengono sfruttando la loro caratteristica fondamentale, cioè di essere altamente volatili. Pertanto una distillazione o una idrodistillazione sono le metodiche più comunemente adottate. Solo in alcuni casi, come gli agrumi ad esempio, gli oli essenziali sono ottenuti meccanicamente. La stessa caratteristica, cioè l’elevata volatilità, condiziona anche il metodo di analisi. In questo caso la gascromatografia (GC) è la scelta obbligata.

46 Come si ottengono gli oli essenziali da una matrice vegetale La metodica più comune per ottenere un olio essenziale è una variante della classica distillazione, nota come distillazione in corrente di vapore. Una metodica alternativa che sfrutta lo stesso principio è l’idrodistillazione. In casi particolari, il più noto dei quali è relativo agli agrumi, l’olio essenziale si ottiene meccanicamente, raschiando la parte esterna del frutto, il flavedo, dove sono localizzate le ghiandole oleifere, emulsionando con acqua e separando per centrifugazione. Una più recente metodica prende in considerazione i fluidi supercritici, in particolare l’anidride carbonica. Da molti considerata la migliore tecnica per ottenere un ottimo olio essenziale, ha il grosso svantaggio di essere particolarmente costosa.

47 Schema del processo di distillazione in corrente di vapore ingresso vapore il vapore attraversa il materiale vegetale (in giallo) e distilla l’olio miscela vapore/olio CONDENSATORE acqua fredda in entrata acqua in uscita olio essenziale raccolto nella parte superiore del separatore CALDAIA SEPARATORE l’idrolato esce dalla parte inferiore del separatore

48 ANALISI DEGLI OLI ESSENZIALI E DEGLI AROMI Densità ed indice di rifrazione sono due importanti parametri per stabilire la qualità di un olio essenziale, ma da soli non bastano. Per stabilire l’effettiva qualità di un olio essenziale, così come le possibili adulterazioni, è necessario ricorrere alla gas-cro- matografia abbinata a differenti rivelatori. GC-FID = Gas Chromatography – Flame Ionization Detector GC-MS = Gas Chromatography – Mass Spectrometry

49 GASCROMATOGRAFIA Il detector o rivelatore è il sistema che rivela le sostanze man mano che escono dalla colonna: FID = ionizzazione di fiamma, le sostanze sono bruciate, gli ioni che si formano forniscono un segnale elettrico; MS = spettrometria di massa, le sostanze sono ‘frantumate’ fornendo uno spettro di massa, caratteristico di ogni singola sostanza. Nella gas cromatografia la fase stazionaria è un supporto solido, la fase mobile è un gas (idrogeno, azoto, elio). La miscela tramite siringa è inserita nell’iniettore dove è vaporizzata (250 °C) passando quindi nella colonna inserita in un forno, in tal modo è possibile eseguire le analisi ad una temperatura ben definita (isoterma), oppure creare un gradiente crescente di temperatura.

50 Profilo GC-FID di un olio essenziale di Origano siciliano Dati: area del picco (%), tempo di ritenzione


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