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Carne, i composti bioattivi

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Le sostanze bioattive contenute negli alimenti sono sostanze in grado di proteggere la nostra salute e si trovano negli alimenti di origine vegetale, in quelli di origine animale o sono prodotti da microorganismi. Le sostanze bioattive di origine animale svolgono un ruolo importante nel corpo umano, diverso da quello svolto da quelle vegetali e, al contrario di quest’ultime, possono essere facilmente digerite e assorbite dall’organismo[i]. La carne, oltre a microelementi (ferro, zinco, selenio, manganese), vitamine (A, B12, acido folico) e proteine di alta qualità[ii], è allo stesso tempo fonte di antiossidanti (sostanze che possiedono la capacità di inibire o ritardare il processo di ossidazione) e numerosi composti bioattivi[iii] (sostanze nutritive e non, che possono potenzialmente migliorare, inibire o modificare le funzioni fisiologiche e metaboliche dell’organismo umano[iv]).

La carne è infatti una fonte nutrizionalmente importante di amminoacidi funzionali (ad esempio, taurina e idrossiprolina), dipeptidi (ad esempio, carnosina e anserina) e creatina (un metabolita degli amminoacidi) con un enorme significato fisiologico. Ad esempio, la taurina è un amminoacido essenziale dal punto di vista nutrizionale per i bambini (in particolare per i neonati pretermine) e un amminoacido condizionatamente essenziale per gli adulti. Inoltre, l’integrazione alimentare con 4-idrossiprolina migliora la funzione antiossidante e previene la colite intestinale. La carnosina e l’anserina sono potenti antiossidanti, mentre la creatina è sia un antiossidante che un componente del metabolismo energetico nei tessuti come cervello e muscolo scheletrico. Taurina, carnosina, anserina e creatina sono particolarmente abbondanti nel muscolo scheletrico del bovino ma sono assenti nei vegetali.

Composti bioattivi della carne[v]

Taurina

È ormai riconosciuto che la taurina svolge ruoli importanti nella fisiologia e nella nutrizione umana. Esercita effetti benefici sul sistema cardiovascolare (riducendo anche la pressione sanguigna), sui sistemi digestivo, endocrino, immunitario, muscolare, neurologico, riproduttivo e visivo. È un nutriente che interviene nella formazione dei sali biliari nel fegato utili per facilitare l’assorbimento intestinale dei lipidi alimentari (comprese le vitamine liposolubili) ed eliminare il colesterolo nella bile. Ma la taurina svolge anche un’importante funzione antiossidante e antinfiammatoria. Stabilizza le membrane cellulari, stimola lo sviluppo neurologico e della retina, oltre ad avere un ruolo nella conduzione nervosa e muscolare, nella modulazione dei livelli di calcio e della funzione immunitaria. Possiede anche un effetto antiaritmico, aumenta la regolarità della contrazione e la forza del cuore[vi]. La taurina protegge cellule e tessuti (cervello) dalla tossicità delle specie reattive dell’ossigeno e dei metalli in eccesso (ad esempio, nichel e manganese), ma mantiene anche l’integrità del plasma e degli organelli (in particolare dei mitocondri). Al contrario, una carenza di taurina alimentare si traduce in degenerazione retinica nei bambini che può essere corretta con l’integrazione della taurina. Inoltre, attraverso la produzione di N-clorotaurina da granulociti e monociti umani attivati, la taurina contribuisce a limitare l’azione patogena di batteri, funghi, parassiti e virus[vii].

Riguardo all’attività fisica alcuni autori[viii] hanno condotto una meta-analisi per valutare gli effetti dell’assunzione orale di taurina a varie dosi sulle prestazioni di resistenza (1-6 g di taurina / giorno in dosi singole per un massimo di 2 settimane) e tale assunzione avrebbe migliorato le prestazioni complessive di resistenza. Questa conclusione è coerente con altri risultati che indicano la taurina come un potenziale aiuto ergogenico per prevenire danni muscolari, attenuare il catabolismo proteico muscolare, ridurre lo stress ossidativo e migliorare le prestazioni nei soggetti che svolgono un esercizio di resistenza.

Creatina

Nel cervello e nel muscolo scheletrico la creatina è essenziale per il metabolismo energetico. Gioca anche un ruolo importante nelle reazioni antiossidanti e anti-apoptotiche, di scavenging dei radicali liberi e protezione contro l’eccitotossicità nei tessuti. Ad esempio, la creatina può prevenire disturbi mitocondriali che sono comunemente associati alla diminuzione della produzione di ATP e all’aumento della produzione di composti reattivi dell’ossigeno. L’assunzione di creatina può ridurre i danni cardiaci e neurologici indotti dall’ischemia o dall’anossia e tale trattamento può essere utile anche dopo l’insorgenza di ictus o infarto miocardico. È generalmente somministrata nei pazienti affetti da malattie neurologiche legate all’età, tra cui il morbo di Parkinson, il morbo di Huntington, la sclerosi laterale amiotrofica, i deficit di memoria a lungo termine, il morbo di Alzheimer e l’ictus e nei pazienti con patofisiologiche, come la depressione post-ictus, l’insufficienza cardiaca congestiva, i disturbi cronici del dolore muscoloscheletrico, le malattie aterosclerotiche. Aumentando la disponibilità di arginina per la generazione di ossido nitrico (un killer di batteri patogeni, funghi, parassiti e virus), l’integrazione alimentare con creatina gioca un ruolo importante nella protezione degli esseri umani dalle malattie infettive.

Atleti e body builders sono i principali utilizzatori di creatina come supplemento. Questo principalmente perché sia il metabolismo energetico che la produzione di ossidanti sono ottimizzati durante l’esercizio fisico, inoltre la creatina partecipa al turnover dell’ATP nel muscolo scheletrico ed è un potente antiossidante. Nella Position Stand dell’International Society of Sports Nutrition[ix] dopo l’esame di diversi studi si conclude che vi sono prove coerenti che l’assunzione di 3 g di creatina monofosfato (equivalente a 2,64 g di creatina) al giorno aumenti le concentrazioni di creatina intramuscolare. Questa può essere una base biochimica per migliorare le prestazioni di esercizio ad alta intensità e gli adattamenti all’allenamento e al recupero post-esercizio fisico, per la prevenzione delle lesioni, la termoregolazione e più in generale la funzione muscolare. Pertanto, la creatina è uno degli ausili ergogenici nutrizionali più popolari e benefici per gli atleti.

Oltre al suo effetto ergogenico, la creatina è stata utilizzata anche per migliorare la funzione cognitiva e ridurre le lesioni cerebrali traumatiche. Recentemente, è stato anche suggerito che la creatina possa ritardare o migliorare la sarcopenia nei soggetti anziani, ridurre l’accumulo di grasso nel fegato, migliorare la massa muscolare e mantenere la massa e la funzione delle ossa che invecchiano.

Carnosina

Le principali funzioni fisiologiche della carnosina includono la regolazione del pH, l’attivazione dell’ATPasi muscolare per fornire energia, la chelazione degli ioni metallici (rame, zinco e ferro), la capacità antiossidante, e la protezione contro la perossidazione lipidica e l’ossidazione proteica.

La carnosina forma velocemente un complesso con radicali liberi dell’ossigeno per svolgere il suo effetto antiossidante e proteggere la membrana cellulare e gli organelli intracellulari (ad esempio, mitocondri) dai danni ossidativi. Ci sono prove che la carnosina possa mantenere l’integrità anche del DNA, come indicano gli studi sui telomeri. Quest’ultima è una regione di sequenze nucleotidiche ripetitive presente ad ogni estremità di un cromosoma, che protegge la fine del cromosoma dal deterioramento o dalla fusione con i cromosomi vicini. In particolare, la carnosina ridurrebbe il tasso di accorciamento dei telomeri proteggendo i telomeri dai danni e contribuendo così all’effetto della carnosina sulla longevità.

Attraverso le sue azioni intracellulari, la carnosina conferisce un effetto vaso-rilassante e di riduzione della pressione sanguigna, ed è particolarmente utile per migliorare i disturbi legati all’invecchiamento come cataratta e malattie neurologiche.

Anserina

L’anserina ha funzioni fisiologiche simili a quelle della carnosina, tra cui l’effetto tampone sul pH, l’antiossidazione, la modulazione della contrattilità muscolare e regolazione del metabolismo. Tuttavia, a differenza della carnosina, l’anserina non chela il rame ma può potenziare l’azione della carnosina nell’organismo. Indagini cliniche hanno dimostrato effetti benefici dell’anserina sulle funzioni metaboliche, neurologiche, immunologiche, cardiovascolari e renali. La somministrazione orale di anserina (0,01-0,6 g/giorno) negli adulti può alleviare efficacemente lo stress e l’affaticamento, migliorare l’ansia, promuovere l’allattamento post-parto, migliorare la capacità fisica e le prestazioni dell’esercizio fisico, ridurre l’iperglicemia e l’ipertensione, migliorare l’immunità, prevenire la disfunzione e l’infiammazione neurologiche associate all’invecchiamento (ad esempio, cognitivo e della memoria) e accelerare la guarigione delle ferite. Inoltre, la somministrazione orale di anserina può migliorare la capacità dell’uomo di difendersi dalle malattie infettive.

Idrossiprolina

Come componente chiave del collagene, la prolina e la 4-idrossiprolina consentono di stabilire e mantenere la struttura rigida della molecola nei tessuti connettivi, in particolare pelle, tendine, cartilagine, ossa, vasi sanguigni e membrana basale, oltre a proteggere altri tessuti nel corpo. Prove crescenti mostrano che la 4-idrossiprolina può limitare l’azione degli ossidanti, regolare lo stato redox intracellulare e stimolare l’espressione di enzimi antiossidanti nelle cellule. Inoltre, attraverso la modulazione dell’azione delle specie reattive dell’ossigeno di combattere batteri patogeni, funghi, parassiti e virus, la 4-idrossiprolina può migliorare la capacità dell’uomo nei confronti delle malattie infettive. La ricerca sui benefici per la salute della 4-idrossiproina si è concentrata sul suo ruolo nel migliorare la salute delle articolazioni, della pelle e delle ossa e nel prevenire l’infiammazione intestinale. Studi clinici con l’uomo hanno mostrato enormi benefici dell’integrazione alimentare con peptidi contenenti 4 idrossiproline sulla pelle, sulla salute delle articolazioni e delle ossa.

Composti bioattivi della carneContenuto medio nella carneFabbisogno per uomo 70 kgAzioni
Taurina75 mg/giornoAntiossidante, antiinfiammatoria, formazione Sali biliari
Creatina401 mg/100g1700 mg/giornoAntiossidante, partecipa al turnover dell’ATP
Carnosina191 and 351 mg/100g606 mg/giornoEffetto tampone, Antiossidante- Antiaging
Anserina27 to 144 mg/100gAntiossidante, Effetto tampone
4-idrossiprolina218 to 329 mg/100gComponente del collagene, modula lo stato ossidativo
Tabella 1. Composti bioattivi della carne, loro contenuto medio nella carne, fabbisogno e principali azioni. Dati tratti dalle pubblicazioni Wu G. Important roles of dietary taurine, creatine, carnosine, anserine and 4-hydroxyproline in human nutrition and health. Amino Acids. 2020 Mar;52(3):329-360 e Kathuria D, Gautam S, Sharma S, Sharma KD (2019) Animal Based Bioactives for Health and Wellness. Food Nutr J 4: 203.

La taurina, la creatina, la carnosina, l’anserina e la 4-idrossiprolina (abbondanti nella carne bovina) svolgono un ruolo importante nell’inibire lo stress ossidativo (un comune fattore scatenante di malattie croniche) e l’infiammazione nell’organismo (ad esempio, cervello, cuore, muscolo scheletrico, rene, fegato e intestino) e il miglioramento dei profili metabolici nell’uomo.

Tali effetti dovrebbero essere ricordati quando viene raccomandato di evitare o ridurre drasticamente il consumo di carne rossa. La percezione della carne e dei suoi prodotti come materie prime che hanno un effetto positivo sulla salute è sempre meno diffusa e andrebbero invece raccomandati regimi, come il modello alimentare mediterraneo, che non escludono alcun alimento, ma tutti vanno consumati nelle giuste proporzioni.

Bibliografia

[i] Kathuria D, Gautam S, Sharma S, Sharma KD (2019) Animal Based Bioactives for Health and Wellness. Food Nutr J 4: 203. DOI: 10.29011/2575-7091.100103

[ii]Biesalski, H.K. Meat as a component of a healthy diet mdash;are there any risks or benefits if meat is avoided in the diet? Meat Sci. 2005, 70, 509-524.

[iii]Schmid, A. Bioactive substances in meat and meat products. Fleischwirtschaft Int. 2010, 2, 127-133.

[iv]Biesalski, H.K.; Dragsted, L.O.; Elmadfa, I.; Grossklaus, R.; M uuml;ller, M.; Schrenk, D.; Walter, P.; Weber, P. Bioactive compounds: Definition and assessment of activity. Nutrients 2009, 25, 1202-1205.

[v]Wu G. Important roles of dietary taurine, creatine, carnosine, anserine and 4-hydroxyproline in human nutrition and health. Amino Acids. 2020 Mar;52(3):329-360. doi: 10.1007/s00726-020-02823-6. Epub 2020 Feb 18. PMID: 32072297; PMCID: PMC7088015.

[vi] Schaffer S, Kim HW (2018) Effects and mechanisms of taurine as a therapeutic agent. Biomol Ther (Seoul) 26:225-241

[vii] Gottardi W, Nagl M (2010) N-chlorotaurine, a natural antiseptic with outstanding tolerability. J Antimicrob Chemother 65:399-409

[viii] Waldron M, Patterson SD, Tallent J et al (2018) The effects of an oral taurine dose and supplementation period on endurance exercise performance in humans: a meta-analysis. Sports Med 48:1247-1253 – Waldron M, Patterson SD, Jeffries O (2019) Oral taurine improves critical power and severe-intensity exercise tolerance. Amino Acids. https ://doi.org/10.1007/s0072 6-019-02775 -6

[ix]Kreider RB, Kalman DS, Antonio J, Ziegenfuss TN, Wildman R, Collins R, Candow DG, Kleiner SM, Almada AL, Lopez HL. International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr. 2017 Jun 13;14:18. doi: 10.1186/s12970-017-0173-z. PMID: 28615996; PMCID: PMC5469049.

di Elisabetta Bernardi – Biologa nutrizionista – Componente CSI Assalzoo

Foto: Pixabay