Il Latte Materno come alimento unico: una sintetica rassegna delle sue particolari proprieta' nutrizionali e nutraceutiche. Parte II – componenti bioattivi con proprieta' antiossidanti

Il Latte Materno come alimento unico: una sintetica rassegna delle sue particolari proprietà nutrizionali e nutraceutiche. Parte II – componenti bioattivi con proprietà antiossidanti.

Articolo della Dott.ssa Hilary Di Sibio e del Prof. Mauro Miceli

I componenti bioattivi del cibo sono definiti come elementi che "influenzano i processi biologici o  substrati e quindi hanno un impatto sulla funzione o sulla condizione del corpo e, in ultima analisi, sulla salute ".

Nello specifico i componenti bioattivi nel latte umano provengono da una varietà di fonti: alcuni sono prodotti e secreti dall'epitelio mammario, alcuni sono prodotti da cellule e poi trasportati nel latte, mentre altri sono tratti dal siero materno e trasportati attraverso l’epitelio mammario mediante il trasporto mediato da recettori. Inoltre, la secrezione della globula grassa del latte (MFG) nel latte dall'epitelio mammario porta con sé una diversificata gamma di proteine legate alle membrane e di lipidi. Tutti questi meccanismi insieme producono la varietà dei componenti bioattivi presenti nel latte umano. Un esempio è il fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF), importante struttura vasale a contatto col sangue, che si trova a concentrazioni significativamente più elevate nel latte rispetto al siero materno, indicando una fonte dalle ghiandole mammarie.

Quali sono le implicazioni cliniche della ricerca sui fattori bioattivi del latte umano? Attualmente la profondità delle prove scientifiche è tale che nell'educazione del paziente o del pubblico è valido chiarire che il latte umano non è "solo nutrizione". Piuttosto, il latte umano contiene una varietà di fattori con proprietà medicinali che hanno un ruolo profondo nella sopravvivenza e nella salute infantile.

In questa seconda parte dedicata alle peculiari proprietà del latte umano desideriamo focalizzarci sulla sua attività antiossidante e, ove possibile e in virtù dei dati presenti in letteratura, fare specifica menzione delle molecole presenti in esso che possiedono tale proprietà.

I radicali liberi (RL) sono composti chimici molto instabili che si formano normalmente all'interno dell'organismo durante gli ordinari processi biochimici di ossidazione metabolica per la produzione di energia, ma a renderli così dannosi e reattivi è la presenza di uno o più elettroni spaiati nell'orbitale elettronico più esterno a livello atomico.

Lo stress ossidativo è una condizione associata all'insorgenza di numerose patologie, come risultato del danno biologico causato principalmente dell'eccessiva produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS, Reactive Oxygen Species) che sono quelle più pericolose : siamo esposti ai radicali liberi a causa di fattori ambientali quali fumo, inquinamento, raggi UV, scorretta alimentazione, stress, eccessivo consumo di alcol, esposizione a prodotti chimici tossici sia sintetici che presenti in natura (tossine vegetali e pesticidi), esercizi fisici molto faticosi, abuso nell’assunzione di farmaci e antibiotici.

Il nostro organismo riesce a tenere sotto controllo l'attività dei radicali liberi attraverso speciali sostanze antiossidanti endogene (sintetizzate autonomamente) ed esogene (presenti negli alimenti) che legano gli elettroni spaiati evitando quelle reazioni a catena che inducono i danni citati, che insieme costituiscono uno scudo difensivo antiossidante.

Quando si parla di stress ossidativo nel neonato bisogna annoverare i diversi fattori che ne sono responsabili e in primis è l’evento stesso della nascita, in quanto comporta il passaggio da uno stato di ossigenazione fetale (PaO2 30-40 torr) ad un’ossigenazione adulta (PaO2 60-70 torr). Inoltre il feto e il neonato hanno un sistema antiossidante ancora immaturo e lo stress ossidativo  può facilmente espandersi attivando dannosi processi cellulari.

Come appena detto, sappiamo essere molte le sostanze antiossidanti di cui godere e, per convenzione e praticità, tendiamo a suddividerle in antiossidanti endogeni, che rinveniamo nel nostro organismo, di nostra sintesi, e quelli esogeni che necessariamente dobbiamo introdurre dall’esterno tramite l’alimentazione o con una  mirata supplementazione.

L'organismo ha sviluppato numerosi meccanismi per proteggersi dagli effetti dannosi dei radicali liberi : esistono per esempio alcuni enzimi in grado di decomporre e sequestrare gli agenti ossidanti. Tra questi antiossidanti endogeni ricordiamo la superossido-dismutasi (SOD), la catalasi (CAT), la glutatione-perossidasi (GPx), la glutatione reduttasi (GR), la glutatione S-transferasi (GST) e l'antiossidante più efficace ovvero il Glutatione (sigla come GSH,  la forma ridotta attiva), la cui integrazione avviene tramite uno degli amminoacidi precursori, ovvero l'N-acetil cisteina ; il glutatione interagisce con il Selenio, oligoelemento che funge da centro bioattivo nell’enzima glutatione–perossidasi. Comunque la cellula ha a disposizione ulteriori meccanismi di difesa nel caso la funzione degli antiossidanti endogeni non risulti sufficiente.

Ma adesso vediamo come il latte materno umano (siglato come LMU o semplicemente LM) può esplicare tale azione. Oltre ai composti nutrizionali citati e tra quelli più comunemente indicati, come per esempio la vitamina E (alfa-tocoferolo) che rappresenta un potentissimo antiossidante, il LMU contiene anche degli importanti “componenti bioattivi” sopra menzionati, cioè composti che non svolgono un effetto nutrizionale diretto ma che sviluppano un’azione regolatrice e tra queste figurano le proteine regolatrici e di difesa, come menzionato all’inizio del presente articolo.

Tali proteine sono adatte ad agire in maniera specifica nel sistema digerente del neonato, sono presenti nel latte materno in quantità inversamente proporzionale alle capacità produttive del bambino e sono in grado di diminuire gradualmente nel tempo man mano che aumentano le difese del bambino stesso, cioè intorno ai 6 mesi di vita.

Inoltre le proteine che costituiscono il latte materno sono composte dal 60% dal siero di latte e dal 40% di caseina..

In realtà la proteina del siero non è una singola proteina, ma è composta da diverse frazioni proteiche, ciascuna delle quali offre i propri benefici.

Le principali frazioni proteiche del siero di latte sono: β-lattoglobuline (~65%); α-lattoalbumine (~ 25%); siero- albumine (~ 8%); le frazioni minori, che sono solubili nella loro forma nativa, sono: Lattoferrina, Immunoglobuline, Glicomacropeptidi, Lattoperossidasi, Lisozima.

La Lattoferrina è una proteina presente nel latte materno e tra le sue molteplici funzioni vi è l’azione antiossidante (difatti 1 mg/ml di Lattoferrina inibisce la formazione del 48% del numero di radicali perossido, specie reattive dell’ossigeno molto pericolose) con un imponente effetto antitumorale osservato in vitro. Non solo, questa agisce anche da: stimolo del sistema immunitario del neonato, disintossicazione intestinale, ha un azione antibatterica, antifungina e antivirale; svolge una funzione probiotica stimolando lo sviluppo della flora intestinale dominata dal bacillo Bifidus e inibendo lo sviluppo della flora patogena; regola il transito intestinale impedendo la diarrea e la costipazione; combatte la comparsa dell'eritema da pannolino e agisce sull'assorbimento al trasporto ed all'utilizzo del Fe.

Il Glutatione (L-glutatione o gamma-glutamilcisteinilglicina, è un tripeptide ovvero molecola costituita dall’unione di tre aminoacidi) e come prima ricordato è il più influente e potente antiossidante, tanto è che sono oltre 25 mila gli studi scientifici pubblicati che comprovano tale considerevole ruolo e  da sempre citato come tra le molecole in primis nella lotta contro l’invecchiamento, la cui azione avviene attraverso due vie: l’intestino ed il sistema circolatorio e anche attraverso molteplici meccanismi d’azione.

Abbiamo ricordato come insieme con il selenio esso forma l'enzima glutatione-perossidasi che ha sempre una funzione antiossidante potente a livello intracellulare; ha inoltre una grande capacità purificante grazie alla sua facoltà di chelare (chelaggio = capacità di un elemento di legarsi ad un'altro) i metalli pesanti e tossici quali piombo, cadmio, mercurio ed alluminio  che trasporta via dal corpo eliminandoli ed evitando la formazione di sostanze che possano causare un “danno radicalico”.

Per di più, il glutatione elimina i radicali liberi che si formano dalla perossidazione dei lipidi che causano la rottura di certe membrane e hanno un impatto negativo sugli acidi nucleici  DNA ed RNA, con la conseguenza di determinare distorsioni cellulari e disfunzioni biochimiche. Il glutatione, inoltre, impedisce che i radicali liberi si leghino alle proteine fibrose del corpo, evitando così l'indurimento e il restringimento del collagene con la risultante insorgenza rughe, mancanza di elasticità nelle arterie,etc. .

Le Siero-albumine sono rintracciabili in piccole quantità nel LM ma rivestono la loro importanza grazie all’elevato contenuto di precursori del glutatione, mimando in tal modo la loro azione antiossidante.

Un altro componente importante nel latte materno è la Glicina, un aminoacido che interviene nella sintesi di NAC o N-acetilcisteina che è, a sua volta, un precursore del Glutatione in quanto viene utilizzata dall'organismo per ricavarne Cisteina; dunque la NAC, unitamente alla Glicina, interviene nel sostenere, previa la sintesi di Glutatione, l’azione antiossidante principale presente nel latte materno.

In uno studio del 2016 (si veda rif bibl. 1circa è stato valutato il ruolo dei nutrienti del latte materno e in particolare gli ingredienti bioattivi che svolgono un ruolo importante nella crescita e nello sviluppo del neonato. Tra questi, un importante nutriente e ingrediente bioattivo del latte umano è L-triptofano, un amminoacido aromatico essenziale per la sintesi proteica e come precursore di biomolecole chiave quali la serotonina, la melatonina, la triptamina, la niacina ed altre ancora. Lo scopo dello studio era quello di valutare le proprietà antiossidanti, antiinfiammatorie e antiproliferative del triptofano isolato dall’idrolisi enzimatica dal latte materno e i suoi metaboliti per valutarne gli effetti.

Dai risultati dello studio è emerso che il triptofano dal latte umano presentava una capacità di assorbimento dei radicali liberi dell’ossigeno profondamente elevata; inoltre è emerso che una bassa concentrazione di L-triptofano (10-25 μg/mL) ha inibito quasi il 25% della crescita cellulare. Dunque lo studio suggeriva che il triptofano presente nel latte materno e i suoi metaboliti possiedono forti proprietà antiossidanti e anche buone capacità antiproliferative.
Tali effetti potrebbero svolgere un ruolo significativo nel regolare la proliferazione cellulare e la crescita delle cellule tumorali umane in un modo dipendente dalla concentrazione.

Da un altro studio nel 2014 (Vitamins, fatty acids, and antioxidant capacity stability during storage of freeze-dried human milk rif bibl. 3 ) sono emersi altri importanti nutrienti presenti nel LM che esplicano importantissime funzione antiossidanti tra cui la vitamina C, i tocoferoli, la capacità antiossidante totale e la composizione degli acidi grassi. Ma oltre le più comuni, come le vitamine e gli acidi grassi appena esposti, è possibile beneficiare di altre preziose molecole presenti naturalmente nel LM, quali il Coenzima Q10 (CoQ10 ).

Difatti in un altro studio (Coenzyme Q concentration and total antioxidant capacity of human milk at different stages of lactation in mothers of preterm and full-term infants, rif bibl. 4 ) sono state valutate trenta donne che allattavano al seno e tra queste sono state analizzate le capacità antiossidanti del Coenzima Q, α-, γ- e δ-tocoferolo e gli acidi grassi. Il Coenzima Q10 è stato riscontrato essere presente a concentrazioni più elevate nel colostro (0,81 ± 0,06 vs 0,50 ± 0,05 μmol/l) e nel latte di transizione (0,75 ± 0,06 vs 0,45 ± 0,05 μmol / l) nel gruppo del periodo portato a termine contro il gruppo pre-termine ma allo stesso tempo la capacità totale antiossidante è risultata comunque simile, così come sono risultate imponenti le capacità antiossidanti di α- e γ-tocoferolo e degli acidi grassi.

Un anno dopo, nel 2015, è stato condotto uno studio il cui obiettivo era quello di confrontare i livelli di interleuchina-10 (IL-10) e le relative capacità antiossidanti totali (TAC) dopo lo stoccaggio del latte materno, sia nel colostro che nel latte maturo e prematuro e analizzando i relativi livelli nelle diverse settimane gestazionali. Dai risultati è emerso che il colostro fresco e il latte maturo riportavano simili livelli di IL-10. I livelli di TAC del colostro fresco delle madri a termine erano più alti del latte maturo, mentre il latte maturo delle madri premature aveva livelli di TAC più elevati rispetto a quelli delle madri a lungo termine.

Alcuni anni prima, nel 2009, nell’analizzare la capacità antiossidanti del latte materno (colostro, maturo e di transizione) si è visto come un’alimentazione differente, e dunque più sana con un maggiore apporto di vitamine durante la gravidanza e l’allattamento, sia in grado di influenzare la capacità totale antiossidante del LM. In particolare è stata determinata la capacità di assorbanza del radicale ossigeno (ORAC) in 29 donne che allattavano al seno e correlandola al loro stile alimentare. I risultati dello studio hanno evidenziato che i valori medi di ORAC del latte maturo erano leggermente inferiori a quelli del colostro e del latte di transizione, ma la capacità antiossidante totale del latte materno nelle diverse donne era legata ad una diversa assunzione di molecole antiossidanti inadeguate e dunque come l’alimentazione della donna durante la gravidanza e l’allattamento influiscono in maniera importante sulla capacità antiossidante del LM prodotto.

Infine, proprio di recente, è stato portato a termine un imponente studio svolto presso l’istituto di sicurezza sociale messicana, La Paz, Baja California, nel 2017, dal titolo “Danno ossidativo alle proteine legate ai metalli e alle difese antiossidanti nel latte maternoSecondo tale studio l'integrità e la funzione delle proteine nel latte materno è influenzata dalla presenza di molecole pro-ossidanti, come i metalli e gli elementi traccia. I composti carbonilici delle proteine sono prodotti principalmente a seguito dell’ossidazione delle catene laterali di aminoacidi, in cui sono stati registrati 450 siti con alta probabilità di carbonilazione e questo processo irreversibile è di solito il risultato dell'interazione dei metalli con la specie dell’ossigeno reattivo (ROS).

Come anticipato prima, la produzione di ROS viene effettuata naturalmente come risultato del metabolismo cellulare aerobico, ma può aumentare in presenza di alcuni elementi, come il piombo (Pb) e il cadmio (Cd), presenti anche nel latte materno che, al contatto con i ROS, possono generare le reazioni di Haber-Weiss e Fenton con produzione di nuovi radicali e innescare una reazione a catena che promuove l'ossidazione molecolare. Tuttavia lo studio rivela che nel LM sono rinvenibili molte sostanze con azione antiossidante in grado di contrastare i danni ossidativi alle proteine e ad altre molecole funzionali, grazie ai principali enzimi antiossidanti cellulari in esso presenti prima ricordati e il Glutatione (GSH). Oltretutto, come anticipato, il latte materno contiene adeguate quantità di selenio (Se), un microelemento necessario per importanti enzimi antiossidanti, definibili appunto come molecole Se-dipendenti, compresi la glutatione-perossidasi (GPx) e la glutatione reduttasi.

Fra le possibili terapie antiossidanti, in alcuni studi, si è visto che la luteina, un composto appartenente alla famiglia dei carotenoidi, possa rappresentare un’importante strategia antiossidante se assunta con la dieta. Si è visto, difatti, come in una donna con una alimentazione varia ed un apporto adeguato di luteina questa si può rinvenire nel LM e agire da antiossidante per il neonato.  (studio dal titolo“Lutein: antioxidant functional nutrient - review of its use in newborns”) . E’ risultato quindi che la Luteina rintracciata nel plasma della gestante/nutrice, nel cordone ombelicale e nel latte materno, è strettamente collegata all’introito che avviene attraverso la nutrizione. La concentrazione di Luteina risulta maggiore nel colostro rispetto al latte maturo, anche a parità di introiti con la dieta, e questo ulteriore risultato valida la sua secrezione attiva e la funzione protettiva sin dalle prime ore di vita.

 

Conclusioni

L’importanza dei sistemi antiossidanti, fin dai primi anni di vita, risiede nel fatto che il feto e il neonato hanno un sistema antiossidante ancora immaturo e lo stress ossidativo può facilmente svilupparsi, attivando processi cellulari dannosi. Pertanto la riduzione della produzione di RL ed il ripristino dell’equilibrio della bilancia ossidativa è uno degli obiettivi della moderna medicina perinatale. Non è un caso se nella dichiarazione del 2005 da parte delle più autorevoli società pediatriche Italiane (SIP, SIN, SICUPP, SIGENP), congiuntamente con l’OMS, hanno riconosciuto l'allattamento al seno come l’alimentazione ideale per il neonato dati gli innumerevoli vantaggi rinvenuti, a breve e lungo termine, sia per madre che per il neonato e tanto più per le innumerevoli proprietà antiossidanti del medesimo. Ragion per cui le Società Pediatriche Italiane indicano come obiettivo auspicabile l’allattamento al seno esclusivo per circa 6 mesi (se il bambino cresce correttamente secondo grafici di crescita OMS) e l'alimentazione complementare all’allattamento, che non dovrebbe avvenire prima dei 6 mesi, come strategia nutrizionale che si prefigge l’obbiettivo di prevenire l’insorgenza di allergie e/o la celiachia.

Il consiglio che ci sentiamo dare alle neo-mamme è quello di curare la qualità nutrizionale, di prestare attenzione alla propria alimentazione sia durante la fase gestazionale (come strumento preventivo all’insorgenza delle comunicable disaese) che durante l’allattamento e non solo perché il fabbisogno calorico sia maggiore ma, oltre alla quantità, quello su cui bisogna soffermarsi è la qualità nutrizionale. In tale contesto risulta essenziale certamente l’apporto di macronutrienti, ma lo è altrettanto l’apporto di vitamine, minerali e antiossidanti ottimali che diventano poi veicolo di trasmissione attraverso il LM ai neonati garantendo a questi la maggiore protezione cellulare di cui necessitano. 

 

Bibliografia

  1. Nayak BNButtar HS.J. Evaluation of the antioxidant properties of tryptophan and its metabolites in in vitro assay. J Complement Integr Med. 2016 Jun 1;13(2):129-36.
  2. Aksu T, Atalay Y, Türkyılmaz C, Gülbahar Ö, Hirfanoğlu IM, Demirel N, Önal E, Ergenekon E, Koç E.The effects of breast milk storage and freezing procedure on interleukine-10 levels and total antioxidant activity. J Matern Fetal Neonatal Med. 2015;28(15):1799-802.
  3. Blanca Lozano, Ana Isabel Castellote, Rosa Montes & M. Carmen López-Sabater. Vitamins, fatty acids, and antioxidant capacity stability during storage of freeze-dried human milk; Int J Food Sci Nutr. 2014 Sep;65(6):703-7
  4. José L. Quiles, Julio J. Ochoa, M. Carmen Ramirez-Tortosa, Javier Linde, Stefano Bompadre, Maurizio Battino,  show al.  Coenzyme Q concentration and total antioxidant capacity of human milk at different stages of lactation in mothers of preterm and full-term infants Free Radic Res. 2006 Feb;40(2):199-206..
  5. A. Alberti-Fidanza, G. Burini & G. Perriello. Total antioxidant capacity of colostrum, and transitional and mature human milk; J Matern Fetal Neonatal Med. 2002 Apr;11(4):275-9.
  6. Hardy G, Hardy I. Selenium: The Se-XY nutraceutical. Nutrition  2004;20: 590-3.
  7. Halliwell B, Gutteridge J. Free radicals in biology and medicine; 2007.
  8. Sohal R.S., Allen R.G.: Relationship between oxygen metabolism, aging and development. Adv. Free Radical. Biol. Med.; 2, 117-160, 1986.
  9.  McIntyre T.M., Curthoys N.P.: The interorgan metabolism of glutathioneInt. J. Biochem., 12, 545-551, 1980.
  10. Kobata R, Tsukahara H, Ohshima Y, Ohta N, Tokuriki S, Tamura S, Mayumi M. High levels of growth factors in human breast milk. Early human development. 2008; 84(1):67–69.
  11. Patki S, Patki U, Patil R, Indumathi S, Kaingade P, Bulbule A, Nikam A, Pishte A. Comparison of the levels of the growth factors in umbilical cord serum and human milk and its clinical significanceCytokine. 2012; 59(2):305–308.
  12. Loui A, Eilers E, Strauss E, Pohl-Schickinger A, Obladen M, Koehne P. Vascular endothelial growth factor (VEGF) and soluble VEGF Receptor 1 (Sflt-1) levels in early and mature human milk from mothers of preterm versus term infantsJ Hum. Lact. 2012
  13.  Dormandy T.L.: An approach to free radicalsLancet, 29, 1010-1014, 1983.  
  14. Chaudiere, J. and Tappel, A.L. (1983). Purification and characterization of selenium-glutathione peroxidase from hamster liver Arch. Biochem. Bophys. 226: 448–457.
  15. Grossmann, A. and Wendel, A. (1983). Non-reactivity of the selenoenzyme glutathione peroxidase with enzymatically hydroperoxidized phospholipids Eur. J. Biochem. 135: 549–552.
  16. Zielińska MAWesołowska APawlus BHamułka. J Health Effects of Carotenoids during Pregnancy and Lactation Nutrients. 2017 Aug 4;9(

 

 

Autori: Prof. Mauro Miceli, Dott.ssa Hilary di Sibio

 

Dott.ssa Hilary Di Sibio, Biologa Nutrizionista
Specializzata in Alimentazione e Nutrizione Umana
Docente in Nutrizione in Gravidanza, Allattamento e Pediatrica (SIFA)
Docente in Nutrizione Sportiva (Accademia Italiana Fitness)
Ceo del sito www.dimagrirecongusto.it
email: disibio.hilary@gmail.com

Ritratto di Mauro Miceli

Posted by Mauro Miceli

Nato a Firenze il 14.03.1955, dopo gli studi superiori consegue la laurea presso la Facoltà di Farmacia con indirizzo in Chimica Farmaceutica; successivamente  entra alla Facoltà di Medicina come interno presso l’Istituto di Farmacologia e Tossicologia dell’Università di Firenze dove consegue la Specializzazione post-laurea in Farmacologia. Prosegue quindi gli studi per il conseguimento della  laurea in Scienze Biologiche e successivamente consegue la seconda Specializzazione  in Biochimica Clinica presso l’Università di Pisa con una tesi sperimentale  pubblicata su rivista internazionale.
E’ coautore di circa 30 pubblicazioni scientifiche indicizzate su PubMed con un valido impact factor, oltre a numerosi comunicazioni a vari congressi scientifici.  
Dagli anni 80’ insegna dapprima presso le Scuole Sanitarie della Regione Toscana e successivamente, dal 2003 a tutt’oggi, ricopre l’incarico di docenza presso il Corso di Laurea in Tecniche di Laboratorio Bio-Medico dell’Università di Firenze dove insegna al corso integrato di Scienze e Tecniche della Medicina di Laboratorio e Laboratorio I. 
Si occupa da molti anni di Fitoterapia, Alimentazione Funzionale e Nutraceutica e concepisce la docenza come una vera missione per la corretta diffusione della cultura scientifica. 
Sito web del Dott. Mauro Miceli - Email 
biokimia2001@yahoo.it

La Newsletter di Mammeonline
mammeonlineLa community di Mammeonline

Cuciniamo: blog di ricette e racconti in cucina