Nuove Evidenze Sugli Effetti Protettivi Dell’Esperidina Delle Arance

Da molto tempo gli agrumi, e in particolare le arance, sono oggetto di studio da parte di medici e nutrizionisti che hanno centrato la loro attenzione soprattutto sul significativo contenuto di acido ascorbico (Vit. C). Proprio gli studi sulle funzioni biologiche della vitamina C hanno portato alla individuazione di una serie di composti, denominati “bioflavonoidi” capaci di agire in sinergia con la vitamina C favorendone l’assorbimento da parte dell’organismo. A questa scoperta si pervenne osservando la maggior efficacia dei preparati grezzi di acido ascorbico ottenuti dagli agrumi, rispetto alla vitamina C pura, nel contrastare i disturbi del circuito capillare, e da allora si sono individuate diverse molecole appartenenti al gruppo dei bioflavonoidi, accomunati dal derivare strutturalmente dal nucleo fondamentale del flavone. Negli ultimi anni, però, le evidenze crescenti del legame positivo che correla il consumo di arance a un migliorato stato di salute hanno spinto ad allargare il campo di osservazione sui bioflavonoidi e sulla possibilità che giochino un proprio e specifico ruolo funzionale al benessere, al di là dell’agire come cofattori vitaminici.  Da molto tempo gli agrumi, e in particolare le arance, sono oggetto di studio da parte di medici e nutrizionisti che hanno centrato la loro attenzione soprattutto sul significativo contenuto di acido ascorbico (Vit. C). Proprio gli studi sulle funzioni biologiche della vitamina C hanno portato alla individuazione di una serie di composti, denominati “bioflavonoidi” capaci di agire in sinergia con la vitamina C favorendone l’assorbimento da parte dell’organismo. A questa scoperta si pervenne osservando la maggior efficacia dei preparati grezzi di acido ascorbico ottenuti dagli agrumi, rispetto alla vitamina C pura, nel contrastare i disturbi del circuito capillare, e da allora si sono individuate diverse molecole appartenenti al gruppo dei bioflavonoidi, accomunati dal derivare strutturalmente dal nucleo fondamentale del flavone. Negli ultimi anni, però, le evidenze crescenti del legame positivo che correla il consumo di arance a un migliorato stato di salute hanno spinto ad allargare il campo di osservazione sui bioflavonoidi e sulla possibilità che giochino un proprio e specifico ruolo funzionale al benessere, al di là dell’agire come cofattori vitaminici.  

L’ESPERIDINA, UNA NUOVA PROSPETTIVA 

È emerso così con particolare forza il ruolo dell’esperidina, un bioflavonoide appartenente al sottogruppo dei flavanoni, che si trova quasi esclusivamente negli agrumi e che, per le sue proprietà, modifica l’ottica con cui si guarda in genere a questi frutti. Strutturalmente l’esperidina è costituita da una parte zuccherina, il disaccaride rutinosio, legata al flavanone esperetina e si trova localizzata soprattutto nella buccia delle arance e nell’albedo (la parte spugnosa bianca immediatamente sottostante). Proprio per la sua particolare localizzazione in parti del frutto che vengono usualmente eliminate nel consumo domestico, è nel succo 100% d’arancia spremuto industrialmente che si rilevano le maggiori quantità di esperidina, al punto da poter collocare il consumo di questa bevanda in una prospettiva nuova, favorevole alla prevenzione di una serie diversificata di patologie e al mantenimento dello stato di benessere. Sono molti, infatti, gli studi, sia in vitro sia in vivo, che hanno visto protagonista l’esperidina indicandola come responsabile di una diversificata serie di azioni con effetti positivi sul benessere generale e specifici nel caso di alcune particolari condizioni fisiologiche o anche patologiche. 

L’ESPERIDINA E IL METABOLISMO DEL GLUCOSIO 

Il consumo elevato di zuccheri semplici nella dieta attuale è considerato un fattore che predispone a un maggior rischio di sovrappeso, obesità e patologie metaboliche di diverso genere. Con riferimento al metabolismo del glucosio, l'esperidina sembra svolgere un duplice ruolo positivo, da un lato riducendo l'assorbimento di questo zucchero a livello dell’intestino e dall’altro stimolando la secrezione di insulina e favorendo di conseguenza il trasporto di glucosio nelle cellule. Di particolare interesse a questo proposito è un recentissimo lavoro condotto da Kerimi et al.[1] che ha esaminato gli effetti del succo d’arancia sull’assorbimento intestinale dello zucchero. In vitro un succo con alti livelli di esperidina ha attenuato significativamente il trasferimento del glucosio marcato con C14 attraverso monostrati cellulari in cui era coinvolto il trasportatore di zucchero GLUT2 (non sodio dipendente). Sono stati poi condotti tre interventi cross-over separati, ciascuno su 10 volontari sani, utilizzando succo d'arancia con diverse quantità di esperidina aggiunta, e acqua come liquido di controllo. Sono state somministrate quantità equivalenti di glucosio, fruttosio, saccarosio, acido citrico e ascorbato ed è risultato evidente come l'esperidina possa modulare la risposta glicemica prandiale del succo d'arancia mediante parziale inibizione dei trasportatori del glucosio intestinale. 

L’AZIONE ANTIOSSIDANTE DELL’ESPERIDINA 

Decisamente importante poi è l’azione antiossidante dell’esperidina, rilevata sia in vitro sia in studi clinici, che hanno portato a ipotizzare come l'esperidina presente nel succo d’arancia possa aumentare sensibilmente l'attività antiossidante plasmatica. Di particolare significato è un recente studio di Homayouni F et al.[2], svolto nel 2017 su pazienti affetti da diabete di tipo 2, particolarmente sensibili allo stress ossidativo, con lo scopo di valutare gli effetti della supplementazione dietetica di esperidina sui parametri glicemici, sul danno ossidativo a carico del DNA e sulla perossidazione lipidica. Lo studio ha coinvolto 64 pazienti con diabete di tipo 2, divisi in due gruppi: per un periodo di 6 settimane, a un gruppo sono stati somministrati 500 mg/die di esperidina, all’altro capsule di placebo. Per la verifica dei parametri glicemici si è valutata la presenza di fruttosamina sierica, si è poi registrata la capacità antiossidante totale (TAC), e si sono misurate la presenza di 8-idrossidiossiguanosina (8-OHDG), come indicatore di danni al DNA, e della malondialdeide (MDA), come indicatore di stress ossidativo. Nel gruppo con dieta supplementata con esperidina, si sono osservati valori significativamente migliori di tutti i parametri considerati, rispetto al gruppo di controllo. 

L’AZIONE ANTINFIAMMATORIA DELL’ESPERIDINA 

Oltre ad agire come antiossidante, l’esperidina ha dimostrato di poter esercitare anche un effetto antinfiammatorio, per esempio contribuendo direttamente ai profili antinfiammatori genomici nel siero umano. Su questo hanno lavorato già nel 2011 Milenkovic, et al.[8] con l’intento di sondare l'effetto di consumo quotidiano di succo d'arancia sul profilo di espressione genica dei leucociti in volontari sani e valutare in che misura l'esperidina sia coinvolta nell'eventuale effetto del succo d'arancia. Dieci volontari hanno partecipato a uno studio randomizzato, controllato e crossover; alternando i consumi in tre periodi di 4 settimane. Hanno bevuto ogni giorno: 500 ml di succo d'arancia, 500 ml di bevanda di controllo più esperidina, 500 ml di bevanda controllo e placebo. Si è osservato che il succo d'arancia e il consumo di esperidina hanno influenzato significativamente l'espressione genica dei leucociti. Nello specifico, il consumo di succo d'arancia ha indotto cambiamenti nell’espressione di 3.422 geni, mentre l'assunzione di esperidina ha modulato l'espressione di 1.819 geni. Comparando l’espressione genica influenzata dal succo d'arancia con quella influenzata dall’esperidina, si è osservato che avevano in comune la regolazione di 1.582 geni, molti dei quali implicati in chemiotassi, adesione, infiltrazione e trasporto lipidico. I risultati dello studio dimostrano che il consumo regolare di succo d'arancia per 4 settimane altera positivamente l'espressione genica dei leucociti a profilo anti-infiammatorio e anti-aterogeno, e che l'esperidina mostra un ruolo rilevante nell'effetto genomico di questa bevanda. 

GLI EFFETTI DELL’AZIONE ANTIOSSIDANTE E ANTINFIAMMATORIA DELL’ESPERIDINA SULLA SALUTE UMANA 

È oggi accertato che il danno ossidativo e l’infiammazione cronica siano concause importanti di malattie a carico di diversi organi e apparati, e si tende a ricondurre almeno in parte proprio alle capacità antiossidanti e antinfiammatorie dell’esperidina l’azione favorevole che sembra esercitare nei confronti di diverse condizioni patologiche. Nel 2015, Parhiz H et al.[10] hanno pubblicato un’accurata revisione degli studi svolti (in vitro e in vivo) per chiarire i meccanismi d’azione dell’esperidina, sulla base delle proprietà antitumorali, antinfiammatorie, neuroprotettive e antiossidanti che questo composto sembra possedere. A proposito degli effetti antinfiammatori dell’esperidina, molti studi portano a ritenere che agisca positivamente sulla regolazione dei macrofagi sovra-attivati e sulla funzione dei linfociti T disfunzionali. La forma metabolizzata dell’esperidina ha anche dimostrato attività antiallergiche. Peraltro, nonostante la forte attività immunomodulatrice mostrata dall’esperidina nei modelli sperimentali di patologie, essa non sembra influenzare la popolazione sana allo stesso modo, e il suo consumo non causa una risposta immunitaria inappropriata nelle persone sane. 

ESPERIDINA E FUNZIONE COGNITIVA 

A proposito delle diverse attività biologiche dell’esperidina, sono di particolare interesse gli studi clinici che evidenziano una sua influenza positiva sulla funzione cognitiva e sui disturbi neurologici e psichiatrici. Uno studio di tipo crossover, in doppio cieco, randomizzato, condotto nel 2015 da Kean et al[9]., ha valutato gli effetti sulla funzione cognitiva della somministrazione quotidiana per 8 settimane di succo d’arancia ricco di flavanone a 37 anziani sani (età media: 67 anni), confrontandoli con gli effetti della somministrazione per lo stesso tempo (dopo un washout di 4 settimane), di una uguale quantità di bevanda a basso contenuto di flavanone. La funzione cognitiva è stata valutata all’inizio e alla fine delle somministrazioni utilizzando test convalidati standardizzati e il risultato ha indicato che la funzione cognitiva globale è significativamente migliorata dopo otto settimane di succo ricco di flavanone rispetto allo stesso periodo di consumo della bevanda che ne era povera. 

GLI EFFETTI CARDIOPROTETTIVI DELL’ESPERIDINA 

Oggetto di continuo approfondimento sono poi gli effetti cardioprotettivi dell’esperidina. Ormai da tempo si sono accumulate evidenze rispetto all’effetto che ha sull’uomo l’assunzione di alcuni alimenti ricchi di polifenoli capaci di influenzare positivamente la presenza di numerosi marcatori intermedi per malattie cardiovascolari; peraltro, non c’è sempre la certezza che l’azione di questi alimenti possa essere specificamente correlata ai polifenoli. Anche per questo, Morand C et al.[6] hanno voluto studiare nel 2011 l'effetto del succo d'arancia e dell’esperidina sulla reattività microvascolare, sulla pressione sanguigna e sui biomarcatori del rischio cardiovascolare, attraverso studi di intervento con misurazioni regolari a digiuno e postprandiali. 24 uomini in buona salute, di età compresa tra i 50 e i 65 anni, in moderato sovrappeso, sono stati coinvolti in uno studio randomizzato, controllato e crossover. Durante i tre periodi, di quattro settimane ciascuno, in cui si è articolato lo studio, i volontari hanno consumato quotidianamente 500 ml di succo d'arancia, 500 ml di bevanda di controllo più esperidina o 500 ml di bevanda di controllo più placebo. Tutte le misurazioni e le raccolte di sangue sono state eseguite in soggetti a digiuno al mattino, dopo il riposo notturno, prima e dopo i periodi di trattamento di quattro settimane. Le misurazioni post prandiali sono state condotte nelle fasi iniziali di ogni periodo di trattamento. I risultati hanno evidenziato che la pressione arteriosa diastolica era significativamente inferiore dopo il consumo per quattro settimane di succo d'arancia o di bevanda di controllo con esperidina, rispetto al consumo di bevanda di controllo con placebo, mentre la reattività microvascolare correlata all'endotelio non era significativamente influenzata quando misurata dopo un digiuno notturno. Tuttavia, sia il succo d'arancia che l'ingestione di bevanda di controllo con esperidina hanno significativamente migliorato la riattivazione endoteliale microvascolare postprandiale, rispetto alla bevanda con placebo quando misurati al picco della concentrazione di esperetina plasmatica. In conclusione, negli uomini sani, di mezza età, moderatamente sovrappeso, il succo d'arancia riduce la pressione arteriosa diastolica quando venga consumato con regolarità e aumenta la reattività microvascolare endotelio-dipendente dopo i pasti. Lo studio suggerisce che l'esperidina potrebbe essere causalmente collegata all'effetto benefico del succo d'arancia. Sempre in relazione agli effetti cardioprotettivi dell’esperidina esistono inoltre indicazioni, peraltro da approfondire, che questo flavonone abbassi il colesterolo totale e il colesterolo LDL. 

I SUCCHI D’ARANCIA 100% COME FONTE PRIVILEGIATA DI ESPERIDINA 

 Nella spremitura domestica, la pressione limitata a cui viene sottoposta l’arancia riduce l’estrazione dell’esperidina quasi esclusivamente a quella presente naturalmente nel succo, mentre non consente di estrarla efficacemente dalle parti del frutto che ne sono più ricche: la buccia e l’albedo (la parte spugnosa bianca immediatamente sottostante). Al contrario, i processi di spremitura industriale consentono di ottenere dall’arancia un succo decisamente più ricco di composti fenolici, inclusa l’esperidina, oltre che di vitamina C, come hanno dimostrato le sperimentazioni condotte da Gil-Izquierdo A et al.[3] che, mettendo a confronto i risultati della spremitura industriale con quelli della spremitura manuale, hanno evidenziato come la prima permetta di ottenere un succo più ricco del 22% dei fenoli. Con specifico riguardo all’esperidina, è da osservare che, comparando l’assunzione di uguali quantità di succhi 100% d’arancia di produzione industriale e di spremute d’arancia appena fatte, la quota di esperidina assorbita dai succhi 100% si è rivelata mediamente 3,3 volte superiore a quella delle spremute, in accordo con alcuni studi che hanno messo a confronto il consumo di arance fresche, con quello di succo d’arancia di produzione industriale. 

LA BIODISPONIBILITÀ DELL’ESPERIDINA NEL SUCCO D’ARANCIA 

Naturalmente, nello studio dei componenti bioattivi contenuti negli alimenti, un fattore di grande importanza, oltre alla quantità presente, è la valutazione della loro biodisponibilità, affinché si individui il modo di garantirne una presenza sufficiente nella dieta. Nel caso dell’esperidina, gli studi scientifici indicano che quella contenuta nel succo 100% d’arancia di produzione industriale ha una buona biodisponibilità e può essere assorbita dall'organismo in misura elevata. Per studiare la biodisponibilità del succo d’arancia nell’uomo, Franke AA et al.[4] hanno somministrato quotidianamente 236 ml di succo d'arancia a sette femmine sane e sei maschi inserendo la bevanda nella loro dieta normale. Hanno consumato così ogni giorno 256 mg di vitamina C, 229 mg di esperidina, 6 mg di carotenoidi (principalmente luteine e criptoxantine) e 0,16 mg di folato. Misurando dopo tre settimane la concentrazione plasmatica del flavanone, si è riscontrata una sua presenza 8 volte maggiore rispetto all’inizio dell’intervento. I flavanoni sono stati escreti attraverso l’urina 9 volte più alla fine dell'intervento, ma sono ritornati al livello basale di inizio intervento due giorni dopo il completamento dello studio. Anche Pereira-Caro G et al.[5] nel 2014 hanno valutato la biodisponibilità dei polifenoli assunti con i succhi di arancia monitorando i metaboliti dei flavanoni urinari e i cataboliti ad anello prodotti dall'azione del microbiota del colon. Nello studio, dodici volontari (6 uomini e 6 donne) hanno consumato una dieta povera di polifenoli per 2 giorni, prima di bere 250 ml di succo d'arancia che conteneva 584 mmoli di polifenoli di cui 537 mmoli erano flavononi; dopo un washout di 2 settimane, la procedura è stata ripetuta somministrando una bevanda placebo al posto del succo d’arancia. Dopo ogni somministrazione l'urina raccolta per un periodo di 24 ore è stata analizzata qualitativamente e quantitativamente: dopo l'assunzione di succo d'arancia sono stati identificati e quantificati un totale di 14 metaboliti nelle urine constatando che l'escrezione urinaria complessiva dei metaboliti di flavanone corrispondeva al 16% dell'assunzione delle 584 mmoli di polifenoli. L'analisi qualitativa ha rivelato che anche 8 cataboliti urinari erano escreti in quantità significativamente più elevate dopo il consumo di succo d'arancia. Questi cataboliti erano acidi aromatici originati dalla scomposizione nel colon dei polifenoli del succo di arancia a opera del microbiota. Questi cataboliti sono stati escreti in quantità superiore all’80% dell'assunzione di polifenoli, il che se si considera l’escrezione del 16% dei metaboliti, porta l’escrezione urinaria complessiva al 100% dell'assunzione, a dimostrazione dell’elevata biodisponibilità dei flavononi presenti nel succo d’arancia.     


Dr. Giorgio Donegani, Tecnologo alimentare Consigliere OTALL

Bibliografia

[1] Kerimi et al. (2019): Effect of the flavonoid hesperidin on glucose and fructose transport, sucrase activity and glycaemic response to orange juice in a cross-over trial on healthy volunteers

[2] Homayouni F et al. (2017) Hesperidin Supplementation Alleviates Oxidative DNA Damage and Lipid Peroxidation in Type 2 Diabetes: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Clinical Trial. Phytother Res 31: 1539-1545

[3] Gil-Izquierdo A et al. (2002)

Effect of processing techniques at industrial scale on orange juice antioxidant and beneficial health compounds. J Agric Food Chem 50: 5107–5114

[4] Franke AA et al. (2005) Bioavailability and antioxidant effects of orange juice components in humans. J Agric Food Chem 53: 5170-8.

[5] Pereira-Caro G et al. (2014): Orange juice (poly)phenols are highly bioavailable in humans. Am J Clin Nutr 100: 1378-84.

[6] Morand C et al. (2011) Hesperidin contributes to the vascular protective effects of orange juice: a randomized crossover study in healthy volunteers. Am J Clin Nutr 93(1):73-80

[7] Aschoff JK et al. (2016) Urinary excretion of Citrus flavanones and their major catabolites after consumption of fresh oranges and pasteurized orange juice: A randomized cross-over study. Mol Nutr Food Res 60: 2602-2610