Composti bioattivi di frutti commestibili con le loro proprietà anti-invecchiamento: una revisione completa per prolungare la vita umana Parte 3

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4.1. Effetti antietà

Diversi frutti e verdure vividi sono ampiamente testati per il loro potenziale di neutralizzare i radicali liberi che possono distruggere il DNA e le membrane cellulari attraverso un meccanismo chiamato stress ossidativo, che è responsabile della maggior parte dei malfunzionamenti e dei disturbi legati all'invecchiamento[11]. Sebbene diversi frutti come mirtilli, uva e mirtilli rossi stessi non siano un rimedio per tutti, contengono una varietà di sostanze come vitamine, fibre e antiossidanti che hanno benefici per la salute [14,22]. Gli antiossidanti nei frutti sembrano avere il ruolo più credibile nel ritardare o prevenire l'invecchiamento, le malattie cardiache, il cancro e altri disturbi legati all'età. Rapporti clinici di nutrizionisti di laboratori di tutto il mondo concludono che il consumo di lamponi è associato a benefici per la salute [179]. La ricerca condotta nel 2018 ha studiato gli effetti dell'integrazione di mirtilli sulla durata della vita e sulla tolleranza allo stress in Caenorhabditis elegans. Il risultato ha mostrato che la durata media della vita di Caenorhabditis elegans è aumentata significativamente su base dose-dipendente del 22,2%, 36,5% e 44,4%, rispettivamente, quando trattata con estratto di mirtillo a 50.100 e 200 mg/mL per 4 giorni. Inoltre, Caenorhabditis elegans trattata con mirtillo mostra una maggiore resistenza agli stress (calore, paraquat e radiazioni ultraviolette-B) rispetto a Caenorhabditis elegans non trattata [180]. Nella tabella 5 sono mostrati diversi esperimenti e prove con i vari estratti di frutta.

4.2. Effetti antiossidanti

Gli antiossidanti sono sostanze che ritardano o impediscono l'ossidazione di un substrato mentre sono presenti in basse concentrazioni. Sono stati di grande interesse per i biochimici e gli operatori sanitari in quanto aiutano a proteggere l'organismo dai danni causati da ROS e RNS[219]. Vari fitochimici, come fenolici e flavonoidi, sono gli antiossidanti alimentari più attivi che aiutano a salvaguardare le cellule dallo stress ossidativo indotto dai radicali liberi [220]. Gli antiossidanti nutrizionali agiscono con vari meccanismi in diversi compartimenti, sono principalmente scavenger di radicali liberi: poiché riducono al minimo le concentrazioni di perossido e revisionano le membrane ossidate; neutralizzare direttamente i radicali liberi; spegnere il ferro per ridurre lo sviluppo di ROS, attraverso il metabolismo lipidico in cui gli acidi grassi liberi a catena corta e gli esteri del colesterolo contrastano i ROS [221]. Recentemente, è stata prestata maggiore attenzione ai benefici per la salute del consumo di frutta. Poiché gli antiossidanti presenti nella frutta aiutano a proteggere il corpo umano dagli effetti dannosi dei radicali liberi associati all'invecchiamento. Orena et al. [59] hanno eseguito un esperimento per valutare la capacità di attivazione dell'elemento di risposta antiossidante (ARE) di estratti di frutta e verdura nelle cellule IMR-32 umane. I risultati hanno mostrato che i componenti della frutta attivano l'elemento di risposta antiossidante. La frutta fresca costituisce vari antiossidanti naturali come fenolico, resveratrolo, antociani e vitamine (C, E) che mostrano proprietà antiossidanti e prevengono l'ossidazione delle lipoproteine ​​a bassa densità (LDL)[131].

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4.3. Effetti antinfiammatori

L'infiammazione è un processo fisiologico della risposta dell'organismo a vari tipi di lesioni, ma la deregolamentazione dei sistemi infiammatori può causare gravi danni alle cellule e ai tessuti dell'ospite e contribuire allo sviluppo della malattia. L'infiammazione cronica è associata a molteplici malattie, che includono il morbo di Alzheimer, le malattie cardiovascolari, la sindrome metabolica, il cancro, il diabete di tipo 2 e l'aterosclerosi [222,223]. Studi significativi indicano che l'assunzione di una dieta ricca di frutta è correlata a un ridotto rischio di malattie associate all'infiammazione. La ricerca in vitro e in vivo ha evidenziato i potenziali effetti benefici dei frutti sulle malattie infiammatorie croniche [26,224]. Cai et al. [225] nella loro ricerca hanno affermato che l'integrazione di mirtillo rosso diminuisce i livelli del colon di citochine pro-infiammatorie nei topi trattati con solfato di sodio destrano. I fitochimici nel lampone modulano efficacemente l'espressione genica, l'attività enzimatica e le vie cellulari. Inoltre, per ridurre la produzione di LDL ossidato attraverso la loro attività antiossidante, i fitochimici del lampone hanno mostrato proprietà antinfiammatorie e antiaterosclerotiche che proteggono dalle CVD[22]. È stato dimostrato che il consumo sistematico di alimenti ricchi di polifenoli, fragole o antiossidanti previene i fattori infiammatori e fibrinolitici negli alimenti [167,226].

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4.4. Effetti antitumorali

Il cancro è un grave problema di salute e quasi 10 milioni di persone in tutto il mondo muoiono ogni anno di cancro. Una quantità significativa di prove epidemiologiche indica una forte connessione tra l'assunzione di frutta con la dieta e la minore prevalenza di diverse forme di cancro[227]. Diversi studi in vitro e in vivo hanno dimostrato che gli estratti polifenolici (triterpenoidi, oligomeri di proantocianidine e flavonoli) dai mirtilli e dai loro derivati ​​sopprimono la crescita e la moltiplicazione di polmone, prostata, colon, mammella e altri tumori [228]. Molti risultati della ricerca hanno anche rivelato che l'assunzione di una dieta ricca di sostanze fitochimiche, tra cui frutta e verdura fresca, porta a una diminuzione dell'incidenza di vari tipi di tumori umani [99]. Le bacche hanno dimostrato proprietà renoprotettive, antiossidanti e anti-cancerogene in diversi tipi di cellule tumorali e modelli animali. È stato valutato che i fitochimici del lampone hanno il potenziale per sopprimere il tasso di crescita in vitro e la proliferazione delle cellule tumorali persuadendo l'arresto della fase S attraverso il percorso PTEN/AKT [201].cistanche wirkungVarie altre bacche come fragola, mirtillo e mirtillo hanno dimostrato di sopprimere lo sviluppo del cancro regolando numerosi percorsi, come Wnt/-catenina, ERK/MAPK, JAK/STAT, NF-kB e PI3K/AKT/mTOR [167 ,229-231], modificando così i processi cellulari implicati nella crescita, nella moltiplicazione e nella metastasi. Le bacche inibiscono l'inizio dei tumori influenzando il metabolismo degli agenti cancerogeni, portando a una diminuzione dei tassi di danno al DNA indotto da agenti cancerogeni. Prevengono gli eventi di promozione diminuendo i parametri infiammatori dei tessuti e il tasso di progressione delle cellule premaligne, incoraggiando l'apoptosi e prevenendo l'angiogenesi [232]. I polifenoli della frutta conferiscono benefici antitumorali attraverso una serie di meccanismi, tra cui l'attivazione di enzimi metabolizzanti, la modulazione dell'espressione genica e la loro influenza sulla moltiplicazione cellulare, sulle vie di trasduzione del segnale cellulare e sulla morte cellulare. Numerosi studi hanno anche indicato che i frutti hanno proprietà antitumorali e alcune delle quali sono descritte nella Tabella 5.

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4.5. Effetti neuroprotettivi

Le malattie neurodegenerative sono ampiamente conosciute come problemi di salute significativi e l'invecchiamento è il principale fattore di rischio per queste malattie. Vari dati epidemiologici hanno mostrato forti correlazioni tra l'assunzione di composti bioattivi, antiossidanti e tassi ridotti di patologie neurodegenerative, come l'invecchiamento [167,233]. Poiché gli antiossidanti ottenuti da fonti naturali aiutano a combattere vari tipi di stress, uno dei quali è l'emicrania, che è considerata un disturbo neurodegenerativo e aiuta a prevenire la produzione di stress ossidativo sopprimendo l'attivazione, la diffusione e le reazioni a catena ossidativa [234]. Studi clinici hanno inoltre dimostrato che il consumo di Citrus sp. è efficace nel ridurre il rischio di attacchi di emicrania [235].bioflavonoidi degli agrumiNel 2006 Galli et al. [206] hanno proposto un esperimento su trenta ratti maschi per studiare l'effetto dei mirtilli per 10 settimane. I risultati hanno mostrato che la stimolazione/esposizione a breve termine dei mirtilli si traduce in una maggiore difesa mediata dall'HSP70- contro una varietà di attività neurodegenerative nel cervello. Numerose osservazioni (in vitro e in vivo) indicano che i fenoli vegetali (flavonoidi e acidi fenolici) hanno un potenziale effetto sulle disfunzioni neurologiche e l'elevato consumo di antiossidanti sembra essere attivamente coinvolto nel potenziamento delle funzioni neurologiche [236].benefici del cynomoriumUno studio di ricerca ha osservato una correlazione tra declino cognitivo e consumo prolungato di bacche, suggerendo che una maggiore assunzione di bacche è collegata a un tasso più lento di declino cognitivo nelle persone anziane [237]. Diversi altri esperimenti con i vari estratti di frutta sono mostrati nella Tabella 5.

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4.6. Effetti antidiabetici

Il diabete mellito è un problema in aumento per il benessere umano, con attualmente 463 milioni di pazienti affetti da diabete in tutto il mondo. Questa condizione è causata da livelli elevati di glucosio nel sangue persistenti (iperglicemia), che sono responsabili della disfunzione e dell'insufficienza di diversi organi. Vari studi epidemiologici hanno mostrato un legame tra l'aumento del consumo di frutta, in particolare le bacche, e la diminuzione dell'incidenza del diabete [238,239]. Studi di ricerca hanno indicato che l'assunzione di fragole, o la loro frazione purificata di flavonoidi, ha soppresso il trasporto e l'assorbimento di glucosio e bilanciato il loro livello nel sangue. Un aumento dell'assunzione di frutta è significativamente associato a una minore incidenza di diabete nello studio prospettico di coorte longitudinale. I ruoli delle bevande alla fragola e del consumo di bevande liofilizzate alla fragola sono stati studiati in soggetti con diabete di tipo 2, valutandone la pressione sanguigna e i profili lipidici [167,240]. Sono state riscontrate riduzioni significative dei livelli di colesterolo totale (TC), dei livelli di pressione sanguigna e dei rapporti tra colesterolo TC e lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) e confrontati con i valori iniziali. I risultati hanno indicato che alcuni fattori di minaccia per CVD nei soggetti con diabete sono stati migliorati dall'assunzione di fragole in un breve periodo di tempo [226]. Erlund et al. [241] hanno anche descritto che l'integrazione solo di quantità moderate di bacche ha portato a miglioramenti positivi nella funzione piastrinica, nel colesterolo HDL e nella pressione sanguigna.giacinto del desertoI risultati mostrano che l'assunzione di bacche gioca un ruolo significativo nel controllo della CVD. Nel 2006 Ruel et al. [212]sperimentato su trenta uomini con obesità addominale per osservare l'effetto del consumo di cocktail di succo di mirtillo rosso nell'arco di quattro settimane con un aumento delle dosi giornaliere (125.250 e 500 ml). I risultati hanno mostrato un aumento della concentrazione plasmatica di colesterolo HDL, indicando un esito positivo nella riduzione del fattore di rischio per CVD. Allo stesso modo, uno studio pubblicato nel 2016 da Snyder et al. [194] hanno studiato l'effetto dell'estratto di buccia di mela e di ciliegia sui topi maschi per 10 settimane. I risultati hanno mostrato una forte diminuzione della quantità di proteina C-reattiva nel glucosio nel sangue. Varie altre ricerche che mostrano l'effetto anti-diabetico del consumo di frutta sono mostrate nella Tabella 5.

5. Conclusioni

Poiché vi è un aumento della prevalenza dell'invecchiamento ossidativo mediato dallo stress e di altre patologie croniche associate, è necessario migliorare il meccanismo di difesa dell'organismo con il minor numero di effetti collaterali. Questa esigenza è stata riconosciuta utilizzando potenti antiossidanti (composti presenti in natura). A questo proposito, i composti polifenolici nel frutto hanno dimostrato attività benefica come antiossidanti. Molti antiossidanti naturali sono altamente efficaci nel controllare il danno ossidativo generato dai radicali liberi e fungono da spazzini di radicali liberi. Vari frutti come mele, arance, bacche, uva e ciliegie sono ricche fonti di antiossidanti naturali come antociani, fenolici, vitamine, minerali e altri fitochimici anti-invecchiamento come resveratrolo, quercetina che sono attivamente coinvolti nel posticipo del processo di invecchiamento e hanno proprietà salutari. La ricerca su questi frutti è di grande importanza sia per la comunità scientifica che per quella pubblica. Tuttavia, i meccanismi che sono collegati all'anti-invecchiamento negli esseri umani necessitano ancora di una comprensione dettagliata dei fitochimici scoperti di recente.

Contributi dell'autore:Concettualizzazione, KK e EN; analisi formale, VK e SP; scrittura: bozza originale, RD; revisione di scrittura, modifica e interpretazione, AT, RV e DKTutti gli autori hanno letto e accettato la versione pubblicata del manoscritto.

Finanziamento:Questa ricerca è stata finanziata dall'Università di Hradec Kralove (Facoltà di Scienze VT2019-2021) e dal Ministero della Salute (n. NV19-09-00578).

Conflitto di interessi:Gli autori dichiarano assenza di conflitto di interesse.

Questo articolo è estratto da Antiossidanti 2020, 9, 1123; doi:10.3390/antiox9111123 www.mdpi.com/journal/antioxidants