(PARTE I) Impatti prebiotici del residuo di semi di soia (Okara) sull'eubiosi/disbiosi dell'intestino e sui possibili effetti sulle funzioni epatiche e renali

È ben noto che i semi di soia possiedono un'abbondante fonte di proteine ​​a causa del loro alto valore nutritivo e delle proprietà chimiche e fisiche. Inoltre, la soia ei suoi sottoprodotti sono evidenziati in letteratura come una ricca fonte di composti fitochimici/bioattivi, cioè componenti non nutrienti di una pianta con funzioni e qualità favorevoli alla salute. Questi composti includono, ma non sono limitati a, lunatico, lectina, acidi fitici, saponine, omega{3}}acidi grassi, fitati, inibitori della tripsina, proteine, peptidi, inibitore della proteasi di Bowman-Birk, fitosteroli e isoflavoni, principalmente daidzeina, genisteina e gliciteina [1,43,44]. Tradizionalmente, tutti questi costituenti nutrizionali sono stati considerati antinutrienti. Tuttavia, i recenti progressi nella conoscenza hanno prodotto una migliore comprensione delle loro funzioni terapeutiche e benefiche per la salute, dalle funzioni ipocolesterolemizzanti alle proprietà antitumorali, agli effetti di controllo del diabete mellito e alla riduzione dell'osteoporosi postmenopausale [1,45].

I componenti principali di questo residuo sono il rivestimento dei fagioli e le cellule del cotiledone rotto [1], che sono costituite da fibra grezza, fibra alimentare totale, fibra alimentare insolubile e fibra alimentare solubile, e sono suggerite in diversi rapporti per svolgere un ruolo vitale ruoli in molteplici processi biologici e anche aiuto nella lotta contro sindromi di varia origine. Pertanto, questo residuo è considerato un'importante fonte di fibra alimentare a causa della sua composizione principale e del basso costo. Tuttavia, la composizione chimica è dettata dal metodo di lavorazione o estrazione della soia, quindi il numero di componenti idrosolubili ottenuti dai semi di soia macinati e se i costituenti estraibili residui sono stati estratti o meno e la cultivar di soia utilizzata. Varietà di cultivar differiscono per contenuto di lipidi e proteine ​​grezze, composizione di acidi grassi e attività della lipossigenasi [46,47]. Inoltre, la variazione nel profilo nutrizionale del residuo di soia umido e secco è stata attribuita alle differenze di cultivar, all'incidenza del sole, ai metodi di analisi e alle condizioni di produzione o lavorazione utilizzate. Pertanto, le caratteristiche dei costituenti idrosolubili possono variare a causa della materia prima utilizzata [48,49]. Tuttavia, questo va oltre lo scopo di questa recensione e, quindi, i lettori interessati possono fare riferimento a questi articoli [10,47,50–52]. Anche la sequenza e le procedure per la lavorazione dei chicchi sono molto essenziali e determinano il destino di tutto l'estratto idrosolubile nei chicchi. Ad esempio, esiste una variazione nel modo in cui cinesi e giapponesi elaborano il latte di soia e la cagliata di soia. Alla maniera cinese si sciacquano i fagioli ammollati, poi si macinano i fagioli crudi e si filtra il residuo con acqua, quindi si scalda l'estratto; nel sistema giapponese, i fagioli ammollati vengono prima cotti prima di essere macinati e filtrati [7,30,46]. La Figura 1 mostra l'illustrazione schematica delle fasi coinvolte nella lavorazione del latte di soia e nella produzione di residuo di semi di soia/okara [46,47,52].

Sebbene si suggerisca che i substrati (okara) generati dalla lavorazione della soia abbiano un alto contenuto di umidità di quasi il 70-80 percento e siano per lo più legati alla fibra alimentare, cedendo a una consistenza grumosa e un aspetto simile alla segatura bagnata, con fibra principalmente insolubile, ad es. , cellulosa ed emicellulosa rappresentano quasi tutto il contenuto di sostanza secca (cioè circa il 40-60 percento), che può essere fermentato dal microbiota intestinale nell'intestino crasso, anche se non può essere completamente digerito nell'intestino tenue. Al contrario, la proporzione di carboidrati liberi (tra cui galattosio, arabinosio, fruttosio, saccarosio, glucosio, stachiosio e raffinosio) è bassa (4-5%) e la mancanza di carboidrati fermentabili è il fattore chiave che inibisce un'efficiente crescita batterica fermentabile in il residuo. In particolare, il residuo di soia contiene l'1,4% di raffinosio e stachiosio, che possono produrre flatulenza e gonfiore in alcuni individui. I monomeri che costituiscono il polisaccaride della parete cellulare del residuo sono principalmente acido galatturonico, arabinosio, glucosio, galattosio, fucosio, xilosio e una piccola quantità di mannosio e ramnosio [53]. Tuttavia, si dice che il contenuto residuo secco/senza umidità della soia contenga circa il 10% di grassi, il 30% di proteine ​​e il 55% di fibre alimentari totali, quindi, il 5% di fibre alimentari a bassa solubilità e il 50% di fibre alimentari insolubili [48, 54]. È stato esaminato un recente studio sull'impatto dell'elevata pressione idrostatica (HHP) sulla funzionalità delle fibre alimentari nell'okara. Gli autori hanno osservato che sottoporre HHP a fibre alimentari derivate dalla soia aumentava il contenuto di fibre alimentari solubili (cioè più di 8- volte), che è importante per garantire che i residui di soia abbiano effetti anticancerogeni e antinfiammatori sull'ospite tratto digerente [55].

Si suggerisce che l'Okara sia una potenziale fonte di proteine ​​vegetali a basso costo utilizzate nel cibo umano a causa del suo alto valore nutritivo recentemente confermato e del suo rapporto di efficienza proteica superiore [56]. In particolare, è stato dimostrato che la frazione di sostanza secca di okara contiene il 15,2-33,4 percento di proteine ​​(cioè, principalmente globulina 7S e globulina 11S) [57,58]. Questi isolati proteici residui contengono tutti gli amminoacidi importanti anche se meno solubili in acqua [57,59]. Ancora una volta, è stato dimostrato che la proteina resiste alla completa digestione da parte degli enzimi gastrointestinali, della pancreatina e della pepsina, e quest'ultima è composta principalmente da steapsina, tripsina e amilopsina. Tuttavia, questi componenti a basso peso molecolare (inferiore a 1 kDa) dei peptidi resistenti alla digeribilità sono molto potenti nell'ostacolare l'enzima di conversione dell'angiotensina (ACE) e quindi esibiscono una grande attività antiossidante, probabilmente a causa della sua elevata frazione di aminoacidi idrofobici. 60]. Circa il 5,19-14,4 percento del contenuto proteico residuo è costituito da inibitori della tripsina e può essere inattivato con un trattamento termico sufficiente [61]. La bioconversione microbica delle proteine ​​residue della soia può presentare pochi pregi. Pertanto, la sua bioconversione in proteine ​​più piccole può elevarne la solubilità e quindi generare peptidi e/o amminoacidi bioattivi. Si suggerisce che gli inibitori della tripsina siano degradati dai microrganismi per incoraggiare la loro qualità nutritiva residua. Tuttavia, i microrganismi possono catabolizzare proteine ​​e aminoacidi residui, determinando una riduzione del numero di aminoacidi essenziali presenti nella frazione residua. Uno studio recente suggerisce che è fondamentale tenere conto di tutti i potenziali effetti della fermentazione sui pesi molecolari dei peptidi, sul profilo degli aminoacidi e sull'attività inibitoria della tripsina poiché svolgono un ruolo nell'impatto sulle caratteristiche funzionali complessive, comprese la solubilità e le proprietà schiumogene , così come la bioattività del contenuto residuo di soia [1,46]. La tabella 1 presenta una relazione sintetica sull'effetto del calore, dei funghi e dei trattamenti batterici sui prodotti a base di soia.

Uno studio di Chan e Ma [57] ha riportato un miglioramento significativo delle proprietà di emulsionamento, solubilità e schiuma della proteina okara mediante modificazione acida. Gli autori hanno anche scoperto una netta variazione nelle proprietà tecno-funzionali dell'okara attraverso diversi pretrattamenti (es. ultrasuoni, omogeneizzazione e trattamento di cottura a vapore), quindi, il drastico miglioramento del contenuto di aminoacidi idrofobici, diminuendo il diametro idrodinamico , promuovendo l'idrofobicità superficiale e migliorando la solubilità e la capacità di trattenere l'olio [73]. Tuttavia, una capacità antiossidante significativamente migliorata del concentrato proteico residuo è stata espressa dopo l'idrolisi enzimatica utilizzando una miscela combinata di aromatizzante e alcalde [74]. Un recente studio sull'impatto delle precipitazioni acide (principalmente HCL, acido malico e acido citrico) sulle proprietà strutturali e funzionali dell'okara è stato esaminato in modo approfondito. Gli autori hanno registrato una variazione nelle proprietà funzionali della proteina residua dalla soia (principalmente globulina 7S) influenzata dalla precipitazione acida. È stato osservato che l'acido citrico ha prodotto un aumento della dimensione della proteina residua in contrasto con l'HCL e l'acido malico. L'HCL ha prodotto un'elevata solubilità, un indice di capacità schiumogeno, una capacità di ritenzione idrica e un indice di stabilità alla formazione di schiuma. L'acido malico ha registrato l'indice di stabilità alla formazione di schiuma, l'indice di stabilità emulsionante e l'indice di capacità di schiumatura più bassi. Indice di stabilità emulsionante e capacità di ritenzione dell'olio più elevati indotti dall'acido citrico. Gli autori hanno concluso che la precipitazione acida è stata in grado di modificare le proprietà funzionali della proteina okara impattando sulla struttura, il che ha facilitato l'estrazione delle proteine ​​dalle materie prime scarsamente solubili e quindi ha ampliato la possibile applicazione della proteina ottenuta nell'industria alimentare [75] .

Il residuo di soia sgrassato, che è generalmente ottenuto dalla produzione di isolato proteico di soia e olio di soia, è solitamente composto dal 14-25% di proteine, dal 70-85% di fibre e da meno dell'1% di lipidi [73]. Si suggerisce che il contenuto residuo di soia contenga una quantità considerevole di lipidi all'8,3-10,9% (sostanza secca). La maggior parte degli acidi grassi sono poli o monosaturi e sono costituiti da acido linoleico (54,1 percento degli acidi grassi totali), acido stearico (4,7 percento), acido palmitico (12,3 percento), acido oleico (20,4 percento) e acido linolenico ( 8,8 per cento) [76]. Durante la macinazione dei semi di soia, gli acidi grassi insaturi, principalmente acido linoleico, reagiscono con la lipossigenasi di soia e l'idroperossido liasi cedendo alla formazione di composti aromatici come aldeidi e alcoli esile e nonil. Questi odori formati con soglie di rilevamento basse indicano gli aromi/i sapori sgradevoli nel latte di soia crudo. Poiché questi enzimi sono generalmente denaturati a una temperatura superiore a 80 ◦C, è probabile che il metodo cinese di lavorazione del latte di soia (cioè, i semi di soia crudi vengono macinati prima che il filtrato venga riscaldato) generi residui con un carattere più verde e un sapore di fagiolo [77]. Quindi, la variante ottenuta utilizzando il metodo giapponese di lavorazione del latte di soia è relativamente più appetibile ed è probabile che abbia un contenuto inferiore di inibitore della tripsina, quindi può essere facilmente riutilizzata durante la cottura e la lavorazione [61]. Tuttavia, questo può definire il motivo per cui l'okara di soia è comune nel mercato giapponese ma si trova raramente nei mercati cinesi. I microrganismi fermentativi potrebbero metabolizzare gli acidi grassi e i loro rispettivi derivati ​​per produrre composti aromatici molto desiderabili. Un recente studio sul recupero dei componenti dell'olio di okara attraverso l'estrazione di anidride carbonica supercritica modificata con etanolo ha indicato che a una pressione di 20 MPa e una temperatura relativamente bassa di 40 ◦C in presenza del 10 percento mol EtOH ha ceduto al recupero di circa 63,5 percentuale di componenti oleosi. La componente oleosa ottenuta era costituita da fitosteroli, acidi grassi e tracce di decadenza. EtOH ha mantenuto la sua dignità elevando la resa e la composizione dei composti fenolici negli estratti, principalmente isoflavoni di soia (cioè, genisteina e daidzeina). Gli isoflavoni di soia sono noti antiossidanti che possono aumentare sia il valore che la stabilità dell'olio, rendendo il processo attraente per alimenti, cosmetici e persino nelle industrie farmaceutiche [78]. D'altra parte, è stato dimostrato che i residui di soia contengono una varietà di minerali, una discreta quantità di ferro, calcio e potassio [53,79].

CISTANCHE MIGLIORERA' L'INFEZIONE RENALE/RENALE

2.2. Costituenti antinutrizionali/bioattivi dei co-prodotti di semi di soia; con enfasi sui polifenoli (isoflavoni di soia)Gli alimenti a base di soia come il latte di soia contengono una combinazione di nutrienti bilanciati paragonabile a quella del latte vaccino, ma con glutine e lattosio, ed è incorporata con promettenti composti fitochimici che sono collegati con funzioni di promozione della salute. In diversi rapporti è stato dimostrato che alimenti e prodotti a base di soia possiedono un gruppo relativamente elevato e diversificato di composti fenolici, inclusi acidi fenolici, flavonoidi e non flavonoidi. Il loro ruolo vitale nella nostra dieta quotidiana come composti bioattivi è stato ampiamente esplorato, con prove crescenti che rivelano il loro ruolo nel ridurre i rischi di malattie croniche, come malattie cardiovascolari, diabete, disfunzioni immunitarie, problemi agli occhi legati all'età e tumori, che sono tutti associati con gli effetti antiossidanti di questi composti fenolici [80]. I composti bioattivi sono molecole che hanno dimostrato di rappresentare potenziali terapeutici con un impatto sul disordine metabolico, sull'assunzione di energia, sullo stress ossidativo e sulla riduzione dello stato proinfiammatorio [81]. I principali componenti bioattivi della soia sono proteine ​​o peptidi, saponine, fitosteroli, isoflavoni, inibitori della proteasi [82,83], tocoferoli e carotenoidi [84]. Vong e Liu [46] hanno riferito sui costituenti biologicamente attivi dell'okara e includono acetil glucosidi (0,32 percento), saponine (0,10 percento), acido fitico (0,5 –1,2 percento), malonil glucosidi (19,7 percento), isoflavoni agliconi (5,41 percento) e isoflavoni glucosidi (10,3 percento). Ricerche precedenti hanno rivelato che la soia è ricca di polifenoli principalmente isoflavoni. Si ritiene che gli isoflavoni di soia rappresentino proprietà biochimiche essenziali come parte dei composti flavonici. Il suo ruolo di sostanza chimica vegetale simile agli estrogeni (fitoestrogeni) [85], li ha resi un argomento di grande interesse e sono stati oggetto di sorveglianza da parte dei ricercatori, in quanto accreditati con importanti attività contro i tumori di origine ormonale, i disturbi della sindrome della menopausa, l'osteoporosi [86–88], colesterolo nel sangue, sindrome cardiovascolare e funzione cognitiva [89]. Gli isoflavoni sono noti polifenoli con una struttura chimica simile a quella dei flavoni. Sia gli isoflavoni che i flavoni sono sottoclassi di flavonoidi, che sono nei più grandi gruppi polifenolici [81,90-92]. La soia contiene fino a 12 diverse categorie di isoflavoni, che possono essere segregate in tre (3) gruppi principali (cioè, gliciteina, genisteina e daidzeina), che possono assumere tutte quattro diverse forme: -glucosidasi, agliconi, lglucosidi di malonia e acetil-glucosidi, che costituiscono i principali componenti fenolici e sono stati attribuiti a svolgere molte funzioni di promozione della salute [86,89]. È stato esaminato un recente studio sulla composizione dell'okara e gli autori hanno riferito che il contenuto totale di isoflavoni dell'okara è di 355 mg/g (base peso secco). La concentrazione di agliconi, malonil glucosidi, isoflavoni glucosidi e acetil glucosidi nel residuo è risultata rispettivamente pari a 54,1, 196,8, 103,2 e 3,2 mg/g [89]. Come accennato in precedenza, l'okara può contenere gli stessi 12 isoflavoni, sebbene le condizioni di lavorazione durante la produzione di latte di soia possano influire sul profilo originale degli isoflavoni [86]. Un altro fattore che può influenzare il profilo dell'isoflavone nell'okara è la loro associazione con altri componenti della matrice alimentare, comprese le interazioni non covalenti tra macronutrienti e polifenoli, principalmente proteine ​​[81,93,94]. Tuttavia, si suggerisce che circa il 12-30% degli isoflavoni contenuti nei semi di soia vengano trattenuti nel residuo durante la lavorazione del latte di soia. Il principale costituente residuo degli isoflavoni di soia sono gli agliconi (15,4 percento), i glucosidi (28,9 percento) e una piccola frazione di acetil genistina (0,89 percento) [95]. -glucosidi e malonil-glucosidi sono le forme base della soia, che possono trasformarsi in acetilglucosidi e agliconi durante la lavorazione a causa di stress termico o conversione enzimatica [96]. Lo studio di Izumi et al. [97], sul tasso di assorbimento degli isoflavoni di soia agliconi in un essere umano, è stato rivisto. Gli autori hanno riferito che la -glucosidasi può idrolizzare enzimaticamente gli isoflavoni glucosidi nelle loro forme agliconiche, descrivendo una maggiore biodisponibilità nell'uomo. Inoltre, gli esperti hanno evidenziato che microrganismi fermentativi selezionati secernono -glucosidasi, quindi la bioconversione degli isoflavoni glucosidi nei residui di soia in agliconi tramite fermentazione offre un'opportunità per un ulteriore valore aggiunto [98].

CISTANCHE MIGLIORA IL DOLORE RENALE/RENALE

L'effetto sulla salute degli isoflavoni, comprese le proprietà antinfiammatorie e antitumorali, le difese cardiovascolari, nonché i ruoli inibitori degli enzimi degli isoflavoni sono principalmente legati alla loro capacità antiossidante, che è paragonabile o migliore di quella di altri polifenoli [85,92]. Questi effetti sulla salute sono stati anche descritti come utili contro il diabete mellito di tipo 1 e di tipo 2 e sono stati ampiamente dimostrati in numerosi rapporti [56]. Un antiossidante è classificato come un composto organico che, se disponibile in piccola concentrazione/quantità in contrasto con un substrato ossidante, può combattere significativamente l'ossidazione di quel substrato [92]. Sebbene il termine definisca ufficialmente i composti che reagiscono con l'ossigeno, può anche aderire a composti che proteggono e/o proteggono dai radicali liberi (cioè molecole con elettroni spaiati) che impediscono a questi radicali di danneggiare le cellule sane [47]. Daidzein e genisteina sono gli isoflavoni di soia più potenti per l'attività antiossidante. La genistina è evidenziata in numerosi rapporti per la protezione contro il danno ossidativo del DNA prodotto dai radicali idrossilici, come la capacità di scavenging dell'anione superossido [56] e la prevenzione dell'ossidazione delle lipoproteine ​​a bassa densità [99]. La ricerca sull'impatto di diverse condizioni di conservazione e trattamenti termici sulla stabilità dell'okara ha rivelato che la genistina è il glucoside residuo più dominante (0.33 mg/g) insieme al daidzin (0.25 mg/ g), genistina (0,32 mg/g), genisteina (0.02 mg/g) e daidzeina (0,02 mg/g) di okara essiccato ad alto -studio di cromatografia liquida prestazionale [100]. Tuttavia, lo sfruttamento dei residui/sottoprodotti della soia per il recupero dei composti bioattivi ha suscitato molto interesse concentrandosi sul contributo alla produzione alimentare e all'agricoltura sostenibile [101]. Questi sottoprodotti della soia, infatti, sono spesso molto ricchi di composti fenolici, per la loro presenza nei semi e nelle bucce, che spesso vengono trattenuti nei residui. La loro tendenza e la solubilità in acqua relativamente bassa ad associarsi con altri componenti possono avere un impatto su questi sottoprodotti con un ricco contenuto di polifenolici. Sono state segnalate numerose potenziali applicazioni di composti fenolici, come stabilizzanti antiossidanti, aromi e coloranti alimentari, nonché ingredienti bioattivi per la salute. Diverse tecniche non convenzionali e convenzionali sono state suggerite per la separazione di questi componenti di alto valore. L'estrazione per il convenzionale solido-liquido utilizza comunemente miscele idroalcoliche [102]. Inoltre, molti altri solventi, tra cui acetonitrile, acetone, acetato di etile e metanolo, sono ancora oggetto di studio intensivo nell'estrazione di polifenoli, a causa della solubilizzazione relativamente facile rappresentata da questi solventi e miscele [103]. L'estrazione di liquidi alcalini, acidi e sub o supercritici sono alternative note. Le moderne tecnologie, inclusi i campi elettrici pulsati, l'estrazione assistita da microonde e l'estrazione assistita da ultrasuoni, sono state proposte come mezzi per incoraggiare le rese e superare alcune sfide nell'estrazione dei polifenoli. Esempi di possibili difficoltà includono l'instabilità dei componenti ei residui di solvente nel prodotto finale, nonché le limitazioni cinetiche nelle estrazioni di matrice cellulare [1].

La preparazione della melassa di soia, cioè un sottoprodotto del concentrato di proteine ​​di soia, è un comune materiale di partenza per la produzione di isoflavone. Essendo un noto estratto alcolico di fiocchi di soia, è incorporato con isoflavoni in una forma leggermente più concentrata. Tuttavia, molti processi brevettati utilizzano la soia e la farina di semi di soia come materiale di partenza durante il recupero degli isoflavoni da prodotti secondari, come l'okara, che richiederebbero meno risorse preziose. La tabella 2 presenta i costituenti nutrizionali generali dell'okara [46]