Riassunto analitico
Recenti studi condotti sia in vivo che in vitro, hanno evidenziato come le melanoidine (polimeri bruni ad alto peso molecolare) di origine alimentare abbiano un ruolo chiave a livello gastro-intestinale nel prevenire l'insorgenza di diverse patologie, tra le quali il tumore del colon. In questo lavoro sono state testate frazioni idrosolubili ad alto peso molecolare ricche in melanoidine, ottenute da caffè e orzo solubile, cacao puro 100% e birra scura Guinness, al fine di evidenziare l’effetto citotossico su linee cellulari di carcinoma intestinale.
L'estrazione delle molecole d'interesse è stata eseguita mediante ultrafiltrazione (cut-off 10 kDa), sugli alimenti tal quali e sugli stessi sottoposti a un processo di digestione in vitro. In seguito al processo digestivo di caffè, orzo e birra si registra un calo quantitativo dei polifenoli, ascrivibile a fenomeni di degradazione, e della frazione polisaccaridica, dovuto presumibilmente all'azione dell’α-amilasi. Il cacao mostra invece un comportamento atipico in entrambi i casi. Per quanto riguarda il contenuto proteico, si assiste ad un'azione univoca delle proteasi sulle proteine melanoidiniche, sintomatico del fatto che le melanoidine non siano così inerti al sistema digestivo. L’attività antiossidante cala alla fine della digestione mentre si osserva un generale aumento post-digestivo della capacità chelante, imputabile all'aumento di concentrazione dei gruppi cromofori. Al fine di valutare l'attività citotossica ed antiproliferativa delle melanoidine, sono stati effettuati dei trattamenti con i campioni tal quali e digeriti su due linee cellulari di tumore colonico: Caco-2 e SW480, sottoposte a periodi di incubazione di 24, 48 e 72 ore, quindi saggiati con MTT. I risultati sono riportati come IC50, concentrazione di melanoidine alla quale si assiste un’inibizione del 50% della crescita cellulare. Tutte le frazioni melanoidiniche estratte hanno dimostrato attività nei confronti delle Caco-2; il caffè è risultato il più efficace con un valore di IC50 pari a 1042 µg/mL già a 24h di trattamento e di 857 µg/mL dopo 48h, seguito rispettivamente da birra scura, orzo e cacao. Meno significativi gli effetti a carico delle SW480 dove il caffè si dimostra essere comunque il più attivo con un valore di concentrazione minima inibitoria di 2038 µg/mL dopo 48h di incubazione, seguito da cacao, birra e orzo.
Gli stessi composti digeriti mostrano una generale maggiore attività nei confronti di entrambe le linee cellulari dove caffè e cacao risultano essere i più attivi su Caco-2 e SW480, rispettivamente, con valori di IC50 pari 55 µg/mL e 288 µg/mL dopo 24 h. Di particolare rilievo l'attività di orzo e birra su SW480 dopo 48 ore di incubazione (IC50 40 µg/mL e 12 µg/mL, rispettivamente). Per valutare la significatività fisiologica dei risultati ottenuti, si è provveduto al confronto di questi con i consumi medi giornalieri degli alimenti testati. Per le melanoidine del caffè, ad esempio, si ipotizza un consumo medio giornaliero compreso tra 0.5-2.0 g che risulta in una concentrazione colonica compresa tra 0,25 e 1 mg/mL, valori comunque inferiori agli IC50 misurati dopo 24h e 48h di incubazione con le cellule di carcinoma.
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