Ricerca & Sviluppo

11 dicembre 2020

Succo di barbabietola rossa come potenziale difesa alimentare da COVID 19

Numerosi stati patologici dell’apparato cardiovascolare, incluse ipertensione, aterosclerosi e malattie ischemiche, sono caratterizzati da una diminuita produzione o biodisponibilità di ossido nitrico. Mentre un endotelio sano tipicamente fornisce quantità adeguate di ossido nitrico prodotto dall’enzima eNOS (endothelial nitric oxide synthase), la disfunzione endoteliale porta ad una ridotta capacità di contrastare i processi infiammatori e lo stress ossidativo.  L’infezione da SARS-COV2 (COVID-19) genera una malattia, che inizia nel tratto respiratorio, ma colpisce le cellule endoteliali del microcircolo in tutto il corpo, con particolare severità in pazienti con problemi cardio-metabolici e ipertensione [1].

A Louis J. Ignarro, Robert F. Furchgott e Ferid Murad fu riconosciuto il premio Nobel 1998 in Physiology/Medicine con la motivazione per le loro scoperte relative all’ossido nitrico come molecola segnale nel sistema cardiovascolare  [https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1998/ignarro/lecture].

A partire da queste evidenze, due recentissimi articoli scientifici hanno suggerito il possibile ruolo della disponibilità di ossido nitrico endoteliale nella resistenza antivirale a COVID.

L’ipotesi dei ricercatori si è basata sulla correlazione osservata tra mortalità da COVID-19 e diminuzione della produzione di ossido nitrico vascolare nei pazienti in dipendenza dell’età e della comorbidità con patologie, e soprattutto sull’osservazione che il recettore ACE2, punto di ingresso del virus nelle cellule, è un regolatore della funzione vascolare mediando rilascio di ossido nitrico (NO) che viene ad essere alterato dalla interazione con il SARS COV2. Di conseguenza, i ricercatori hanno suggerito che l’impiego di vegetali ricchi in nitrati, come spinaci, rughetta e rapa rossa, possa rappresentare una prima linea di difesa negli stadi iniziali dell’invasione virale [2].

Praticamente in contemporanea (maggio 2020), in un altro articolo si suggeriva come il ripristino dei livelli di ossido nitrico mediante l’assunzione di nitrato inorganico attraverso la dieta potesse essere preso in considerazione per la prevenzione ed il trattamento precoce dell’infezione da COVID-19 agendo a due livelli: annullando la disfunzione endoteliale e la trombosi associata e diminuendo la carica virale [3].

In un recentissimo articolo scientifico pubblicato sulla rivista Frontiers in Nutrition, dal titolo molto esplicito: “Covid-19 Quarantine: Impact of Lifestyle Behaviors Changes on Endothelial Function and Possible Protective Effect of Beetroot Juice” [4]  il gruppo di ricerca brasiliano incoraggia esplicitamente il consumo di vegetali ricchi in nitrati, come il succo di barbabietola rossa, per i pazienti in quarantena che presentano una scarsa biodisponibilità di ossido nitrico nelle cellule endoteliali per contrastare gli effetti metabolici negativi del confinamento domiciliare.

Che il succo di barbabietola rossa sia una fonte di nitrati utile all’integrità di risposta del sistema cardiovascolare umano è oramai accertato sperimentalmente.

Da più di un decennio, è stata dimostrata l'esistenza del pathway di produzione endogena di ossido nitrico a partire dalla trasformazione di nitrati-nitriti a ossido nitrico, legato all'assunzione di nitrati, attraverso una dieta a base di vegetali a foglia larga o succo di barbabietola, ed all'attività dei microorganismi orali. Il processo è indipendente dall'attività enzimatica umana ed inizia nella bocca da parte di batteri anaerobi con la riduzione del nitrato (NO3) alimentare a nitrito (NO2). Il nitrito viene quindi ingoiato con la saliva e viene trasformato nello stomaco a ossido nitrico (NO) entrando nel circolo sanguigno attraverso la mucosa.

Nel sangue l’ossido nitrico assorbito si può ritrasformare in nitrito e nitrato, ma nel microcircolotissutale dove avviene una richiesta più elevata di flusso ematico (ipossia relativa) legata all’attività metabolica (ad es. muscolare scheletrica o cardiaca, o neuronale), i nitrati si riducono di nuovo a nitriti e ad ossido nitrico causando la vasodilatazione [5].

Questo processo chimico spontaneo è maggiormente pronunciato nelle condizioni ipossiche, acute o croniche come accade ad esempio nelle patologie dell’apparato respiratorio, dove il meccanismo cellulare legato all’attività ossigeno-dipendente dell’enzima sintetizzante l’ossido nitrico è compromessa e la produzione di NO è prevalentemente dipendente dalla conversione chimica nitrato-nitrito.

Il ripristino dei livelli di ossido nitrico mediante l’assunzione di nitrato attraverso la dieta può quindi avere effetti preventivi nell’infezione da COVID, nel suo trattamento precoce e nel recupero post-infezione, considerando anche che l'età avanzata è di per sé un fattore di rischio per malattie cardiovascolari e per la disfunzione vascolare endoteliale. Un fatto che ha suscitato una grande attenzione è il così detto paradosso Giappone che è costituito dalla osservazione di un più basso numero di casi e minor mortalità da COVID 19 in questo paese [6]. Tale ridotta severità della malattia COVID è stata messa in relazione con la dieta giapponese caratterizzata da abbondanti quantità di nitrati, migliorando così la funzionalità vascolare [7, 8].

La rapa rossa è tra le fonti naturali più ricche di nitrati. Il succo di rapa contiene alti livelli di nitrato (NO3) che può essere convertito nella forma bioattiva, l’ossido nitrico (NO) attraverso il circolo entero-salivare. La contemporanea presenza di antiossidanti nel succo di rapa rossa, come betanine, vitamina C e flavonoidi, impedisce la generazione a livello gastro-intestinale, di molecole non salutari, come le nitrosamine.

Inoltre le caratteristiche composizionali della rapa rossa, ricca di carboidrati e micronutrienti con proprietà bioattive, la rendono una fonte dietetica naturale di sostanze salutari con effetti terapeutici dimostrati in diverse patologie polmonari e vascolari [9].

È ampiamente noto come la composizione biochimica dei vegetali sia profondamente influenzata dalle condizioni climatiche, dal suolo, dal sistema di coltivazione: uso di fertilizzanti e pesticidi, oppure coltivazione biologica.

Di conseguenza, è di fondamentale importanza avere una completa conoscenza dell’origine e dei trattamenti che subiscono i vegetali, ed avere così una attendibile etichettatura che permette di garantire la sicurezza e la composizione del prodotto che si consuma. Una sana alimentazione a base di vegetali selezionati e garantiti nei singoli processi di trasformazione, come i succhi di barbabietola prodotti da aziende agricole serie come l’Azienda Aureli, può essere un potenziale valido sostegno di difesa alle aggressioni virali come quelle da SARS-COV-2.

L’idea di fornire una soluzione con un impatto salutistico più definito dei prodotti alimentari, come i succhi vegetali, partendo dallo studio agronomico e biochimico per arrivare ad una più precisa conoscenza della composizione di ciò che stiamo mangiando e di ciò che può far bene alla salute, senza snaturare il prodotto di partenza con aggiunte di integratori, parte da molto lontano all’interno della Azienda Aureli. Una azienda agricola, legata al territorio del Fucino, ma con una vocazione di internazionalizzazione dei suoi prodotti agricoli biologici trasformati.

L’idea, nata dall’azienda Aureli, si è sviluppata grazie alla collaborazione tra il reparto R&D dell’Azienda Agricola e i Dipartimenti di Chimica e di Biologia Ambientale dell’Università di Roma “La Sapienza”. Attraverso le applicazioni di tecnologie avanzate, come ad esempio la metabolomica basata sulla spettroscopia NMR, si è ottimizzata la qualità dei prodotti analizzando il processo produttivo dalla terra alla trasformazione finale, partendo dalla conoscenza di tutti i componenti biochimici presenti nel tubero fresco fino al succo in bottiglia, permettendo di affinare il processo in ogni suo passaggio. Questo significa  ottimizzare, su base naturale e biologica, la composizione biochimica dei succhi vegetali e l'utilizzo dei sottoprodotti, e soprattutto conoscere perfettamente ciò che si beve o si mangia.

La piana del Fucino, con un'altitudine di 660 metri sul livello del mare, e condizioni pedoclimatiche particolari è vocata naturalmente alla coltivazione di ortaggi da radice, tubero e bulbo; il Fucino è infatti famoso per la carota e patata entrambe ad indicazione geografica protetta (I.G.P.)

Lo scambio di informazioni tra il sapere “antico”, e la scienza moderna con l'accurata selezione delle sementi e delle cultivar, le particolari ed affinate tecniche colturali e agronomiche, le innovative tecnologie di trasformazione e l'applicazione di analisi biochimiche innovative, porta ad un riciclo virtuoso, dalla terra alle evidenze scientifiche e da qui di nuovo alla terra, assicurando un'alta qualità del prodotto in relazione al contenuto di composti bioattivi e salutari nei diversi anni di coltivazione.

Nel particolare caso dei succhi di rapa rossa, il reparto Ricerca e Sviluppo, insieme al Controllo Qualità ed al reparto agronomico dell'Azienda Aureli ha attentamente studiato la materia prima durante la crescita e lo sviluppo della pianta nei vari anni di rotazione agronomica per mettere a punto un ciclo di coltivazione, produzione, lavorazione, fino ad identificare il tempo di raccolta ottimale con l'obiettivo di garantire un'alta qualità in termini salutistici, attraverso il bilanciamento del contenuto dei nitrati con la quantità di molecole antiossidanti, proprie della barbabietola rossa.

Articoli citati:

(1)    Varga A, Flammer AJ, Steiger P, Haberecker M, Andermatt R, Zinkernagel AS, et al. Endothelial cell infection and endotheliitis in Covid-19. Lancet 2020; 395: 1417e8

(2)    Ozdemira B., Yazicib A - “Could the decrease in the endothelial nitric oxide (NO) production and NO bioavailability be the crucial cause of COVID-19 related deaths? - Medical Hypotheses 144 (2020) 109970

(3)    Green S.J. - Covid-19 accelerates endothelial dysfunction and nitric oxide deficiency - Letter to the editor / Microbes and Infection 22 (2020) 149-150.

(4)    Mônica Volino-Souza et al. Covid-19 Quarantine: Impact of Lifestyle Behaviors Changes on Endothelial Function and Possible Protective Effect of Beetroot Juice Front. Nutr. 7:582210. doi: 10.3389/fnut.2020.582210

(5)    Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 2008; 7: 156-67. doi: 10.1038/nrd2466

(6)    A. Iwasaki, N.D. Grubaugh, Why does Japan have so few cases of COVID-19? EMBO Mol. Med. 12 (2020), e12481.

(7)    T. Sobko, C. Marcus, M. Govoni, S. Kamiya, Dietary nitrate in Japanese traditional foods lowers diastolic blood pressure in healthy volunteers, Nitric Oxide 22 (2010) 136–140.

(8)     M.L. Sundqvist, F.J. Larsen, M. Carlstrom, M. Bottai, J. Pernow, M.L. Hellenius, E. Weitzberg, J.O. Lundberg, A randomized clinical trial of the effects of leafy green vegetables and inorganic nitrate on blood pressure, Am. J. Clin. Nutr.111 (2020) 749–756.

(9)    Mirmiran, P., Houshialsadat, Z., Gaeini, Z. et al. Functional properties of beetroot (Beta vulgaris) in management of cardio-metabolic diseases. Nutr Metab (Lond) 17, 3 (2020)

…gli ultimi Articoli