Le betalaine sono state le molecole protettive per la salute più studiate dimostrando la loro attività anti-infiammatoria
Le betalaine estratte dalla barbabietola sono costituite per circa il 90% da betacianine; queste vengono utilizzate dall’industria alimentare come colorante (E162). La particolarità delle betalaine è che, sebbene siano di colore simile alle antocianine (altri pigmenti naturali), si differenziano da queste in quanto sono difficilmente influenzate dal pH nell’intervallo proprio degli alimenti e sono abbastanza stabili nelle condizioni incontrate nei processi delle trasformazioni alimentari. Per questo motivo le betalaine sono sempre più utilizzate come coloranti per prodotti caseari e dessert. Le betalaine sono invece instabili al calore a pH neutri, per cui non possono essere usate in torte e prodotti da forno, in quanto se riscaldate in ambiente aerobico, si degradano formando dei composti marroni. Sul fronte salutistico, le betalaine esercitano effetti antiossidanti, antinfiammatori, ipolipemizzanti, antidiabetici e antiobesità (1).
PROPRIETÀ SALUTISTICHE DELLE BETALAINE
Le betalaine costituiscono un importante gruppo di composti fitochimici che possono essere opportunamente ritrovati nel complesso di sostanze nutraceutiche donateci dalla natura per proteggere la nostra salute. Nella farmacologia moderna, esse sono state le molecole protettive per la salute più studiate dimostrando la loro attività anti-infiammatoria, scavenger di radicali liberi, e antiossidante, nonché quella antitumorale.
ATTIVITÀ ANTIINFIAMMATORIA
In circostanze normali, l’infiammazione è considerata come un processo utile, che regola la nostra risposta innata agli stimoli biologici o fisici, come traumi, infezioni e altri agenti patogeni che possono causare il danno dell’organismo e disturbare l’omeostasi [Monteiro et al 2010; Ricciotti 2011; Yoon et al 2005]. Detto questo, l’attivazione immunitaria può ancora avere conseguenze indesiderabili per la salute. Nel breve termine, arrossamento, gonfiore, dolore e funzionalità ridotta insorgono presso il sito di infiammazione; tuttavia, più preoccupante è la potenziale implicazione a lungo termine, se l’infiammazione persiste, ed è irrisolta [Yoon et al 2005; Calixto et al 2004]. La mancata rimozione dell’elemento scatenante e il ripristino della normale funzione immunitaria può causare infiammazione cronica con conseguente disfunzione delle cellule a lungo termine [Kundu et al 2012].
L’infiammazione cronica è spesso implicata nella insorgenza e progressione di diversi disturbi clinici, come l’obesità, malattie del fegato, il cancro e le malattie cardiache [GarcíaLafuente et al 2009; O‟Byrne et al 2001; Monteiro et al 2010]. Dal 1970, il trattamento tradizionale per i disturbi infiammatori si basa su farmaci non steroidei anti-infiammatori (FANS) [Yoon et al 2005]. Tuttavia, questi farmaci, specialmente in dosi croniche, possono in realtà avere conseguenze deleterie per la salute ed evocare effetti collaterali negativi [García-Lafuente et al 2009; Page et al 2000]. Soprattutto, sono stati ritenuti inefficaci nel trattamento di molte patologie infiammatorie [García-Lafuente et al 2009]. Di conseguenza, l’attenzione si è spostata verso gli effetti anti-infiammatori di fonti alimentari naturali come alternativa ai trattamenti con FANS [Calixto et al 2004]. Betalaine ed estratti di barbabietola sono potenti agenti anti-infiammatori. Almeno una parte dei loro effetti anti-infiammatori sembra essere mediata da interazione con cascate di segnalazione proinfiammatorie. La più importante di queste è la via di segnale del Nuclear Factor-kappa B (NF-kB), in quanto direttamente attiva nella trascrizione della maggior parte dei geni che regolano e amplificano la risposta infiammatoria, come ad esempio, le citochine e chemochine [Baker et al 2001].
Di conseguenza, l’attività di NF-kB svolge un ruolo centrale nei processi infiammatori che si manifestano nella malattia cronica [Baker et al 2001]. In uno studio recente [El Gamal et al 2014], l’attività di NF-kB di legare il DNA, era attenuato nei ratti nefrotossici somministrando un estratto di barbabietola per 28 giorni (250 mg o 500 mg/kg/bw).
Inoltre è stato anche dimostrato che le Betalaine inibiscono l‟espressione in vitro della cicloossigenasi-2 (COX-2), che è un importante molecola precursore di metaboliti dell’acido arachidonico, ovvero dei pro-infiammatori noti come prostaglandine [Reddy et al 2005; Vidal et al 2014; Zielińska-Przyjemska et al 2009]. Reddy et al. (2005) hanno trovato che la betanina inibiva l’attività dell’enzima cicloossigenasi-2 (COX-2) del-97%. Un recente studio condotto da Vidal et al [Vidal et al 2014] ha fornito un ulteriore supporto per gli effetti anti- infiammatori di Betalaine. Ci sono alcuni studi che dimostrano che gli integratori di barbabietola hanno effetti antiinfiammatori in vivo. Pietrzkowski et al. (2010) hanno dimostrato che la somministrazione terapeutica di capsule ricche di betalaina, erano in grado di alleviare l’infiammazione in pazienti affetti da problemi osteoarticolari.
L’attività antiossidante e anti-infiammatoria della barbabietola ha portato anche ad interesse nel suo potenziale uso in malattie caratterizzate da funzione delle cellule immunitarie aberranti. Infatti, l’infiammazione cronica è sempre più implicata nello sviluppo di tumori maligni e diversi esperimenti suggeriscono che gli estratti di betalaine ottenuti da bietola rossa possono inibire o prevenire l‟insorgenza di queste patologie. Gli effetti chemio-preventivi di estratti betacianina sono stati osservati anche in cellule polmonari, cutanee e in modelli animali di cancro del fegato, prostata, pelle, seno e pancreas [Das et al 2013; Kapadia et al 2011; Kapadia et al 2003; Kapadia et al 2013].
ATTIVITÀ ANTITUMORALE
Le betalaine sono riconosciute nel fornire effetti antitumorali attraverso vari meccanismi; il primo meccanismo antitumorale, proposto è stato quello di un’interruzione nello scambio di metaboliti tra cellule tumorali e i tessuti circostanti, in modo tale da ostacolare la capacità di infiltrazione delle cellule tumorali [Reddy et al 2005]. Sreekanth et al. (2007) hanno indagato profondamente l’effetto anti-proliferativo della betanina, usato come colorante naturale (E162), sulla linea cellulare della leucemia mieloide cronica umana K-562, rilevando una diminuzione dose-dipendente e tempo dipendente della proliferazione cellulare del tumore; i loro esperimenti hanno anche rivelato che la betanina induce apoptosi attraverso la via intrinseca, mediata dal rilascio di citocromo-C da parte dei mitocondri e dalla scissione della Poly ADP-ribosio polimerasi (PARP). Vulic et al. (2013) inoltre hanno dimostrato un’attività citotossica contro le cellule del carcinoma di Ehrlich, attraverso un esperimento che prevedeva un modello murino in cui sono state impiantate cellule di carcinoma di Ehrlich. La somministrazione dell’estratto di barbabietola, ricco di polifenoli e betalaine, era in grado di ridurre il numero di cellule di carcinoma e la quantità di ascite prodotta rispetto agli animali di controllo trattati con placebo.
ANTI ETÀ
Un team guidato dal Prof. Asaph Aharoni del Dipartimento di Scienze vegetali e ambientali del Weizmann Institute, ha utilizzato il sequenziamento dell’RNA di nuova generazione per studiare come vengono prodotte le betalaine in due piante produttrici di betalaine: la barbabietola rossa e i fiori delle quattro (Mirabilis jalapa). Sono stati in grado di determinare quali geni sono coinvolti nella sintesi della betalaina.
I ricercatori hanno anche scoperto che le piante geneticamente modificate per produrre betalaine erano più resistenti alla muffa grigia, una malattia che causa perdite annuali di miliardi di dollari nei raccolti. Ora mirano a utilizzare le loro scoperte per progettare piante in grado di produrre betalain su richiesta e per fortificare con esse le colture esistenti.
SALUTE CARDIOVASCOLARE
Le betalaine hanno dimostrato di proteggere le lipoproteine a bassa densità (colesterolo LDL) dai danni ossidativi (2) che aumentano il rischio cardiovascolare favorendo la crescita di placche aterosclerotiche.
L’aumentata resistenza delle LDL all’ossidazione è stata dimostrato anche dopo il consumo acuto di 500 grammi di frutti di fico d’India (equivalenti a 28 mg di indicaxantina e 16 mg di betanina) (3).
In uno studio crossover RCT su 19 uomini e donne giovani sani, il consumo di 24 grammi al giorno di polvere di frutto del drago intero (33 mg di betalaina) per due settimane ha migliorato la funzione endoteliale e la rigidità arteriosa. Ciò implica che il consumo regolare della pitaya può avere un impatto significativo sul rischio di malattie cardiovascolari (4).
In uno studio crossover RCT, 48 uomini con malattia coronarica sono stati assegnati a interventi di 2 settimane che comprendevano un integratore ricco di betacianina da Opuntia stricta, un integratore ricco di betalaina di barbabietola rossa o un placebo.
Entrambi gli integratori hanno ridotto significativamente le concentrazioni plasmatiche di omocisteina, glucosio, colesterolo totale, trigliceridi e LDL. Inoltre, gli integratori ricchi di betalaina hanno abbassato sia la pressione sanguigna sistolica che quella diastolica (5).
Il succo di barbabietola presenta un’alta concentrazione di nitrati (fino a 11,4 g/L), convertiti, una volta ingeriti, in nitrito e successivamente in ossido nitrico (NO), un composto noto per l’effetto vasodilatatore, con conseguente riduzione della pressione sanguigna e aumento dell’apporto di ossigeno e nutrienti al muscolo attivo.
BENEFICI NELLO SPORT
È ben noto come il succo di barbabietola contribuisca a migliorare la resistenza fisica aumentando il tempo necessario per sentirsi esausti, migliorando le prestazioni cardiorespiratorie e aumentando l’efficienza del gesto atletico (6).
Secondo una revisione di 27 studi, gli integratori a base di barbabietola (per un apporto quotidiano di nitrato inorganico da 316 a 985 mg/die), assunti 2-3 ore prima dell’esercizio, producono un effetto positivo sulla resistenza muscolare (+31%) e sulla forza muscolare (+26%, con potenziali effetti superiori nei soggetti affaticati (7).
Oltre che ai nitrati, questi benefici possono essere attribuiti al ricco contenuto di betalaine del succo di barbabietola.
Una revisione pubblicata nel 2023 segnala come le betalaine abbiano mostrato varie attività biologiche, tra cui antiossidanti, antinfiammatorie e antipertensive, che possono migliorare le prestazioni fisiche e il recupero post-esercizio. Inoltre, le loro attività di eliminazione dei radicali liberi potrebbero aumentare la disponibilità di ossido nitrico nel sangue, migliorando così il flusso sanguigno e l’apporto di ossigeno durante l’esercizio fisico intenso (8).
Pertanto, le betalaine hanno il potenziale per diventare un aiuto ergogenico naturale o un composto nutraceutico per gli sportivi durante l’esercizio fisico e le prestazioni competitive.
Dosi: in base ai pochi studi riportati in letteratura, un dosaggio indicativo di betalaine potrebbe attestarsi intorno ai 12,5 – 25 mg al giorno.
Effetti Collaterali: a causa della pigmentazione rossa di alcune betalaine (betanidina e betanina), alcuni soggetti geneticamente incapaci di metabolizzarle, possono notare una colorazione rossa delle feci e delle urine in seguito al loro consumo. Sebbene possa spaventare, questa condizione è da considerarsi innocua.
Fonti:
• https://magazine.x115.it/x115/betalaine/
• UNIURB, Corso di Dottorato di ricerca in: Scienze della vita, Salute e Biotecnologie: Sinergia fra composti fitochimici estratti dalla bietola verde e rossa, Anno Accademico 2015-2016.
BIBLIOGRAFIA
1. Betalaine: colori per la salute umana (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35921318/)
2. Svelare percorsi di ossidazione alternativi e potenziale antiossidante e cardioprotettivo delle betacianine di tipo amaranto da Atriplex hortensis var. ‘ Rubra ‘ simile agli spinaci (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37791532/)
3. Assorbimento, escrezione e distribuzione delle betalaine antiossidanti dietetiche nelle LDL: potenziali effetti sulla salute delle betalaine negli esseri umani (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15447903/)
4. Il consumo di pitaya (frutto del drago) ricco di betalaina migliora la funzione vascolare negli uomini e nelle donne: uno studio crossover randomizzato controllato in doppio cieco (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35265960/)
5. Effetti delle betalaine sui fattori di rischio aterogenici nei pazienti con malattia cardiovascolare aterosclerotica (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31723956/)
6. Effetti dell’integrazione di succo di barbabietola sulla resistenza cardiorespiratoria negli atleti. Una revisione sistematica (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5295087/)
7. Effetti degli integratori a base di barbabietola sulla resistenza e la forza muscolare in individui maschi sani: una revisione sistematica e una meta-analisi (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37167368/)
8. Le betalaine alleviano lo stress ossidativo, l’infiammazione e l’affaticamento indotti dall’esercizio fisico e migliorano le prestazioni sportive: un aggiornamento sui recenti progressi (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37824059/)