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Broccoli: La più antica fonte di antiossidanti conosciuta dall’uomo

Broccoli: La più antica fonte di antiossidanti conosciuta dall’uomo
I broccoli (Brassica oleracea italica), membri della famiglia dei cavoli (Brassica oleracea), coltivata da almeno 6000 anni sono probabilmente i più antichi ortaggi coltivati dall'uomo.

Già in epoca antica abbondano i riferimenti a questo ortaggio. I Romani si cibavano di un cavolo “con un'infiorescenza accattivante”. I broccoli quindi sono originari dell'Italia, ma si sono diffusi nel resto del mondo solo nei secoli XIX e XX. Il loro nome deriva dalla parola italiana "brocco", che significa "sparare" (che a sua volta deriva dal latino "brachium", che significa braccio), e si riferisce alla forma tipica dei capolini, che sono disposti in un albero struttura su rami che spuntano da un gambo compatto.

La famiglia "Brassica" comprende tutte le varietà di cavoli (per lo più varietà Brassica oleracea), così come senape, colza, cavolo cinese e rape (vedi figura). All'interno di questi gruppi, i broccoli dimostrano di essere oggetto di maggiore attenzione scientifica.

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Chimica del broccolo

Gli effetti del broccolo sulla salute sono solitamente attribuiti alle sue alte concentrazioni di glucosinolati e specialmente ai composti da questi derivati. I glucosinolati sono una famiglia di composti organici a base di zolfo, i più importanti dei quali sono gli indoli e gli isotiocianati.
Anche altre varietà di Brassica contengono glucosinolati, ma sono i broccoli ad avere le concentrazioni più elevate (rendendola una buona fonte di sulforafano). I gruppi più importanti di composti prodotti mediante idrolisi di glucosinolati sono:

  • Isotiocianati: gli isotiocianati sono sostanze solforose che si trovano principalmente nella famiglia dei cavoli. Il sulforafano in particolare, che è un tipo di isotiocianato presente nei broccoli, è stato oggetto di notevole interesse scientifico negli ultimi anni. Nella pianta stessa, il sulforafano si presenta solo in forma composta, come componente del sulforafano glucosinolato (glucorafanina).

    broccolo
    Ma anche le sostanze Brassica come l'isotiocianato di fenilmetile e l'isotiocianato di allile sono sotto i riflettori scientifici. I semi e i germogli sono le parti più ricche di queste sostanze. In media, i germogli contengono concentrazioni di glucorafanina da venti a cinquanta volte [1] più alte di quelle che si trovano nella pianta matura del broccolo, con concentrazioni ancora più elevate nei semi di broccoli. Possono verificarsi anche enormi variazioni, a seconda del metodo di coltivazione, del tempo di raccolta, della composizione / condizioni del suolo, dell'uso di erbicidi o pesticidi.
  • Indoli: anche le varietà indoliche di Brassica sono oggetto di notevole interesse. Proprio come gli isotiocianati, appartengono al gruppo degli antiossidanti indiretti e incoraggiano la produzione di enzimi epatici disintossicanti, implicati nell'eliminazione dei radicali liberi dannosi. L'idrolisi della glucobrassicina produce sostanze come indolo-3-carbinolo (I3C), diindolilmetano (DIM, un dimero di I3C) e ascorbigeno (I3C legato con acido ascorbico).
Broccolo Cavolfiore

Oltre a queste sostanze, i broccoli sono anche ricchi di altre sostanze bioattive che hanno proprietà terapeutiche.

Di tutte le verdure, quelle della famiglia dei cavoli contengono probabilmente la più varietà in termini di sostanze fitochimiche con potenziale terapeutico.

Di seguito è riportato un riepilogo del più importante di questi:
  • cabagina (S-metilmetionina, a volte indicata anche come vitamina U), una sostanza con effetti antinfiammatori e protettivi sulle mucose nello stomaco e nell'intestino
  • luteina e altri carotenoidi
  • D-glucarato, importante per la glucuronidazione, un costituente importante nella disintossicazione di fase 2
  • flavonoidi, in particolare quercetina e apigenina
  • selenio. I broccoli contengono selenio sotto forma di composti di selenio metilato (ad esempio Se-metilselenocisteina), che può essere prontamente convertito in metilsolenolo [4]
  • ferro con una disponibilità biologica piuttosto elevata
  • zinco
  • disacidificazione di minerali come potassio e magnesio
  • vitamina B6 e acido folico
  • vitamine C, E e K
  • acido protocatechuico
  • acido clorogenico
  • carotenoidi
  • fibre

Glucorapanina e sulforafano

Esistono due modi in cui la glucorafanina può essere convertita in sulforafano:

1. Mediante l'enzima mirosinasi che viene rilasciato in caso di danni alla pianta e masticazione. La mirosinasi richiede un ambiente umido per poter funzionare.

2. Mediante conversione nella flora intestinale. Oltre l'80% della glucorafanina viene convertito in sulforafano ad un pH superiore a 5. Di conseguenza la forma acida di vitamina C (acido ascorbico) impedisce la formazione di sulforafano. La vitamina C sotto forma di ascorbati minerali non ha questo effetto indesiderato.

Differenza tra broccoli cotti e crudi

Il contenuto di glucorafanina (sulforafano glucosinolati) nei broccoli cotti può variare considerevolmente, a seconda della coltivazione, delle influenze ambientali e del metodo di preparazione, con una media tipica di 30 mg di glucorafanina per 300 mg di broccoli cotti.
Le alte temperature alle quali i broccoli sono sottoposti durante il processo di cottura disattivano l'enzima mirosinasi, in conseguenza del quale non viene prodotto alcun sulforafano. Inoltre, la maggior parte della glucorafanina si dissolve nell'acqua di cottura (come fanno altri glucosinolati), rendendola una base molto salutare per le zuppe.

Nel caso della cottura a vapore, il processo di riscaldamento è molto più graduale e nei broccoli si forma una quantità molto maggiore di sulforafano (vedi figura). Inoltre, la cottura a vapore consuma molta meno acqua, il che significa che la maggior parte della glucorafanina rimane nei broccoli.

È probabile che la frittura in padella abbia un effetto simile.

broccolo

Le verdure surgelate vengono sbiancate per disattivare gli enzimi (che potrebbero causare deterioramento), con conseguente disattivazione della mirosinasi.

Tuttavia, la formazione di sulforafano e altri isotiocianati non deve necessariamente avvenire nel vegetale stesso. La flora intestinale contiene anche enzimi capaci di fare la stessa cosa. Dopo aver consumato glucorafanina dai broccoli, la flora intestinale trasforma la glucorafanina in sulforafano [6].

Azione ed effetti dei broccoli

Il sulforafano è una delle sostanze disintossicanti più potenti conosciute dall'uomo e protegge le cellule da varie malattie, in particolare quelle che hanno la capacità di causare danni irreversibili al DNA. Di conseguenza il sulforafano e il gruppo di isotiocianati a cui appartiene il sulforafano sono oggetto di notevole interesse farmaceutico e una varietà di analoghi sintetici sono già stati sviluppati.

Il sulforafano aumenta l'attività delle proteine e degli enzimi della fase 2, uno dei più importanti meccanismi di difesa naturale del corpo.

  • Induzione della disintossicazione fase 2: una proprietà importante della famiglia Brassica è la capacità di "accendere" i geni che producono enzimi cellulari necessari per una funzione cellulare ottimale.
    Il più importante di questi sono i geni per i tre più importanti enzimi di disintossicazione di fase 2: chinone reduttasi (QR), glutatione S-transferasi (GST) e uridina difosfos - glucuronosiltransferasi (UGT).
    Questi enzimi convertono le tossine in sostanze idrosolubili che sono facilmente escreti. Anche nelle concentrazioni che si verificano nei prodotti alimentari, il sulforafano è un potente modulatore di questi sistemi enzimatici che metabolizzano gli xenobiotici.
    È possibile che il sulforafano compensi l'incapacità del corpo di indurre gli stessi enzimi di fase 2. Dopo tutto, l'effetto più significativo dei broccoli è quello che si verifica nelle persone con una mutazione (disattivazione) di almeno uno dei seguenti tipi di glutatione S-transferasi: tipo M1 (GSTM1) o tipo T1 (GSTT1). In queste persone gli isotiocianati rimangono in circolazione, a seguito del quale altri glutatione S-transferasi diventano attivi [10].
  • Antiossidante indiretto: l'induzione delle proteine di fase 2 favorisce anche la rimozione degli ossidanti o impedisce la loro formazione. Il risultato è un marcato "effetto moltiplicatore": un induttore proteico di fase 2 ha lo stesso effetto di varie tipiche molecole antiossidanti, come vitamina C e vitamina E.
    Radicali liberi che, come spesso accade, sono per lo più attivati nel sistema enzimatico di fase 1, sul quale anche i costituenti di Brassica hanno un effetto inibitorio.
    Per inciso, il broccolo è esso stesso ricco di antiossidanti, come carotenoidi, flavonoidi, vitamina C, isotiocianati. A causa della presenza di cisteina e metionina, favorisce anche la produzione di glutatione, un importante antiossidante endogeno [11].
  • Anti-infiammatorio (cardiovascolare, articolazioni). Vi sono molte prove che il sulforafano impedisce processi infiammatori. Il sulforafano ha probabilmente un effetto sul controller centrale dei processi infiammatori [12-13]. Inoltre, ogni risposta infiammatoria comporta una produzione eccessiva di radicali liberi, con questo eccesso che continua per tutto il processo infiammatorio. È possibile che l'assunzione di induttori di proteine di fase 2 possa contrastare questo processo. Uno studio su animali ha dimostrato che il sulforafano ha compensato le alterazioni degenerative e infiammatorie legate all'età [14].
  • Antibatterico e antimicotico: i prodotti di decomposizione del sulforafano e di altri glucosinolati hanno un potente effetto inibitorio su Helicobacter pylori, un batterio che si trova nello stomaco di molti individui [15]. Il potenziale di S-metilmetionina (cabagin) costituente di Brassica per proteggere dalle ulcere gastriche fu identificato da Cheney, che la chiamò vitamina U, già nel 1952 [16]. Oggigiorno un'intera gamma di costituenti solforosi si sta dimostrando responsabile di questo effetto, e si scopre che l'effetto antibatterico e antifungino si estende ben oltre il solo H. pylori [17].
  • Immunomodulazione: il sulforafano ha un effetto sul sistema immunitario, anche stimolando la risposta immunitaria cellulare, nonché l'interleuchina-2 (IL-2) e l'interferone-gamma. Allo stesso tempo, inibisce le citochine proinfiammatorie IL-1 beta, IL-6, TNF-alfa e GM-CSF [18-19].
  • Influenza sul metabolismo degli estrogeni: l'assunzione di integratori di Brassica indolo, come I3C e DIM, potrebbe avere un effetto benefico sul metabolismo degli estrogeni [20]. Indicazioni di questo includono miglioramenti nelle condizioni legate agli ormoni, come i problemi della menopausa.

Quali sono le indicazioni sui broccoli ?

  • Inibizione di Helicobacter pylori: l'inibizione dell'Helicobacter pylori da parte dei costituenti di broccoli è stata dimostrata in vitro in diverse occasioni [15], sebbene sia stata ora dimostrata anche in studi sull'uomo [25-26].
  • Aumentare l'immunità: nei topi, il sulforafano è in grado di invertire il deterioramento correlato all'età del sistema immunitario in una varietà di aspetti e di ripristinarlo al livello presente in topi più giovani [18-19] [27].
  • Protezione dal sole: Emerge che una crema a base di giovani germogli di broccoli protegge la pelle dagli effetti nocivi delle radiazioni UV. Sulforaphane incita le cellule della pelle a produrre enzimi che proteggono la pelle dall'interno. I sintomi delle ustioni risultano quasi del 40% meno pronunciati nelle persone che hanno applicato crema contenente broccoli. Inoltre, questa protezione rimane in vigore per diversi giorni [28].
  • Salute cardiovascolare: le persone che hanno mangiato 100 grammi di broccoli al giorno per una settimana hanno mostrato una riduzione dei livelli di colesterolo globale e un aumento del colesterolo HDL. C'è stata anche una riduzione della quantità di stress ossidativo [29]. Uno studio su animali ha rivelato che i germogli di broccoli erano in grado di aumentare le concentrazioni di glutatione nei tessuti degli animali con ipertensione.
    La somministrazione di integratori ha anche abbassato la pressione sanguigna e i biomarcatori infiammatori nei soggetti animali. Secondo gli autori dello studio, gli induttori della fase 2 hanno la capacità di ridurre il rischio di disturbi cardiovascolari, come l'ipertensione e l'aterosclerosi [30].
  • Prevenzione della cataratta: gli uomini che mangiano i broccoli più di due volte a settimana riducono le possibilità di sviluppare cataratta del 23% rispetto a quelli che non lo fanno [31]. Il trattamento preliminare con sulforafano consente la protezione delle cellule retiniche da danni chimici e foto-ossidativi [32].
  • Disturbi degenerativi del sistema nervoso centrale: l'infiammazione è un fattore importante nella degenerazione cognitiva e nei disturbi correlati. L'induzione di enzimi di fase 2 da parte di costituenti di broccoli impedisce l'invecchiamento legato all'infiammazione del sistema nervoso centrale [14].
Quali sono le interazioni dei broccoli?

Gli isotiocianati sono indicati anche come composti gozzigeni. I Gozzigenisono composti che possono inibire l'assorbimento di iodio da parte della ghiandola tiroidea e / o inibire la produzione di ormoni tiroidei, che può causare l'ingrossamento della tiroide (gozzo) [33].

Gli enzimi necessari per la produzione di questi sono disattivati dal processo di cottura, anche in caso di vapore delicato. Se ciò sia desiderabile è discutibile, proprio perché la maggior parte dei benefici per la salute sono attribuiti al sulforafano e ad altri isotiocianati. Si è anche suggerito che l'effetto gozzogeno sia un importante meccanismo d'azione degli isotiocianati.
Tuttavia, non vi è una sola ragione per supporre che il consumo di isotiocianati da Brassica dovrebbe avere un effetto negativo sulla tiroide in persone che non hanno una condizione tiroidea, in particolare quando l'assunzione di iodio è sufficiente [34-35]. Potrebbe comunque essere consigliabile essere cauti sull'uso delle varietà di Brassica nei pazienti tiroidei. Inoltre, non è irragionevole aspettarsi che, a causa dell'effetto dei componenti del broccolo sul sistema del citocromo P-450 (mediante il quale vari farmaci vengono metabolizzati), potrebbero verificarsi interazioni con questi medicinali.

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