Gli alimenti funzionali sono recentemente emersi come candidati convenienti, economici e promettenti per prevenire problemi di salute cronici.
RiceBran è una crusca funzionale ricavata dallo strato esterno del chicco di riso; contiene numerosi nutrienti e composti biologicamente attivi.
L’identificazione dei componenti bioattivi contenuti nella crusca di riso ha rafforzato il suo status di alimento funzionale.
Gli esperimenti hanno rivelato che la crusca di riso migliora la pressione sanguigna (BP), il profilo lipidico e il metabolismo del glucosio.
Inoltre, l’integrazione di adenosina (10 mg/kg di peso corporeo), un componente attivo della crusca di riso, ha migliorato la sindrome metabolica nei ratti spontaneamente ipertesi inclini a ictus (SHRSP). Inoltre, l’integrazione di acido ferulico (FA) (9,5 mg/kg di peso corporeo), un altro composto attivo nella crusca di riso (0,19 mg/100 g di crusca di riso), migliora la pressione arteriosa e il profilo lipidico.
Pertanto, lo scopo di questa revisione era di analizzare le prove della crusca di riso come alimento funzionale, nonché l’interesse globale per la crusca di riso.
Caratteristica compositiva della crusca di riso
La crusca di riso, lo strato esterno del chicco di riso, rappresenta l’8-10% del peso totale del chicco; tuttavia, contiene la maggior parte dei nutrienti: carboidrati (34–62%), lipidi (15–20%), proteine (11–15%), fibra grezza (7–11%) e ceneri (7–10%). In particolare, i lipidi di riso ei componenti bioattivi sono concentrati nella crusca di riso.
Gli acidi grassi come il palmitato (21–26%), il linoleato (31–33%) e l’oleato (37–42%) sono predominanti nella crusca di riso. Inoltre, per il suo alto contenuto di acidi grassi polinsaturi, la crusca di riso è considerata un alimento salutare. Nella crusca di riso sono state trovate quantità significative di composti bioattivi come γ-orizanolo, tocotrienolo, tocoferolo e α-sitosterolo, nonché fibre alimentari come α-glucano, pectina e gomma. In particolare, il γ-orizanolo, il principale antiossidante presente nella crusca di riso, ha un’attività antiossidante 10 volte maggiore rispetto al tocoferolo, e il tocotrienolo ha un’attività antiossidante 40-60 volte maggiore rispetto al tocoferolo. Inoltre, la crusca di riso contiene acido 4-idrossi-3-metossicinnamico (FA), che ha effetti fotoprotettivi e antiossidanti per la pelle.
Il sito web di informazioni sulla salute SelfNutritionData (http://nutritiondata.self.com) riporta che una tazza di crusca di riso grezzo fornisce 88 calorie e che 28 g di crusca di riso contengono 5,8 g di grassi, di cui 1,2 g sono saturi e 4,2 g di acidi grassi insaturi sani.
Secondo Walter Willett, un nutrizionista dell’Università di Harvard (https://www.hsph.harvard.edu/walter-willett), la salute del cuore è direttamente correlata al rapporto tra acidi grassi insaturi e saturi nella dieta. Inoltre, una tazza di crusca di riso fornisce 13,9 g di carboidrati e 3,7 g di proteine, che rappresentano il 7% del nostro fabbisogno giornaliero e una singola porzione di crusca di riso fornisce più della metà del nostro fabbisogno nutrizionale giornaliero di tiamina, niacina e piridossina.
Ruolo dei componenti bioattivi, Aspetti ipertensivi
I fattori ipertensivi aumentano il rischio di disturbi legati all’alimentazione come l’obesità, il cancro e le malattie cardiovascolari (CVD): consumo di meno alimenti a base vegetale, cambiamento dei modelli dietetici, aumento del consumo di cibo occidentalizzato e condizioni socioeconomiche. La pressione alta, una manifestazione di CVD, continua ad essere una delle principali cause di morbilità e morte e una strategia di salute pubblica è la gestione dietetica della pressione alta. Gli studi hanno dimostrato che una diminuzione di 5 mm Hg della PA è correlata a una diminuzione del 16% della CVD [ 45]. I fattori di rischio per CVD sono livelli più elevati di colesterolo plasmatico, livelli più bassi di lipoproteine ad alta densità (HDL) e livelli più elevati di lipoproteine a bassa densità (LDL). Diversi composti bioattivi della crusca di riso che sono stati identificati e utilizzati possono ridurre il rischio di CVD. Ad esempio, gli inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE) riducono la pressione arteriosa attraverso il sistema renina-angiotensina e l’AF ha un’attività ACE inibitoria plasmatica. A questo proposito, Ardiansyah et al. ha mostrato che l’integrazione alimentare con AF riduce la pressione alta inibendo l’attività plasmatica dell’ACE [ 5 ]. Successivamente, è stato scoperto che anche il nuovo composto adenosina, isolato dalla frazione DF, ha un’attività di riduzione della pressione arteriosa. In particolare, l’adenosina somministrata per via orale a dose singola oa lungo termine può ridurre la pressione arteriosa nell’ipertensione spontanea del modello SHRSP [ 4]. L’adenosina somministrata aumenta i livelli plasmatici di ossido nitrico, che a loro volta aumentano la vasodilatazione. L’adenosina provoca anche una potente vasodilatazione attivando i recettori dell’adenosina (A2) sulla muscolatura liscia vascolare; inoltre, stimola i canali K+ATP, con conseguente iperpolarizzazione della muscolatura liscia [ 4 ].
Il rischio di CVD è elevato in condizioni di stress ossidativo. L’8-idrossideossiguanosina urinaria (8-OHdG) funge da biomarcatore sensibile dello stress ossidativo con conseguente danno genetico. FA riduce significativamente i livelli urinari di 8-OHdG; quindi, può ridurre i fattori di rischio CVD [ 4 , 5 ].
Le diete contenenti sostanze fitochimiche e antiossidanti per abbassare il colesterolo possono prevenire la progressione delle lesioni aterosclerotiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che il γ-orizanolo possiede una potente attività anti-aterogena e antiossidante. Inoltre, in un modello di ratto di ipertensione renovascolare a due reni e una clip, Boonla et al. hanno descritto gli effetti vasorilassanti e antiipertensivi dei peptidi derivati dagli idrolizzati proteici della crusca di riso [ 46 ].
La tabella 1 descrive i ruoli antiipertensivi di vari componenti bioattivi della crusca di riso.
Tabella 1; Riassunto dei componenti bioattivi e dei loro effetti prospettici sulla pressione sanguigna e sui parametri metabolici in diverse specie.
ACE, enzima di conversione dell’angiotensina; ApoB, apolipoproteina B; peso corporeo, peso corporeo; FFA, acido grasso non esterificato; HDL-C, colesterolo lipoproteico ad alta densità; LDL-C, colesterolo lipoproteico a bassa densità; PL, fosfolipide; TC, colesterolo totale; TG, trigliceridi; VLDL-C, colesterolo lipoproteico a densità molto bassa; eNOS, ossido nitrico sintasi endoteliale.
Aspetti di disordine metabolico
I disturbi metabolici consistono in malattie legate al metabolismo, tra cui iperglicemia, ipercolesterolemia, ipertrigliceridemia e insulino-resistenza; accompagnano il diabete mellito di tipo 2, l’obesità e le malattie cardiovascolari. La crusca di riso e i suoi vari componenti attivi, previene o migliora i disturbi metabolici. In particolare, una dieta integrata con estratto enzimatico di crusca di riso può prevenire i cambiamenti adiposi e macrofagici associati all’obesità indotta dalla dieta nei topi [ 54 ]. Inoltre, sono stati studiati gli effetti antiiperlipidemici (abbassamento dei livelli di colesterolo e trigliceridi) dell’α-tocoferolo in ratti F344 alimentati con una dieta occidentale [ 55]. Il riso pigmentato, che contiene antociani e proantocianidine concentrate nello strato di crusca, stimola l’assorbimento del glucosio da parte degli adipociti 3T3-L1, una funzione chiave nell’omeostasi del glucosio. In particolare, l’assorbimento di glucosio basale è aumentato di due o tre volte, mentre i livelli di mRNA di GLUT1 e GLUT4 sono sovraregolati [ 56 ]. γ-orizanolo e estere FA con fitosteroli, entrambi abbondanti nella crusca di riso, prevengono la sindrome metabolica indotta da dieta ricca di grassi e fruttosio (HFFD) [ 57]. Inoltre, solo il trattamento con γ-orizanolo è più efficace dell’AF nel ridurre significativamente l’indice epatico e il contenuto di trigliceridi epatici. La diminuzione dei livelli sierici di proteina C-reattiva e IL-6 e l’aumento della concentrazione sierica di adiponectina hanno confermato che FA e γ-orizanolo possono essere usati come integratori alimentari per alleviare gli effetti deleteri dell’HFFD [ 57 ]. L’adenosina, in particolare, attenua efficacemente la sindrome metabolica in SHRSP [ 50]. In particolare, la somministrazione orale a dose singola ea lungo termine di adenosina migliora l’iperlipidemia e l’iperinsulinemia; regola anche l’aumento di peso corporeo e l’assunzione di cibo. Gli studi hanno dimostrato che livelli aumentati di adiponectina plasmatica alleviano l’iperinsulinemia e che l’adenosina alimentare può elevare l’adiponectina plasmatica e aumentare la sensibilità all’insulina. La somministrazione di adenosina per 3 settimane sottoregola i livelli di mRNA della glucosio-6-fosfatasi, un gene che codifica per l’enzima di controllo della gluconeogenesi epatica. L’adenosina svolge anche un ruolo importante nella regolazione dell’espressione epatica dell’mRNA dei geni coinvolti nella β-ossidazione, nella sintesi degli acidi grassi e nella protein chinasi attivata da AMP [ 4 , 50 ]. In conclusione, vari componenti attivi della crusca di riso migliorano le malattie legate al metabolismo.
Aspetti anticancro
I fattori dietetici hanno un effetto significativo sul rischio di cancro. Solo il 5-10% di tutti i tumori è ereditario; tutti gli altri incidenti sono direttamente o indirettamente correlati allo stile di vita e alle abitudini alimentari. Se gli integratori alimentari vengono utilizzati in modo appropriato, possono ridurre l’incidenza dei tumori nell’uomo fino al 30% [ 58 , 59 ]. L’acido fitico estratto dalla crusca di riso ha attività antitumorale contro le cellule di carcinoma epatocellulare (HepG2), in cui l’attività apoptotica è stata valutata mediante analisi dell’espressione dei geni regolatori dell’apoptosi (cioè, p53, Bcl-2, Bax, Caspase-3 e -9) [ 60 ]. Allo stesso modo, il δ-tocotrienolo (δ-T3) è utile come agente antitumorale contro le cellule di adenocarcinoma colorettale umano (DLD-1) sia in condizioni normossiche che ipossiche.In vivo, la somministrazione orale di tocotrienolo di crusca di riso (principalmente γ-T3; 10 mg/topo/giorno) ha inibito significativamente la crescita del tumore nei topi nudi [ 61 ]. Le cellule tumorali producono specie reattive dell’ossigeno, che danneggiano l’integrità cellulare. Il cicloartenil ferulato, un componente importante del γ-orizanolo, inibisce con successo la proliferazione nella linea cellulare di adenocarcinoma colorettale SW480 a causa della sua attività antiossidante [ 62 ].
Aspetti generali di promozione della salute
La crusca di riso stessa ha benefici per la salute, mentre l’olio di crusca di riso e i componenti attivi isolati hanno effetti immunostimolatori. La crusca di riso ricca di fitosteroli, γ-orizanolo e composti con proprietà antiossidanti può modulare il sistema immunitario. Inoltre, la crusca di riso ha diverse caratteristiche generali di promozione della salute. Ad esempio, l’integrazione di crusca di riso migliora la salute dell’intestino incoraggiando la crescita e la colonizzazione diLactobacillus rhamnosuse fornisce una protezione efficace contro la diarrea da rotavirus umana nei suini modulando la permeabilità intestinale [ 63 ].
L’integrazione a lungo termine ha un impatto positivo sulla sopravvivenza, sulla cognizione e sulla funzione mitocondriale del cervello, che può ritardare il morbo di Alzheimer [ 64 ]. Gli integratori di crusca di riso possono essere utilizzati anche come integratori ergogenici da culturisti e atleti [ 65 ] e possono attenuare i sintomi della menopausa come vampate di calore e perdita ossea nelle donne anziane che soffrono di osteoporosi [ 66 ]. La crusca di riso può essere considerata una fonte di composti attivi di origine vegetale e un’alternativa alle costose fonti vitaminiche degli animali. Ad esempio, crusca di riso di colore diverso contiene micronutrienti, inclusa una ricca riserva di β-carotene, che può essere convertito in vitamina A [ 67 ]. Tavolo 2descrive il ruolo dei vari componenti bioattivi della crusca di riso per la salute generale.
Conclusione
La crusca di riso negli ultimi anni è considerato una potenziale fonte per la preparazione di nutraceutici. In questa recensione, il ruolo terapeutico della crusca di riso stessa e dei suoi componenti bioattivi e nuovi è stato brevemente descritto da diversi punti di vista clinici. Abbiamo notato che la crusca di riso ha vari benefici per la salute in termini di prevenzione delle malattie e che può essere utilizzata per il trattamento di esseri umani e animali da esperimento senza effetti collaterali. Grazie al suo significativo valore nutritivo e terapeutico, la crusca di riso può migliorare il benessere e la salute, nonché ridurre il rischio di malattie, fornendo benefici per la salute e migliorando la qualità della vita. Pertanto, la crusca di riso può essere considerata un super alimento e/o un alimento funzionale.
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