I prodotti a base di alghe stanno riscuotendo sempre più un crescente interesse popolare grazie al loro alto contenuto in micro e macro nutrienti come proteine, aminoacidi essenziali, vitamine e minerali utili per il fabbisogno nutrizionale quotidiano e per specifici composti bioattivi che sarebbero in grado di promuovere la salute generale e prevenire anche diverse malattie.
Tra le microalghe, la Spirulina è ormai da anni quella che sta percependo più successo di tutte, soprattutto nel settore degli integratori alimentari, dove si trova commercializzata e viene usata in polvere oppure sotto forma di capsule o compresse. Spirulina è in realtà il nome commerciale che identifica un cianobatterio del genere Arthrospira, rappresentato principalmente dalle specie Arthrospira maxima e Arthrospira platensis. Si trovano naturalmente non solo in acqua salata, dolce e salmastra, ma anche sul suolo, indicando una sua elevata adattabilità ai diversi ambienti. Gli esseri umani comunque non erano estranei al consumo di quest’alga. Già nel cinquecento, la Spirulina veniva raccolta dal Lago di Texcoco e consumata nei mercati di Tenochtitlan (oggi Città del Messico). Solo nel 1967 però fu riconosciuta come fonte di cibo per il futuro dall’Associazione Internazionale di Microbiologia Applicata. I valori nutritivi della Spirulina sono stati riconosciuti dall’Organizzazione intergovernativa, che negli anni ’70 lanciò quest’alga per combattere la fame e la malnutrizione. E’ stata anche riconosciuta e raccomandata dall’Amministrazione Nazionale dell’Aereonautica e dello Spazio e dall’Agenzia Spaziale Europea per una sua integrazione a lungo termine durante i viaggi nello spazio.
- PROFILO DEI MACRONUTRIENTI
Ci sono differenze significative nei principali pool macromolecolari (proteine, carboidrati e lipidi) a causa dei diversi phyla di microalghe, ma anche dell’ambiente e delle condizioni di coltivazione (temperatura, irraggiamento, ciclo luce-buio, salinità, composizione del mezzo di coltura, ecc.), pertanto calcolare una composizione di macronutrienti media per le microalghe non è affatto facile.
La Spirulina è promossa nelle diete come una preziosa fonte di proteine vegetali ad alto valore nutritivo. E’ dunque principalmente nota per l’elevato contenuto proteico che si aggira intorno al 60% del suo peso secco. Alcuni scienziati hanno dimostrato che può arrivare anche fino al 70% quando viene coltivata in condizioni non limitate da azoto. ll contenuto favorevole nutrizionale e la composizione degli aminoacidi potrebbero portare all’uso di quest’alga come valida alternativa alle proteine della soia, per vegetariani e vegani.
I carboidrati rappresentano in media il 23% del peso a secco. Il contenuto medio di lipidi invece è spesso sopravvalutato in questi prodotti. Uno studio su diverse polveri di Spirulina ha riportato un contenuto medio di grassi compreso tra l’1,5 e l’8,1%, dove risultano considerevoli in particolare le quantità di acidi grassi omega 6. Alcuni dei lipidi più comuni trovati includono l’acido γ-linolenico e l’acido palmitico. Non sono rilevabili quantità di omega-3, pertanto viene suggerito di consumare semi oleagenosi o pesce per coprire il fabbisogno di questi acidi grassi.
- PROFILO DEI MICRONUTRIENTI
La Spirulina è apprezzata anche per la presenza di numerosi minerali e vitamine. I minerali più comunemente riportati includono potassio, calcio, magnesio, selenio, ferro, zinco e molti altri. Alcuni autori suggeriscono che quando la Spirulina è incorporata negli alimenti ad una concentrazione di 1,5%, il prodotto finale può essere classificato come “cibo ad alto contenuto di ferro e selenio”. Le matrici alimentari più comuni che troviamo sul mercato con l’aggiunta di Spirulina sono bevande e prodotti da forno, come crackers, pane, pasta o biscotti.
E’ un alga che aiuta ad aumentare l’apporto vitaminico generale, ricco in particolare di vitamine del complesso B. E’ considerata soprattutto una fonte importante di vitamina B12 per vegani e vegetariani, come hanno rivelato i valori delle analisi chimiche compresi tra 127 e 244 μg/100 g del suo peso a secco. Questo range si tradurrebbe nel consumo quotidiano di 1,6-3,2 g di Spirulina per raggiungere la dose giornaliera richiesta per l’adulto di B12 che è di circa 2 – 2,5 µg; il fabbisogno quotidiano di vitamina B12 è veramente modesto, ma comunque essenziale. Tuttavia però, l’83% di vitamina B12 esistente risulta essere una “pseudo” B12, mentre solo il 17% presente è stata identificata come metabolicamente attiva. Sebbene la maggior parte dei cianobatteri contenga un corrinoide inattivo, si è arrivati comunque a conclusione che nella maggior parte delle polveri commerciali di Spirulina, contenente pseudo B12, il fabbisogno giornaliero di questa vitamina potrebbe essere soddisfatto dal consumo di 4 g di prodotto essiccato. La biodisponibilità di B12 della Spirulina resta comunque ancora piena di controversie, il che la rende un integratore inaffidabile nelle carenza di questa vitamina.
Non è stata invece rilevata la vitamina C, nei campioni di Arthrospira raccolti nelle diverse località intorno al lago Ciad, indipendentemente dal fatto che fossero essiccati tradizionalmente o per mezzo di una tecnica migliorata. In entrambi i metodi di produzione, l’alga è esposta alla luce e al calore, che possono provocarne la degradazione. Il contenuto di vitamina E può variare tra 2,8 e 12,5 mg/100 g, con una concentrazione maggiore in spirulina essiccata tradizionalmente.
- PROFILO DEI COMPOSTI BIOATTVI
La Spirulina è composta da numerosi antiossidanti, tra cui beta-carotene, ficocianina e tocoferoli. I carotenoidi sono composti presenti nella Spirulina e fortemente correlati alle vitamine. Questi rappresentano una classe di pigmenti sintetizzati naturalmente dalle microalghe che agiscono come provitamine A. Ciò significa che alcuni carotenoidi possono essere convertiti in vivo dal nostro corpo in vitamina A. Circa il 30% dell’assunzione giornaliera di vitamina A deriva dai carotenoidi, nella Spirulina sono inclusi l’astanxantina, la zeaxantina e il β-carotene. Altri carotenoidi identificati nella Spirulina includono cantaxantina e luteina, sebbene siano generalmente presenti a concentrazioni inferiori. Infine un altro prezioso pigmento che si può trovare in quest’alga è la clorofilla, che è presente ad una concentrazione di circa 6-20 mg/g di peso secco. Questo pigmento di colore verde, non è solo utile come colorante naturale ma è anche un ingrediente con potenziali benefici per la salute.
- SPIRULINA COME ALIMENTO FUNZIONALE
Gli alimenti funzionali fanno parte di una categoria relativamente nuova, che vanno oltre la nutrizione di base, promettendo benefici per la salute. Questo concetto è iniziato in Giappone nel 1984 con il lancio di progetti di ricerca su larga scala finanziati dal governo “Analisi sistematiche e sviluppo di alimenti funzionali” (Lafarga & Hayes, 2017). Da allora, il mercato degli alimenti funzionali è cresciuto costantemente ed è probabile che continui a crescere in futuro. Questa categoria di alimenti sono regolamentati in Giappone e negli Stati Uniti rispettivamente dal Ministero della Salute e del Welfare giapponese e dalla FDA. Nell’UE invece gli alimenti funzionali sono controllati dalla European Food Safety Authority (EFSA), che richiede una sostanziale convalida scientifica dei benefici per la salute, prima di presentare l’approvazione in merito di un particolare alimento. La Spirulina ha sicuramente tutto il potenziale per essere utilizzata nello sviluppo di alimenti funzionali; diversi studi supportano le sue applicazioni terapeutiche nelle malattie quali diabete mellito, iperlipidemia, stress ossidativo, che induce infiammazione, allergie, ipertensione ed anche alcuni tipi di cancro (Gershwin & Belay, 2008).
- SPIRULINA E SINDROME METABOLICA
La sindrome metabolica è un raggruppamento di anomalie metaboliche tali come obesità, iperglicemia, dislipidemia ed ipertensione arteriosa e rappresentano la causa dell’aumento di malattie cardiovascolari. L’ipertensione, nota anche come pressione alta, è considerata uno dei fattori di rischio cardiovascolare più rilevanti ed è una delle principali cause di morte prematura in tutto il mondo. La Spirulina e composti da essa derivati, hanno mostrato potenziale per essere utilizzato nel trattamento della prevenzione dell’ipertensione e di altri disturbi legati alla salute cardiovascolare. La maggior parte gli studi effettuati fino ad oggi sono stati condotti su modelli animali. Miczke et al. (2016) hanno condotto uno studio randomizzato in doppio cieco controllato con placebo su pazienti affetti da ipertensione ed hanno riportato una significativa riduzione della pressione arteriosa sistolica e nell’indice di rigidità nel gruppo di pazienti che hanno ricevuto 2 g di Spirulina al giorno per tre mesi. L’attività antipertensiva della Spirulina è stata parzialmente attribuita al su alto contenuto proteico e al potenziale rilascio di peptidi bioattivi con enzima di conversione dell’angiotensina I e/o attività inibitorie della renina. Recentemente anche Arthur-Ataam et al. (2019) hanno riportato che il consumo di Spirulina ha attenuato la pressione arteriosa di ratti spontaneamente ipertesi e migliorato la reattività vascolare, entrambi effetti associati a una riduzione dello spessore e della rigidità arteriosa.
E’ stato ipotizzato che la Spirulina sia in grado di abbassare il valore dei lipidi nel sangue dal 1981. L’effetto ipocolesterolemizzante è stato inizialmente mostrato su modelli animali. Nel 1990, Iwata et al. hanno condotto il primo studio preclinico su giovani ratti sani, a cui era stata indotta artificialmente iperlipidemia alimentandoli con una dieta ricca di fruttosio. I gruppi sono stati divisi in uno alimentato solo con alto contenuto di fruttosio (68%) ed altri con una dieta ricca di fruttosio e Spirulina al 5%, 10% e 15%, per 4 settimane. Verso la fine del periodo dello studio, i campioni prelevati di sangue hanno rilevato un miglioramento significativo tuttavia concomitante del profilo lipidico e una maggiore attività della lipoproteina lipasi (LPL). La differenza nei livelli lipidici non era significativa nei gruppi con diverse concentrazioni di Spirulina.
Il diabete è una malattia metabolica cronica caratterizzata da elevati livelli di glucosio nel sangue, che può provocare gravi danni al cuore, ai vasi sanguigni, agli occhi ed ai reni. Secondo la World Health Organization, circa 412 milioni di persone in tutto il mondo hanno il diabete ed 1,6 milioni di decessi all’anno possono essere attribuiti a questa patologia. Hamedifard et al. (2019) hanno recentemente eseguito una revisione sistematica ed una meta-analisi per valutare l’effetto della Spirulina sul controllo glicemico in pazienti con sindrome metabolica e si è concluso che l’integrazione nelle diete con Spirulina può ridurre la glicemia e le concentrazioni a digiuno dell’insulina. Il potenziale antidiabetico di quest’alga è stato attribuito al suo contenuto di acidi grassi polinsaturi (PUFA) e da peptidi in grado di ridurre l’aumento di glucosio nel sangue e gestire il profilo lipidico. Ad esempio, Wan et al. (2019) hanno riportato un miglioramento della tolleranza al glucosio e di alterata composizione del microbiota intestinale dopo una dieta ricca di grassi per 8 settimane integrata con estratti etanolici di Spirulina. Gli autori di questo studio hanno attribuito gli effetti antidiabetici all’alto contenuto di PUFA presente. Inoltre, Hu, Fan, Qi e Zhang (2019) hanno identificato tre peptidi dalle proteine estratte dalla Spirulina. Un peptide in particolare, ha mostrato attività inibitorie dell’α-glucosidasi ed un contenuto elevato di enzima DPP-IV, importante nella prevenzione e nel trattamento del diabete poiché degrada e inattiva due ormoni che contribuiscono all’aumento dell’insulina indotta dalla secrezione di glucosio. Oriqua et al. (2019) hanno nutrito oralmente ratti diabetici con 200 mg/kg di metformina (un farmaco di prima linea per il trattamento di diabete di tipo 2) o 250-750 mg/kg di Spirulina per 30 giorni. E’ stato osservato che la Spirulina ha migliorato con successo l’aumento indotto della glicemia a digiuno, l’insulina e gli enzimi epatici.
La prevalenza di sovrappeso ed obesità è in rapido aumento nel mondo: secondo la FAO, circa 3,4 milioni di adulti muoiono ogni anno a causa dei problemi del peso corporeo. La Spirulina recentemente ha mostrato del potenziale per poter essere utilizzata nella prevenzione e trattamento dell’obesità. Nel 2019 è stato studiato l’effetto del consumo di compresse di Arthrospira platensis (4 x 500 mg al giorno) sull’appetito e sulle misure antropometriche in soggetti obesi ed in sovrappeso. Gli autori di questo studio hanno riferito che il peso corporeo, la circonferenza vita, il grasso viscerale e l’IMC, erano inferiori nel gruppo che consumava la Spirulina rispetto al placebo, inoltre anche il punteggio dell’appetito era più basso, suggerendo il potenziale dell’integrazione di quest’alga per la perdita del peso. Cinquanta individui obesi di età compresi tra i 20 e i 50 anni hanno partecipato allo studio di Shariat et al. (2019). Questi pazienti sono stati assegnati in modo casuale in due gruppi ed hanno ricevuto A.platensis (500mg x 2 volte al giorno) oppure un placebo per 12 settimane. Gli autori hanno osservato una riduzione significativa delle concentrazioni di MIC/GDF 15, una citochina inibitrice dei macrofagi appartenente ai fattori di crescita, legati all’infiammazione e al cancro ed una riduzione dell’appetito negli individui obesi che hanno consumato Spirulina. Non è stato osservato nessun cambiamento nel gruppo trattato con placebo. Inoltre la Spirulina è stata in grado di aumentare le concentrazioni ematiche di SOD, enzima endogeno con importante attività antiossidante e di ridurre i parametri antropometrici.
L’integrazione di quest’alga per la gestione del peso è sicuramente tra gli argomenti più di dominio pubblico nel settore della salute e del naturale. Il meccanismo d’azione proposto per la Spirulina nella perdita del peso è una riduzione dell’infiltrazione dei macrofagi nel grasso viscerale e una prevenzione dell’accumulo di grasso epatico grazie ad una riduzione dello stress ossidativo, con conseguente miglioramento della sensibilità all’insulina e dell’indice di sazietà. Diversi studi seppur molto incoraggianti sono comunque solo di recente pubblicazione e necessitano dunque di ulteriori conferme in merito.
- CONTAMINAZIONI E RISCHI PER LA SALUTE
Nonostante i benefici riportati, ci sono anche numerosi studi ad indicare che l’ingestione di quantità elevate di Spirulina possano causare effetti collaterali, che includevano soprattutto diarrea, nausea e vomito. Complessivamente, sembra che i prodotti a base di microalghe, abbiano bisogno di richiedere un monitoraggio particolarmente rigoroso per quanto riguarda il contenuto di tossine per garantirne la sicurezza dei consumatori. Colture non controllare di Arthrospira possono contenere quantità significative di metalli pesanti (ad es. mercurio, cadmio, arsenico e piombo) o tossine da cianobatteri coesistenti, in cui il consumo prolungato di questi prodotti potrebbe causare danni irreversibili ad organi viscerali quali fegato e reni. Ad esempio l’anotossina A, un alcaloide non prodotto dalla Spirulina, ma da altre specie del genere Arthrospira è stato trovato in 39 prodotti di microalghe venduti come integratori alimentari attraverso il canale internet. L’Anatossina A è un alcaloide neurotossico con un potenziale agonista del recettore dell’acetilcolina e può causare paralisi, contrazioni muscolari e problemi respiratori. E’ stata rilevata anche una contaminazione con alghe che producono microcistina, come Microcystis flos-aquae in 34 prodotti dietetici a base di Spirulina. I dati dimostrano chiaramente che la contaminazione da cianotossine è fonte di seria preoccupazione, specialmente in quei ceppi coltivati in ambiente incontrollato e non monitorato, come stagni o laghi all’aperto. Il monitoraggio della qualità di Spirulina è più facile quando viene coltivata in un ambiente controllato. Il rischio che ne deriva dalle cianotossine non è da sottovalutare poichè potrebbe essere dannoso per la salute umana. E’ dunque fondamentale per il consumatore non acquistare prodotti on-line a base di microalghe, non controllabili e più facilmente a rischio di contraffazioni. Si consigliano i canali tradizionali più affidabili delle erboristerie e dei negozi biologici.
Allo stesso tempo, non si sa molto sula frequenza degli effetti avversi a seguito dell’uso di integratori alimentari a base di microalghe. Uno studio utilizzando un questionario on-line mirava a colmare queste lacune ha intervistato un gruppo di consumatori polacchi di prodotti a base di microalghe (n = 150). Diarrea, nausea, dolore addominale ed eruzioni cutanee sono stati tra gli eventi avversi più segnalati, dichiarando di aver utilizzato il supplemento di microalghe per non più di 1 mese. Condizioni mediche preesistenti, quali insufficienza renale ed ipotiroidismo, ma non la tiroidite di Hashimoto, erano associate a una maggiore insorgenza di effetti collaterali. Poco si sa sulle interazioni tra questi integratori e farmaci. Si può solo ipotizzare che a causa dell’attività immunostimolante dei componenti microalgali, la loro assunzione possa interferire con i farmaci immunosoppressori sebbene non esistano evidenze cliniche in merito. Quegli individui che si erano consultati con dei professionisti della salute per l’integrazione di questi prodotti hanno riportato eventi avversi significativamente minori, suggerendo l’importanza di una consulenza per evitare il fai da te.
- CONCLUSIONI
Nel complesso, l’evidenza in letteratura suggerisce che la Spirulina migliora diversi fattori di rischio cardiovascolari ben consolidati, inclusa l’iperlipidemia e sembrerebbe inoltre dagli ultimi lavori presenti fornire anche dei benefici intorno alla perdita del peso, grazie alle sue proprietà antinfiammatorie ed antiossidanti.
A.F.
Bibliografia:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32133854/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33233059/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32201580/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28775657/
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