Che effetti hanno le carragenine (iota-carragenina, kappa-carragenina, e lambda-carragenina)?

Nuovo post dedicato alla famiglia degli addensanti. Nelle ultime settimane i lettori piu’ attenti alle news su temi di attualità nutrizionale e sugli additivi avranno di certo intercettato la notizia sulla carragenina e le nuove evidenze scientifiche che sollevano dubbi come additivo alimentare sicuro per il consumo umano. Sul sito Cornucopia.org aperta anche una petizione alla FDA per rimuovere la carragenina dai prodotti biologici. Che cosa ha di nuovo riaperto il dibattito sulla sua sicurezza come gelificante e addensante? Protagonista è ancora lei, la Dr. Joanne Tobacman, professore associato presso l’Università dell’Illinois a Chicago. La ricercatrice insieme ad un gruppo di biologi molecolari ha portato all’attenzione i risultati condotti in cellule intestinali in coltura dopo incubazione in presenza di carragenina. Il composto eserciterebbe un ruolo infiammatorio.

La risposta della Ingredients Solutions Inc. una delle aziende produttrici di carragenina non si è fatta attendere. Su Food Processing afferma: “Da piu’ di 70 anni la carragenina è utilizzata in alimenti trasformati, e non una sola richiesta documentata di una malattia acuta o cronica è stata riportata come derivanti dal consumo di carragenina”.

Sotto accusa dei frammenti a basso peso molecolare che potrebbero essere ottenuti dalla carragenina durante le filiere produttive, durante la digestione o in seguito al metabolismo della flora batterica. In passato è stato attribuito un effetto dannoso al poligeenan “un prodotto di degradazione della carragenina”. L’unica relazione tra carragenina e poligeenan è che la prima è il materiale di partenza per arrivare a quest’ultima. La Ingredients Solutions difende il proprio prodotto affermando che “Poligeenan non è un componente della carragenina e non può essere prodotta nel tratto digestivo se si assumono alimenti contenenti carragenina. Ci sono differenze rilevanti tra poligeenan e carragenina. Il processo di produzione per ottenere la poligeenan richiede il trattamento della carragenina con un acido forte e alta temperatura (circa quella dell’acqua bollente) per sei ore o più. Queste condizioni di lavorazione convertono le lunghe catene di carragenina in frammenti a basso peso molecolare. Per la precisione il peso molecolare del poligeenan è 10.000-20.000 dalton, mentre quello della carragenina va da 200.000 a 800.000 dalton. Le differenze di peso molecolare sono rilevanti e possono quindi spiegare i diversi effetti fisiologici. Le molecole di poligeenan a basso peso molecolare potrebbero penetrare attraverso la mucosa del tubo digerente e esercitare il loro ruolo infiammatorio. Il peso molecolare della carragenina è abbastanza alto al punto che che questo effetto è considerato improbabile.”
La Ingredients Solutions Inc oltre a sostenere la sicurezza della carragenina ha infine accusato la Tobacman sui suoi studi ritenuti non attendibili e fuorvianti.

E allora cosa ho fatto? Ho aggiornato le mie conoscenze sulla carragenina e mi sono cercata i lavori scientifici piu’ o meno recenti sulla molecola fino alle ricerche della Tobacman e di altri autori sull’archivio di Pubmed.

Che cosa è la carragenina? Breve ripasso. Avevo scritto un post nel lontano 2006. Si fa presto a dire carragenina. Infatti esistono diversi polisaccaridi che sno descritti con questo nome. Materiale di partenza alghe rosse.

La carragenina è stata a lungo utilizzata per migliorare la consistenza del cibo. Cominciò ad essere utilizzata commercialmente in Occidente a partire dal 1930. Sapevate che ci sono tre tipi principali di carragenina? sono denominate iota-carragenina, kappa-carragenina, e lambda-carragenina e presentano diverse proprietà gelificanti. La Kappa carragenina deriva dall’alga Kappaphycus Alvarezii, la carragenina iota deriva da Eucheuma denticulatum. La Lambda carragenina deriva prevalentemente dalle alghe Gigartina pistillata o Chrondrus Crispo. Un utile ripasso sugli aspetti molecolari lo trovate qui.

Le alghe sono coltivate in circa 35 paesi tropicali.

Ecco schematizzato il processo produttivo.

Nelle pubblicazioni scientifiche cosa troviamo sulla carragenina? La carragenina (a basso peso molecolare) da numerosi anni è impiegata per provocare una reazione infiammatoria riproducibile in modelli animali. Anche la letteratura piu’ recente include questi modelli che sono usati nello studio di farmaci anti-infiammatori e per indagare l’effetto anti-infiammatorio di estratti vegetali.
Ecco come si presenta il confronto tra un arto normale e un arto (a sinistra) in cui è stata inietattata la soluzione di carragenina.

Va precisato comunque che l’effetto infiammatorio e la formazione di edema si osservano in condizioni diverse dalla assunzione con il cibo, infatti per indurre edemi una soluzione di carragenina viene iniettata negli arti dei ratti. La carragenina è utilizzata anche in modelli di infiammazione intestinale dopo iniezione della soluzione tra lo spazio pleurico e il peritoneo. A tranquillizzarci inoltre il ricordare che in questi modelli animali sono usate quantità più elevate di carragenina rispetto ai livelli normalmente consumati nella dieta occidentale.

Tra le centinaia di lavori su questi modelli animali, appaiono pubblicazioni da cui si intravede un possibile ruolo delle carragenine nel campo delle biotecnologie. E veniamo alle pubblicazioni sugli effetti su cellule intestinali in coltura. Quali sono le evidenze scientifiche emerse negli studi di Joanne Tobacman? Gli studi recenti della Tobacman descrivono gli effetti della carragenina a livello intestinale in modelli animali e cellule in coltura. Tra gli effetti osservati alterazioni del ciclo cellulare e della vitalità di cellule intestinali in coltura. Si è ipotizzato che l’aumento della morte delle cellule in coltura e la riduzione nella proliferazione cellulare dopo esposizione alla carragenina possa contribuire alla formazione di ulcerazioni intestinali in vivo, come quelle che contraddistinguono le patologie infiammatorie intestinali.

Quali meccanismi molecolari potrebbero spiegare l’effetto infiammatorio? Gli effetti possono essere parzialmente attribuibili alla somiglianza tra la carragenina e i glicosaminoglicani, molecole che singolarmente o associate a proteine (proteoglicani) sono presenti in vari tessuti umani. Grazie alla presenza di galattosio- solfato, la carragenina somiglia in qualche modo al cheratan solfato, dermatan solfato e condroitina solfato, glicosaminogliani ampiamente presenti nella matrice extracellulare. I proteoglicani della superficie cellulare e della matrice sono coinvolti nella regolazione di diverse funzioni cellulari e nelle interazioni cellula-cellula. Si è ipotizzato quindi che alcuni degli effetti osservati su cellule in coltura potrebbero essere dovuti ad interazioni tra prodotti di degradazione della carragenina e membrane cellulari.

Cosa sappiamo dei consumi? La Tobacman nei suoi studi riporta che il consumo di carragenina negli Stati Uniti è aumentato negli ultimi decenni. Su base pro capite il livello è passato da ~ 24 mg/persona al giorno a ~ 82 mg/persona al giorno. Si è stimato che a livello del colon la concentrazione di carragenina sarebbe ~ 56 mg/L, superiore alla concentrazione utilizzata negli esperimenti presentati dalla Tobacman (1 mg/L). In vivo, fattori che potrebbero ridurre l’esposizione diretta del colon alla carragenina comprendono la motilità intestinale, e la co-presenza di altri alimenti non contenenti carragenina.

Cosa pensa l’Unione europea? La commissione europea nel 2003 ribadisce la sicurezza d’uso ma ha modificato le raccomandazioni per quanto riguarda la presenza della carragenina a basso peso molecolare in alimenti trasformati approvando un limite di non più del 5% di carragenina inferiore a 50 kDa nelle carragenine usate come additivi al fine di ridurre l’esposizione a carragenina degradata a molecole a basso peso molecolare.

In un prossimo post carrellata aggiornata di prodotti contenenti l’addensante e relazione struttura-funzioni delle carragenine. Perchè anche voi siete curiosi di sapere le differenze tra iota-carragenina, lambda- carragenina e kappa-carragenina vero? Tutte sono comprese nella sigla E 407.

Fonti:

-European Commission Scientific Committee on Food. Opinion of the Scientific Committee on food on carrageenan: report of the European Commission health and consumer protection directorate-general, March 5, 2003

–Refuting Myths About Carrageenan

–Cornucopia Dossier sulla carragenina

–immagine del modello animale

-Pubblicazioni scientifiche sulla carragenina e effetti sulla mucosa intestinale.

–Edema_da_carragenina

–PRODUCTION, PROPERTIES AND USES OF CARRAGEENAN