Definizione di nuovi alimenti

Nuovi alimenti (Novel food) o nuovi ingredienti

alimentari sono tutti quei prodotti e sostanze alimentari

per i quali non è dimostrabile un consumo “significativo” al

15 maggio 1997 all’interno dell’Unione Europea (UE), data

in cui è entrata in vigore la legislazione alimentare

comunitaria Regolamento (CE) 258/97.

Questa norma consente la commercializzazione di prodotti

e sostanze alimentari privi di storia di consumo sicuro a

livello comunitario, previa richiesta di autorizzazione.

Gli alimenti OGM sono disciplinati in modo autonomo con

il regolamento (CE) 1829/2003.

Alimenti, nutrienti e metabolismo

Conoscenza della composizione degli alimenti

Effetto su metabolismo e salute dell’uomo

Effetti del metabolismo sul genoma e a lungo

termine sull’evoluzione umana.

Nutrizione, DNA e Migrazione

Sovrappopolamento,

mutazione o

cambiamento

delle condizioni ambientali

estinzione

adattamento

della specie

(selezione di un

fenotipo più

adatto)

migrazione

una mutazione sfavorevole

in un habitat può diventare

favorevole in un altro

La Migrazione è stata la strategia adottata dalla

specie umana per la sua sopravvivenza. Ha

accompagnato l’evoluzione del cervello e della

struttura corporea che si è attuata in tre tappe

principali:

uscita dalla foresta

raggiungimento delle zone costiere

uscita dall’Africa

Durante questi spostamenti si è raggiunto l’Onnivorismo,

aggiungendo sempre nuovi alimenti, senza abbandonare i

precedenti.

Questa grande capacità di adattamento ha permesso

l’evoluzione e la diffusione su tutta la superficie terreste, ma ci ha

anche esposto a possibili malattie da disadattamento nel

momento in cui si cambia stile di vita, contrariamente alle scimmie

legate all’ambiente di foresta che rischiano però di estinguersi

Adattamento epigenetico più rapido e

versatile

Metilazione della citosina del DNA

Acetilazione-deacetilazione istonica

microRNA

Aumento di statura nelle popolazioni dopo la

seconda guerra mondiale

Effetto della malnutrizione della madre sul

fenotipo del nascituro. Trasmissione alle

generazioni successive tramite le cellule

germinali (malnutrizione Paesi Bassi 1944)

Adattamento epigenetico

Masai e Tutsi, pastori che si nutrono di proteine

animali, più alti dei Bantu che vivono nelle stesse

regioni africane

Adattamenti nutrizionali regolati dal

rapporto fra mutazione e migrazione

Fonte: Rotilio G., Marchese E. Nutritional factors in

human dispersals. Ann Hum Biol 2010; 37: 312-24

La Rift Valley e l’origine

dell’uomo

Studi sull’alimentazione dei nostri

antenati

reperti fossili

morfologia e abrasione dello smalto dei

denti

isotopi stabili nelle ossa che indicano il tipo

di alimentazione (13C/12C alto nelle erbe,

basso nelle parti aeree delle piante)

alimentazione delle scimmie antropomorfe

attuali e popolazioni che hanno conservato

lo stile di vita da cacciatore-raccoglitore

Alimentazione nella foresta

abbondanza di frutti, foglie e noci (vit C, acido

folico, zuccheri semplici, polifenoli, fibra)

Occasionalmente:

• insetti e piccole larve con apporto di grassi, vit B12

e minerali. Semplici tecniche per prelevare gli

insetti (scimpanzé)

• miele (glucosio e fruttosio)

per 20 milioni di anni i nostri antenati hanno

seguito questo tipo di alimentazione

Adattamenti metabolici nella foresta

Energia sensibilità all’insulina

Colesterolo dispendio energetico elevato, scarso riassorbimento intestinale per fitosteroli, selezione di geni per la sintesi del recettore LDL e per proteine (Apo E)

Sodio scarso apporto con grande apporto dipotassio

Blocco sintesi acido ascorbico dal glucosio (L-gulonolattone- ossidasi inattivata nei primati).Rischio di carenza (scorbuto) per il cambio di dietadell’uomo.

Acido Urico (prodotto metabolismo delle purine eATP) blocco della degradazione nelleantropomorfe

Separazione della nostra linea evolutiva

dagli antenati dello scimpanzé

Classificazione

delle specie di

ominini (sottofamiglia

della famiglia ominidi che

comprende anche gorilla

e scimpanzé)

Ardipithecus

Genere ominino più lontano (5,2 mil. anni fa)

Ardipithecus ramidus resti nel Rift etiopico nella

regione di Afar

Alternanza di boschi e praterie, ritrazione della

foresta equatoriale umida

Dieta vegetariana più varia che nelle scimmie,

andamento bipede facoltativo, cervello come

scimpanzé, altezza 120 cm peso 50 Kg

Australopithecus

Migrazione verso spazi aperti e cambiamenti più

evidenti per effetto epigenetico del cibo

Forme gracili (anamensis, afarensis, africanus)

Aumenta la tendenza all’onnivorismo e al consumo

di cibi vegetali più duri (smalto dentale e molari più

grandi)

Australopithecus afarensis (Lucy)

Mary Leakey nel ‘76 ha portato alla luce a Laetoli, in

Tanzania, orme di animali tra le quali si distinguevano

passi di ominini che hanno permesso di misurare la

falcata e la lunghezza del piede, conservate perché

indurite dalle ceneri vulcaniche

Forme robuste (Paranthropus) (boisei =

erbe della savana, robustus = schiaccianoci)

1,8 mil anni fa, contemporanee alle prime

specie di Homo.

Bipedi, ma capaci di arrampicarsi sugli alberi

Cervello piccolo, mandibole robuste con

grandi denti e smalto spesso.

Australopithecus

Teoria degli U.S.O. (underground

storage organs) (Richard Wrangham 2001)

Primo incontro con carboidrati complessiespressione di amilasi salivari (AMY1) chepossono presentare una notevole variabilitànel numero di copie in relazione con laquantità di enzima presente

Perry GH, Dominy NJ, Claw KG, et al. Diet and the evolution ofhuman amylase gene copy number variation. Nat Genet. Oct;2007 39(10):1256–1260. [

Carpenter D, et Al.Obesity, starch digestion and amylase:association between copy number variants at human salivary(AMY1) and pancreatic (AMY2) amylase genes. Hum Mol Genet.2015 Jun 15;24(12):3472-80. Epub 2015 Mar 18.

Maggiore tempo dedicato alla ricerca del ciboche alla digestione, aumento delle capacitàcognitive.

Noci e semi contengono acidi grassipolinsaturi (omega 6) specifici per il sistemacardiovascolare, ma presenti anche nellestrutture del cervello.

Strumenti litici per scavare, macellazione dicarcasse (Au. sediba).

Importanza dei tuberi nell’alimentazione umana

Manioca (Manihot) importata dal Brasile in

Africa dai portoghesi, diffusa in tutta la fascia

tropicale e sub tropicale. Grossi tuberi da cui

si ricava una farina (cassava)

Circa l’80% del peso secco carboidrati,

soprattutto amido. vit. C, β- carotene, calcio,

potassio, e fibre alimentari, molto poveri in

proteine (0,5-1,5% del peso fresco) e grassi

(0,17%).

La pianta contiene glucosidi cianogeni,

potenzialmente tossici, neutralizzati grazie

alla lavorazione ( essiccazione, lavaggio e

cottura)

Per molte popolazioni alimento base, ma il suo

consumo in una dieta monotona crea problemi:

povera di amminoacidi essenziali (1,5-3 g di

proteine su 100 grammi), rispettivamente sul peso

fresco ed essiccato può comportare deficit proteici

(Kwashiorkor) nel lungo periodo.

L'Europa importa ogni anno notevoli quantità di

Manioca per l'allevamento del bestiame; utilizzata

anche come addensante.

Originaria dell’Africa è l’igname (Dioscorea). Molto resistente, marichiede una certa esperienza nellacoltivazione. Un solo tubero puòarrivare fino a 2 metri. Alcune speciesono tossiche e devono esseretrattate prima di consumarle.Contiene saponine utili per alleviare idisagi della menopausa.

Nel ‘43 il dott. Marker estrasseprogesterone, dando il via agli studiche portarono alla pillolaanticoncezionale

Anche la patata dolce, resistente eadatta a climi tropicali e subtropicali èun alimento base in Africa, Asia e sudAmerica.

Patata

Originaria della regione andina, fu portata in

Europa dagli esploratori spagnoli e inizialmente

suscitò diffidenza. In seguito però (fine ‘700) fu

accettata da popolazioni intere. In Irlanda dove il

clima favorevole portava ad una resa molto alta

divenne l’alimento base.

Carestia del 1845 a causa di un fungo 1 milione

di persone morte e migrazione dimezzarono la

popolazione irlandese

2,4 m.a. Mutazione del gene MYH/16 (proteina

myh/16)

Gracilizzazione dei muscoli masticatori, ha

permesso l’elasticità del cranio e l’espansione del

cervello nelle specie di Homo.

Handicap per la sopravvivenza senza una dieta con

cibi più teneri come carne e midollo osseo.

Genetica del cambiamento nutrizionale

nel genere Homo

Cranio di gorilla e uomo

CERVELLO CONTRO MUSCOLO

Homo naledi (BERGER ET AL., 2015)

I suoi resti (oltre 1.500 elementi fossili appartenenti adalmeno 15 esemplari diversi) furono rinvenuti nel 2013 nelleRising star Cave, in Sudafrica.

Alto circa 150 cm, mostra caratteristiche intermedie traAustralopithecus e Homo: la morfologia del cranio, dellamandibola e dei denti sono simili a quelli delle altre specie diHomo, ma le dimensioni del cervello, grande all'incirca comeun'arancia, sono comparabili a quelle di Australopithecus;

Arti inferiori hanno una forma molto simile a quella di Homosapiens mentre la conformazione del bacino ricorda quella diAustralopithecus afarensis.

Le proporzioni delle dita della mano sono simili a quelledell'uomo, ma le falangi prossimali sono estremamentericurve.

Due milioni di anni fa, i suoi resti furono trovati la prima volta da Louis Leakey

nel 1960 nella gola di Olduvai in Tanzania. (cultura Olduvaiana) ciottoli

scheggiati bifacciali

Incisivi più grandi da onnivoro con propensione per la carne, (sciacallaggio).

Rottura delle ossa per estrarre il midolloTerzo stadio dell’onnivorismo umano, grassi e proteine animali, mantenimentodei precedenti . Migrazione nella savana

Possibilità di affrontare regioni più fredde, cibi più nutrienti.

H. ergasterAumento significativo nell’altezza e nella massa ossea, lobi occipitali e frontali

del cervello espansi. Uscita dall’Africa fino all’Asia centrale e orientale.

Caratteristiche sociali che potrebbero implicare lo sviluppo del linguaggio.

Riduzione della massa intestinale

H. erectusMigrazione lungo le coste dei fiumi laghi e mari, cibo specifico per il cervello

Nel pieno della diffusione di H.erectus si ha il controllo del fuoco (1,6 - 1,4 mil.

di a.f.)

H. habilis

Cottura dei cibi

Cibi vegetali più facilmente digeribili, riduzione dei tempi di masticazione

Perdita di tossicità

Fibra più gradevole

Carne più tenera, animali selvatici poveri di grassi e ricchi di collagene

Cambiamento negativo : inattivazione delle vitamine e formazione di composti cancerogeni

Nutrizione e struttura fisica degli ominidi Australopiteco (135 cm e 35 kg), H. rudolphensiis/ habilis (145 cm e 40

kg ), H. ergaster /erectus (180 cm e 70 kg)

Sviluppo della capacità cranica

SPECIE PESO DEL

CERVELLO

(g)

Scimpanzè 400

Australopiteco 450

Parantropo 520

H. habilis 650

H. erectus 940

H. neanderthalensis 1450

H. sapiens primitivo 1450

H. sapiens attuale 1400

Gli animali con un grande cervello sonorari (delfini e focene): necessità dimaggiori cure parentali, competizioneper il cibo con altri organi

Indice di encefalizzazione (EQ)

indicatore dell’espansione della massa

cerebrale nei mammiferi normalizzata

per la massa corporea

Rispetto all’uomo moderno: scimpanzè e

australopiteci 40%

P. robustus 50%

habilis 57%,

erectus 60%

Balzo in avanti nell’encefalizzazione nelle

specie di Homo da 600000 anni fa in poi.

Con la comparsa di H. sapiens negli ultimi

200000 anni del Pleistocene, si ha una

riduzione della massa corporea e

spostamento delle risorse energetiche

verso il cervello (20-25% del metabolismo)

Il metabolismo basale nell’uomo non è maggiore di quello dei primati di taglia simile

CERVELLO CONTRO INTESTINO(The expensive –tissue hypothesis Leslie C. Aiello and Peter Wheeler)

Peso organi in uomo di 65Kg, valori previsti calcolati in base alla correlazione

fra peso corporeo e peso degli organi negli altri animali.

Nutrizione specifica per il cervello

Rapporto fra qualità della

dieta (media pesata delle

proporzioni dei vari

nutrienti presenti nel

cibo, in base al loro

contributo energetico e

nutrizionale) e

dimensioni del cervello

nei primati

il cervello molto grande

implica un parziale

sviluppo alla nascita

(infanzia)

Elogio del grasso

La dieta delle prime specie umane conteneva poco grasso

Questo nutriente è importante non solo per l’apportoenergetico, ma per la termoregolazione (in particolaregrasso bruno)

Anche dal punto di vista strutturale fosfolipidi e colesterolofanno parte della struttura delle membrane cellulari e sonola base per gli ormoni sessuali. Apporta vitamineessenziali per la visione e la fertilità.

Il cervello in caso di digiuno può per un certo tempoconsumare i corpi chetonici, soprattutto nella vita fetale eneonatale.

L’aumento di peso del feto prima della nascita è dovutoper il 90% al grasso. Alla nascita contiene il 16% di grassocorporeo sottocutaneo

Questo accumulo è dovuto al fatto che il cervello dovràcontinuare a svilupparsi fino all’adolescenza

Migrazione lungo le coste di fiumi, mari e laghi e nuovo cibo

Il tessuto nervoso è ricco di grasso (60% del peso secco) e in particolare di omega- 3 (DHA)

Alimenti ricchi di questi grassi sono i pesci e i molluschi acquatici, uova di uccelli e tartarughe marine

Particolarmente intensa questa raccolta durante la migrazione di H. sapiens fuori dall’Africa

H. sapiens neanderthalensis

Europa e Asia 250000 anni fa, evoluzione in climi

freddi: arti corti e robusti, non molto alti: 160 cm,

ossa robuste. Studi con isotopi sulle ossa, carenze

di iodio.

Nutrizione prevalentemente carnea

H. sapiens (sapiens)

Gli uomini moderni compaiono in Africa 130000 anni

fa. In Europa 40000 anni fa (Cro-Magnon località

francese dove sono stati trovati i primi reperti fossili).

Nutrizione specifica per il cervello

Studi con gli isotopi 15N(pesci) e 13C(animali

terrestri) nel collagene delle ossa

Ferro, sviluppo del cervello e senso

estetico

Ruolo del cibo di origine marina nel sostenere l’evoluzione del

cervello per il suo contenuto in ac di grassi omega 3 (in particolare

DHA) e di minerali come lo iodio e il litio. Anche il ferro è un

elemento essenziale per lo sviluppo delle capacità cognitive.

Lo spagnolo Carlos M. Duarte aggiunge all’effetto diretto

sull’evoluzione del cervello del consumo di alimenti di origine

marina anche il possibile ruolo dell’ocra rossa, costituita da una

forma stabile, insolubile e ossidata di ferro (Fe2O3), ma anche da

forme non emiche, come ferriidrite, magnetite e maghemite

biodisponibili soprattutto se si mescolano al cibo, al midollo osseo e

al carbone come avviene d’abitudine in alcune popolazioni.

L’ocra rossa può essere stata perciò verosimilmente una fonte di

ferro indispensabile per il cervello, soprattutto nei momenti iniziali

dello sviluppo, sia per contaminazione accidentale (nell’uso che se

ne è fatto per la pittura e la decorazione del corpo) sia perché

mescolata al cibo (come in alcune culture più recenti che già la

consideravano un farmaco).

Lo stesso autore ammette che è un’ipotesi che deve essere

convalidata, ma in effetti l’ocra rossa e i molluschi marini sono

utilizzati contemporaneamente da 200.000 anni, da Neanderthal,

Aztechi, Maya, Indiani d’America (chiamati appunto pelle rossa) fino

a popolazioni attuali come Maori e Masai.

Le migrazioni di Homo sapiens nell’era glaciale

Migrazione dall’Africa all’Australia. Inizio circa 70000 anni fa

Migrazione in Europa e Asia. Inizio circa 40000 anni fa

Migrazione nelle Americhe . Inizio circa 20000 anni fa

Migrazioni di Homo sapiens “out of Africa”. Le terre emerse sono

raffigurate nella loro probabile estensione fra 100000 e 10000 anni fa , alla fine

dell’ultima Grande Glaciazione.

H. floresiensis

Isola indonesiana di Flores fra

90000 e 20000 anni fa

riduzione della taglia corporea

1 metro circa per isolamento,

minori risorse alimentari

cervello più piccolo di quello

previsto in base alla taglia

corporea, ma conserva alcuni

geni per la strutturazione

avanzata, simile ad erectus,

con conservazione di una certa

capacità cognitiva H. floresiensis ed erectus

Ipotesi Genotipo-fenotipo

risparmiatoreDigiuno

Esposizione ai lipidi

Acidi grassi nel sangue

Insulino resistenza

Glucosio depositato nel tessuto adiposo

tessuto adiposo insulino resistenza

Grasso per il cervello nella vita fetale e crescita,

segnali sazietà al cervello, resistenza al freddo

Genotipi risparmiatori resistenti all’insulina per eccesso di tessuto adiposo

Venere di Willendorf Austria 1908

Peso uguale, ma composizione diversa …..6 piedi = 1,82 m 250 libbre = 113 Kg

ADIPOMETRO dispositivo a ultrasuoni (ecografo 2.5 MHz)

modo A = il tempo necessario agli ultrasuoni per colpire le strutture

profonde e tornare al rilevatore viene registrato e convertito in misura

lineare di distanza, permettendo di valutare lo spessore dello strato

sottocutaneo di grasso o delle masse muscolari. (Analisi per punto)

lo strumento è appoggiato in punti precisi tipici della plicometria e

permette di calcolare la percentuale di grasso corporea

modo B = applicazione più sofisticata, permette la ricostruzione di

un’immagine bidimensionale che descrive la morfologia dei tessuti

profondi. (stratigrafia) la sonda è spostata lungo l’area da analizzare

Misurazione diretta e immediata dello

spessore di adipe sottocutaneo e dello

spessore del muscolo fino a 10 cm di

profondità

Elimina gli errori tipici del prelevamento della

plica cutanea

Non invasiva

Permette una valutazione qualitativa oltre che

quantitativa: controllo trattamenti, terapie,

programmi di allenamento

Grasso superficiale sottocutaneo è una parte alveolare più scura

rimanda un segnale a bassa energia.

Quello profondo (di accumulo) è lamellare e manda un segnale

più alto

Quando è più scuro significa che è stato accumulato da poco

tempo

Misura di punto

Stratigrafia

Miglioramento della muscolatura addominale(diminuzione dell’ecogenicità)

42mm 28mm

Riduzione del grasso addominale

ADDOME (STRATIGRAFIA ATLETA UOMO)

Esempio di stratigrafia

Perché si è sviluppata l’agricoltura?

Dopo una fase di raccolta di specie spontanee, circa

10000 anni fa (Olocene) il problema della sussistenza

per l’H. sapiens trovò una risposta con l’introduzione

dell’agricoltura e dell’allevamento.

Anche questo periodo è caratterizzato da migrazioni

e differenziazione fenotipica della specie

Clima più freddo alla fine del Pleistocene, inaridimento

Diminuzione risorse naturali per la caccia e la raccolta

Sovrappopolazione

Fenotipo del grano

selvatico rispetto a

quello domestico:

Grandezza semi

Protezione dei semi

Disarticolazione dei

semi alla maturità

Dove e’ nata l’agricoltura?

Agricoltura introdotta nell’ambiente mediterraneo dal vicino e medio

oriente (mezzaluna fertile)

4000 anni per raggiungere i punti più lontani dall’origine

RICCHEZZA DELLA DIETA

MEDITERRANEA:BIODIVERSITA’

L’ambiente mediterraneo è ricco per biodiversità, dovuta a vari fattori:Posizione geografica area boreale euro-asiatica e tropicale/subtropicaleafricana

Storia geologica (Terziario) e climatica (glaciazioni del Quaternario) consuccessive colonizzazioni di specie diverse

Morfologia complessa: presenza di isole , coste, pianure, montagne…….

Come si è diffusa l’agricoltura?

Diffusione culturale o demica?

Ammermann (archeologo) e Cavalli-Sforza (genetista)nel ‘73 proposero una diffusione demica dell’agricolturada sud- est a nord- ovest alla velocità di 1 Km /anno.

Partendo dalla diffusione dell’Rh positivo (presente inmedio oriente) e componendo i risultati con altri tipi digeni che danno risultati simili nella distribuzione inEuropa, si ha un valore massimo in corrispondenza delmedio oriente, che degrada verso la periferia, mostrandovalori minimi in regioni nord occidentali. I gradienti diconcentrazione di questi geni sono dovuti alla gradualemescolanza con i cacciatori raccoglitori presenti sulterritorio.

Vista la precarietà dei ritrovamenti archeologici e la difficoltà dielaborare la grande quantità di dati genetici si è introdotto un terzoelemento: lo studio della diffusione delle lingue attuali, soprattuttoanalizzando i termini che si riferiscono all’agricoltura.

Colin Renfrew nell’1987 rafforzò i risultati degli studi fatti daAmmerman e Cavalli-Sforza teorizzando che le lingue indo-europeesono derivate da un gruppo di lingue anatoliche.

Dalla mezzaluna fertile gli agricoltori si sarebbero mossi con i loroanimali addomesticati: pecore, capre, maiali, dividendosi in Grecia inun ramo che ha proseguito a nord ovest (celtico, italico e germanico)un secondo gruppo ha piegato verso la Persia e l’Indiasettentrionale, aggiungendo agli altri animali il cavallo.

Sovrapposizione dei tempi di diffusione di queste lingue con ladiffusione di cereali simili al grano fra 9000 (Grecia) e 5000 anni fa(isole Britanniche).

Parallelismo fra mutazione genica e cambiamenti semantici

La distribuzione delle lingue dipende dalle migrazioni e concorda congli studi genetici

A questa teoria si contrappone una visione diversa elaborata dall’archeologa Marija Gimbutas, che non identificava i primi agricoltori con gli indo-europei, ma con una popolazione precedente, soppiantata da popolazioni indoeuropee provenienti dalle steppe Pontiche (Kurgan) nel 4500 B.C.

Queste popolazioni erano, al contrario di quelle più primitive, molto aggressive e abituate a fare la guerra ed ebbero facilmente la meglio su una civiltà matriarcale e pacifista in cui si venerava la Dea madre , con una struttura sociale egualitaria e matrilineare, legata ai cicli vitali della terra, un simbolismo religioso al femminile. Questa teoria, basata su molti reperti trovati dalla studiosa, fu molto in voga negli anni del femminismo.I suoi lavori pubblicati tra il 1946 e il 1971 introdussero nuovi punti di vista nell’ambito della linguistica e all’interpretazione della mitologia, ma furono poi messi in disparte.

Conseguenze culturali ed economiche

SEDENTARISMO: l’uomo non ha più bisogno dispostarsi alla ricerca della selvaggina e quindi siinsedia stabilmente in un luogo.

MAGGIORE DISPONIBILTA’ DI CIBO: il cibo èprodotto dall’uomo

INCREMENTO DEMOGRAFICO: la popolazione

aumenta grazie al sedentarismo

AUMENTO DELLA FORZA LAVORO e della

produzione, con un surplus di alimenti

SPECIALIZZAZIONE: ogni individuo ha un suo

compito, nascono le differenze sociali

Tre cereali riso, mais e grano sono cresciuti nelle

aree di originaria diffusione e hanno dato origine

alle grandi civiltà del passato.

Diversa qualità nutrizionale (contenuto proteico del

riso1/4 inferiore al grano e carente di vitamine A ed

E)

Unicità del frumento (e in parte della segale) per la

proprietà del glutine in esso contenuto

Nel neolitico si sono poste le basi delle differenze

negli assetti economici mondiali, a causa delle

condizioni ambientali più o meno favorevoli

Il continente euroasiatico, con la sua continuità

territoriale che si distende nell’area temperata

(longitudine) con fonti di acqua disponibili, ha dato

continuità spaziale a scambi, invasioni e migrazioni

dando origine agli imperi Han e romano (Jared

Diamond).

In Africa la foresta pluviale e i deserti hanno

impedito per lungo tempo la pastorizia e

l’agricoltura, fino alle migrazioni bantù in Africa

centro meridionale.

Cacciatori-raccoglitori della foresta pluviale (Pigmei)

e del deserto sud-occidentale(Khoi e San)

Nuovi alimenti e nutrienti del Neolitico

Caratterizzati da elevata presenza di amidi:

Cereali fonte di energia, alto indice glicemico con macinazione e raffinazione.

Aspetto negativo: intolleranza al glutine, celiachia (grano, segale, orzo e avena) prevalenza dell’1-2% nel mondo occidentale

Legumi maggior contenuto di fibra, complementarietà nutrizionale delle proteine.

Tuberi

RECUPERO DI GENI PER LE AMILASI

Cibi prevalentemente proteici:

Riduzione del consumo di carne selvatica a favore di cereali e carne di

allevamento.

Continua somministrazione di cibo agli animali e in particolare cereali.

Composizione e quantità dei grassi modificata. Capre, maiali pecore-

prevalenza di grassi saturi di deposito tutto l’anno. Incroci con animali

che hanno più grassi muscolari saturi, maggiore palatabilità.

Rapporto omega 6/omega 3

Cinghiale 40% grassi PUFA maiale 10%

Alimenti derivati da animali allevati La composizione di grassi degli animali di allevamento si riflette anche sul tuorlo delle

uova

Grassi solidi animali burro e strutto da condimento

Latte e derivati dopo lo svezzamento.

Il consumo del latte dopo lo svezzamento è iniziato con la pratica dell’allevamento.

Alimento ricco di calcio e proteine di elevato valore biologico, può causare allergie e

intolleranza al lattosio. Ancora oggi il 50% della popolazione è intollerante, a causa di

carenza di lattasi dopo lo svezzamento. In Europa la persistenza della lattasi è la

situazione comune con punte dell’89%-96% in Scandinavia e nelle isole Britanniche e

percentuali via via più basse andando verso sud

Due ipotesi: culturale storica aumento della frequenza dopo pressione selettiva per

pastoralismo. L’ipotesi inversa dice che l’adattamento era precedente (ipotesi di

causa inversa) e perciò alcuni individui erano predisposti a consumare latte.

Secondo Burger la prima ipotesi è favorita, perché studi su DNA fossile risalente al

neolitico non hanno mostrato nei primi agricoltori, l’allele più comunemente associato

con la persistenza della lattasi.

Polemiche sul latte

È in corso da anni un dibattito tra isostenitori del latte vaccino, fontedi proteine e di calcio, e i detrattori,che lo considerano una sorta diveleno, perché il latte è unalimento destinatoall’accrescimento di cui solo l’uomosi ciba per tutta la vita.

In realtà asiatici e africani ingenerale dopo l’infanzia smettonodi berlo.

Detto ciò, il latte di mucca, capra opecora rientra da migliaia di anninella dieta umana, al punto che ilgenoma si è modificato perconsentire anche in età adulta laproduzione dell’enzima lattasi

L’adattamento a cibi nuovi fa partedelle strategie della specie umana.

Diet, nutrition, physical activity and prostate cancer

2014

Milk and dairy products in human nutrition_ FAO

Gli studi fatti per stabilire eventuali collegamenti fra consumo di latte alcune

patologie si sono rivelati ancora confusi e poco consistenti.

Occorre ad esempio esaminare I vari tipi di cancro separatamente:

Il cancro alla prostata in cui il consumo elevato di latte e derivati sembrava avere

una responsabilità, (400gr al giorno), per varie possibili causae: elevato

contenuto di calcio che inibisce la produzione di calcitriolo

Aumento del fattore IGF1 nel sangue,

il contenuto in grassi saturi e I metaboliti degli acidi grassi ramificati,

la presenza di estrogeni. Occorre comunque fare ulteriori studi, secondo il tipo

di cancro alla prostata.

Al contrario il consumo di latte sembra essere probabilmente associato ad un

ridotto rischio di osteoporosi , cancro colorettale e della vescica e diabete di tipo

2.

Dubbi ancora esistono sulle malattie cardiovascolari

Al momento il latte e I derivati rappresentano alimenti importanti per una

buona alimentazioe completa, ovviamente senza eccedere e andare oltre le

necessità energetiche quotidiane.

Una review pubblicata sulla rivista «Advances in nutrition. An

international review journal», confuta la correlazione tra latte e

patologie cardiovascolari. Dall’analisi attenta di un’ampia

letteratura, il consumo equilibrato di latte e derivati non

sembrerebbe favorire l’aumento della colesterolemia, al contrario

in alcuni casi eserciterebbe degli effetti protettivi su cuore e vasi.

Un recente lavoro sulla rivista «Nutrients» sdoganerebbe anche il

latte in relazione all’insorgenza di obesità. Esso, infatti, sarebbe

inversamente correlato ai principali markers per l’obesità sia negli

uomini sia nelle donne

Frutta e verdura selezione di piante con fruttipiù dolci e digeribili con incremento di zuccherisemplici nella dieta

Oli da condimento vegetali, ma anche solidinelle piante tropicali. Circa 3000 anni facompaiono l’olio di oliva e di soia

Sale il consumo giornaliero era sicuramente < a1 gr e c’era un alto apporto di potassio da carnee vegetali selvatici. L’organismo umano non èquindi programmato per eliminarlo, (genotiporisparmiatore). Attualmente si è arrivati a 10 gr algiorno, costituendo un fattore di rischio diipertensione importante.

Alcool fonte energia sconosciuta nel

Paleolitico. I prodotti fermentati portano a due

risultati: acido lattico o etanolo vino e birra che

se esposto all’aria con Acetobacter produce

aceto. La prima bevanda deve essere stata la

birra da cereali che non contengono glucosio

libero, ma devono prima subire un processo di

maltazione in ambiente umido

Pressione selettiva ha agito sull’enzima alcol

deidrogenasi che ossida l’etanolo ad aldeide

acetica

Conseguenze sulla salute

Cambiamenti anatomici

(diminuzione della statura, danneggiamento colonna

vertebrale e ginocchia, diffusione della carie, leggera

diminuzione della capacità cranica rispetto alle specie

umane paleolitiche neanderthal e sapiens arcaico)

Disponibilità di alimenti ricchi di energia

prontamente disponibile, stile di vita sedentario

(presupposto per sindrome metabolica)

Promiscuità con gli animali da allevamento, zoonosi

Risposta all’insulina conseguenze

fenotipiche

Discordanza evolutiva

Cambiamento ambientale, stile di vita e

alimentazione dopo l’introduzione

dell’agricoltura e soprattutto dopo l’arrivo

dell’era industriale molto rapido

Il cambiamento riguarda in particolare il

carico glicemico, composizione degli acidi

grassi, micro e macro nutrienti, equilibrio

acido-base, rapporto sodio-potassio,

contenuto in fibra

Boyd Eaton S., Konner M. New England J Med 1985

Esempio di menù per una dieta attuale basata su gruppi di alimenti del Paleolitico

(Cordain L: The nutritional

characteristics of a contemporary dietbased upon Paleolithic food

groups. J Am Nutraceut

Assoc 2002;5:15–24.)

Nutrienti presenti nella dieta precedente 2200 Kcal

Carne e pesce 55-65% dell’energia vegetali 35-45%)

eliminati cereali, legumi, latte, formaggi e prodotti industriali

CARENZE DI NUTRIENTI NELLA DIETA DEL PALEOLITICO

ATTUALE

Il Calcio nella dieta proposta da Cordain è inferiore del 31%

rispetto ai livelli raccomandati (1000 mg).

La quantità di proteine assunta (circa 4 volte i valori raccomandati)

favorisce l’eliminazione del calcio per compensare l’acidificazione

causando osteoporosi e demineralizzazione.

Gli uomini del Paleolitico mantenevano ossa robuste e resistenti alle

fratture, nonostante non consumassero latte e derivati.

Il forte introito di carne con effetto calciuretico (carico acido aa

solforati ossidati sui reni e utilizzo del calcio delle ossa per

tamponarlo) era bilanciato dal consumo abbondante di frutta e

verdura.

Le piante selvatiche di cui si nutrivano i cacciatori contengono un

maggior quantitativo di calcio.132.6 mg/100g in media contro 120mg

del latte.

Alle latitudini maggiori l’apporto di vegetali era inferiore, ma la grande

attività fisica compensava l’osteoporosi con una diversa architettura

dell’osso (ovale).

VITAMINA D

Scarsi apporti di vitamina D

eliminando latte e derivati.

I cacciatori la producevano per

irradiazione solare del

colesterolo presente nella cute e

le loro ossa erano robuste

anche per il carico dovuto alla

forte attività fisica

ALIMENTI PROTEICI

Pesce ricco di elementi potenzialmente tossici

(mercurio in particolare max livello 0,1 µg/Kg).

La dieta di Cordain propone 333 g/al giorno

per ottenere 7,3 g di ω-3.

La carne degli animali selvatici ha una diversa

composizione in grassi sia dal punto di vista

quantitativo che qualitativo

Il consumo di carne lavorata è stato inserito nel gruppo 1 (lo stesso nel

quale compaiono sostanze che causano il cancro a pericolosità più alta

come il fumo, il benzene, l’arsenico e l’alcol) in base a una evidenza

sufficiente per il tumore colorettale.

A rendere più dannosa per la salute umana la carne lavorata sono i

trattamenti di preparazione e conservazione industriali per gli insaccati,

dalla salatura all’aggiunta di conservanti chimici, potenzialmente

cancerogeni.

La carne rossa invece non è classificata come cancerogena (la categoria

1 usata dalla IARC) ma come “possibilmente cancerogena”, categoria 2.

Attenzione : le sostanze incluse nello stesso gruppo non hanno lo stesso

livello di rischio

Critiche al concetto di discordanza

evolutiva

Bethany L. Turner and Amanda L. Thompson Beyond the Paleolithic

prescription: incorporating diversity and flexibility in the study of human diet

evolution Nutr. Rev 2013 August; 71(8)

Genotipo “economo” per affrontare i periodi di fame, sviluppo di insulino

resistenza che contrasta con il cambiamento dello stile di vita a cui non ci si

è ancora adattati.

Il concetto di discordanza evolutiva come causa delle malattie metaboliche,

così diffuse attualmente, limita il principio della grande flessibilità che ha

sempre caratterizzato l’alimentazione umana e porta ad una visione

incompleta.

Studi attuali dimostrano come molti altri fattori, oltre quelli genetici,

contribuiscono a decidere le scelte e i comportamenti alimentari

La dieta del Paleolitico non è così rigidamente

determinata come si pensava all’inizio, ma è stata

sempre variabile in base a fattori come la posizione

geografica, il clima, la stagione e la disponibilità del

cibo.

Le farine più antiche del mondo hanno 32.000 anni.

Recentemente è stata trovata nel Gargano una farina

di avena, ma già precedentemente erano state trovate

prove di grani di amido da varie piante selvatiche (felci,

tipha) su strumenti per macinare. In Italia, Russia e

Rep ceca.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Nov 2;107(44):18815-9. Thirtythousand-year-old evidence of plant food processing.Revedin A, et al.

Gli amidi hanno dato un sostegno energetico, soprattutto dopo l’inizio della cottura dei cibi

In realtà i “geni economi” non sono mai statiindividuati

Il genoma non è rimasto identico a quello delPaleolitico, ma ha continuato ad evolversi: adesempio nel numero dei geni che codificano per leamilasi e la persistenza della lattasi (Burger2007).

L’ipotesi della discordanza evolutiva non tieneconto di tutti i fattori che influiscono sulle scelte diun cibo: fattori legati al gusto, all’apprendimentosociale.

Lo sviluppo di patologie può essere favorito dallemodificazioni epigenetiche fin dalla nutrizionefetale

Fattori che determinano la flessibilità

della dieta umana

Il comportamento alimentare è determinato anche da fattoriemotivi. A livello cerebrale i meccanismi che regolanol’omeostasi energetica sono separati da quelli edonici.

I centri dei meccanismi omeostatici mantengono il bilancioenergetico prima, durante e dopo il consumo del cibo;

centri dei meccanismi edonici regolano la percezione delgusto dei cibi consumati e i loro effetti sul futuro comportamentoalimentare.

Pensare al nostro cibo preferito attiva centri cerebrali e per lamemoria a lungo termine e associativa.

Nora D. Volkow, Gene-JackWang and Ruben D. Baler Reward, dopamine and the control of food

intake: implications for obesity Trends in cognitive Sciences, January 2011 vol15 n.1

Nei ratti si è visto che il grasso percepito dai recettori

della bocca scatena il rilascio di endocannabinoidi

nell’intestino superiore con la segnalazione del nervo

vago.

Gli zuccheri possono cambiare il legame con i

recettori della dopamina e degli oppioidi nel nucleo

accumbens, procurando una risposta di

ricompensa.

Altri fattori coinvolti

Pensare che l’uomo gradisce il gusto dolce o i grassiperché questo è adattativo, ma contrasta con lo stile divita attuale, porta a pensare che questo fatto èinevitabile.

Questi due nutrienti si trovano a basso prezzo epossono essere particolarmente apprezzati in situazionidi stress sociale proprio per il loro effetto di ricompensa

Lo stress cronico e il conseguente aumento di livelli digrelina circolante (ormone della deplezione di energiae intake del cibo) possono portare ad un eccessivoconsumo di dolci

Anche fattori ormonali come la leptina e ormonisessuali possono influire sulla preferenza di dolce.

La percezione del gusto amaro è

normalmente sgradito ed è regolato

geneticamente.

Il suo ruolo nel regolare il comportamento

alimentare è smentito dall’apprezzamento

di tè caffè cioccolata

L’esposizione ripetuta genera

apprezzamento. Lo stesso dicasi per i cibi

irritanti come il peperoncino

Possibili interventi a livello di popolazione

La dieta del Paleolitico non è sostenibile dalpunto di vista ambientale per tutta lapopolazione mondiale

Impraticabile anche dal punto di vistaeconomico

La dieta umana è collegata a vari fattoriambientali e sociali, prima e dopo la nascita

Un intervento possibile è quello di abituarefin dall’inizio della vita ad apprezzare ilgusto ad esempio di erbe aromatiche,collegate a diete basate su vegetali

Epigenetica e fenotipo risparmiatore

Informazioni sulla situazione energetica dell’ambiente sono

trasmesse al feto con meccanismo epigenetico

Malnutrizione nei Paesi Bassi nell’inverno del 1944,

malnutrizione materna trasferite al nascituro e attraverso le

cellule germinali di quest’ultimo, anche ai nipoti.

Studi su soggetti nati nel 44-45. I soggetti esposti alla

carestia materna in epoca fetale, rispetto ai nati nei periodi

precedenti o seguenti la carestia avevano un significativo

rischio di obesità, ipertensione, diabete di tipo II,

psicopatologia, trasmessi talora ai discendenti con

meccanismi epigenetici.

Il periodo di gestazione influenza la salute di diversi organi.

Precoce(obesità, malattie coronariche, alterata coagulazione

del sangue) Medio (malattie ostruttive respiratorie e

microalbuminuria) tarda gestazione (intolleranza al glucosio)

Possibilità di interventi sulle madri e i bambini attraversola conoscenza di meccanismi epigenetici

da IOM (Institute of Medicine). 2015. Examining a developmental approach to

childhood obe- sity: The fetal and early childhood years: Workshop summary.

Washington, DC: The National Academies Press

Supplementazioni di pre e probiotici per sviluppare

una microflora intestinale favorevole

Più del 90% della popolazione microbica intestinale è costituita da

Firmicutes (Gram positivi) e Bacteroidetes (Gram negativi)

Funzioni:• mantenere un ambiente privo di batteri patogeni (attraverso il

fenomeno dell’esclusione competitiva),• contribuire a mantenere un intestino strutturalmente intatto (per

impedire la penetrazione di batteri e di molecole alimentari nel flusso ematico),

• produrre sostanze in grado di modulare l’omeostasi (come gli acidi grassi a catena corta o SCFA).

• contribuire all’estrazione di energia dagli alimenti e ad accumulare l’energia sotto forma di tessuto adiposo.

Uno squilibrio fra i due phyla, in particolare un aumento dei Firmicutes e una

riduzione dei Bacteroidetes, è associato con l’obesità. I Firmicutes aumentano

l’estrazione dell’energia dal cibo che ingeriamo, producendo SCFA. Questo

meccanismo aumenterebbe il contenuto energetico presente in ogni pasto.

I grassi e gli zuccheri semplici sono assorbiti soprattutto nel tenue, in questa

sede troviamo i Firmicutes i quali possono sfruttare la presenza di questi nutrienti

per crescere, aumentando di numero, alla fine del passaggio nel tenue, il

contenuto intestinale che raggiungerà il colon sarà povero di nutrienti utilizzabili dai

Bacteroidetes che si ridurranno di numero

La presenza nella dieta delle fibre, che mammiferi e i Firmicutes non possono

digerire, poiché privi degli enzimi necessari, fa sì che esse attraversino il tratto

gastrointestinale indigerite, raggiungendo il colon dove saranno sfruttate dai

Bacteroidetes

Studiare il livello di adattamento

all’alimentazione neolitica di quelle popolazioni

passate di recente a questo stile di vita,

piuttosto che concentrarsi sulla persistenza dei

tratti legati al Paleolitico.

Per esempio possedere una minore quantità di

amilasi non permette di digerire i carboidrati,

dando il via al moltiplicarsi di batteri intestinali

obesogeni

Dieta mediterranea