IT202000015985A1 - Estratto di citrus aurantium var. bergamia ad elevato contenuto di fibre, processo per la sua preparazione e composizioni che lo contengono - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
?ESTRATTO DI CITRUS AURANTIUM VAR. BERGAMIA AD ELEVATO CONTENUTO DI FIBRE, PROCESSO PER LA SUA PREPARAZIONE E COMPOSIZIONI CHE LO CONTENGONO?
L?invenzione ha per oggetto un estratto di bergamotto con elevato contenuto di fibre, composizioni che lo contengono e il loro uso benefico e terapeutico in una variet? di condizioni.
Stato della tecnica
Negli ultimi decenni, l'idea principale della nutrizione ? cambiata drasticamente in tutto il mondo, soprattutto nei paesi moderni, consolidando cos? il concetto che lo stato di salute ? direttamente correlato al cibo e alle buone abitudini di vita. Infatti, i prodotti alimentari e nutraceutici non solo contribuiscono al mantenimento del benessere, ma possono anche prevenire diverse malattie o persino risolvere e attenuare le condizioni patologiche grazie alle molecole bioattive che contengono. I benefici legati al consumo alimentare di agrumi sono ben noti, in particolare quelli legati al loro contenuto di vitamine, minerali e polifenoli. La letteratura contiene una grande variet? di studi che dimostrano che la dieta ricca di agrumi ? uno strumento utile per la prevenzione dell'ictus ischemico e di molte altre malattie umane tra cui il cancro, diabete di tipo 2, i disturbi neurodegenerativi e osteoporosi, mostrando infine la loro capacit? di abbassare i lipidi e prevenire la steatosi epatica. Oltre a questi, i polifenoli dell'estratto di agrumi sembrano offrire un certo effetto termogenico con conseguente aumento del dispendio energetico. Tra gli agrumi, il bergamotto (Citrus bergamia) ? una specie vegetale ampiamente coltivata e utilizzata nella parte meridionale della penisola italiana e in altri paesi del Mediterraneo che ha recentemente suscitato l'interesse della comunit? scientifica, soprattutto grazie al suo olio essenziale ottenuto dalla raschiatura e spremitura a freddo della buccia della frutta.
Inoltre, poich? ricco di polifenoli, gli estratti di succo di bergamotto hanno dimostrato di esercitare un effetto positivo sul metabolismo degli steroidi e dei lipidi, portando cos? alla riduzione dell'adipogenesi e dell'ipercolesterolemia [WO 2020021425].
Tuttavia, la possibilit? di controllare i livelli di glucosio e insulina nel sangue, nonch? il colesterolo e il peso corporeo somministrando una matrice di fibre derivante da Citrus bergamia spp. non ? mai stato indagato e l'opinione della comunit? scientifica su questa questione non ? unanime e ancora divergente. Tuttavia, diversi studi hanno dimostrato che una dieta ricca di fibre ? responsabile della riduzione del glucosio sierico postprandiale aumentando la viscosit? del succo dell'intestino tenue o diminuendo la concentrazione del glucosio disponibile, nonch? ritardando l'azione dell'?-amilasi e aumentando il dispendio energetico a riposo (REE). Infatti, nonostante l'abbondanza di informazioni sull'effetto ipoglicemizzante degli estratti di bergamotto, non esistono studi che prendano in considerazione l'effetto della fibra di bergamotto sulle vie metaboliche, e la maggior parte di essi si concentra solo su polifenoli e composti volatili, in particolare quelli contenuti nell?estratto di bergamotto.
La preparazione delle frazioni polifenoliche presenti nei frutti di bergamotto come descritta in letteratura sia scientifica che brevettuale viene effettuata per pressatura del frantumato dei frutti e contro-lavaggio acquoso dei residui solidi.
Modalit? specifiche di preparazione industriale della frazione polifenolica sono riportate per esempio in WO2010055490 o in processi dedicati alla preparazione dei succhi presenti in mercato.
Descrizione dell?invenzione
Si ? ora trovato che una frazione di fibre del frutto di bergamotto, ottenuta attraverso un processo di torchiatura, lavaggio, essiccazione e micronizzazione, presenta vantaggiose propriet?, che possono essere sfruttate per la formulazione di composizioni farmaceutiche, nutraceutiche o alimentari, utili nel trattamento di diverse condizioni patologiche o prepatologiche.
Si ? infatti osservato che i principi attivi polifenolici degli estratti noti di bergamotto sono presenti anche nella frazione od estratto comprendente pi? del 50% in peso di fibre del bergamotto (Citrus aurantium var. bergami). Sorprendentemente, nonostante la quantit? inferiore, i polifenoli legati alla frazione fibrosa presentano una migliorata biodisponibilit?, tale da garantire livelli ematici delle loro forme non coniugate paragonabili a quelli ottenuti somministrando quantit? da due a quattro volte superiori degli estratti convenzionali di bergamotto. Tale effetto, presumibilmente conseguente alla riduzione del passaggio epatico dei polifenoli quando legati alla matrice fibrosa in grado di modificare i siti di assorbimento dei prodotti a livello intestinale, non solo consente l?impiego del nuovo estratto per le stesse indicazioni degli estratti convenzionali, ma determina anche nuove propriet? che permettono di estenderne l?impiego anche per altre indicazioni terapeutiche o salutistiche.
In un suo primo aspetto, l?invenzione riguarda pertanto un estratto di Citrus aurantium var. bergamia caratterizzato da:
- contenuto di fibre totali di almeno il 60% in peso;
- contenuto di pectine di almeno il 20% in peso e
- contenuto di polifenoli totali di almeno il 10%.
Preferibilmente, nell?estratto dell?invenzione le fibre insolubili sono almeno il 50% in peso delle fibre totali e il contenuto di fibre totali ? compreso fra il 60 e il 70% in peso. Il contenuto di pectine ? preferibilmente compreso fra il 20 e il 30% in peso e il contenuto di polifenoli ? compreso fra il 10 e il 20% in peso.
L?estratto dell?invenzione ? ottenibile da un processo che comprende:
- eliminazione della flavedo dai frutti;
- torchiatura;
- allontanamento della frazione liquida e lavaggio in contro-corrente del residuo solido con acqua demineralizzata o osmotizzata;
- pressatura, allontanamento della frazione liquida ed essiccazione della frazione solida;
- macinazione e micronizzazione fino a dimensioni inferiori a 210 micron. Pi? in dettaglio, dai frutti lavati dopo la raccolta viene rimossa, ad esempio con pelatrice tre stadi in acciaio inox, la buccia esterna o flavedo che pu? essere utilizzata per l?estrazione di olio essenziale. I frutti pelati sono sottoposti a torchiatura, il succo viene rimosso e la frazione solida residua di albedo, endocarpo e semi viene miscelata con acqua osmotizzata (rapporto solido:acqua 1-1,5/2), lavata in controcorrente con acqua e quindi sottoposta ad uno stadio di pressatura.
Il succo ? allontanato e il residuo, previo eventuale controllo analitico per la determinazione del contenuto in polifenoli, ? sottoposto ad uno stadio di essiccazione, allo scopo di ridurre il contenuto di acqua dal 90 al 5% in peso, seguito da uno stadio di raffreddamento. Si utilizzano preferibilmente essiccatori, e raffreddatori rotanti.
L?estratto ? quindi macinato fino a dimensioni inferiori a 500 micron e poi micronizzato fino a dimensioni inferiori a 210 micron. La resa in estratto arricchito in fibra ? di circa il 5% della biomassa dei frutti.
Un secondo aspetto dell?invenzione riguarda composizioni farmaceutiche, nutraceutiche o alimentari comprendenti come ingrediente attivo l?estratto dell?invenzione in miscela con veicoli od eccipienti.
Le composizioni dell?invenzione sono preparate utilizzando tecniche ed eccipienti convenzionali per la somministrazione orale come descritto, per esempio, in "Remington?s Pharmaceutical Handbook", Mack Publishing Co., N.Y., USA. In particolare, le composizioni dell?invenzione sono formulate secondo tecniche convenzionali di formulazione di ingredienti vegetali. Esempi di formulazioni orali sono compresse, confetti, capsule di gelatina molle e dura, capsule di cellulosa e barrette dolci o salate. Sono preferite barrette nutrizionali adatte ad una assunzione gradevole sia per il bambino che per l?anziano.
Le composizioni possono anche contenere altri ingredienti attivi scelti ad esempio fra vitamine, estratti fitoterapici, probiotici, antiossidanti, carnosina, carnitina, caffeina o altri ingredienti ad attivit? complementare o comunque utile. Esempi di estratti fitoterapici impiegabili secondo l?invenzione comprendono estratti di Withania somnifera, Vitis vinifera, Hibiscus sabdariffa, Camellia sinensis, Phaseolus vulgaris, Olea oleracea, Berberis aristata, Cyclanthera pedata, Gymnema sylvestre, Eugenia jambolana, Cynara scolymus, Cynara cardunculus. Le associazioni si avvantaggiano della sorprendente capacit? dell?estratto dell?invenzione di aumentare la biodisponibilit? e l?efficacia di altri ingredienti attivi.
Le composizioni dell?invenzione possono essere utilizzate per il trattamento e la prevenzione di condizioni dismetaboliche, sindrome metabolica, diabete, deficit cognitivi. Il dosaggio dell?estratto dell?invenzione ? generalmente compreso fra 50 e 1000 mg al giorno, in una o pi? somministrazioni.
E? particolarmente preferita l?associazione con un estratto idro-etanolico di radici di Withania somnifera (da 50 a 500 mg/die), acido alfa-lipoico e fosfatidil serina ai dosaggi normalmente impiegati per questi composti. Tale associazione ? risultata particolarmente efficace nel trattamento long term in pazienti con deficit conoscitivo in fase iniziale prima dell?inizio di un trattamento farmacologico convenzionale. Detta associazione porta a miglioramenti importanti anche in soggetti sani sottoposti a test attitudinali coinvolgenti l?attenzione e la memoria vicinale.
Si riportano di seguito, a titolo di esempi, le propriet? farmacocinetiche dell?estratto dell?invenzione (BPF FF) in confronto a quello convenzionale (BPF) e l?effetto sul tessuto adiposo bianco e bruno in topi obesi con alterata tolleranza al glucosio.
Esempio 1 - Preparazione dell?estratto
10 Kg di frutti di bergamotto sono pelati con sbucciatrice in acciaio inox. I frutti privati della flavedo (9,70 Kg) sono sottoposti a torchiatura ad ottenere 6, 499 Kg di pastazzo che viene miscelato con acqua osmotizzata (rapporto solido:acqua 1-1,5/2), lavato in controcorrente con acqua e quindi sottoposto ad uno stadio di pressatura dopo la valutazione del contenuto in polifenoli. Il succo ? allontanato e il residuo ? sottoposto ad uno stadio di essiccazione, allo scopo di ridurre il contenuto di acqua dal 90 al 5% in peso, seguito da uno stadio di raffreddamento. Si ottengono 44 Kg di estratto che ? poi macinato e micronizzato.
Esempio 2 - Parametri farmacocinetici della naringina e dei suoi metaboliti (naringenina e naringenina glucuronide) nei ratti trattati con 50 mg/Kg di estratto convenzionale di bergamotto (BPF) o con 50 mg/Kg di estratto dell?invenzione (BPF FF) con titolo in polifenoli del 10% in peso.
Esempio 3 - Effetto sul tessuto adiposo bianco e bruno in topi obesi con alterata tolleranza al glucosio.
Materiali e metodi
Topi Diamond di et? compresa tra 8 e 12 settimane e peso di 22,6 ? 0,4 g sono stati nutriti ad libitum con una normale dieta (NC, Harlan TD.2019) e acqua di rubinetto o una dieta ricca di grassi / carboidrati (Westdiet, WD, Harlan TD.88137) e con una soluzione acquosa ad alto contenuto di fruttosio-glucosio (SW 23,1 g / L d-fruttosio 18,9 g / L d-glucosio) per un massimo di 27 settimane. Gli animali WD SW sono stati trattati con veicolo (n = 10) o 50 mg/kg/giorno di fibre di estratto dell?invenzione) (n = 10), tramite sondino una volta al giorno per un periodo di 11 settimane, a partire dalla settimana 16. I topi NC (n = 5) non hanno ricevuto alcun trattamento. Un giorno prima di iniziare la dieta, ? stato valutato il peso corporeo basale. Gli animali venivano pesati una volta alla settimana fino alla fine dello studio. Il giorno del sacrificio, gli animali sono stati esposti all'isoflurano per via inalatoria prima di essere sottoposti ad eutanasia per dislocazione cervicale.
Analisi della composizione corporea
Il grasso corporeo totale, la massa magra e i fluidi corporei sono stati misurati utilizzando il dispositivo di spettroscopia a risonanza magnetica nucleare EchoMRI-700TM (Echo Medical System, Houston, TX, USA). Ogni ratto ? stato collocato in un? apposita cella per la misurazione, che richiede 90 s. L'analisi delle strutture corporee si basa sulla risonanza magnetica nucleare.
Test di tolleranza al glucosio e all'insulina
Per eseguire il test di tolleranza al glucosio (GTT) e il test di tolleranza all'insulina (ITT), ? stato raccolto un piccolo volume di sangue perforando la vena della coda con un ago di piccolo calibro. I livelli di glucosio nel sangue sono stati misurati utilizzando un glucometro (MultiCare In, Biochemical Systems International, Arezzo, Italia). Per la GTT, i topi sono stati a digiuno durante la notte e i livelli glicemici basali sono stati misurati. Il glucosio (1 mg/g di peso corporeo) in soluzione salina sterile ? stato iniettato per via intraperitoneale e i livelli di glucosio nel sangue sono stati misurati 10, 20, 30, 60, 90 e 120 minuti dopo l'iniezione di glucosio. ITT ? stato eseguito, tre giorni dopo, sugli stessi animali utilizzati per la GTT. I topi sono stati a digiuno per 4 ore e iniettati per via intraperitoneale con insulina da 0,75 U/kg di peso corporeo (Actrapid, Novo Nordisk). I livelli di glucosio nel sangue sono stati misurati al tempo 0 (basale) e 15, 30, 45, 60 e 75 minuti dopo l'iniezione di insulina.
Misurazione dello stress ossidativo
L'indice dello stress ossidativo ? stato valutato valutando la malondialdeide derivante dalla perossidazione lipidica sierica (MDA) usando un kit di test perossidasi lipidica (Sigma-Aldrich, Saint Louis, USA) secondo il protocollo del produttore.
In breve, il campione di siero viene prima trattato con acido tricloroacetico (TCA) per la precipitazione delle proteine e quindi trattato con acido tiobarbiturico. La miscela viene riscaldata per 10 minuti a bagnomaria. Una molecola di MDA reagisce con due molecole di acido tiobarbiturico. Il cromogeno risultante viene centrifugato e l'intensit? del colore sviluppata nel surnatante viene misurata colorimetricamente a 530 nm. Lo stato antiossidante totale sierico (TAS) ? stato misurato spettrofotometricamente utilizzando il kit prodotto da Randox (NX 2332) su un Randox RX Monza (Randox Laboratories Ltd, Crumlin, Regno Unito). In breve, il principio del test antiossidante ? la formazione di un radicale ferril mioglobina da metmioglobina e perossido di idrogeno, che ossida l'ABTS (2,2?-azinobis (3-etilbenztiazolina-6-acido solfonico) per produrre un catione radicale, ABTS+, un cromogeno solubile di colore verde e che pu? essere determinato spettrofotometricamente a 600 nm. Gli antiossidanti nel siero addizionato sopprimono la produzione del catione radicale in modo dipendente dalla concentrazione e l'intensit? del colore diminuisce proporzionalmente.
Imaging a risonanza magnetica per il rilevamento del tessuto adiposo L'anestesia ? stata indotta con isoflurano al 5% in ossigeno (2 L/min) per 2 minuti ed ? stata mantenuta con isoflurano al 2% in ossigeno (2 L/min). Per tutta la durata della scansione sono stati monitorati i parametri vitali, come il battito cardiaco, la respirazione e la temperatura corporea attraverso un monitor multiparametrico. Le acquisizioni sono state fatte con Bruker Pharmascan 70/16 US 7.0 Tesla MR utilizzando una bobina trasmettitorericevitore total body. Le sequenze di imaging di Tesla 7 sono T2 Turbo RARE con tempo di rilassamento (TR) = 850 ms e tempo di eco (TE) = 27,0 ms.56 al giorno. Tutti i parametri ambientali sono stati mantenuti entro i requisiti del protocollo.
Risultati
Effetto dell?estratto sul peso corporeo e sulla composizione corporea in un modello animale indotto dalla dieta di malattia del fegato grasso non alcolica
Il peso corporeo dei topi alimentati con una dieta WD SW e trattato con il veicolo, ? aumentato significativamente, rispetto ai normali controlli alimentati con dieta normale (p <0,001 vs NC NW). Il trattamento con 50 mg/kg / die di estratto nei topi alimentati con una dieta SW WD non ha comportato una perdita di peso corporeo rispetto ai gruppi trattati con veicoli. Il peso della massa magra e grassa ? aumentato in modo significativo nei topi di controllo alimentati con SW WD rispetto ai controlli negativi e non ? stato influenzato in modo significativo dalla somministrazione di BAF.
L?estratto ha migliorato la tolleranza al glucosio e la resistenza all'insulina nei topi DIAMOND
A seguito della somministrazione di glucosio durante una GTT, i topi WD SW avevano livelli di glucosio circolanti significativamente elevati con un picco di glucosio pi? elevato e un'area di glucosio complessiva sotto la curva (AUC). La somministrazione di estratto ? stata associata a un significativo miglioramento della glicemia durante la GTT rispetto ai controlli positivi WD SW (p <0,001 per AUC glucosio) e ai topi con dieta normale (P <0,001 per AUC). L?estratto migliora lo smaltimento del glucosio a seguito di un carico di glucosio.
BAF ha migliorato lo stato di stress ossidativo nei topi DIAMOND
La perossidazione lipidica, misurata dal livello sierico di MDA, era significativamente pi? alta nei topi di controllo positivi alimentati con una dieta WD SW rispetto ai topi di controllo negativo alimentati con una normale dieta (1.3 vs 1.1 nm/?l p <0,05). I livelli di MDA sono stati significativamente attenuati nei topi trattati con l?estratto dell?invenzione rispetto ai controlli positivi (WD SW BAF vs veicolo WD SW, p <0,05, 0,94 nm/?l). Successivamente, ? stato valutato l'effetto dell?estratto sullo stato antiossidante totale (TAS). La TAS sierica media era significativamente ridotta nei topi con steatoepatite rispetto al gruppo di controllo negativo (0, 4 vs 0,59 (nm/L, p <0,05). La somministrazione dell?estratto ? stata associata ad un aumento significativo della TAS sierica nei topi alimentati con una dieta occidentale con acqua zuccherata (0,8 nm/L p <0,001 rispetto alla dieta occidentale con veicolo con acqua zuccherata). Gli animali alimentati con una dieta occidentale e acqua zuccherata, trattati con l?estratto, hanno mostrato un aumento del valore TAS anche rispetto ai topi nutriti con una dieta chow.
Effetto dell?estratto sul tessuto adiposo nei topi DIAMOND
Il peso del tessuto adiposo bianco epididimale (WAT) era pi? elevato nei topi di controllo positivi alimentati con SW WD (2.9 g) rispetto ai controlli negativi (0,2 g) e non era influenzato significativamente dalla somministrazione di estratto (2,0 g). Il peso del tessuto adiposo bruno interscapolare (BAT) ? aumentato in modo significativo nei topi nutriti con una dieta ricca di grassi rispetto agli animali di controllo (0,4 vs 0,2 g). Il peso di BAT negli animali alimentati con Westdiet e trattati con l?estratto era superiore al gruppo di veicoli (0,5 g). La risonanza magnetica qualitativa ha confermato visivamente questo aumento.
Claims (10)
1. Un estratto di Citrus aurantium var. bergamia caratterizzato da:
- contenuto di fibre totali di almeno il 60% in peso;
- contenuto di pectine di almeno il 20% in peso e
- contenuto di polifenoli totali di almeno il 10%.
2. Un estratto secondo la rivendicazione 1 in cui le fibre insolubili sono almeno il 50% in peso delle fibre totali.
3. Un estratto secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui il contenuto di fibre totali ? compreso fra il 60 e il 70% in peso.
4. Un estratto secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3 in cui il contenuto di pectine ? compreso fra il 20 e il 30% in peso.
5. Un estratto secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 4 in cui il contenuto di polifenoli ? compreso fra il 10 e il 20% in peso.
6. Un estratto secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 5 ottenibile da un processo che comprende:
- eliminazione della flavedo dai frutti;
- torchiatura;
- allontanamento della frazione liquida e lavaggio in contro-corrente del residuo solido con acqua demineralizzata o osmotizzata;
- pressatura, allontanamento della frazione liquida ed essiccazione della frazione solida;
- macinazione e micronizzazione fino a dimensioni inferiori a 210 micron.
7. Composizioni farmaceutiche, nutraceutiche o alimentari comprendenti come ingrediente attivo un estratto delle rivendicazioni 1-6 in miscela con veicoli od eccipienti.
8. Composizioni secondo la rivendicazione 7 comprendenti inoltre ingredienti attivi scelti fra vitamine, estratti fitoterapici, probiotici, carnosina, carnitina, acido alfa-lipoico, fosfolipidi, caffeina.
9. Composizioni secondo la rivendicazione 8 in cui gli estratti fitoterapici comprendono estratti di Withania somnifera, Vitis vinifera, Hibiscus sabdariffa, Camellia sinensis, Phaseolus vulgaris, Olea oleracea, Berberis aristata, Cyclanthera pedata, Gymnema sylvestre, Eugenia jambolana.
10. Estratto delle rivendicazioni 1-7 per uso nel trattamento di condizioni dismetaboliche, sindrome metabolica, diabete, deficit cognitivi.
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-
2020
- 2020-07-02 IT IT102020000015985A patent/IT202000015985A1/it unknown
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