Grani antichi e grani moderni, interazioni con l’organismo umano e salute. Una rassegna scientifica di rara ampiezza è stata pubblicata da un gruppo di ricercatori italiani sulla rivista Nutrients. (1)
Aspetti genetici
Circa 10.000 anni fa l’uomo ha iniziato il processo di domesticazione di alcuni frumenti:
– diploidi, come il farro monococco (Triticum monococcum), e
– tetraploidi. Come il Triticum turgidum che ha due varietà domesticate, il farro dicocco e il grano duro (Triticum durum). Il farro dicocco – da cui discendono le varietà moderne, peraltro coltivate in quota limitata rispetto ad altri frumenti – era tra l’altro alla base della dieta degli antichi romani.
Il grano tenero (Triticum aestivum, grano esaploide) non ha invece alcun equivalente selvatico, poiché deriva dall’ibridazione di un farro dicocco domesticato con una pianta selvatica nota (Triticum tauschii).
Il miglioramento genetico, realizzato mediante incrocio e selezione, ha consentito di introdurre e stabilizzare alcuni nuovi geni e/o sequenze di controllo dei rispettivi genomi. Dal punto di vista nutrizionale il processo di selezione ha contribuito, nel corso di un lungo periodo di tempo, ad aumentare il contenuto di amido a discapito delle proteine.
I criteri di selezione delle cultivar moderne, nel XX secolo, sono stati improntati all’incremento delle rese e l’aumento della forza del glutine (da <100W a >300W, per abbreviare i tempi e ottimizzare la trasformazione industriale). Si è così ridotta drasticamente l’altezza della pianta (da 150-180 cm a meno di 50 cm), per concentrare nella spiga la sua potenzialità produttiva della pianta ed evitare l’allettamento.
Sensibilità al glutine, al grano e al glifosate
Il frumento è tuttora alla base dell’alimentazione in molti Paesi. Negli ultimi anni, le cultivar di frumento antico sono state poste all’attenzione generale poiché alcuni studi clinici ne hanno evidenziato le qualità nutrizionali e salutistiche.
La diffusione della celiachia, negli ultimi 70 anni, è associata con evidenza statistica – sulla base di studi presso le banche del sangue, prescindendo quindi dalla crescente attenzione alla diagnosi e dall’evoluzione dei suoi metodi – alla differente qualità del glutine contenuto nei grani moderni. (2)
L’esposizione a inquinanti ambientali e alimentari, vale la pena aggiungere, ha sicuro impatto sul microbioma. Come si è già riportato in relazione ai pesticidi e gli erbicidi, tra i quali il glifosato ad esempio.
La relazione causale tra esposizione a glifosato e l’occorrenza della celiachia è stata tra l’altri dimostrata nei due studi del MIT (Massachusetts Institute of Technology) citati nel nostro ebook gratuito ‘OGM, la Grande Truffa’.
Glicemia e insulina
La risposta glicemica al consumo di cereali integrali antichi come il farro e la segale è effettivamente inferiore a quella di altre cultivar. Grazie a una down-regulation dei principali geni coinvolti nei processi metabolici del glucosio. (3) Altri studi hanno dimostrato che la sostituzione completa del frumento moderno con il khorasan (noto anche nella varietà italiana Perciasacchi) ha prodotto una riduzione dei livelli di glucosio e insulina sia negli individui sani che in quelli a elevato rischio cardiovascolare. (4)
Varietà tradizionali di grani teneri esaploidi – come ad esempio ‘Verna’, ‘Gentil Rosso’ e ‘Autonomia B’ – hanno a loro volta prodotto una significativa riduzione della glicemia dopo otto settimane di sperimentazione, nell’ambito di uno studio clinico randomizzato in doppio cieco condotto su 45 individui sani. (5)
Gli studi clinici e preclinici convergono dunque nel mostrare con chiarezza la capacità dei grani antichi di migliorare le risposte glicemiche, sebbene ancora manchi una spiegazione esatta di tale fenomeno. È stato intanto verificato come – oltre alle caratteristiche qualitative – anche i processi di trasformazione industriale a cui vengono sottoposti i cereali possano avere effetti sulla risposta postprandiale al glucosio. (6)
Nutrizione, salute e microelementi
Alcuni grani antichi (es. farro monococco, farro dicocco e khorasan), secondo dati concordi in letteratura, hanno un tenore più elevato di carotenoidi, luteina in particolare, rispetto alle varietà moderne. Alcuni tipi di farro monococco hanno mostrato un contenuto di luteina da 3-8 volte superiore alle varietà di grano tenero moderno, 2 volte superiore alle varietà di grano duro moderno. (7)
I polifenoli – che hanno un dimostrato ruolo nella prevenzione di malattie cardiovascolari, diabete e sindrome metabolica in particolare (8) – sono stati misurati in 16 frumenti antichi e 6 moderni, coltivati nella stessa località. Il tenore più elevato di flavonoidi liberi è stato riscontrato in cinque varietà storiche (Andriolo, Gentil Rosso Mutico, Marzuolo D’Aqui, Sieve e Verna), i valori più alti di flavonoidi legati sono stati trovati in 5 grani vintage (Gentil Rosso, Gentil Rosso Mutico, Marzuolo D’Aqui, Marzuolo Val Pusteria e Inallettabile) e in due moderni (Eureka e Nobel). (9)
Cultivar di frumento e microbioma
Il microbioma umano è coinvolto in diversi processi metabolici, oltre al noto ruolo nell’omeostasi del sistema immunitario associato all’intestino. Uno studio, tra i numerosi citati, ha mostrato un effetto complessivamente positivo del grano integrale khorasan sul microbiota, rispetto ai grani integrali moderni. (10)
Il microbiota dei suini nutriti per 30 giorni con una dieta a base di farro monococco (T. monococcum) – a raffronto con grano moderno standard – si è d’altra parte arricchito di batteri (generi Blautia, Faecalibacterium e Oscillospira) che producono acidi grassi a catena corta, associati a un incremento della diversità metabolica e microbica. Il che suggerisce un forte effetto prebiotico benefico per la salute dell’ecosistema intestinale. (11)
Grani antichi, sindrome del fegato grasso ed effetti anti-infiammatori
Particolare attenzione merita uno studio clinico che ha coinvolto 40 pazienti con diagnosi di sindrome del fegato grasso (Non-Alcoholic Fatty Liver Disease, NAFLD). (12) I pazienti, in questo studio randomizzato in doppio cieco, hanno seguito una dieta a base di grano khorasan come unica fonte di grano (pasta, pane, crackers, biscotti) – ovvero una dieta a base di cereali moderni (pasta, pane, crackers, biscotti), nel gruppo di controllo – per un periodo di tre mesi.
Il gruppo alimentato esclusivamente con prodotti a base di khorasan ha registrato una significativa riduzione nel sangue dei livelli di alanina aminotransferasi (ALT), aspartato amino transferasi (AST) e fosfatasi alcalina (tre marcatori significativi della funzionalità epatica). Oltre alla diminuzione del livello di colesterolo ematico, nonché a riduzioni significative nel livello di alcune citochine circolanti pro-infiammatorie (quali IL-1ra, IL-8) e del fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-).
Un effetto antinfiammatorio sistemico è stato poi associato al consumo di grano khorasan in un recente studio pilota di crossover randomizzato, che ha coinvolto 20 atleti professionisti o semi-professionisti. (13) In questo studio, dopo quattro settimane di una dieta a base di grano khorasan, è stata registrata una significativa riduzione dei livelli ematici della proteina MCP-1, una chemiochina pro-infiammatoria prodotta dai muscoli sotto sforzo.
Colesterolo ematico, sindrome dell’intestino irritabile
Uno degli studi più interessanti ha confrontato gli effetti di una dieta basata sull’uso di tre cultivar di grano tenero antico (Verna, Gentil Rosso e Autonomia B), rispetto a un regime alimentare basato su un grano tenero moderno (Blasco). (14) 45 soggetti sani sono stati suddivisi in gruppi alimentati con grano di ogni singola cultivar. E il consumo delle varietà antiche ha ridotto in misura significativa i livelli di colesterolo totale, colesterolo LDL e glucosio nel sangue.
Non si sono registrate differenze – nel predetto studio, rispetto ai parametri considerati – tra i grani coltivati in regime biologico e quelli ottenuti da agricoltura convenzionale. Sarebbe perciò interessante considerare, in ulteriori ricerche, l’identità del microbiota e la presenza di antiossidanti nei cereali biologici a raffronto con quelli convenzionali.
La sindrome dell’intestino irritabile (Irritable Bowel Syndrome, IBS) è stata altresì oggetto di una sperimentazione clinica su 20 soggetti divisi in due gruppi che alternativamente seguivano una dieta a base di khorasan e una dieta a base di grani moderni. Durante il periodo di alimentazione con prodotti a base di khorasan, i pazienti con IBS hanno mostrato una riduzione significativa dei sintomi associata a una riduzione dei livelli di citochine pro-infiammatorie. (15)
Conclusioni e prospettive
Numerosi studi convergono su una migliore dotazione di proteine e micronutrienti – oltreché di metaboliti secondari e polifenoli – nei frumenti antichi. Gli studi clinici, eseguiti sia su soggetti sani che su pazienti affetti da patologie, evidenziano altresì i loro vantaggi significativi in termini di attività antinfiammatorie e antiossidanti.
Il solo limite di questi studi – il cui merito va in buona parte a ricercatori italiani, con risorse prevedibilmente esigue – è rappresentato dal ridotto numero di cultivar e talora anche di soggetti analizzati. ‘Nonostante ciò, considerando i risultati di tutti gli studi disponibili, è possibile affermare che i grani moderni, laddove sottoposti a test clinici, mostrano chiaramente un’attività pro-infiammatoria e pro-ossidante.’ (1)
‘Affermare che i grani antichi e moderni sono tutti uguali, significa deliberatamente ignorare tutti gli studi clinici condotti finora.
Le migliori qualità nutrizionali dei grani antichi dovrebbero venire incoraggiate da sistemi di controllo più efficaci che scoraggino frodi e speculazioni a vantaggio di consumatori sempre più disposti e interessati ad acquistare alimenti benefici per la salute.’ (1)
Dario Dongo e Paolo Caruso
Note
(1) Enzo Spisni, Veronica Imbesi, Elisabetta Giovanardi, Giovannamaria Petrocelli, Patrizia Alvisi e Maria Chiara Valeri. (2019). Differential Physiological Responses Elicited by Ancient and Heritage Wheat Cultivars Compared to Modern Ones. Nutrients 2019, 11, 2879; doi:10.3390/nu11122879
(2) Kasarda, D.D. (2013). Can an increase in celiac disease be attributed to an increase in the gluten content of wheat as a consequence of wheat breeding? J. Agric. Food Chem. 2013, 61, 1155–1159.
Rubio-Tapia, A.; Kyle, R.A.; Kaplan, E.L.; Johnson, D.R.; Page,W.; Erdtmann, F.; Brantner, T.L.; Kim,W.R.; Phelps, T.K.; Lahr, B.D.; et al. (2009). Increased prevalence and mortality in undiagnosed celiac disease. Gastroenterology 2009, 137, 88-93
Lohi, S.; Mustalahti, K.; Kaukinen, K.; Laurila, K.; Collin, P.; Rissanen, H.; Lohi, O.; Bravi, E.; Gasparin, M.; Reunanen, A.; et al. (2007). Increasing prevalence of coeliac disease over time. Aliment. Pharmacol. Ther. 2007, 26, 1217–1225.
Catassi, C.; Kryszak, D.; Bhatti, B.; Sturgeon, C.; Helzlsouer, K.; Clipp, S.L.; Gelfond, D.; Puppa, E.; Sferruzzan, A.; Fasano, A. (2010). Natural history of celiac disease autoimmunity in a USA cohort followed since 1974. Ann. Med. 2010, 42, 530-538
(3) Thorup, A.C.; Gregersen, S.; Jeppesen, P.B. (2014). Ancient wheat diet delays diabetes development in a type 2 diabetes animal model. Rev. Diabet. Stud. 2014, 114, 1035–1045
(4) Sofi, F.; Whittaker, A.; Cesari, F.; Gori, A.M.; Fiorillo, C.; Becatti, M.; Marotti, I.; Dinelli, G.; Casini, A.; Abbate, R.; et al. (2013). Characterization of Khorasan wheat (Kamut) and impact of a replacement diet on cardiovascular risk factors: cross-over dietary intervention study. Eur. J. Clin. Nutr. 2013, 67, 190–195
(5) Sereni, A.; Cesari, F.; Gori, A.M.; Maggini, N.; Marcucci, R.; Casini, A.; Sofi, F. (2017). Cardiovascular benefits from ancient grain bread consumption: findings from a double-blinded randomized crossover intervention trial. Int. J. Food Sci. Nutr. 2017, 68, 97–103.
(6) Stamataki, N.S.; Yanni, A.E.; Karathanos, V.T. (2017). Bread making technology influences postprandial glucose response: A review of the clinical evidence. Br. J. Nutr. 2017, 117, 1001–1012
(7) Hidalgo, A.; Brandolini, A. (2014). Nutritional properties of einkorn wheat (Triticum monococcum L.). J. Sci. Food Agric. 2014, 94, 601–612.
Abdel-Aal, E.S.M.; Young, J.C.; Rabalski, I.; Hucl, P.; Fregeau-Reid, J. (2007). Identification and quantification of seed carotenoids in selected wheat species. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 787–794
(8) Durazzo, A.; Lucarini, M.; Souto, E.B.; Cicala, C.; Caiazzo, E.; Izzo, A.A.; Novellino, E.; Santini, A. (8) Polyphenols: A concise overview on the chemistry, occurrence, and human health. Phytother. Res. 2019.
(9) Dinelli, G.; Segura-Carretero, A.; Di Silvestro, R.; Marotti, I.; Arráez-Román, D.; Benedettelli, S.; Ghiselli, L.;Fernadez-Gutierrez, A. (2011). Profiles of phenolic compounds in modern and old common wheat varieties determined by liquid chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatogr. A 2011,1218, 7670–7681
(10) Taneyo Saa, D.; Turroni, S.; Serrazanetti, D.I.; Rampelli, S.; Maccaferri, S.; Candela, M.; Severgnini, M.; Simonetti, E.; Brigidi, P.; Gianotti, A.(2014). Impact of Kamut® Khorasan on gut microbiota and metabolome in healthy volunteers. Food Res. Int. 2014, 63, 227–232
(11) Barone, F.; Laghi, L.; Gianotti, A.; Ventrella, D.; Saa, D.L.T.; Bordoni, A.; Forni, M.; Brigidi, P.; Bacci, M.L.; Turroni, S. (2018). In Vivo Effects of Einkorn Wheat (Triticum monococcum) Bread on the Intestinal Microbiota, Metabolome, and on the Glycemic and Insulinemic Response in the Pig Model. Nutrients 2018, 11, 16
(12) Dinu, M.; Whittaker, A.; Pagliai, G.; Giangrandi, I.; Colombini, B.; Gori, A.M.; Fiorillo, C.; Becatti, M.; Casini, A.; Benedettelli, S.; et al. (2018). A Khorasan Wheat-Based Replacement Diet Improves Risk Profile of Patients with Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD): A Randomized Clinical Trial. J. Am. Coll. Nutr. 2018, 37, 508–514
(13) 7. Spisni, E.; Valerii, M.C.; De Fazio, L.; Rotondo, E.; Di Natale, M.; Giovanardi, E.; Posabella, G.; Bregola, V.; Stenico, V.; Sferrazza, R.E.; et al. A Khorasan wheat-based diet improves systemic inflammatory profile in semi-professional basketball players: A randomized crossover pilot study. J. Sci. Food Agric. 2019
(14) Sereni, A.; Cesari, F.; Gori, A.M.; Maggini, N.; Marcucci, R.; Casini, A.; Sofi, F. (2017). Cardiovascular benefits from ancient grain bread consumption: findings from a double-blinded randomized crossover intervention trial. Int. J. Food Sci. Nutr. 2017, 68, 97–103
(15) Sofi, F.; Whittaker, A.; Gori, A.M.; Cesari, F.; Surrenti, E.; Abbate, R.; Gensini, G.F.; Benedettelli, S.; Casini, A. (2014). Effect of Triticum turgidum subsp. turanicum wheat on irritable bowel syndrome: A double-blinded randomised dietary intervention trial. Br. J. Nutr. 2014, 111, 1992–1999. [CrossRef] [PubMed]
Paolo Caruso, agronomo, collabora con il Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente dell'Università di Catania, sezione Agronomia e Coltivazioni Erbacee. Ricercatore sui grani antichi siciliani.
Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
