Biodisponibilità di Florotannini e Carotenoidi Dopo l'Assunzione di Cracker Arricchiti con Alghe (BIO-ALGA)

Lo studio BIO-ALGA è un intervento nutrizionale progettato per valutare la biodisponibilità nell'uomo dei composti bioattivi presenti nell'alga bruna Himanthalia elongata, in particolare florotannine e carotenoidi. Questi composti hanno attirato un crescente interesse nei campi della nutrizione e degli alimenti funzionali a causa delle loro potenziali proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e di regolazione metabolica. Le macroalghe marine, e in particolare Himanthalia elongata, sono riconosciute come una preziosa fonte di questi composti, oltre a fornire fibre alimentari, minerali e altri nutrienti che possono contribuire alla prevenzione di malattie croniche come obesità, diabete di tipo 2 e disturbi cardiovascolari. Tuttavia, affinché questi composti esercitino effetti fisiologici nel corpo umano, devono essere assorbiti durante la digestione e raggiungere la circolazione sistemica. Pertanto, studiare la loro biodisponibilità in condizioni di consumo reale nell'uomo è essenziale.

Per affrontare questo obiettivo, lo studio è progettato come un intervento nutrizionale acuto, randomizzato, controllato, crossover e in cieco condotto su adulti sani. Ogni partecipante consumerà quattro cracker funzionali (circa 20 g) in giorni separati: uno arricchito con Himanthalia elongata e un altro cracker di controllo con formulazione identica ma senza alga. I due interventi saranno separati da un periodo di washout di almeno quindici giorni per evitare effetti di carryover. La dimensione campionaria prevista è di almeno dieci partecipanti, idealmente dodici, con una rappresentanza bilanciata di uomini e donne. I partecipanti idonei saranno adulti sani di età compresa tra 18 e 45 anni con un indice di massa corporea tra 18 e 30 kg/m². I criteri di esclusione includono malattie digestive, allergie agli ingredienti utilizzati nello studio, uso attuale di farmaci o integratori, trattamenti ormonali, recente consumo di antibiotici o gravidanza.

Il prodotto test consiste in quattro cracker funzionali del peso di circa 20 g e contenenti 1 g di polvere liofilizzata di Himanthalia elongata. Questa quantità garantisce la presenza dei composti bioattivi target rimanendo entro i limiti dietetici sicuri per l'assunzione di iodio. La formulazione include farina di riso, amido di mais, farina di frumento, sesamo, lievito in polvere, uovo e acqua. È stato utilizzato un po' di olio d'oliva per migliorare l'assorbimento dei carotenoidi, come la fucoxantina. Il mannitolo viene utilizzato come dolcificante per fornire dolcezza senza aumentare sostanzialmente il contenuto calorico. La barretta placebo ha la stessa composizione ma non contiene alga, consentendo il confronto diretto dell'assorbimento dei composti bioattivi veicolati attraverso la matrice alimentare.

Durante i sette giorni precedenti ogni intervento e per tutto il periodo di studio, ai partecipanti verrà chiesto di evitare il consumo di prodotti a base di alghe. Inoltre, completeranno un registro alimentare di tre giorni prima di ogni intervento. Il giorno dell'intervento, i volontari si recheranno all'Unità di Nutrizione Umana dell'Istituto di Scienza, Tecnologia e Nutrizione Alimentare (ICTAN-CSIC) dopo un digiuno notturno di almeno dieci ore. Una cannula venosa verrà inserita per consentire prelievi di sangue ripetuti, dopo di che i partecipanti consumeranno il cracker assegnato e rimarranno nella struttura di ricerca per l'intera giornata di studio sotto la supervisione del team di ricerca. Durante la giornata riceveranno una dieta standardizzata priva di polifenoli per minimizzare le interferenze con il rilevamento analitico dei metaboliti derivati dall'alga.

I campioni di sangue verranno raccolti prima dell'assunzione e in più tempi postprandiali (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 4, 6, 8, 19 e 24 ore) al fine di valutare la cinetica plasmatica dei composti assorbiti e dei loro metaboliti. Circa 9 mL di sangue verranno raccolti in ogni punto temporale, per un volume totale di 99 mL per intervento. Il plasma verrà separato per centrifugazione e conservato a -80 °C fino all'analisi. Parallelamente, campioni di urina verranno raccolti a intervalli definiti (-2 a 0 h, 0-3 h, 3-6 h, 6-9 h e 9-24 h) per valutare l'escrezione urinaria dei metaboliti derivati dai composti bioattivi presenti nell'alga.

I campioni biologici raccolti verranno analizzati utilizzando la cromatografia liquida ad alte prestazioni accoppiata alla spettrometria di massa quadrupolo tempo di volo con ionizzazione elettrospray (HPLC-ESI-QTOF). Approcci metabolomici mirati verranno applicati per identificare e quantificare i metaboliti derivati da florotannine e carotenoidi presenti in Himanthalia elongata. Sulla base dei profili di concentrazione plasmatica e dei modelli di escrezione urinaria, verranno calcolati parametri cinetici nutrizionali come la concentrazione massima (Cmax), il tempo per raggiungere la concentrazione massima (Tmax) e l'area sotto la curva concentrazione-tempo (AUC), nonché la proporzione di metaboliti escreti rispetto alla dose ingerita. Questa strategia analitica consentirà la caratterizzazione della reale biodisponibilità di questi composti in condizioni fisiologiche e l'identificazione di potenziali biomarcatori del consumo di alghe.

Lo studio presenta un rischio minimo per i partecipanti, limitato principalmente a un lieve e transitorio disagio associato al prelievo di sangue. Gli ingredienti utilizzati nei cracker funzionali sono stati selezionati con cura per garantire la sicurezza alimentare e mantenere l'assunzione di micronutrienti, incluso lo iodio, entro i limiti raccomandati. Sebbene lo studio non abbia un obiettivo terapeutico diretto, ci si aspetta che i suoi risultati amplino le attuali conoscenze sul metabolismo e sulla biodisponibilità dei composti bioattivi derivati dalle alghe nell'uomo e forniscano evidenze scientifiche a sostegno dello sviluppo di alimenti funzionali che incorporano alghe marine con potenziali benefici per la salute.