La vinaccia: sottoprodotto ricco di molecole utili per la salute umana

Introduzione

La vinaccia è uno dei principali sottoprodotti del processo di vinificazione, generato dopo la pigiatura delle uve o dopo la fase di fermentazione nella vinificazione in rosso.

La vinaccia sta guadagnando sempre più attenzione per la sua ricchezza di composti bioattivi (composti ad elevata attività antiossidante, come i polifenoli, acidi fenolici, resveratrolo e fibra), con potenziali effetti benefici sulla salute umana.

Questo articolo esplorerà le promittenti applicazioni della vinaccia e delle sue molecole bioattive coinvolte in varie funzioni biologiche umane, attraverso il loro recupero mediante estrazioni acquose e idroalcoliche, nonché sulla loro influenza durante la simulazione in vitro della digestione gastrointestinale.

Esamineremo anche come la vinaccia possa contribuire a soluzioni sostenibili, sia nel settore agro-alimentare che nella lotta contro il cancro del colon-retto.

Figura 1: Uno dei sottoprodotti dopo il processo di pigiatura delle uve è la vinaccia. [fonte: http://tablino.it/1548/lutilizzo-delle-scelte-sostenibilita-ambientale/]

Composizione e potenziale salutare della vinaccia

La composizione della vinaccia varia in base a diversi fattori come il tipo di uva, l’ambiente di crescita e il metodo di lavorazione. Le vinacce contengono fibre, composti polifenolici, coloranti, minerali e zuccheri solubili. I composti polifenolici, in particolare gli antociani, sono ritenuti responsabili del potenziale antiossidante delle vinacce.

Le fibre alimentari, prevalentemente presenti nelle vinacce di uva rossa, sono costituite principalmente da cellulosa ed emicellulosa, conferendo benefici al tratto digestivo.

I polifenoli, presenti principalmente nelle vinacce a causa di estrazioni incomplete durante la produzione del vino, hanno proprietà benefiche per la salute, tra cui la prevenzione di malattie croniche e del cancro.

I semi d’uva costituiscono il 40% delle vinacce e contengono fibre, lipidi, proteine e altri composti bioattivi, come vitamina E, steroli e acidi grassi insaturi. La vinaccia è anche ricca di minerali, con impatti positivi sulla pressione sanguigna e sulla salute delle ossa.

Tuttavia, è importante notare che le vinacce potrebbero contenere micotossine, in particolare l’ocratossina A, classificata come cancerogena. La presenza di queste sostanze potrebbe rappresentare un rischio per la salute umana qualora la vinaccia venga impiegata in alcuni prodotti alimentari.

Sebbene i livelli di ocratossina A nelle vinacce possono superare i limiti stabiliti dall’Unione Europea, studi scientifici indicano che la quantità rilevata non è considerata una minaccia per la salute umana.

Potenziale antitumorale degli estratti fenolici da vinaccia

Negli ultimi anni, la ricerca sul valore nutrizionale degli alimenti e gli effetti positivi dei polifenoli sulla salute umana, ha posto un’attenzione crescente sul recupero di tali composti dai sottoprodotti delle principali industrie agroalimentari.

Le proprietà benefiche delle vinacce sono principalmente attribuibili alle fibre alimentari solubili e alla componente polifenolica, che include antociani, acidi fenolici e flavonoidi, ciascuno con funzioni biologiche specifiche. Molecole come catechine, resveratrolo e acido gallico sono note per le loro attività anti-radicaliche, anti-proliferative nei confronti dei tumori e protettive contro l’ossidazione delle membrane.

I polifenoli agiscono come antiossidanti, neutralizzando i radicali liberi e dimostrando effetti antitumorali confermati da dati ottenuti in modelli animali e cellulari.

Uno studio presente in letteratura, ha valutato estratti fenolici ottenuti dalla vinaccia da vinificazione in rosso, sottoposti a digestione in vitro gastrointestinale, e testati su cellule di cancro al colon-retto per studiarne gli effetti sulla proliferazione cellulare e gli effetti pro-apoptotici. Infatti, i risultati ottenuti hanno dimostrato effetti anti-proliferativi, inibendo la vitalità e la proliferazione cellulare e inducendo meccanismi di apoptosi cellulare.

Quindi, questi risultati suggeriscono un possibile utilizzo futuro degli estratti digeriti di vinaccia nella pratica clinica, per il trattamento del cancro del colon-retto.

Figura 2: Abstract grafico estratto dallo studio di Caponio, G.R. et al., (2022), in cui hanno studiato gli effetti antiproliferativi e pro-apoptotici dell’estratto di vinaccia di Aglianico digerito nelle cellule tumorali del colon-retto umano [Fonte:  https://doi.org/10.3390/molecules27206791]

Effetti antimicrobici degli estratti fenolici da vinaccia

Alcuni ricercatori hanno studiato un aspetto interessante, ovvero gli effetti antimicrobici di estratti acquosi e idroalcolici della vinaccia a seguito di una simulazione in vitro della digestione gastrointestinale. Gli estratti acquosi hanno mostrato un aumento dell’attività antiossidante dopo la digestione gastrointestinale in vitro, sottolineando il contributo positivo della digestione in vitro sulla biodisponibilità e bioaccessibilità dei polifenoli presenti nella vinaccia. Inoltre, gli estratti digeriti di vinaccia hanno dimostrato un’inibizione della crescita di microrganismi patogeni come Escherichia coli, Bacillus megaterium e Listeria monocytogenes ed un aumento della crescita di microrganismi probiotici come Lactiplantibacillus plantarum.

Vinaccia come risorsa sostenibile e funzionale

La crescente attenzione alla sostenibilità e al riutilizzo degli scarti di filiere agro-alimentari ha portato all’esplorazione di nuovi usi per la vinaccia. Oltre all’estrazione di composti bioattivi, la vinaccia può essere utilizzata per produrre biogas, bioetanolo, biofertilizzanti, acido tartarico, coloranti naturali, fonte di pectine, fibre e molecole regolatrici della stabilità ossidativa e fonte di molecole bioattive con effetti prebiotici. Questa versatilità rende la vinaccia una fonte promettente di ingredienti funzionali per il suo utilizzo nella formulazione di alimenti funzionali ad alto valore aggiunto.

Conclusioni

La vinaccia, spesso considerata un sottoprodotto, si sta rivelando una risorsa preziosa nell’industria alimentare e nella ricerca sulla salute umana e ambientale.

Il trattamento e la gestione della vinaccia, presenta sfide sia dal punto di vista economico che ambientale. Subito dopo la produzione, la vinaccia contiene un grande quantitativo di acqua, motivo per il quale si consiglia di essiccarla subito dopo la produzione, per ridurre il contenuto di acqua e prevenire il deterioramento microbico.

Attualmente, soltanto il 3% di tali rifiuti viene recuperato. Di conseguenza, sfruttare nuovamente il principale sottoprodotto della vinificazione potrebbe costituire un contributo fondamentale per migliorare la sostenibilità dell’intera filiera vitivinicola.

Con il suo potenziale antiossidante, antimicrobico, antitumorale e la sua versatilità come ingrediente funzionale, la vinaccia sta aprendo nuove prospettive nella produzione di alimenti sani e sostenibili.

Ulteriori studi potrebbero approfondire le potenziali applicazioni dei composti fenolici della vinaccia in vari settori, portando benefici sia all’ambiente che alla salute umana.

Fonti

  • Giusy Rita Caponio, Mirella Noviello, Francesco Maria Calabrese, Giuseppe Gambacorta, Gianluigi Giannelli, Maria De Angelis. Effects of Grape Pomace Polyphenols and In Vitro Gastrointestinal Digestion on Antimicrobial Activity: Recovery of Bioactive Compounds. Antioxidants. 2022; 11 (3):567. https://doi.org/10.3390/antiox11030567;
  • Caponio GR, Cofano M, Lippolis T, Gigante I, De Nunzio V, Difonzo G, Noviello M, Tarricone L, Gambacorta G, Giannelli G, et al. Anti-Proliferative and Pro-Apoptotic Effects of Digested Aglianico Grape Pomace Extract in Human Colorectal Cancer Cells. Molecules. 2022; 27(20):6791. https://doi.org/10.3390/molecules27206791;
  • Caponio GR, Minervini F, Tamma G, Gambacorta G, De Angelis M. Promising Application of Grape Pomace and Its Agri-Food Valorization: Source of Bioactive Molecules with Beneficial Effects. Sustainability. 2023; 15(11):9075. https://doi.org/10.3390/su15119075;
  •  https://doi.org/10.1007/s11947-021-02665-4;
  •  https://doi.org/10.3390/foods9111627.

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Simona Carbone

Ho una laurea triennale e magistrale in Scienze e tecnologie alimentari. Attualmente sono un'assegnista di ricerca presso la sezione di Microbiologia Agraria dell'Università di Bari. Mi piace leggere, studiare e approfondire tutto ciò che concerne il mondo dei microrganismi, essere viventi così piccoli e così tanto intelligenti. Amo una frase di Bonnie Bassler che dice:"Pensate alla pluricellularità su questa Terra. Ogni cosa vivente ha origine dai batteri. Chi ha creato le regole e messo in atto i comportamenti collettivi? Sono stati i batteri".

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