Zafferano, una vecchia pianta medicinale e un potenziale nuovo alimento funzionale

Gli stimmi essiccati del fiore Crocus sativus L. costituiscono ciò che è noto come la spezia dello zafferano. Lo zafferano, molto utilizzato per conferire colore, sapore ed aroma a cibi e bevande, ha una alto valore, considerata la spezia più costosa al mondo per le sue caratteristiche organolettiche uniche e per le difficoltà legate alla sua coltivazione, raccolta e manipolazione. Per questo motivo, e per via del colore degli stigmi, è nota come “oro rosso”. Esso viene considerato di alta qualità quando la concentrazione dei suoi composti, che ne conferiscono le caratteristiche organolettiche, è elevata, e la qualità del prodotto è data dall’assenza di altre sostanze, come coloranti alimentari o elementi estranei, come i resti di fiori, tracce di suolo e di insetti. La composizione chimica dello zafferano è stata studiata in dettaglio da vari autori, e le analisi chimiche, hanno dimostrato la presenza di oltre 150 componenti. I tre componenti principali sono esteri della crocetta, picrocrocina e safranale; altri sono rappresentati da carotenoidi, carboidrati, fibre grezze, proteine, grassi, antociani, flavonoidi, vitamine (riboflavina e tiamina), minerali.

Lo zafferano è stato a lungo considerato una pianta medicinale per le sue proprietà terapeutiche. In alcuni affreschi trovati sull’isola di Santorini, risalenti al 1627 a.c., è raffigurata un’offerta di stigmi di Crocus (C. sativus o C. cartwrightianus) fatta alla dea Thera, fatta proprio per le sue caratteristiche terapeutiche. Infatti, dal XVI al XX secolo, lo zafferano è stato incluso nei cataloghi delle piante medicinali nella farmacopea europea; tuttavia, l’uso medicinale e farmaceutico dello zafferano è scomparso con l’avvento di farmaci sintetici, e solo negli ultimi anni si sta facendo un passo indietro, ed è riemerso l’interesse scientifico per questa pianta, e le proprietà bioattive, osservate nelle recenti pubblicazioni, sono attribuite alle sue componenti principali, sopra menzionate, e all’attività sinergica di tutti i composti presenti.

 

Componenti responsabili del colore

I carotenoidi conferiscono il colore intenso che lo zafferano fornisce alle soluzioni acquose. Il principale carotenoide dello zafferano fu isolato per la prima volta da Aschoff nel 1818 e fu chiamato crocin, derivato dalla parola “crocos”, che significa zafferano in tedesco. Decker ha scoperto la sua natura glicosidica, mentre Karrer e Salomone hanno scoperto la struttura e formula molecolare.

 

Composti responsabili del gusto amaro

La picrocrocina è la sostanza responsabile del gusto amaro dello zafferano, la cui presenza arriva a costituire il 26% di sostanza secca. La struttura della picrocrocina fu stabilita da Khun e Winterstein nel 1934, e si scoprì essere il precursore del safranale, identificato nel genere Crocus, la cui unica specie commestibile è data dal C. sativus L.

 

Composti responsabili dell’aroma

Sono stati identificati più di 40 composti correlati all’aroma dello zafferano e il principale è rappresentato dal safranale, e nella specie di zafferano di più alta qualità al mondo, “Azafrán de La Mancha”, esso rappresenta oltre il 65% dei componenti dell’aroma totale. Durante il processo di disidratazione, manipolazione e conservazione dello zafferano, il safranale è generato dall’idrolisi e dalla disidratazione della picrocrocina attraverso varie tecniche, tra cui l’HPLC.

 

La necessità di analizzare i principali componenti dello zafferano

Lo zafferano viene spesso confuso con parti di altre piante, sempre considerate spezie, sebbene non siano in grado di fornire al cibo il caratteristico colore, sapore e aroma di questo. Accade con i petali di cartamo e di calendula quando lo zafferano viene presentato come stigmi interi e con la curcuma quando viene venduto a terra. Per riuscire ad identificare i falsi è necessario conoscere la forma degli stimmi dei fiori di C. sativus, ed il modo migliore è analizzare il contenuto dei principali metaboliti (crocine, picrocrocina e safranale) con i metodi sopra descritti, oltre a richiedere che vi sia un contenuto minimo di questi composti nella spezia.

 

Bioaccessibilità, biodisponibilità e bioattività dei composti di zafferano

La bioaccessibilità di un composto chimico, di un prodotto alimentare, è definita come la quantità di questo che viene rilasciato dalla matrice del prodotto alimentare nel tratto gastrointestinale, diventando disponibile per l’assorbimento. Il concetto di biodisponibilità si riferisce alla proporzione di un nutriente contenuto in un prodotto alimentare che viene assorbito per l’uso e lo stoccaggio nel corpo. Il termine biodisponibilità include quello di bioattività, cioè la risposta fisiologica data dall’assorbimento del composto da parte di un tessuto bersaglio. La farmacocinetica dei carotenoidi è nota, infatti, dato il loro carattere lipofilo, dopo il rilascio dalla matrice alimentare, vengono assorbiti attraverso le cellule intestinali mediante diffusione passiva, e incorporati nei chilomicroni senza subire modifiche prima della successiva secrezione nel flusso sanguigno. Tuttavia, i principali carotenoidi dello zafferano hanno la particolarità di essere solubili in acqua perché sono esteri glicosidici. Sebbene ci siano molti studi che mostrano le loro varie attività biologiche nell’uomo, la forma di somministrazione, l’assorbimento ed il metabolismo sono ancora da scoprire. Dal punto di vista farmacocinetico, assumiamo che le crocine non vengano assorbite dopo somministrazione orale, ma vengono idrolizzate a crocetina nel tratto intestinale. L’unico metabolita attivo in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e raggiungere il sistema nervoso centrale (SNC), indipendentemente dal fatto che venga somministrato come puro estratto di crocetina o zafferano, è la trans-Crocetina, e la sua farmacocinetica è stata validata sia in modelli animali che nel plasma di volontari sani.  A differenza di altri carotenoidi, la crocetina viene assorbita molto più rapidamente e questo potrebbero essere spiegato in quanto risulta essere più idrofila e più piccola degli altri carotenoidi.

 

Rapporto tra bioattività e capacità antiossidante dello zafferano

Lo stress ossidativo, derivante da uno squilibrio tra sistemi che generano ed eliminano i radicali, è implicato in più di 100 diverse malattie, tra cui diversi tipi di cancro, malattie cardiache e vascolari, obesità e disturbi neurodegenerativi. Nei disordini neurodegenerativi sono compresi l’Alzheimer, il Parkinson, l’Huntington e la sclerosi multipla (SM). Nell’ultimo decennio, numerose revisioni scientifiche hanno evidenziato le proprietà biomediche e farmacologiche dello zafferano o dei suoi metaboliti, nei disturbi del sistema nervoso, del sangue, cardiovascolare, respiratorio, renale, digestivo ed endocrino, e le bioazioni riguardano il miglioramento della diffusività dell’ossigeno, l’aumento del flusso sanguigno oculare, l’inibizione della proliferazione delle cellule tumorali, la chemio-prevenzione, gli effetti protettivi contro l’aterosclerosi, l’epatotossicità e i disturbi dell’ippocampo. L’elevata capacità antiossidante della spezia spiega la maggior parte delle sue proprietà preventive, o cicatrizzanti, in relazione a malattie croniche e degenerative. Gli effetti benefici degli esteri di crocetina sono stati dimostrati su molti distretti corporei: gastrointestinale, cardiovascolare, endocrino, riproduttivo ed immunitario. Nam e colleghi, studiosi di questi processi, hanno suggerito che la crocina e la crocetina possono avere un effetto neuroprotettivo grazie alla loro azione antinfiammatoria sulle cellule microgliali, studiato nei cervelli di ratto, accompagnata da una riduzione di molecole neurotossiche, come TNF-α, interleuchina-1β e ROS intracellulare. Il ripristino di un bilancio redox nei tessuti cerebrali può essere una buona strategia terapeutica per limitare la neuro-infiammazione e, conseguentemente, il danno ossidativo dei tessuti. La picrocrocina ha dimostrato avere un’attività anti-proliferativa nel cancro delle cellule umane. Esistono inoltre numerosi studi che attribuiscono degli effetti specifici al safranale, soprattutto come antidepressivo, induttore di sazietà e come anticonvulsivante. Inoltre combatte lo stress ossidativo nei neuroni, eliminando i radicali liberi.

 

Proprietà terapeutiche dello zafferano

Lo zafferano è stato usato per secoli nella medicina tradizionale per il trattamento di diverse sindromi e malattie, tra cui stati antispasmodici, eupeptici, sedativi, carminativi, diaforetici, espettoranti, stomachici, stimolanti, afrodisiaci, emmenagoghi e abortivi. Ampiamente usato nel trattamento delle malattie genitali e nella regolazione e sollievo del ciclo mestruale. L’azione abortiva della spezia era ben nota nel Medioevo, e veniva usata dalle ostetriche come azione sedativa e antispasmodica. Usata per trattare le malattie degli occhi, le ferite, fratture e dolori articolari.

 

Attività dello Zafferano nel Sistema Nervoso Centrale (SNC) e nel Sistema Nervoso Periferico

Lo zafferano e i suoi metaboliti hanno un’azione biologica sulla memoria e sull’apprendimento, sulle malattie neurodegenerative, depressione e ansia. Queste attività biologiche sono state studiate per oltre due decenni, richiamando l’attenzione su quanto segue:

• Effetto sulla memoria e sull’apprendimento. I disturbi neurodegenerativi sono spesso associati ad alterazioni della memoria e dell’apprendimento. Molte persone con sclerosi multipla (SM) presentano una diminuzione della memoria, sebbene i fattori di rischio per questo non siano stati identificati. Sono stati attribuiti effetti protettivi dell’estratto di zafferano e dei suoi esteri di crocetina glicosidici, in grado di prevenire la compromissione dell’apprendimento e della memoria, oltre a prevenire il danno da stress ossidativo nell’ippocampo causato da stress cronico. Miglioramento della memoria e delle capacità di apprendimento, coinvolti nei meccanismi di riconoscimento e memoria spaziale. Il trattamento con estratto di zafferano per sette giorni consecutivi, in ​​uno studio condotto su ratti in un modello sperimentale di SM, ha migliorato l’apprendimento e la memoria, e le alterazioni nell’ippocampo dovute allo stress ossidativo.
• Effetto sulla malattia di Alzheimer. Una delle più comuni malattie neurodegenerative associate all’età con un significativo deterioramento delle funzioni cognitive. Caratterizzata dalla formazione di placche cerebrali di βamiloide e grovigli prominenti di proteina tau. Studi in vitro hanno dimostrato che un estratto di zafferano e crocina a dosi diverse, è in grado di inibire la fibrillogenesi del peptide amiloide, ed ha un effetto inibitorio sull’attività dell’acetilcolinesterasi. Sebbene siano necessari più studi clinici sull’uomo, si è visto il carattere neuroprotettivo dello zafferano e dei suoi componenti, con effetti simili a quelli ottenuti con delle terapie farmacologiche.
• Effetto sulla malattia di Parkinson. Oltre al suo potenziale terapeutico, la crocetina si è dimostrata potenzialmente utile nel ridurre il rischio di sviluppare il morbo di Parkinson, proteggendo molte cellule della pars compacta di substantia nigra dalla perossidazione lipidica.
• Effetto sull’ischemia cerebrale. Le attività neuroprotettive dello zafferano sono state dimostrate in modelli sperimentali di ischemia cerebrale. I biocomposti dello zafferano sono in grado di attenuare tutte le alterazioni indotte dall’ischemia, molto probabilmente per le sue proprietà antiossidanti. E’ stato dimostrato che quando l’estratto di zafferano veniva somministrato prima dell’induzione dell’ischemia cerebrale focale, migliorava l’esito neuro-comportamentale (forza di presa, attività motoria spontanea e coordinazione motoria) e proteggeva la funzionalità dei sistemi di difesa antiossidante (glutatione perossidasi, catalasi e SOD). Inoltre, la crocina è in grado di ridurre il danno ossidativo nei microvasi cerebrale e mantenere l’equilibrio tra sistemi ossidanti e antiossidanti, dopo che un danno da ischemia-riperfusione è stato indotto.
• Degenerazione maculare legata all’età. Alcuni studi sullo zafferano forniscono importanti indizi sulle sue azioni neuroprotettive nella degenerazione maculare senile. Tali studi, sia in vitro che in vivo, mostrano che la somministrazione di crocetina ha effetti protettivi contro il danno alla retina, inibendo la degenerazione del fotorecettore e la disfunzione retinica. Il meccanismo si basa sull’inibizione dell’aumento della caspasi-3 e 9, dopo il danno alla retina.
• Effetto sulla sclerosi multipla (SM). La protezione antiossidante è una possibile terapia per la SM poiché il ROS svolge un ruolo chiave nelle fasi iniziali e croniche della malattia. La SM progredisce con degli attacchi acuti e l’infiammazione della mielina. Molte prove indicano che le placche MS soffrono di lesioni ossidative ad ampio spettro e che il danno indotto da ROS si verifica sin dalle prime fasi della neuro-infiammazione. Ci sono diversi trattamenti in fase di sperimentazione nella pratica clinica, che utilizzano diete antiossidanti che promettono di essere efficaci nella riduzione dello stress ossidativo, e si è visto che lo zafferano è in grado di ridurre i sintomi della SM diminuendo i sintomi clinici e l’infiltrato di leucociti.
• Effetto sul danno nervoso, secondario al diabete mellito (DM). Una delle complicanze più gravi del DM è il danno neuronale causato da una diminuzione del flusso sanguigno. Più della metà dei diabetici sviluppa una sorta di danno ai nervi nel corso della malattia. A tale riguardo, lo zafferano ha mostrato effetti protettivi, presumibilmente a causa delle sue proprietà antiossidanti.
• Effetti antidepressivi e ansiolitici. Lo zafferano e i suoi metaboliti si sono dimostrati efficaci in diversi modelli di disturbi psichiatrici, tra cui depressione ed ansia. Vari studi hanno dimostrato che la somministrazione giornaliera di 30 mg di zafferano, potrebbe essere utile nella gestione della depressione e nei disturbi di ansia. Studi sulle sostanze bioattive dello zafferano in depressione, indicano che la crocina agisce inibendo la ri-captazione dei neurotrasmettitori della dopamina e della norepinefrina, mentre il safranale inibisce la ri-captazione della serotonina. Esistono studi in vivo che suggeriscono effetti inibitori sulle mono-aminossidasi, enzimi responsabili della degradazione dei neurotrasmettitori, con una consecutiva riduzione dei sintomi depressivi.

Inoltre, l’effetto saziante dello zafferano, risulta efficace nel ridurre la frequenza delle così dette abbuffate. Altri studi hanno indagato sul potenziale effetto dello zafferano nel trattamento per i disturbi emotivi legati alla sindrome premestruale, e hanno scoperto che l’uso dello zafferano era efficace nell’alleviare i sintomi.

 

Zafferano come alimento funzionale. Dosaggio per intervento nutrizionale

Molti alimenti sono stati tradizionalmente associati ad effetti benefici e persino medicinali. Lo zafferano è stato usato per migliaia di anni come spezia, ed è noto sia per le sue qualità nutrizionali che per i suoi effetti medicinali. Molti termini sono attribuiti a molti prodotti alimentari, che presumibilmente, hanno effetti benefici per la salute: alimenti funzionali, alimenti di design, nutraceutici e prodotti farmaceutici. Tuttavia, se consideriamo solo la definizione legale, possono essere indicati solo come nuovi alimenti, alimenti medici, integratori alimentari ed erbe o piante medicinali. È interessante notare che la rivista Nature Biotechnology stava già descrivendo il concetto di “agriceutici” nel 1999. La ricerca sugli effetti dello zafferano, e sui suoi componenti, è necessaria per stabilire le dosi adatte e l’uso in sicurezza. La maggior parte degli studi sono stati effettuati in vitro ed in vivo, risulta quindi difficile stabilire le dosi umane.

Nella monografia della Commissione Europea del 1987 sullo zafferano si trova la dicitura: “ad una dose massima giornaliera di 1,5 grammi non è stato documentato alcun rischio. La dose letale è 20 g mentra la dose abortiva è 10 g, dose in grado di stimolare la muscolatura liscia dell’utero. La dose giornaliera di 5 g può causare intossicazione accompagnata da vomito, diarrea sanguinolenta, ematuria, emorragie cutanee nel naso, labbra e palpebre, vertigini e opacità. La pelle e le mucose assumono un colore giallastro simile all’ittero “.

Tuttavia, più recentemente, sono stati condotti ulteriori studi per valutarne eventuali effetti tossici, e non sono stati osservati importanti cambiamenti nei parametri ematologici e biochimici, con, quindi, nessuno effetto che possa suggerire reazioni di tossicità. Alte dosi di zafferano dovrebbero essere evitate durante la gravidanza.

 

 

Articolo tratto dallo studio “Saffron: An Old Medicinal Plant and a Potential Novel Functional Food.”

José Bagur M, Alonso Salinas GL, Jiménez-Monreal AM, Chaouqi S, Llorens S, Martínez-Tomé M, Alonso GL.

Molecules. 2017 Dec 23;23(1). pii: E30. doi: 10.3390/molecules23010030.