GDA (Glucose Disposal Agent): caratteristiche e applicazioni (4° Parte)

Se non avete letto ancora la prima, la seconda e la terza parte di questa serie di articoli vi invito a farlo: 1° Parte – 2° Parte – 3° Parte.

• Cannella: caratteristiche e possibili applicazioni.

La Cannella è una spezia nella quale sono contenuti diversi agenti bioattivi. L’aldeide cinnamica conferisce alla Cannella il suo aroma (1), la Cumarina (una tossina) contribuisce al gusto (2) e diversi composti, tra cui il polifenolo MHCP (methylhydroxychalcone polymer), sembrano contribuire ai suoi benefici sistemici sulla sensibilizzazione all’Insulina.(3) Oltre ai tre composti unici elencati, la Cannella contiene anche tannini, flavonoidi, glicosidi, terpenoidi e antrachinoni. (4)

La Cannella sembra poter esercitare effetti di controllo benefici in contesti dietetici “pro-diabetici” attraverso diversi meccanismi.

La Cannella può inibire numerosi enzimi digestivi, come l’α-glucosidasi (4), il Saccarasi (5) e, potenzialmente, l’Amilasi Pancreatica.(5) Attraverso l’inibizione di questi enzimi, la Cannella può ridurre l’afflusso di glucosio nella circolazione sistemica ed evitare così picchi insulinici eccessivamente significativi.

Anche nella circolazione sistemica (oltre il fegato) la Cannella sembra possedere effetti anti-diabetici. Un composto presente in essa, il prima citato polifenolo MHCP, agisce come un insulino-mimetico a livello adipocitario.(3)(6)(7) Gli effetti insulino-mimetici del MHCP sono dose-dipendenti e agiscono trasfosforizzando il Recettore dell’Insulina sulla membrana citoplasmatica (lo stesso meccanismo d’azione esplicato dalla molecola d’Insulina). I suoi effetti sull’assorbimento del glucosio e sullo stoccaggio del glicogeno, anche se dose-dipendenti, sembrano avvenire lentamente ( l’Insulina ha un tempo di risposta che si manifesta entro 10 minuti dal raggiungimento della cellula, mentre con il MHCP i tempi di risposta variano da 30 a 60 minuti, suggerendo, appunto, un ritardo temporale intracellulare).(3)

In vitro, la Cannella ha mostrato di potenziare l’azione insulinica di 20 volte.(8)

Quando ingerita da modelli umani durante gli esperimenti, la Cannella ha mostra molte potenzialità nella riduzione dei livelli di glucosio ematico (9)(10)(11) e, talvolta, dei marker del metabolismo lipidico (LDL, Trigliceridi, Colesterolo totale).(12) Ci sono anche studi nei quali è stato osservato un miglioramento dell’insulino-sensibilità con l’assunzione dell’estratto di Cannella, risposta probabilmente legata in modo indiretto alla riduzione dei livelli di glucosio nel sangue.(13)(14)

Come accennato in precedenza, la Cumarina è una sostanza fitochimica epatotossica e cancerogena presente in alcune piante e ad alti livelli in alcune varianti della Cannella. La Cumarina non è il composto attivo che riduce la glicemia ematica, ma è uno dei principi attivi presenti nella Cannella. Inizialmente, questa sostanza aveva un TDI (dose giornaliera tollerabile) di massimo 2mg/kg di peso corporeo, ma tale limite è stato abbassato a 0,5 e attualmente è pari a 0,1mg/kg di peso corporeo.(2) Sebbene in quest’ultima raccomandazione sia incluso un margine di sicurezza, alcuni sottogruppi della popolazione umana sono più sensibili alla tossicità della Cumarina a causa della ridotta capacità di metabolizzarla.(2)

Ciò è rilevante dal momento che la maggior parte dei benefici antidiabetici riscontrati con l’uso della Cannella sono dose-dipendenti, nell’intervallo di 300mg/kg di peso corporeo.(5) A questa dose, è particolarmente facile oltrepassare il TDI della Cumarina.

Il modo migliore per evitare di assumere dosi rilevanti di Cumarina è optare per la giusta fonte di Cannella. La Cannella di Ceylon presenta i livelli più bassi di Cumarina con meno di 190mg/kg (alcuni campioni sono al di sotto dei livelli di rilevazione) mentre la Cassia contiene tra i 700mg/kg ed i 12.230mg/Kg.(15) La Ceylon può essere riconosciuta in forma integra attraverso le sue sottili e numerose pieghe, mentre la Cassia, sempre in forma integra, ha meno pieghe e un aspetto più spesso. Non possono essere distinte in forma di polvere e la Cassia è più frequentemente utilizzata nella realizzazione di prodotti alimentari per via della sua elevata disponibilità e del basso costo.(2)(16)

 

Tramite i numeri di cui sopra, un essere umano di 90Kg può ingerire 47,8g di Cannella di Ceylon e arrivare, nella peggiore delle ipotesi, ad assumere 0,1 mg/kg di peso corporeo del TDI della Cumarina (assumendo, quindi, la punta massima di assunzione della Cumarina). Diversamente, utilizzando la Cannella Cassia può facilmente essere ingerito un dosaggio di Cumarina al di sopra del TDI con un apporto decisamente inferiore di prodotto.

L’assorbimento della Cumarina non sembra dipendere dalla forma di Cannella ingerita. Livelli serici simili e livelli escreti sono stati raggiunti con l’assunzione di cumarina isolata, di pillole contenenti cannella, tè e budino di riso (cibo solido).(17) Questi risultati sono stati standardizzati alla dose X di Cumarina, quindi la fonte di Cannella è irrilevante.

Lo studio di cui sopra, tuttavia, ha notato un tasso di estrazione del 38,5% di Cumarina dalla polvere al liquido una volta entrati in contatto (appena bollente per 30 minuti); suggerendo che si può ribaltare la bilancia a favore dei polifenoli e del MHCP solubili in acqua rispetto alla Cumarina se la Cannella viene messa in acqua e servita nel tè o usando l’acqua di infusione per mescolare frullati proteici, poiché i componenti idrosolubili hanno un tasso di estrazione molto più alto.

Come spesso accade, però, sono stati gli studi iniziali svolti sulla Cannella ha mostrare una efficacia marcata dei composti ivi contenuti.(12)(18) Ma, nonostante le possibili e promettenti potenzialità rilevate nelle prime ricerche, al momento, l’utilizzo della Cannella ha mostrato soltanto una riduzione della glicemia ematica in acuto con ridotti e ben poco rilevanti risultati in cronico, come la mancata influenza sulla emoglobina glicata (HbA1c) o su un reale miglioramento della insulino resistenza.

I meccanismi attraverso i quali l’assunzione di Cannella porta ad un abbassamento della glicemia post-prandiale in modo dose dipendente sono quindi legati al rallentamento dello svuotamento gastrico, all’inibizione di numerosi enzimi digestivi tra cui i prima citati alfa-glicosidasi, maltasi , sucrasi e, anche, da una sorta di azione “carb-blocker” data dalla possibile inibizione del enzima amilasi pancreatico.

Come già accennato, i risultati più importanti riscontrati sono legati per lo più ad una riduzione della risposta glicemica in acuto dopo trenta minuti dal pasto senza modifiche profonde degli altri marker del controllo glicemico. Nonostante ciò, non sono da escludere possibili vantaggi di questa natura con un assunzione di Cannella sul lungo periodo, sebbene, come ormai risaputo, l’Indice Glicemico non è un parametro rilevante sulla qualità del dimagrimento e, quindi, della composizione corporea.

Anche nei soggetti diabetici, l’uso in monoterapia della cannella è risultato fallimentare mostrando semplicemente una validità additiva in concomitanza con l’assunzione di farmaci ipoglicemizzanti. Ancora una volta, tale risultato potrebbe trovare un nesso causale nella possibile attività “carb-blocker” simile a quella osservata in seguito ad assunzione di Acarbosio, farmaco utilizzato nel trattamento del diabete di tipo II e dell’obesità avente azione ritardante sulla digestione e l’assorbimento di zuccheri alimentari in quanto è un inibitore dell’alfa-glucosidasi intestinale e, attraverso tale meccanismo, ha un effetto nel ridurre la glicemia post-prandiale. Riduce inoltre i livelli di trigliceridi, di emoglobina glicata (HbA1) e la resistenza periferica all’insulina.(19)

Nei soggetti sani, quindi, sembrerebbe maggiormente plausibile che la riduzione della glicemia ematica dopo il pasto sia da attribuirsi quasi totalmente all’inibizione della digestione e assorbimento dei carboidrati ma non ad un effettivo miglioramento dell’insulino sensibilità.

La questione prima trattata sulla lenta risposta ipoglicemizzante osservata in seguito all’assunzione di Cannella è oggetto di dibattito per quanto riguarda il suo meccanismo. Sembrerebbe, infatti, che tale effetto sia dovuto quasi esclusivamente all’inibizione dell’alfa amilasi e, quindi, ad una rallentata assimilazione dei carboidrati ingeriti, e non dal azione insulino-mimetica del MHCP. Se così fosse, questo tipo di risultati sarebbero ottenibili con una semplice ridistribuzione dei macronutrienti e, in particolare, con una riduzione del carico glucidico del singolo pasto.

A questo punto, dopo aver letto le informazioni presenti in questo articolo, si potrebbe giungere facilmente alla conclusione secondo cui l’uso della Cannella sia relegabile al solo insaporire cibi o bevande, vista la limitatezza della sua azione sul metabolismo glucidico. Nonostante ciò, la sua possibile applicazione come GDA non è completamente da escludere, sebbene con forti limitazioni legate alle sue caratteristiche e a quelle del soggetto al quale viene somministrata a tal fine.

L’uso della Cannella potrebbe apportare dei vantaggi, anche se minimi,  se abbinata ad altri GDA (vedi Berberina, ALA e Cromo) in soggetti con una marcata insulino resistenza, sia di base genetica e/o “situazionale” (legata ad una condizione di sovrappeso/obesità e/o per via di una alimentazione ipercalorica/iperglucidica). Tali soggetti, avendo difficoltà nella gestione di carichi glicemici (nel singolo pasto) anche di entità moderata, possono sfruttare l’effetto di riduzione/rallentamento dell’assorbimento glucidico post prandiale dato dalla Cannella, così da avere una migliore gestione del picco glicemico, gestione ulteriormente migliorata dagli altri GDA co-assunti e da alcune accortezze alimentari come la scelta della fonte glucidica. 1g di Cannella di Ceylon appena prima del pasto sembra essere un dosaggio sufficiente ad esplicare tali effetti.

I risultati addizionali non saranno particolarmente evidenti ma, nei casi sopra citati, l impatto potrebbe facilitare la gestione del carico glucidico.

Ovviamente, soggetti nella norma in salute possono benissimo evitare di usare la Cannella con tali finalità e limitarsi, secondo palato, al suo uso come semplice spezia.

Fine 4° Parte…

Gabriel Bellizzi

Riferimenti:

1. Characterization of antioxidant and antimicrobial compounds of cinnamon and ginger essential oils.
2. Abraham K, et al. Toxicology and risk assessment of coumarin: focus on human data. Mol Nutr Food Res. (2010)
3. A Hydroxychalcone Derived from Cinnamon Functions as a Mimetic for Insulin in 3T3-L1 Adipocytes.
4. Mohamed Sham Shihabudeen H, Hansi Priscilla D, Thirumurugan K. Cinnamon extract inhibits α-glucosidase activity and dampens postprandial glucose excursion in diabetic rats. Nutr Metab (Lond). (2011)
5. Adisakwattana S, et al. Inhibitory activity of cinnamon bark species and their combination effect with acarbose against intestinal α-glucosidase and pancreatic α-amylase. Plant Foods Hum Nutr. (2011)
6. Isolation and Characterization of Chalcone Polymers from Cinnamon with Insulin-Like Biological Activity.
7. Imparl-Radosevich J, et al. Regulation of PTP-1 and insulin receptor kinase by fractions from cinnamon: implications for cinnamon regulation of insulin signalling. Horm Res. (1998)
8. Broadhurst CL, Polansky MM, Anderson RA. Insulin-like biological activity of culinary and medicinal plant aqueous extracts in vitro. J Agric Food Chem. (2000)
9. Kirkham S, et al. The potential of cinnamon to reduce blood glucose levels in patients with type 2 diabetes and insulin resistance. Diabetes Obes Metab. (2009)
10. Pham AQ, Kourlas H, Pham DQ. Cinnamon supplementation in patients with type 2 diabetes mellitus. Pharmacotherapy. (2007)
11. Mang B, et al. Effects of a cinnamon extract on plasma glucose, HbA, and serum lipids in diabetes mellitus type 2. Eur J Clin Invest. (2006)
12. Khan A, et al. Cinnamon improves glucose and lipids of people with type 2 diabetes. Diabetes Care. (2003)
13. Anderson RA. Chromium and polyphenols from cinnamon improve insulin sensitivity. Proc Nutr Soc. (2008)
14. Qin B, Panickar KS, Anderson RA. Cinnamon: potential role in the prevention of insulin resistance, metabolic syndrome, and type 2 diabetes. J Diabetes Sci Technol. (2010)
15. Solvent-assisted supercritical fluid extraction for the isolation of semivolatile flavor compounds from the cinnamons of commerce and their separation by series-coupled column gas chromatography.
16. Woehrlin F, et al. Quantification of flavoring constituents in cinnamon: high variation of coumarin in cassia bark from the German retail market and in authentic samples from indonesia. J Agric Food Chem. (2010)
17. Abraham K, et al. Relative bioavailability of coumarin from cinnamon and cinnamon-containing foods compared to isolated coumarin: a four-way crossover study in human volunteers. Mol Nutr Food Res. (2011)
18. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19734396
19. Drug Therapy in Nursing, 2nd Edition..