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Green Chem., 2025, 27,9178-9186
DOI: 10.1039/D5GC02174J, PaperFangfang He, Yifan Wang, Xianshuai Huang, Shuanglin Qu, Jie Liu
We describe a straightforward and efficient electrochemical nucleophilic aromatic substitution of diaryl ethers, including lignin 4-O-5 models and polyphenylene oxide (PPO).
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Angela Rosa Piergiovanni

La capacità di gestire il fuoco ha rappresentato una pietra miliare nella evoluzione della nostra specie. Questo ha consentito ai nostri lontani progenitori di accedere ai numerosi vantaggi prodotti dalla cottura quali l’abbattimento della carica microbica, l’aumento della digeribilità, la modifica della consistenza dei cibi. Ancora oggi, in tutte le culture, la cottura è il passaggio fondamentale delle preparazioni alimentari. In realtà, sebbene molto meno utilizzati, esistono altri metodi di processamento degli alimenti capaci di incrementarne la digeribilità attraverso la modifica della struttura delle macromolecole (proteine, lipidi e amido) e la riduzione dei fattori antinutrizionali, ma anche di modificarne il profilo nutrizionale. Tra questi metodi applicabili ai semi di svariate specie vi sono l’ammollo prima della cottura, la fermentazione e la germinazione. In questi ultimi anni, il consumo di germogli è significativamente aumentato sia tra i consumatori particolarmente attenti alla propria alimentazione che nell’industria alimentare sempre interessata allo sviluppo di nuovi formulati. Oggi sono disponibili in commercio germogli di cereali, leguminose e numerose altre specie.

La normativa europea definisce “germogli”: “il prodotto ottenuto dalla germinazione dei semi e dal loro sviluppo in acqua o in un altro mezzo, raccolto prima dello sviluppo delle foglie vere e destinato a essere consumato intero, compreso il seme” (Regolamento (CE) n. 208/2013). Da un punto di vista nutrizionale, i germogli sono annoverati tra gli alimenti funzionali in quanto caratterizzati da un contenuto, relativamente elevato, di diversi composti nutraceutici e da una notevole capacità antiossidante, potenzialmente preventiva nei confronti di varie patologie. Vantaggi pratici derivano dal fatto che i germogli possono essere ottenuti tutto l’anno in brevissimo tempo, solo alcuni giorni. Inoltre la loro produzione non necessita di attrezzature particolarmente sofisticate, vantaggio non da poco nell’ottica di un loro importante apporto nella dieta di future colonie spaziali.

Sono molto numerosi gli studi scientifici pubblicati sino ad oggi con l’obiettivo di studiare in dettaglio la composizione e di conseguenza la reale valenza nutraceutica dei germogli. Qual è l’attuale stato dell’arte?

Come è noto la germinazione, indotta dalla reidratazione del seme secco, comporta l’attivazione di vari enzimi endogeni che, scomponendo le macromolecole, rendono disponibili le risorse necessarie al sostentamento delle prime fasi di sviluppo della futura pianta. Accanto a questi processi si attivano altri meccanismi che influenzano i livelli di diversi metaboliti secondari, tra cui polifenoli, carotenoidi, glucosinolati, acido gamma-amminobutirrico (GABA), fitoestrogeni, tutti con spiccate caratteristiche nutraceutiche. Ovviamente questi composti non sono presenti nei germogli di tutte le specie infatti i glucosinolati sono presenti nelle Brassicacee, i polifenoli hanno livelli significativi in cereali e leguminose, e così via. Sebbene il contenuto di composti nutraceutici nei germogli sia tendenzialmente maggiore rispetto al seme secco, l’entità del surplus è strettamente dipendente dalla specie e, a parità di specie, dal particolare genotipo utilizzato. Ad esempio, se nei germogli di grano di due giorni si ha un incremento dei fenoli liberi associato ad una diminuzione dei fenoli legati ad altre molecole, nei germogli di riso si ha un incremento di entrambe queste classi.

In aggiunta alle caratteristiche genetiche di ciascuna specie, è stato dimostrato che i livelli dei metaboliti secondari nei germogli possono essere significativamente influenzati dalle condizioni in cui avviene la crescita dei germogli. Temperatura, umidità, giorni dall’inizio del processo, crescita al buio o con illuminazione a specifiche lunghezze d’onda, irradiazione con UV-B, applicazione di ultrasuoni sono tutti fattori fisici in grado di agire sull’accumulo nei tessuti di specifici composti [1]. Ai fattori fisici si possono poi sommare gli effetti prodotti dall’aggiunta durante la crescita dei germogli di svariati composti chimici (elicitori). L’elenco è abbastanza lungo ma tra quelli maggiormente investigati vi sono: acido ascorbico, acido benzoico, acido salicilico, fenilalanina, saccarosio, glucosio e metil jasmonato. Tutte queste sostanze, attivando o inibendo specifici pathway metabolici, sono a loro volta in grado di influenzare l’accumulo nei tessuti dei germogli di specifiche classi di metaboliti secondari e quindi anche la capacità antiossidante.

La letteratura scientifica sugli effetti delle condizioni di crescita è abbastanza corposa sebbene alcuni risultati risultino contrastanti sia per le diverse condizioni sperimentali adottate nei test che per l’utilizzo, a parità di specie, di varietà differenti [2 – 4]. Ad ogni modo alcuni aspetti sono ormai ben definiti. Infatti, numerosi studi hanno dimostrato che l’aggiunta di saccarosio, glucosio o mannitolo, in opportune quantità, durante lo sviluppo dei germogli di broccolo produca un incremento tra il 48 e 60% dei composti fenolici totali (TPC) rispetto ai valori dei controlli (germogli ottenuti senza aggiunta di elicitori).

Gli acidi ascorbico, folico e glutammico generano un incremento dei TPC intorno al 20% nei germogli di lenticchia ma l’aggiunta di perossido di idrogeno ne riduce il contenuto di circa il 10%.

L’effetto negativo degli acidi ascorbico e salicilico sul livello dei TPC nei germogli di fagiolo è stato stimato tra il 55 e 65% in funzione di diverse condizioni sperimentali. Chitosano o saccarosio aggiunti nelle fasi di sviluppo dei germogli di cece producono un incremento del contenuto in lipidi di circa il 24 e 15% rispettivamente rispetto ai valori osservati nel seme secco. Particolarmente efficace è risultato l’utilizzo di acido salicilico, saccarosio e metil jasmonato, qualora si voglia incrementare il livello di glucosinolati totali (GLS) nei germogli di broccoli. In letteratura sono riportati incrementi di GLS compresi tra il 25 e 48% rispetto al seme di partenza. Al contrario l’aggiunta di glucosio ha effetti negativi in quanto riduce i GLS di circa un terzo nei germogli di ravanello. Anche l’aggiunta di sali di selenio (Na2SeO3 o Na2SeO4) ai cereali è stata oggetto di alcuni studi. Questi sali producono un significativo incremento del contenuto in vitamina C (acido ascorbico) nei germogli di grano, mentre decisamente contrastato è il loro effetto sull’amaranto che è risultato strettamente dipendente dal particolare genotipo.

Alla luce di queste estremamente sintetiche informazioni è evidente quanto siano complessi e ancora non interamente compresi i meccanismi alla base della produzione di germogli dotati di specifiche caratteristiche nutraceutiche. Sono necessarie ancora ulteriori approfondite indagini per individuare la giusta combinazione tra fattori fisici e chimici capace di indirizzare la produzione di germogli verso specifici target nutraceutici.

Bibliografia

[1] Bian et al. 2015. Effects of light quality on the accumulation of phytochemicals in vegetables produced in controlled environments: A review. Journal of the Science of Food and Agriculture 95: 869-877.

[2] Liu et al. 2019. Effects of elicitation on bioactive compounds and biological activities of sprouts. Journal of Functional Foods 53: 136-145.

[3] Benincasa-et al. 2019. Sprouted grains: a comprehensive review. Nutrients 11: 421.

[4] Liu et al. 2022. New perspectives on physiological, biochemical and bioactive components during germination of edible seeds: A review. Trends in Food Science & Technology 123: 187–197.

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