Ciclodestrine: utili come integratore?

Le ciclodestrine servono come integratore? Scopriamo in questo articolo se servono

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Le ciclodestrine sono uno degli integratori a base di carboidrati più usati nel mondo della palestra. La loro scoperta risale a Vielliers alla fine dell’800, altri studi sono stati eseguiti tra il 1903 e il 1911 da Schardinger, ma la loro struttura è stata chiarita solo verso il 1930 da Freudenberg. Oggi, grazie a nuovi metodi chimici, hanno un ampio campo di applicazione, ad esempio nell’industria alimentare, farmaceutica, chimica, agroalimentare e cosmetica. Conosciamole insieme.


Ciclodestrine: cosa sono?

Le ciclodestrine sono oligosaccaridi macrociclici naturali costituiti da unità di D­-glucopiranosio, legate da legami α-(1,4) glicosidici e con una struttura troncoconica. Sono derivati dell’amido, prodotti dalla ciclodestrina glicosiltransferasi, un enzima che catalizza una reazione intramolecolare che porta alla formazione di composti ciclici durante la degradazione dell’amido.

Negli ultimi anni le ricerche si sono concentrate sulle reazioni organiche catalizzate dalle ciclodestrine in quanto la loro struttura ciclica, i loro interni idrofobici e chirali e i loro esterni idrofili e solubili in acqua, conferiscono a queste strutture la capacità di includere piccole molecole organiche.

ciclodestrine

Sono state ampiamente utilizzate come enzimi artificiali, separatori chirali, sensori chimici ed eccipienti di farmaci. La struttura chimica delle ciclodestrine ha profondi effetti sulle proprietà chimico fisiche dell’elemento incapsulato, ovvero l’elemento che si trova al loro interno, quali: 

  • modifiche dello stato fisico;
  • aumento della stabilità chimica di molecole sensibili alla luce, al calore ed all’ossigeno; 
  • miglioramento della solubilità apparente di molecole poco solubili in acqua;
  • modifiche delle proprietà organolettiche (odori e sapori sgradevoli);
  • diminuzione di effetti indesiderati di principi attivi (ad esempio l’azione irritante nei confronti delle mucose); 
  • riduzione della volatilità; 
  • rilascio controllato di farmaci. 

Le formule di struttura più comuni delle ciclodestrine naturali sono α, β e γ; queste ultime si distinguono per il numero di molecole di glucopiranosio:

  • α: 6 unità 
  • β: 7 unità 
  • γ: 8 unità 

Dopo la scoperta delle ciclodestrine naturali sono stati realizzati numerosi loro derivati, tra cui i derivati metilati, idrossialchilati, acetilati, sulfobutileteri, ciclodestrine ramificate. La sostituzione dei gruppi ossidrilici e/o l’introduzione di gruppi idrofobici possono aumentare o ridurre la solubilità in acqua di queste molecole, aumentandone quindi i campi di applicazione.  


Ciclodestrine vantaggi

Le ciclodestrine presentano diverse proprietà quali:

  • Alto peso molecolare
  • Ottima idrosolubilità (solubilità in acqua)
  • Bassa osmolarità, dovuta all’alto peso molecolare, che favorisce un rapido svuotamento gastrico
  • Maggior resistenza agli effetti ossidativi e degradativi della luce e delle fonti di calore
  • Graduale rilascio di glucosio nel sangue, che determina un aumento graduale e prolungato della glicemia.

Queste caratteristiche, rendono l’uso delle ciclodestrine in ambito sportivo molto efficace, infatti gli integratori di ciclodestrine vengono impiegati in diverse fasi

Ciclodestrine: pre allenamento

Nelle fasi pre-allenamento, grazie alla prolungata disponibilità di glucosio nel sangue, hanno un effetto ergogenico, efficace nel sostenere la successiva performance atletica. 

L’ingestione di un carboidrato unico ad alto peso molecolare infatti aumenta la velocità di sintesi del glicogeno e migliora la produzione di lavoro durante il successivo esercizio di resistenza, rispetto all’ingestione di carboidrati a basso peso molecolare.

Ciclodestrine: durante l’allenamento 

Durante l’allenamento le ciclodestrine servono per controllare il processo ossidativo, ritardando la degradazione proteica che si osserva in seguito ad attività fisica protratta nel tempo e proteggere le strutture muscolo-scheletriche da danni infiammatori; questo può capitare negli sport di endurance dove è giusto capire come gestire i carboidrati negli endurance.

Alcuni studi infatti attribuiscono all’impiego di carboidrati complessi, come le ciclodestrine, anche attività antiossidanti ed anti-cataboliche, utili nel preservare l’integrità muscolare e ridurre il danno indotto dall’esercizio fisico intenso.

Ciclodestrine: post allenamento

Nelle fasi post-allenamento le ciclodestrine vengono utilizzate per ottimizzare il recupero di glicogeno muscolare, stimolare la secrezione insulinica e l’assorbimento di aminoacidi da parte del muscolo, in modo da migliorare anche la sintesi proteica.

Uno studio ha inoltre ricercato gli effetti di una bevanda sportiva a base di ciclodestrina altamente ramificata sulla risposta delle citochine in seguito ad un esercizio di resistenza. I risultati suggeriscono che la bevanda può attenuare la risposta cortisolo e ridurre i livelli di citochine urinarie a seguito di un intenso esercizio fisico.

Le ciclodestrine si distinguono dagli altri integratori di carboidrati a base di glucosio, destrosio o altri zuccheri presenti in commercio anche per la bassa osmolarità, utile per ridurre gli effetti collaterali a carico dell’apparato gastrointestinale, quali nausea, gonfiore, dolore epigastrico e diarrea, generalmente causati dagli integratori di carboidrati più semplici, con osmolarità maggiore, che richiamano liquidi nel lume gastrointestinale.

 La loro capacità di rilasciare le unità di glucosio in modo graduale impedisce che si verifichino picchi insulinemici e/o glicemici eccessivi, diminuendo così il rischio di incidenza della patologia diabetica e della resistenza all’insulina.

Un altro studio clinico monocentrico, in doppio cieco e controllato con placebo, ha studiato l’effetto dell’α-ciclodestrina orale sui livelli di lipoproteine ​​nel sangue in soggetti sani. Lo studio ha dimostrato il miglioramento del profilo lipidico nel sangue, infatti il numero di lipoproteine LDL è diminuito del 10% per i soggetti in trattamento con α-ciclodestrine rispetto al placebo. Anche il glucosio plasmatico a digiuno e l’indice di resistenza all’insulina sono diminuiti durante il trattamento. 


Ciclodestrine: come assumerle?

Le ciclodestrine le ritroviamo sotto forma di integratori alimentari, ma sono anche ampiamente utilizzati in campo farmacutico e nell’industria alimentare come additivi alimentari, per la stabilizzazione degli aromi, per l’eliminazione di sapori indesiderati, per evitare contaminazioni microbiologiche e reazioni di imbrunimento. 

L’assunzione di ciclodestrine sotto forma di integratori alimentari è consigliata agli atleti che svolgono uno sport di resistenza ad elevata intensità e che necessitano quindi di una fonte di energia prolungata. La supplementazione di carboidrati varia in relazione all’assunzione di glucidi giornaliera totale, ai tempi di consumo e all’intensità e alla durata dell’esercizio svolto; l’obiettivo è mantenere un substrato di carboidrati adeguato per il muscolo e il sistema nervoso centrale e mantenere adeguati i livelli di glucosio nel sangue durante l’esercizio. 


Conclusioni

Le ciclodestrine sono un’ottima fonte di energia per gli atleti nelle diverse fasi dell’allenamento, in quanto favoriscono un rapido svuotamento gastrico, evitando la sensazione di gonfiore, e un rapido assorbimento intestinale, diverso rispetto ad assumere carboidrati la sera.

Rappresentano inoltre un’ottima integrazione per favorire il recupero dell’atletain quanto favoriscono il rapido ripristino delle riserve di glicogeno. Grazie alla loro capacità di favorire un prolungato e graduale assorbimento di glucosio con una risposta insulinica postprandiale inferiore, sono inoltre in grado di prolungare la resistenza, portando ad un inizio ritardato della fatica.È opportuno ricordare che l’utilizzo di integratori alimentari non sostituisce una dieta varia, sana ed equilibrata. Prima di assumere questi integratori si consiglia sempre di rivolgersi al medico e al nutrizionista di fiducia in modo da definire le modalità di assunzione in relazione alle esigenze specifiche, soprattutto in sportivi con malattie cardiovascolari e diabete.  


Libri consigliati

Per avere una panoramica completa degli integratori presenti sul mercato secondo quanto espresso dagli studi scientifici ti consiglio il libro “Integratori Alimentari: Una guida basata sulle evidenze scientifiche“. Vogliamo dare una lettura più evidence-based dell’argomento per limitare l’assunzione a quegli integratori realmente efficaci, traendo magari netti benefici e perché no, risparmiare spese inutili!


Bibliografia

  1. Zimmer S, Grebe A, Bakke SS, et al. Cyclodextrin promotes atherosclerosis regression via macrophage reprogramming. Sci Transl Med. 2016;8(333):333ra50. doi:10.1126/scitranslmed.aad6100
  2. Bai CC, Tian BR, Zhao T, Huang Q, Wang ZZ. Cyclodextrin-Catalyzed Organic Synthesis: Reactions, Mechanisms, and Applications. Molecules. 2017;22(9):1475. Published 2017 Sep 7. doi:10.3390/molecules22091475
  3. Suzuki K, Shiraishi K, Yoshitani K, Sugama K, Kometani T. Effect of a sports drink based on highly-branched cyclic dextrin on cytokine responses to exhaustive endurance exercise. J Sports Med Phys Fitness. 2014 Oct;54(5):622-30. PMID: 25270782.
  4. Oliver JM, Almada AL, Van Eck LE, Shah M, Mitchell JB, Jones MT, Jagim AR, Rowlands DS. Ingestion of High Molecular Weight Carbohydrate Enhances Subsequent Repeated Maximal Power: A Randomized Controlled Trial. PLoS One. 2016 Sep 16;11(9):e0163009. doi: 10.1371/journal.pone.0163009. PMID: 27636206; PMCID: PMC5026365.
  5. Amar, M. J., Kaler, M., Courville, A. B., Shamburek, R., Sampson, M., & Remaley, A. T. (2016). Randomized double blind clinical trial on the effect of oral α-cyclodextrin on serum lipids. Lipids in health and disease, 15(1), 115. doi:10.1186/s12944-016-0284-6
  6. Takii H, Takii NY, Kometani T, Nishimura T, Nakae T, Kuriki T, et al. Fluids containing a highly branched cyclic dextrin influence the gastric emptying rate. Int J Sports Med 2005;26:314-9.
  7. Burke LM, Hawley JA, Wong SH, Jeukendrup AE. Carbohydrates for training and competition. J Sports Sci. 2011;29 Suppl 1:S17-27. doi: 10.1080/02640414.2011.585473. Epub 2011 Jun 9. PMID: 21660838.
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