IT201800005413A1

IT201800005413A1 - Cereali arricchiti

Info

Publication number: IT201800005413A1
Application number: IT102018000005413A
Authority: IT
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-11-16
Also published as: EP3569584C0; EP3569584B1; EP3569584A1

Description

Titolo: “Cereali arricchiti”

Descrizione

Forma oggetto della presente invenzione una composizione per il trattamento di cereali, dove detta composizione comprende: selenio, iodio, estratto umico di leonardite. Si rivendica altresì un metodo di trattamento dei cereali con detta composizione.

Stato dell’arte

Nell’organismo, il selenio (Se) si ritrova in numerose proteine vitali denominate selenioproteine quali, a titolo di esempio, le perossidasi, le deiodinasi, proteine coinvolte nella riproduzione e nella riparazione del DNA.

Una assunzione deficitaria di selenio è stata associata ad un’aumentata insorgenza di patologie croniche (Navas-Acien A et al. 2008 Selenium intake and cardiovascular risk: what is new? Current Opinions in Lipidology 19:43-49).

Il selenio si trova nel terreno e nelle rocce, si accumula nelle piante ed entra così nella catena alimentare. Il selenio è presente nella maggior parte degli alimenti, in particolare nelle noci (soprattutto le noci brasiliane), nel pesce e nei frutti di mare, nelle frattaglie (rene, fegato) e nella carne. I cereali, le verdure e altri alimenti vegetali contengono selenio, ma la quantità è fortemente correlata al tipo di terreno in cui crescono. In Europa, il terreno è relativamente povero di selenio rispetto, ad esempio, agli Stati Uniti, al Canada e alla Cina.

Lo iodio (I) è un elemento fondamentale per la sintesi degli ormoni tiroidei.

Lo iodio è presente in natura sotto varie forme. Nei mari e nelle alghe è presente in forma di sali inorganici (ioduro di sodio o di potassio), in forma inorganica diatomica (I2) o in forma organica monoatomica. Nel suolo, lo Iodio è per lo più in forma di sali inorganici (NaIO3, NaIO4). La concentrazione di Iodio nella crosta terrestre è pari a circa 0,5 mg/kg. Esso si trova ubiquitariamente nell’ambiente, nelle rocce, nel terreno, nel mare e nell’aria.

Lo Iodio viene assunto principalmente attraverso l’alimentazione. E’ assorbito nell’intestino, è trasportato nel plasma soprattutto come ioduro ed è captato e concentrato attivamente dalla tiroide.

L’insufficiente apporto alimentare di Iodio è la causa principale di ipotiroidismo che conduce alla comparsa di struma tiroideo e ha inoltre molteplici altri effetti dannosi sull’accrescimento e sullo sviluppo cerebrale, indicati nel loro insieme come “disordini da carenza iodica”. La quantità di Iodio presente nella crosta terrestre è estremamente scarsa; come conseguenza, oltre 1 miliardo di persone sono esposte agli effetti negativi della carenza nutrizionale di tale microminerale. In carenza di Iodio la tiroide ha difficoltà a produrre una quantità adeguata di ormoni tiroidei. La riduzione delle concentrazioni sieriche di ormoni tiroidei attiva il meccanismo di controregolazione con aumento del TSH ipofisario. Inizialmente, l’aumentata stimolazione del TSH corregge il deficit ormonale tiroideo senza determinare modificazioni anatomiche della tiroide ma, permanendo la carenza iodica, il continuo stimolo esercitato dal TSH porta alla comparsa di formazioni nodulari e, in fase avanzata, di gozzo. Si stima che circa il 40% della popolazione europea assuma insufficienti quantità di iodio. In Italia gran parte del territorio nazionale, sia pure con un’ampia variabilità da zona a zona, è caratterizzato da un apporto iodico insufficiente, una situazione che rende la maggior parte della popolazione esposta a carenza di questo micro minerale.

Chen L et al. in J Agric Food Chem. 2002, 50(18):5128-30, descrivono gli effetti del trattamento fogliare con una composizione che comprende sodio selenito e sodio selenato. Detto trattamento si è rivelato in grado di innalzare i livelli di selenio nel riso a valori compresi nell’intervallo 0.471-0.640 μg/g, rispetto agli 0.025 /- 0.011 μg/g tipicamente riscontrati.

Tulyathan A and Prunglumpu S in J Food Biochem. 2009, 33(2):176–183 descrivono l’arricchimento di farina di riso con iodio, ottenuto con la tecnica “flour gel coating”.

Non sono descritti trattamenti efficienti per l’arricchimenti di cereali con entrambi i micronutrienti di interesse.

Fortemente avvertita è pertanto la necessità di arricchire gli alimenti con questi due microelementi: selenio e iodio.

Questi minerali condividono infatti le caratteristiche che seguono:

- Entrambi hanno un ruolo vitale in generale nell’organismo e in particolare per l’attività della ghiandola tiroidea;

- Il quantitativo negli alimenti di iodio e selenio è frequentemente basso perché derivato dal terreno e i terreni della maggior parte del mondo contengono scarse quantità di entrambi i minerali, con una conseguente assunzione di selenio e iodio insufficiente per una buona parte della popolazione mondiale.

Descrizione dell’invenzione

Formano oggetto della presente invenzione una composizione e un metodo per il trattamento fogliare dei cereali che porta sorprendentemente gli stessi ad un arricchimento in iodio e selenio in forma altamente disponibile.

Descrizione dettagliata dell’invenzione:

In una forma di realizzazione, si rivendica una composizione per il trattamento fogliare di cereali.

Detta composizione comprende: selenio, iodio, estratto umico di leonardite.

Preferibilmente, detta composizione è una composizione acquosa.

In una forma di realizzazione, detto selenio è in forma di uno o più sali, ad esempio selenito di sodio o selenato di sodio. Preferibilmente, il selenio è presente in detta composizione in un quantitativo compreso tra 0,001 g a 10 g per litro.

In una forma di realizzazione, detto iodio è in forma di uno o più sali selezionati ad esempio nel gruppo che comprende ioduro e iodato di sodio, ioduro e iodato di calcio, ioduro e iodato di magnesio, ioduro e iodato di ammonio, ioduro e iodato di zinco, ioduro e iodato di rame, ioduro e iodato di bario, ioduro e iodato di cesio. Alternativamente, detto iodio è in forma di anidride iodica, acido iodico, acido iodidrico, metil ioduro. In una forma preferita, è ioduro di potassio. Detto iodio è compreso in detta composizione con concentrazioni comprese tra 0,01 g a 50 g/l.

Detto estratto umico di leonardite, è rappresentato in quota variabile da 0,1 a 50 ml di soluzione di estratto umico da leonardite (estraente idrossido di potassio in acqua) con sostanza organica sul tal quale pari al 14%, sostanza organica totale 63% (sul secco) sostanza organica umidificata pari all’86% (sulla sostanza organica totale) e azoto organico pari allo 0,7% (sul secco), in un litro di acqua.

Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo di trattamento dei cereali che comprende l’applicazione fogliare della composizione secondo la presente invenzione, dove detta composizione è applicata in uno o più trattamenti effettuati tra 2 mesi a un giorno prima del raccolto, preferibilmente tra 1 mese e 15 giorni prima del raccolto.

Detto trattamento è effettuato manualmente, oppure in maniera meccanizzata.

In un ulteriore aspetto, si rivendica l’uso della composizione secondo la presente invenzione per l’arricchimento dei cereali in iodio e selenio.

Ogni tipo di cereale è oggetto di arricchimento con la metodica secondo la presente invenzione. In una forma preferita, detti cereali sono frumento, orzo, mais, segale, ancor più preferibilmente è riso.

La composizione e la metodica secondo la presente invenzione permettono sorprendentemente di arricchire contemporaneamente in iodio e selenio i cereali.

E’ stato altresì dimostrato che, grazie alla composizione qui descritta, i cereali non soltanto sono arricchiti nelle componenti selenio e iodio ma dette componenti risultano altamente disponibili.

Particolare interesse riveste l’arricchimento del riso con selenio e iodio. Come sopra indicato, selenio e iodo svolgono un ruolo essenziale nell’organismo, con particolare riferimento all’attività tiroidea.

Tipicamente, gli alimenti sono poveri in iodio e selenio, soprattutto in Paesi, quali l’Italia, dove detti minerali sono scarsamente riscontrati nei terreni. Questo fa sì che, per buona parte della popolazione mondiale, l’assunzione di selenio e iodio sia insufficiente.

Il riso, alimento con ottime caratteristiche nutrizionali, di facile digeribilità e facile assorbimento è un cereale di largo utilizzo. Pertanto, l’arricchimento di detto cereale in iodio e selenio garantirebbe il corretto apporto di detti minerali per gran parte della popolazione.

L’ambito di tutela della presente invenzione è definito dalle rivendicazione. Gli esempi che seguono hanno il puro scopo di esemplificare alcune forme di realizzazione, non sono da intendersi in alcun modo limitativi della portata dell’invenzione.

Esempio 1:

E’ stata preparata una composizione (Composizione 1) che consiste in: 66,6 g di ioduro di potassio, 11,1 g di selenito di sodio, 89 ml di soluzione di estratto umico da leonardite (estraente idrossido di potassio in acqua) con sostanza organica sul tal quale pari al 14%, sostanza organica totale 63% (sul secco) sostanza organica umificata pari all’86% (sulla sostanza organica totale) e azoto organico pari allo 0,7% (sul secco), in 44 l di acqua.

Detta composizione è applicata su una superficie di 1000 m<2 >coltivati a riso “Volano” in un unico trattamento effettuato 20 giorni prima della raccolta.

Sul riso raccolto, sono stati misurati i livelli di selenio e di iodio. In parallelo, i livelli di selenio e di iodo sono stati misurati su riso “Volano” proveniente da coltivazioni non esposte al trattamento.

Selenio e iodio sono stati misurati mediante spettrofotometria di assorbimento atomico effettuata in condizione di temperatura ambientale pari a 20° e umidità pari al 60%.

Per quanto riguarda il selenio, è stata utilizzata la tecnologia ICP-MS (plasma accoppiato induttivamente) dopo digestione acida. Il limite di rilevabilità inteso come LOD è 0,0083 mg/kg per Se. Il limite di quantificazione inteso come LOQ è 0,02 mg/kg per Se. Per la stima della precisione su cereali sono state utilizzate le prove impiegate nello studio del LOD e altre serie di prove ad concentrazioni diverse eseguite su campioni reali e raccolte per tale scopo. Per ogni elemento analizzato nelle diverse matrici è stato calcolato il CV% e i dati dei diversi CV% sono stati trattati statisticamente mediante test di Bartlett per verificare se le differenze fossero dovute a reali differenze o a semplici fluttuazioni statistiche.

Gli stessi dati utilizzati per lo studio del LOD e per stimare il CV% sono stati utilizzati per eseguire una statistica descrittiva dei recuperi. Il recupero medio ottenuto è pari a 108,7% per la matrice cereali. Per la stima dell’incertezza di misura, oltre alla precisione del metodo, sono state valutate le componenti di incertezza legate ad effetti sistematici su misure di massa e di volume, alla curva di taratura e al controllo punto curva. E' stato eseguito un test T per valutare se la componente di incertezza dovuta al recupero è significativa, il test T ha dato esito positivo, pertanto non è stato considerato il recupero nella stima dell’incertezza.

Per la misura dello iodio, la tecnica è stata ICP-MS dopo digestione. Il limite di rilevabilità, inteso come LOD, è pari a 0,025 mg/kg per lo iodio nei cereali. Il limite di quantificazione, inteso come LOQ, è pari a 0,125 mg/kg per lo iodio nei cereali. Il campo di misura è compreso tra 0,125 mg/kg e 12,5 mg/kg. Per la stima della precisione sono state utilizzate le prove ripetute usate per lo studio del LoD e altre due serie di prove ripetute eseguite ad una concentrazione media e medioalta della curva di taratura. Le prove sono state sottoposte a test statistico di Bartlett per verificare se le varianze fossero statisticamente uguali o se le differenze fossero dovute a reali differenze o a fluttuazioni statistiche. L'analisi statistica evidenzia che non è possibile escludere che le varianze siano statisticamente uguali per le diverse concentrazioni analizzate e per le diverse matrici, pertanto si decide di assegnare un CV% pari a 2,23% per lo iodio nei cereali su tutto il campo di misura. Gli stessi dati utilizzati per lo studio del LoD per stimare il CV% sono stati utilizzati per eseguire una statistica descrittiva dei recuperi. Il recupero medio ottenuto per lo iodio nei cereali è pari a 105,59%. La correzione per il recupero non viene applicata. Per la stima dell’incertezza di misura oltre alla precisione del metodo, sono state valutate le componenti di incertezza legate ad effetti sistematici su misure di massa e di volume, alla curva di taratura e al controllo punto curva. E' stato eseguito un test T per valutare se la componente di incertezza dovuta al recupero fosse significativa, il test T ha dato esito positivo, pertanto si decide di non considerare il recupero nella stima dell’incertezza. Per lo iodio nei cereali si ottiene un’incertezza composta relativa pari a 9,0%. Poiché non vi sono stime di tipo A ottenute da meno di dieci misure ripetute si sceglie come fattore di copertura k = 2, ottenendo un’incertezza estesa relativa pari a 18,1%.

I risultati ottenuti sono riportati in Tabella 1:

Tabella 1: quantitativi di selenio e iodio in presenza o in assenza del trattamento secondo la presente invenzione.

Esempio 2:

E’ stata preparata una composizione (Composizione 2) che consiste in: 66,6 g di ioduro di potassio, 11,1 g di selenito di sodio, 89 ml di soluzione di estratto umico da leonardite (estraente idrossido di potassio in acqua) con sostanza organica sul tal quale pari al 14%, sostanza organica totale 63% (sul secco) sostanza organica umificata pari all’86% (sulla sostanza organica totale) e azoto organico pari allo 0,7% (sul secco), in 44 l di acqua.

Detta composizione è applicata su una superficie di 1000 m<2 >coltivati a riso “Volano” in un unico trattamento effettuato a 20 giorni prima della raccolta. E’ stata preparata una ulteriore composizione (Composizione 3) che consiste in: 66,6 g di ioduro di potassio, 89 ml di soluzione di estratto umico da leonardite (estraente idrossido di potassio in acqua) con sostanza organica sul tal quale pari al 14%, sostanza organica totale 63% (sul secco) sostanza organica umificata pari all’86% (sulla sostanza organica totale) e azoto organico pari allo 0,7% (sul secco), in 44 l di acqua.

Detta Composizione 3 è stata utilizzata per trattare, 10 giorni prima del raccolto, la stessa coltivazione già trattata con detta Composizione 2.

I risultati ottenuti, in termini di arricchimento in selenio e iodio, misurati nelle stesse condizioni sperimentali riportati per l’esempio 1, sono riportati in tabella 2:

Tabella 2: quantitativi di selenio e iodio in presenza o in assenza del trattamento secondo la presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una composizione per il trattamento di cereali, dove detta composizione comprende: selenio, iodio, estratto umico di leonardite.
2. La composizione secondo la rivendicazione 1 che è una composizione acquosa.
3. La composizione secondo la rivendicazione 1 o 2, dove detto selenio è in forma di uno o più sali, selezionati nel gruppo che comprende selenito di sodio, selenato di sodio.
4. La composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, dove detto il selenio è presente in detta composizione in un quantitativo compreso tra 0,001 g a 10 g per litro.
5. La composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, dove detto iodio è in forma di uno o più sali selezionati nel gruppo che comprende ioduro e iodato di sodio, ioduro e iodato di calcio, ioduro e iodato di magnesio, ioduro e iodato di ammonio, ioduro e iodato di zinco, ioduro e iodato di rame, ioduro e iodato di bario, ioduro e iodato di cesio, ioduro di potassio.
6. La composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, dove detto iodio è in forma di anidride iodica, acido iodico, acido iodidrico, metil ioduro.
7. La composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, dove detto iodio è compreso in detta composizione con concentrazioni comprese tra 0,01 e 50 g/l.
8. La composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, dove detto estratto umico di leonardite, è presente in quantità compresa tra 0,1 a 50 ml di soluzione di estratto umico da leonardite, estraente idrossido di potassio in acqua, con sostanza organica sul tal quale pari al 14%, sostanza organica totale 63%, sul secco, sostanza organica umidificata pari all’86%, sulla sostanza organica totale, e azoto organico pari allo 0,7%, sul secco, in un litro di acqua.
9. Un metodo di trattamento dei cereali che comprende l’applicazione fogliare della composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8.
10. Il metodo secondo la rivendicazione 9, dove detta composizione è applicata in uno o più trattamenti effettuati tra 2 mesi a un giorno prima del raccolto, preferibilmente tra 1 mese e 15 giorni prima del raccolto.
11. Uso della composizione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 per l’arricchimento dei cereali in iodio e selenio.
12. Il metodo secondo una delle rivendicazioni 9 o 10, dove detti cereali sono frumento, orzo, mais, segale, ancor più preferibilmente detto cereale è riso.