ISOMALTULOSIO

-By Dott. Andrea Rizzo-

L’isomaltulosio è uno zucchero naturale presente in piccole quantità nel miele e nello zucchero di canna che ha un potere dolcificante pari al 45-50% di quello del saccarosio (=comune zucchero da tavola) (1). La produzione dell’isomaltulosio avviene tramite moderne tecniche di conversione enzimatica a partire dal saccarosio. Il prodotto commerciale è la forma monoidrato (2, 6).

Il suo nome scientifico e la sua struttura molecolare sono rappresentati in figura 1. L’isomaltulosio è in pratica un disaccaride, ovvero uno zucchero la cui molecola è formata dall’unione di due zuccheri più piccoli (monosaccaridi), che in questo caso sono il glucosio e fruttosio. Il particolare tipo di legame esistente tra questi due suoi componenti (legame glucosidica di tipo alfa 1,6) è tale da rallentarne la velocità di assorbimento.

Fig1: struttura Isomaltulosio. Il legame glucosidio di tipo alfa 1,6 (cerchiato in rosso) è il responsabile della particolare lentezza richiesta per l’assorbimento di questo zucchero

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Infatti, le nostre disaccaridasi intestinali, ovvero gli enzimi che nell’uomo sono in grado di rompere il legame molecolare esistente tra i due zuccheri formanti il disaccaride (glucosio e fruttosio) e permettere il loro successivo assorbimento (con conseguente comparsa nel flusso sanguigno), lavorano molto più lentamente per l’isomaltulosio di quanto accada per altri disaccaridi più noti, quali ad esempio, il saccarosio (che è il comune zucchero da tavola) o il maltosio (vedi figura 2). Questo fa si che il conseguente livello di glucosio nel sangue (glicemia) e quello di insulina (insulinemia) si innalzino molto più lentamente, e con maggiore gradualità, dopo l’assunzione di isomaltulosio che dopo quella degli altri due zuccheri di riferimento (saccarosio e maltosio) (1). Le figure 3 e 4 riassumono graficamente le differenze in termini di innalzamento glicemico ed insulinico tra isomaltulosio e glucosio (=destrosio).

Figura 2 – Rappresentazione schematica del processo digestivo dell’isomaltulosio rispetto al saccarosio (=zucchero da tavola). Entrambe le molecole sono disaccaridi formati sempre da glucosio e fruttosio, che sono però legati diversamente tra loro. Il legame glucosidico alfa 1,6 presente nell’isomaltulosio è molto più resistente all’azione idrolitica del complesso enzimatico della disaccaridasi intestinale. Ne consegue un assorbimento molto più lento per l’isomaltulosio rispetto al saccarosio. La velocità di assorbimento dell’isomaltuosio è circa il 20-25% di quella del saccarosio.

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Figura 3 – Risposta glicemica nell’uomo dopo la somministrazione di isomaltulosio. Confronto con il glucosio (=destrosio). La risposta glicemica (detta anche “GI” o “Indice Glicemico”) dell’isomaltulosio è del 56% in meno rispetto a quella del glucosio (p=0,005).

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METABOLISMO E RISPOSTA GLICEMICA DELL’ISOMALTULOSIO A RIPOSO E DURANTE L’ATTIVITÀ FISICA

Parimenti a quanto accade per il saccarosio, anche l’isomaltulosio ingerito viene assorbito nella sua totalità: cambia solo la velocità dell’intero processo che, per l’isomaltulosio, è molto più lenta (2). Una volta assorbito, l’isomaltulosio va incontro agli stessi processi metabolici del saccarosio, essendo gli zuccheri liberati dalla sua idrolisi gli stessi di quelli risultanti dall’idrolisi del saccarosio (ovvero, in entrambi i casi: glucosio e fruttosio). Vedere figura 8.  La tollerabilità dell’isomaltulosio è molto buona, anche in dosaggi elevati. Nei numerosi studi clinici effettuati non sono stati mai segnalati problemi di tipo intestinale (es. diarrea, crampi addominali, ecc) né reazioni di carattere allergico (2; 3; 4; 5).

Come tutti gli zuccheri poi, anche l’isomaltulosio fornisce un apporto energetico pari 4 Kcal/g, ma, a differenza del saccarosio, non favorisce l’insorgenza della carie perché non può venire utilizzato dai microrganismi responsabili della sua comparsa (2).

La risposta glicemica conseguente alla somministrazione dell’isomaltulosio è stata testata anche in soggetti sovrappeso e in situazione pre-diabetica (con resistenza insulinica). Il confronto col fruttosio evidenzia una performance di rilascio più lenta per l’isomaltulosio a riposo e di poco più rapida durante l’esercizio fisico (10). Vedere figure 5 e 6.

Un interessante studio condotto all’Università inglese di Birmingham ha evidenziato come, a parità di energia somministrata sotto forma di zuccheri, quella fornita da isomaltulosio venga distribuita su un lasso di tempo più prolungato rispetto alla stessa fornita da saccarosio, ritardando così la comparsa del calo glicemico. Questo accade perché l’isomaltulosio, venendo assorbito più lentamente, viene di conseguenza bruciato molto più lentamente dalle cellule.

Figura 4 – Risposta insulinica nell’uomo dopo la somministrazione di isomaltulosio. Confronto con il glucosio (=destrosio). La risposta insulinica (detta anche“Indice Insulinico”) dell’isomaltulosio è del 48% in meno rispetto a quella del glucosio (p=0,001).

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In pratica, grazie alla lentezza del suo processo di assorbimento, l’isomaltulosio massimizza l’estensione temporale della curva glicemica attorno a valori moderati. Ciò fa dell’isomaltulosio una fonte energetica a lento rilascio che può sostenere l’organismo durante sessioni di allenamento anche prolungato. In pratica, con l’assunzione di isomaltulosio, viene posticipata la necessità di ricaricare l’organismo con successivi rifornimenti energetici (vedere figura 7). Inoltre, sempre durante l’attività fisica, in corrispondenza dell’assunzione di isomaltosio, è stata osservata una maggiore utilizzazione delle riserve di glicogeno e grasso corporeo rispetto al saccarosio (vedere figura 8) (2, 5).

Figura 5 – Metabolismo del glucosio e del fruttosio nel fegato. Una volta assorbito, l’isomaltulosio va incontro agli stessi processi metabolici del saccarosio, essendo i due zuccheri liberati dalla sua idrolisi gli stessi di quelli risultanti dall’idrolisi del saccarosio (ovvero: glucosio e fruttosio) (3).

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Figura 6 – Risposta glicemica a riposo in soggetti sovrappeso e pre-diabetici. Confronto tra isomaltulosio e fruttosio (stessi quantitativi) (10).

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Figura 7 – Risposta glicemica durante una sessione di esercizio fisico in soggetti sovrappeso e pre-diabetici. Confronto tra isomaltulosio e fruttosio (stessi quantitativi) (10).

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Figura 8 – Durante una sessione di esercizio fisico (2 h e mezza di bicicletta), in qualità di carboidrato a lento assorbimento, l’isomaltulosio (ISO), viene bruciato molto più lentamente dall’organismo (“CHO oxidation rate”= velocità con cui gli zuccheri ingeriti vengono ossidati per produrre energia) rispetto al saccarosio (SUC), a parità di dosaggio (150 g) per entrambi gli zuccheri. Ciò permette di poter contare su una disponibilità di energia per un tempo più prolungato (la stessa energia viene liberata con più gradualità e distribuita su un lasso di tempo più lungo, ritardando la comparsa dei cali glicemici (2, 5).

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Figura 9 –A parità di dosaggio, durante l’esercizio fisico, l’isomaltulosio (ISO) promuove maggiormente l’ossidazione dei grassi rispetto a quanto accade per il saccarosio (SUC) (2, 6).

CONCLUSIONI

Grazie alle sue uniche caratteristiche di zucchero a lento assorbimento, l’isomaltulosio risulta particolarmente adatto ad essere utilizzato in cibi a ridotto indice glicemico, siano essi alimenti finalizzati al mantenimento del peso corporeo, pasti sostitutivi, barrette o bevande e integratori per sportivi.

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L’isomaltulosio ben si adatta dunque a soddisfare l’attuale esigenza di un miglioramento non solo quantitativo, ma soprattutto qualitativo, della componente zuccherina nella nostra dieta.

BIBLIOGRAFIA

  1. Siddiqua, I.R; Furhala, B. 1967. Isolation and characterization of oligosaccharides from honey. Part I Disaccharides. J Apicult Res 6:139-145. Cited In: Irwin & Sträter
  2. Food Standard Agency UK. Dossier for application for approval of Isomaltulose according to Novel Food EEC Regulation. Available on www.food.gov.uk Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27th January 1997 concerning novel foods and novel food ingredients.
  3. NutriScience. 2002. The Effect of Dextrose and Isomaltulose Ingestion on Serum Glucose and Insulin Levels in Healthy Volunteers. NutriScience Report 72.01.0003.
  4. NutriScience. 2003. Study on the Intestinal Absorption of Isomaltulose, Trehalose, and Soy-Isoflavones. Report on Isomaltulose. NutriScience Report 72.01.0010/B.
  5. Achten, J.; Jentjens, R.; Jeukendrup, A. 2003. Exogenous Oxidation of Sucrose and Isomaltulose Ingested During Moderate Intensity Exercise. Internal Report Cerestar. 18 July 2003.
  6. Gazzetta Ufficiale dell’Unione Europea del 23.06.05. DECISIONE DELLA COMMISSIONE del 4 aprile 2005 che autorizza l’immissione in commercio dell’isomaltulosio come nuovo alimento o nuovo ingrediente alimentare in forza del regolamento (CE) n. 258/97 del Parlamento europeo e del Consiglio [notificata con il numero C(2005) 1001]
  7. Kawai, K.; Okuda, Y.; Yamashita, K. 1985. Changes in blood glucose and insulin after an oral palatinose (isomaltulose) administration in normal subjects. Endocrinol Jpn 32(6):933-936.
  8. Kawai, K.; Okuda, Y.; Chiba, Y.; Yamashita, K. 1986. Palatinose (isomaltulose) as a potential parenteral nutrient: its metabolic effects and fate after oral and intravenous administration to dogs. J Nutr Sci Vitaminol 32:297-306.
  9. Kawai, K.; Yoshikawa, H.; Murayama, Y.; Okuda, Y.; Yamashita, K. 1989. Usefulness of palatinose (isomaltulose) as a caloric sweetener for diabetic patients. Horm Metab Res 21:338-340.
  10. Hespel, P.; Van den Eede, E.; Ramaekers, M.; Muls, E.; Vansant, G. 2003. Effects of Isomaltulose Intake on Blood Glucose and Insulin Concentration at Rest and During Exercise in Patients With Insulin Resistance: Comparison With Fructose. Final Report. 10 July 2003
  11. Liao, Z.-H.; Li, Y.-B.; Yao, B.; Fan, H.-D.; Hu, G.-L.; Weng, J.-P. 2001. The effects of isomaltulose on blood glucose and lipids for diabetic subjects. Diabetes 50(Suppl. 2):A366 [Abstract No. 1530-P].
  12. Irwin, W.E.; Sträter, P.J. 1991. Isomaltulose. In: O’Brien Nabors, L.; Gelardi, R.C. (Eds.). Alternative Sweeteners (2nd Rev. Expanded Ed.). Marcel Dekker; New York, pp. 299- 307.
  13. Jonker, D.; Lina, B.A.R.; Kozianowski, G. 2002. 13-week oral toxicity study with isomaltulose (Palatinose®) in rats. Food Chem Toxicol 40(10):1383-1389.
  14. Kashimura, J.; Hara, T. and Nakajinma, Y. 1993. Effects of isomaltulose-based oligomers on the human intestinal environment. Nihon Eiyo Shokuryo Gakkaishi 46(2):117-122.
  15. MacDonald, I.; Daniel, J.W. 1983. The bioavailability of isomaltulose in man and rat. Nutr Rep Int 28(5):1083-1090.
  16. Sasaki, N.; Topitsoglou, V.; Takazoe, I.; Frostell, G. 1985. Cariogenicity of isomaltulose (palatinose), sucrose and mixture of these sugars in rats infected with streptococcus mutans E-49. Swed Dent J 9(4):149-155.
  17. SCF. 1984. Report of the Scientific Committee for Food on Sweeteners (Opinion expressed in 1984), 16th Series, 1985. http://www.europa.eu.int/comm/food/fs/sc/scf/reports/scf_reports_16.pdf
  18. SCF. 1997. Minutes of the 107th Meeting of the Scientific Committee for Food (SCF). 12-13 June 1997. http://europa.eu.int/comm/food/fs/sc/oldcomm7/out13_en.html
  19. Takazoe, I. 1985. New trends on sweeteners in Japan. Int Dent J 35(2):58-65.
  20. Topitsoglou, V.; Sasaki, N.; Takazoe, I.; Frostell, G. 1984. Effect of frequent rinses with isomaltulose (Palatinose®) solution on acid production in human dental plaque. Caries Res 18(1):47-51. Cited In: Birkhed et al., 1987
  21. U.S. FDA. 1997. Secondary Direct Food Additives Permitted In Food For Human Consumption; Proposed rule (21 CFR Part 173.25). Fed Regist (US) 62(74).
Insieme inizieremo un percorso ricco di soddisfazioni verso il raggiungimento dei tuoi obbiettivi. Il protagonista sei tu, sei tu il padrone della tua vita, della tua forma del tuo benessere!
Claudio Garombo
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