I sottoprodotti delle mele Annurca a diversi stadi di maturazione inibiscono la formazione di AGE 

La mela Annurca (Malus domestica cv. Annurca), una cultivar originaria della regione Campania e protetta dalla denominazione IGP dell’UE, è ben nota per il suo notevole profilo nutraceutico. Numerosi studi hanno dimostrato che le mele Annurca possiedono uno dei più alti contenuti fenolici tra le varietà di mele, con una particolare abbondanza di procianidine, acido clorogenico, flavonoli e diidrocalconi. Questi composti contribuiscono a una forte capacità antiossidante e sono associati a molteplici effetti biologici, tra cui la modulazione del metabolismo lipidico, il miglioramento della funzione endoteliale, l’attività antinfiammatoria e la protezione contro il danno cellulare mediato dallo stress ossidativo. Inoltre, i polifenoli dell’Annurca sono stati implicati nella regolazione dell’omeostasi del glucosio e nella prevenzione dei disturbi metabolici e degenerativi, supportando il crescente interesse per questa cultivar come fonte di cibo funzionale.

L’estrazione di composti bioattivi dalle matrici di Annurca consente la separazione di frazioni che differiscono sostanzialmente nella composizione fitochimica e quindi nell’attività biologica. I polifenoli non sono distribuiti uniformemente all’interno del frutto: la buccia contiene i livelli più elevati, soprattutto nei frutti maturi, mentre la polpa, sebbene in concentrazione inferiore, rimane importante per la sua predominanza nella parte commestibile. Alcuni polifenoli, come l’epicatechina, la catechina, l’acido clorogenico e l’esoside di quercetina, sono presenti fin dalle prime fasi, mentre altri, come l’acido 4-idrossi-3-benzoico e la quercetina, compaiono solo durante la maturazione. Nel complesso, la composizione polifenolica cambia in modo tessuto-specifico, riflettendo i processi fisiologici e biochimici durante lo sviluppo del frutto.

La valorizzazione della buccia di mela come fonte di composti nutraceutici di alto valore è in linea anche con gli attuali principi di sostenibilità. La buccia e altri sottoprodotti della mela rappresentano una parte significativa dei rifiuti agroindustriali, nonostante siano particolarmente ricchi di polifenoli con proprietà antiossidanti, antimicrobiche e antinfiammatorie. Il loro recupero attraverso procedure di estrazione ecosostenibili supporta un modello di economia circolare e riduce l’impatto ambientale della lavorazione della frutta. In questo contesto, la cultivar Annurca, grazie all’elevata concentrazione di fenoli nella buccia e al tradizionale processo di “arrossamento” che ne esalta il contenuto di pigmenti e flavonoidi, rappresenta un candidato particolarmente promettente per la produzione di ingredienti funzionali a base di scarti. Oltre ai polifenoli, la buccia di mela è nota anche per contenere quantità rilevanti di composti bioattivi non fenolici, in particolare triterpenoidi pentaciclici come l’acido ursolico, che si accumulano principalmente nello strato ceroso cuticolare. È stato riportato che l’acido ursolico esercita attività antiossidanti, antinfiammatorie e vasoprotettive.

I prodotti finali di glicazione avanzata (AGE) costituiscono un gruppo eterogeneo di composti presenti in natura che derivano dalla reazione di glicazione, un processo non enzimatico e non selettivo che inizia con la reazione tra zuccheri riducenti (o composti dicarbonilici) e gruppi amminici liberi su proteine, acidi nucleici e lipidi. Gli AGE sono prodotti come normale prodotto metabolico, ma in determinate condizioni il loro accumulo può portare allo sviluppo e alla progressione di malattie croniche. Infatti, oltre ad alterare direttamente la struttura e la funzione delle proteine, l’accumulo di AGE è legato a una risposta infiammatoria sostenuta e allo stress ossidativo, entrambi implicati nella patogenesi e nella progressione di diverse malattie, come arteriosclerosi, insufficienza renale, malattie neurodegenerative e cardiovascolari, cancro e diabete con le sue complicanze vascolari. In particolare, la formazione di AGE aumenta con il normale invecchiamento e accelera negli stati di iperglicemia e diabete. Nel diabete, i livelli plasmatici di AGE aumentano notevolmente a causa dell’aumento della glicazione indotta dall’iperglicemia e dall’aumento dello stress ossidativo, svolgendo un ruolo di primo piano nella patogenesi della malattia e nelle relative complicanze vascolari. La formazione di AGE amplifica lo stress ossidativo e le risposte infiammatorie e riduce la vasodilatazione mediata dall’ossido nitrico (NO), contribuendo al danno vascolare sia in ambito microvascolare (retinopatia, neuropatia e nefropatia) che macrovascolare (cardiopatia ischemica, malattia cerebrovascolare e malattia vascolare periferica). Sono stati proposti due meccanismi principali per spiegare come gli AGE contribuiscono all’invecchiamento e alle malattie correlate al diabete: (i) il legame a specifici recettori pro-ossidanti e pro-infiammatori sulla membrana cellulare, in particolare il recettore per i prodotti finali di glicazione avanzata (RAGE); e (ii) alterazione diretta della struttura, delle proprietà e della funzione delle proteine. In particolare, l’interazione AGE-RAGE attiva il sistema NADPH ossidasi, aumentando lo stress ossidativo intracellulare e innescando percorsi a valle coinvolti nell’infiammazione, nella proliferazione e nell’apoptosi, tra cui la segnalazione NF-κB, ERK, p38/MAPK, PI3K-AKT e JAK/STAT.

Considerando il ruolo primario degli AGE nelle complicazioni per la salute, sono stati compiuti sforzi significativi per identificare agenti antiglicanti e anti-AGE, nonché bloccanti della segnalazione dell’asse AGE-RAGE, con l’obiettivo di sviluppare nuove potenziali strategie terapeutiche supplementari per contrastare la tossicità indotta dagli AGE. Sono stati sviluppati diversi inibitori chimici sintetici degli AGE per inibire la formazione di AGE in diverse fasi della reazione di glicazione. Tuttavia, l’uso di inibitori sintetici degli AGE è limitato a causa di problemi di sicurezza e dei loro effetti collaterali. Recentemente, i prodotti estratti dalle piante e/o i loro composti bioattivi isolati con proprietà biologiche ben riconosciute hanno attirato un crescente interesse come agenti anti-AGE grazie alle loro minori complicazioni rispetto ai composti sintetici. A questo proposito, è noto che i composti polifenolici derivati ​​dalle piante possiedono attività antiossidante e antiglicazione, nonché proprietà antinfiammatorie, mostrando quindi un grande potenziale terapeutico nel minimizzare la patogenesi delle complicanze secondarie del diabete. In particolare, molta attenzione è stata dedicata all’identificazione di composti in grado di inibire le vie di segnalazione dei ROS al fine di contrastare la tossicità indotta dagli AGE nelle cellule endoteliali con l’obiettivo di sviluppare strategie terapeutiche nel trattamento delle complicanze vascolari diabetiche. A questo proposito, l’estratto di mela Annurca, per il suo elevato contenuto fenolico, possiede una forte attività antiossidante che può proteggere dal danno cellulare mediato dallo stress ossidativo e prevenire la disfunzione endoteliale associata nelle complicanze vascolari diabetiche. Alla luce di queste considerazioni, in questo studio abbiamo analizzato l’effetto dei sottoprodotti della mela Annurca (buccia e polpa) a diversi stadi di maturazione sull’apoptosi indotta da AGE in modelli di cellule endoteliali umane.

Utilizzando una combinazione di tecniche biofisiche, cellulari e di biologia molecolare, questo studio indaga la valorizzazione sostenibile dei sottoprodotti della mela Annurca in diverse fasi di maturazione e il loro ruolo nella formazione di prodotti finali di glicazione avanzata (AGE), nonché nella protezione contro la citotossicità correlata agli AGE.

Gli AGE, si ramenta, sono una classe di composti formati da reazioni non enzimatiche tra zuccheri riducenti e proteine, lipidi o acidi nucleici. Possono essere prodotti endogenamente o ingeriti attraverso fonti alimentari e fumo di tabacco. Gli AGE si accumulano in quasi tutti i tessuti dei mammiferi e sono collegati a diversi problemi di salute, come il diabete e le sue complicanze, le malattie cardiovascolari e i disturbi neurodegenerativi.

I nostri dati mostrano che i sottoprodotti della mela Annurca in diverse fasi di maturazione contrastano in modo differenziato la formazione di AGE inibendo la glicazione proteica e proteggono dalla citotossicità indotta dagli AGE nelle cellule endoteliali. In particolare, gli estratti riducono la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) indotta dagli AGE, inibendo così le vie di segnalazione MAPK e l’attivazione della caspasi-3. Inoltre, la maturazione aumenta significativamente la concentrazione di composti bioattivi e l’entità della protezione cellulare.

Questo studio evidenzia nuove proprietà benefiche degli estratti di mela Annurca e suggerisce che l’adozione di interventi nutrizionali può favorire la salute e potenzialmente ridurre il rischio di complicanze associate all’accumulo di AGE.

Liccardo M, Perrone P, Perrella S, Sirangelo I, D'Angelo S, Iannuzzi C. Annurca Apple By-Products at Different Ripening Stages Inhibit AGE Formation and Protect Against AGE-Induced Cytotoxicity Through Antioxidant Activity. Antioxidants (Basel). 2026 Feb 3;15(2):200. doi: 10.3390/antiox15020200. PMID: 41750581; PMCID: PMC12937829.