Mirtillo “blueberry” Vaccinium corymbosum (Ericaceae)

Vaccinium corymbosum, comunemente noto come mirtillo highbush o semplicemente blueberry nei contesti commerciali, è un arbusto deciduo appartenente alla famiglia delle Ericaceae, originario del Nord America orientale. In natura forma ceppaie dense alte fino a due metri o più, in ambienti boschivi o aperti caratterizzati da suoli acidi, ben drenati ma tendenzialmente freschi e ricchi di sostanza organica. Le foglie, di colore verde scuro lucido in stagione vegetativa, assumono in autunno intense tonalità rossastre, aranciate o violacee, conferendo alla specie anche un rilevante valore ornamentale. I fiori, riuniti in infiorescenze corimbose, sono piccoli, urceolati, di colore bianco o rosa molto tenue, tipici del genere Vaccinium.

Il frutto è una bacca blu-nerastra con pruina cerosa, di dimensioni maggiori rispetto al mirtillo nero europeo (Vaccinium myrtillus). Una differenza rilevante rispetto al mirtillo selvatico europeo riguarda la distribuzione dei pigmenti: nel blueberry coltivato i pigmenti antocianici sono concentrati principalmente nella buccia, mentre la polpa rimane per lo più chiara, con un succo meno intensamente colorato. Ciò non impedisce al frutto di possedere un profilo fitochimico di grande interesse, ma spiega alcune differenze nei valori di contenuto totale di antocianine rispetto ad altre specie di Vaccinium. La specie è tetraploide e richiede generalmente un numero significativo di ore di freddo invernale per una fioritura ottimale, caratteristica che ha guidato i programmi di miglioramento genetico nella selezione di cultivar adatte a differenti climi.

Dal punto di vista ecologico, Vaccinium corymbosum svolge un ruolo importante negli ecosistemi umidi acidi nordamericani, dove le sue bacche costituiscono una risorsa trofica per uccelli, mammiferi di piccola e grande taglia e altri organismi frugivori. Allo stesso tempo, la specie è stata ampiamente domesticata e coltivata, diventando il modello principale di mirtillo coltivato a livello mondiale. Gli impianti di blueberry contribuiscono alla diversificazione delle colture nelle regioni temperate, ma pongono anche questioni legate alla gestione della qualità del suolo, all’uso di ammendanti acidificanti e alla conservazione della biodiversità nei paesaggi agricoli intensivi.

Sul piano chimico-nutrizionale e salutare, il mirtillo highbush è ricco di polifenoli e in particolare di antocianine, che rappresentano la principale classe di pigmenti responsabili del colore blu-violaceo e di una parte significativa dell’attività antiossidante del frutto. Sono presenti numerose forme di antocianine (derivati di delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina, malvidina) insieme a flavonoli, acidi fenolici e altri fitochimici che contribuiscono a un profilo bioattivo articolato. Accanto alla frazione fenolica, il frutto fornisce vitamina C, fibra alimentare, una quota moderata di zuccheri semplici e apporta un contenuto calorico relativamente basso, che ne favorisce l’inserimento in diete equilibrate.

Numerose ricerche hanno indagato il potenziale impiego salutistico del mirtillo, con particolare attenzione agli effetti sul sistema cardiovascolare, sul metabolismo glucidico e sulle risposte infiammatorie e ossidative. Studi epidemiologici e interventistici, soprattutto con consumo regolare di porzioni moderate di blueberry o di estratti standardizzati in antocianine, suggeriscono una possibile associazione con un miglior controllo di alcuni fattori di rischio cardiovascolare, un supporto alla funzione endoteliale e modifiche favorevoli di alcuni biomarcatori di stress ossidativo e infiammazione. Altre linee di ricerca esaminano i potenziali effetti sul declino cognitivo legato all’età, sulle funzioni neurovascolari e sul metabolismo energetico, sempre con l’avvertenza che gran parte dei dati si riferisce a contesti sperimentali o a studi clinici con disegni specifici.

È importante distinguere tra il consumo del frutto come alimento funzionale nell’ambito di una dieta variata – pratica generalmente considerata sicura e auspicabile – e l’uso di preparazioni concentrati (estratti, integratori ad alto titolo in antocianine e altri polifenoli), che richiedono una valutazione più rigorosa in termini di standardizzazione, dosaggio, durata d’assunzione ed eventuali interazioni farmacologiche. In particolare, nel contesto di patologie croniche come il diabete di tipo 2, l’ipertensione o le dislipidemie, i prodotti a base di mirtillo ad uso nutraceutico dovrebbero essere impiegati, se del caso, come coadiuvanti e non come sostituti delle terapie prescritte.

Dal punto di vista agronomico e commerciale, Vaccinium corymbosum è al centro di un’intensa attività di selezione varietale, mirata a migliorare resa, qualità del frutto, resistenza alle avversità biotiche e abiotiche e adattamento a differenti ambienti di coltivazione. Le cultivar moderne differiscono per epoca di maturazione, dimensione del frutto, contenuto di antocianine, consistenza della polpa e shelf life, parametri che influenzano sia la destinazione d’uso (consumo fresco o trasformazione) sia il potenziale nutrizionale. Parallelamente, si studiano strategie per preservare al meglio il contenuto fenolico e l’attività antiossidante durante processi come refrigerazione, congelamento e trasformazione industriale, aspetti che rivestono grande importanza nella filiera.

Classificazione botanica (sistema APG IV)

Valori nutrizionali indicativi per 100 g (frutti freschi di mirtillo coltivato / blueberry)
Valori riferiti a mirtilli coltivati freschi (blueberries, raw); possono variare in funzione di varietà, ambiente di crescita, tecnica colturale e maturazione.

Alle porzioni d’uso tipiche (circa 50–100 g di frutti, ad esempio in yogurt, macedonie, prodotti da forno o come snack) il mirtillo blueberry fornisce un apporto calorico moderato, quasi interamente da carboidrati, con un contributo interessante di fibra e di vitamina C, oltre a composti fenolici (antociani, altri polifenoli) che rientrano più nella valutazione fitochimica che in quella strettamente macro-nutrizionale.

Nota sul profilo lipidico

I frutti freschi di Vaccinium corymbosum hanno un contenuto in grassi molto basso. Gli acidi grassi saturi (SFA, Saturated Fatty Acids) sono presenti in quantità minime; quando gli SFA prevalgono nella dieta complessiva rispetto ai grassi insaturi, sono considerati meno favorevoli per l’equilibrio cardiovascolare.

Gli acidi grassi monoinsaturi (MUFA, MonoUnsaturated Fatty Acids) e polinsaturi (PUFA, PolyUnsaturated Fatty Acids) costituiscono la parte principale della piccola frazione lipidica del mirtillo coltivato e, in generale, sono ritenuti più favorevoli quando sostituiscono una parte degli SFA nella dieta. Nel caso del blueberry, tuttavia, l’apporto assoluto di lipidi è così ridotto che l’impatto sul profilo dei grassi alimentari globali è trascurabile; l’interesse nutrizionale è legato soprattutto a carboidrati, fibra, micronutrienti e composti fenolici.

Composizione Chimica e Struttura:

• Antociani: I mirtilli sono ricchi di antociani, un tipo di flavonoide che conferisce il loro colore blu scuro e possiede forti proprietà antiossidanti.
• Vitamine: I frutti sono una buona fonte di vitamina C, che supporta la funzione immunitaria e la salute della pelle.
• Minerali: Contengono minerali importanti come manganese e ferro.
• Composti Fenolici: I mirtilli contengono vari composti fenolici, tra cui quercetina e catechine, che hanno proprietà antiossidanti e anti-infiammatorie.

Coltivazione:

• Suolo: Preferisce terreni acidi e ben drenati con un pH tra 4,5 e 5,5. Cresce bene in suoli sabbiosi, limosi o torbosi.
• Clima: Cresce bene in climi temperati con inverni freddi e estati moderate. Richiede un periodo di freddo invernale per una fruttificazione ottimale.
• Irrigazione: Necessita di annaffiature regolari, specialmente nei periodi di siccità, ma è importante evitare l'eccesso d'acqua per prevenire la marciume radicale.
• Fertilizzazione: Utilizzare fertilizzanti a basso contenuto di fosforo, poiché i mirtilli sono adattati a suoli poveri di fosforo. Un fertilizzante equilibrato e acido può essere applicato in primavera.
• Potatura: La potatura aiuta a mantenere la forma della pianta e a stimolare la crescita nuova. Rimuovere i rami vecchi o danneggiati per migliorare la circolazione dell'aria e la produzione di frutti.

Usi e Benefici:

• Usi Culinarî: I mirtilli sono utilizzati in vari piatti, tra cui marmellate, gelatine, torte e salse. Sono anche consumati freschi o secchi come spuntino.
• Usi Medicinali: I mirtilli sono noti per i loro potenziali benefici per la salute, tra cui il miglioramento della vista, la promozione della circolazione e gli effetti anti-infiammatori. Sono spesso utilizzati in integratori e rimedi tradizionali.
• Usi Cosmetici: Gli estratti di mirtillo sono utilizzati in prodotti per la cura della pelle per le loro proprietà antiossidanti, che possono aiutare a proteggere la pelle dai danni e promuovere una carnagione sana.

Applicazioni:

• Industria Alimentare: I mirtilli sono utilizzati per fare marmellate, succhi e prodotti da forno. Il loro sapore e contenuto nutrizionale li rendono un ingrediente popolare in vari prodotti culinari.
• Industria Farmaceutica: Gli estratti di mirtillo sono utilizzati in integratori dietetici e rimedi erboristici per i loro potenziali benefici per la salute, tra cui effetti sulla vista e sulla salute vascolare.
• Industria Cosmetica: Gli ingredienti derivati dai mirtilli sono incorporati nei prodotti per la cura della pelle per le loro proprietà antiossidanti e anti-infiammatorie.

Funzioni INCI:

Agente condizionante della pelle.  Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.

Astringente. Questo ingrediente esercita un effetto diretto sulla pelle restringendo i pori dilatati contraendo le cellule dello strato corneo e rimuovendo l'olio superfluo.

Agente condizionante per capelli. In uno shampoo per capelli possono coesistere una quantità rilevante di ingredienti con scopi specifici e mirati: detergenti, condizionanti, addensanti, opacizzanti, sequestranti, fragranze, conservanti, additivi particolari. Tuttavia gli ingredienti indispensabili sono i detergenti ed i condizionanti in quanto necessari e sufficienti per la pulizia e la gestibilità dei capelli. Gli altri hanno funzioni accessorie commerciali e non indispensabili come: aspetto estetico, profumo, colorazione ecc. Gli agenti condizionanti per i capelli hanno il compito di aumentarne la lucentezza, la maneggevolezza ed il volume, ridurne l'elettricità statica soprattutto dopo trattamenti quali colorazione, stiratura, ondulazione, asciugatura e spazzolatura. Sono, in pratica, dispersori che possono contenere tensioattivi cationici, addensanti, emollienti, polimeri. La tipologia degli agenti condizionatori per capelli comprende: condizionatori intensivi, condizionatori istantanei, condizionatori addensanti, condizionatori per l'asciugatura.

Agente condizionante per unghie. E' un agente che crea una protezione contro sostanze chimiche o dannose rafforzando la struttura dell'unghia contro elementi esterni e che può riparare eventuali scheggiature, screpolature o unghie fragili. Aiuta a mantenere lo strato esterno dell'unghia e la proteina cheratina in buone condizioni. Può anche prevenire la screpolatura ed il peeling dell'unghia.

Agente antiossidante. Ingrediente che contrasta lo stress ossidativo e che evita danni cellulari. I radicali liberi, i processi infiammatori patologici, le specie reattive dell'azoto e le specie reattive dell'ossigeno sono responsabili del processo di invecchiamento e di molte malattie causate dall'ossidazione.

CAS: 84082-34-8

EC number 281-983-5

Considerazioni Ambientali e di Sicurezza:

• Impatto Ambientale: Coltivare mirtilli in modo ambientalmente sostenibile è cruciale per ridurre l'impatto sul suolo e sugli ecosistemi circostanti. Adottare pratiche agricole biologiche e limitare l'uso di sostanze chimiche può aiutare a preservare l'ambiente.
• Sicurezza: I mirtilli sono generalmente sicuri da consumare e utilizzare. 

Studi

L'analisi fitochimica ha rivelato molti componenti interessanti tra i quali flavonoidi, polifenoli e antociani ai quali la letteratura scientifica attribuisce un ruolo positivo nel limitare i rischi di malattie cardiovascolari, obesità e diabete mellito tipo 2 in quanto esercitano attività antiossidante e antinfiammatoria. Può quindi essere considerato un nutraceutico.

Questo studio in crossover condotto su pazienti obesi o in sovrappeso affetti da sindrome metabolica, ha confermato un'azione antiossidante che si è manifestata dopo tre ore dall'assunzione di mirtilli durante i pasti (1).

I flavonoidi più abbondanti rilevati nel mirtillo sono, secondo questo studio, quercetin, kaempferol e, tra gli acidi fenolici, l'acido gentisico. Questi composti sono stati valutati su cellule trattate HCT-116, un modello tumorale per il carcinoma del colon umano. Quercetin e kaempferol hanno dimostrato forti effetti citotossici, antiossidanti e apoptotici, mentre l'acido gentisico è per lo più efficace come polifenolo antiossidante. Lo studio conclude che questi flavonoidi hanno potenziale anticancro (2).

Sulla base di evidenze, il mirtillo può migliorare alcune misure delle prestazioni cognitive e dell'umore (3).

Nel contenuto del mirtillo , 10.0 μg/mL di acido fenolico presente nel mirtillo ha dimostrato di inibire la morte di cellule epiteliali del pigmento retinico. Antociani e flavonoidi hanno mostrato simili risultati e la consistente attività dei flavonoidi ha migliorato la fagocitosi e lo stress ossidativo cellulare (4).

Un'assunzione consistente di flavonoidi del mirtillo, equivalente a 240 g o 1½ tazza di mirtilli freschi, può fornire benefici cognitivi acuti nei bambini. Questi risultati supportano l'accumulo di prove che i prodotti ricchi di flavonoidi sono benefici per la sana funzione cerebrale, in particolare durante i periodi critici dello sviluppo (5).

Mirtillo studi

Bibliografia_________________________________________________________________________

(1) Sobolev AP, Ciampa A, Ingallina C, Mannina L, Capitani D, Ernesti I, Maggi E, Businaro R, Del Ben M, Engel P, Giusti AM, Donini LM, Pinto A. Blueberry-Based Meals for Obese Patients with Metabolic Syndrome: A Multidisciplinary Metabolomic Pilot Study. Metabolites. 2019 Jul 10;9(7):138. doi: 10.3390/metabo9070138.

Abstract. A pilot study was carried out on five obese/overweight patients suffering from metabolic syndrome, with the aim to evaluate postprandial effects of high fat/high glycemic load meals enriched by blueberries. Postprandial urine samples were analyzed by 1H-NMR spectroscopy after 2 and 4 h from ingestion to identify potential markers of blueberry intake. Significant decrease of methylamines, acetoacetate, acetone and succinate, known indicators of type 2 diabetes mellitus, were observed after the intake of meals enriched with blueberries. On the other hand, an accumulation of p-hydroxyphenyl-acetic acid and 3-(3'-hydroxyphenyl)-3-hydropropionic acid originating from gut microbial dehydrogenation of proanthocyanidins and procyanidins was detected. Real-time PCR-analysis of mRNAs obtained from mononuclear blood cells showed significant changes in cytokine gene expression levels after meals integrated with blueberries. In particular, the mRNAs expression of interleukin-6 (IL-6) and Transforming Growth Factor-β (TGF-β), pro and anti-inflammation cytokines, respectively, significantly decreased and increased after blueberry supplementation, indicating a positive impact of blueberry ingestion in the reduction of risk of inflammation. The combined analysis of the urine metabolome and clinical markers represents a promising approach in monitoring the metabolic impact of blueberries in persons with metabolic syndrome.

(2) Sezer ED, Oktay LM, Karadadaş E, Memmedov H, Selvi Gunel N, Sözmen E. Assessing Anticancer Potential of Blueberry Flavonoids, Quercetin, Kaempferol, and Gentisic Acid, Through Oxidative Stress and Apoptosis Parameters on HCT-116 Cells. J Med Food. 2019 Nov;22(11):1118-1126. doi: 10.1089/jmf.2019.0098. 

Abstract. In recent years, natural products gained popularity with their anti-inflammatory and antioxidant effects mediated by chemical compounds within their composition. Study results offering them as palliative therapy options in cancer or as anticancer agents with high levels of cytotoxicity brought a new approach to combine cancer treatment protocols with these products. From a different perspective, edible types of these products are suggested in daily diets due to their potential cancer preventive effects. Our preliminary work was on blueberry extracts (Vaccinium myrtillus) as a main representative of these natural products, and the contents of the extracts were analyzed with liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC MS/MS) to reveal the composition and distribution of polyphenolic compounds within. The most abundant polyphenols detected in V. myrtillus extracts were quercetin, kaempferol, and a phenolic acid, gentisic acid (GA). The compounds were further evaluated on treated HCT-116 cells for their potential anticancer effects by measuring total antioxidant status, total oxidant status, and 8-hydroxydeoxyguanosine levels for evaluation of oxidative stress and through protein array analysis and flow cytometric analysis for evaluation of apoptosis. In analysis of oxidative stress parameters, reduced total oxidant levels and reduced oxidative stress index levels were found in cells treated with the compounds in comparison with untreated cells. In apoptosis-related protein profiles, at least twofold reduction in various apoptotic proteins was observed after quercetin and kaempferol treatment, whereas a different profile was observed for GA. Overall, results of this study showed that quercetin and kaempferol have strong cytotoxic, antioxidant, and apoptotic effects, although GA is mostly effective as an antioxidant polyphenol on HCT-116 cells.

(3) Travica N, D'Cunha NM, Naumovski N, Kent K, Mellor DD, Firth J, Georgousopoulou EN, Dean OM, Loughman A, Jacka F, Marx W. The effect of blueberry interventions on cognitive performance and mood: A systematic review of randomized controlled trials. Brain Behav Immun. 2020 Mar;85:96-105. doi: 10.1016/j.bbi.2019.04.001. 

Abstract. Blueberries are rich in polyphenols that may be beneficial to cognitive performance and mood. The aim of this systematic review was to evaluate randomized controlled trials investigating the effects of blueberries and blueberry products on measures of cognition and mood. In total, eleven articles (that included 12 studies) were identified using freeze-dried blueberries (n = 9 studies), whole blueberries (n = 2) and blueberry concentrate (n = 1). These studies were conducted in children (n = 5), young adults (n = 1), and older people with either no known cognitive impairment (n = 4) or indicated cognitive impairment (n = 2). Eight studies reported blueberry consumption or supplementation at various doses and time lengths to improve measures of cognitive performance, particularly short- and long-term memory and spatial memory. For mood, one study reported significant between-group improvements in positive affect from blueberry products, whereas four studies reported no improvement. Low risk of bias were observed across all studies. Based on the current evidence, blueberries may improve some measures of cognitive performance. However, considerable differences in study design, dosages, and anthocyanin content hinder between-study comparison. The use of standardized blueberry interventions, consideration of placebo formulations, and consistently reported cognitive performance tools are recommended in future trials. PROSPERO registration no. CRD42018100888.

(4) Liu Y, Liu M, Chen Q, Liu GM, Cao MJ, Sun L, Lu Z, Guo C. Blueberry Polyphenols Ameliorate Visible Light and Lipid-Induced Injury of Retinal Pigment Epithelial Cells. J Agric Food Chem. 2018 Dec 5;66(48):12730-12740. doi: 10.1021/acs.jafc.8b05272. 

Abstract. Although dietary polyphenols are known to be beneficial to vision, the protective distinctions among different types of polyphenols are unclear. In this work, the visual benefits of various blueberry polyphenols were evaluated using an in vitro model of visible light-lipid-induced injury of retinal pigment epithelial cells. Results showed that, at 10.0 μg/mL, the phenolic acid-rich fraction was superior in inhibiting cell death (93.6% ± 2.8% of cell viability). Anthocyanin- and flavonoid-rich fractions shared similar advantages in preventing the expression of senescence-associated β-galactosidase (34.8% ± 11.1% and 32.2% ± 9.7% of aged cells, respectively) and overexpression of vascular endothelial growth factor (51.8 ± 3.5 and 54.1 ± 6.5 pg/mL, respectively). The flavonoid-rich fraction also showed high activity in ameliorating phagocytosis (70.3% ± 12.6%) and cellular oxidative stress. These results were further confirmed by using the corresponding polyphenol standards. Improved inhibitory effects of polyphenol mixture on cell death and senescence-associated β-galactosidase expression were also observed. Therefore, various polyphenols play diverse roles and exert synergistic effects in nourishing the retina.

(5) Barfoot KL, May G, Lamport DJ, Ricketts J, Riddell PM, Williams CM. The effects of acute wild blueberry supplementation on the cognition of 7-10-year-old schoolchildren. Eur J Nutr. 2019 Oct;58(7):2911-2920. doi: 10.1007/s00394-018-1843-6. 

Abstract. Purpose: Previous evidence suggests consumption of flavonoids, a sub-class of polyphenols, is associated with improved cognitive function across the lifespan. In particular, acute intervention of a flavonoid-rich wild blueberry (WBB) drink has been shown to boost executive function (EF), short-term memory and mood 2-6 h post-consumption in 7-10-year-old children. However, confirmation of the aspects of EF and memory susceptible to WBB ingestion is required, particularly during childhood, a critical period of neurological development. In addition, the child literature on berry flavonoid supplementation and cognition highlights the potential for such interventions to elicit positive benefits to real-world educational scenarios, such as reading, a complex ability which relies upon aspects of cognition already known to improve following WBB.....Conclusion: Consumption of WBB was found to significantly improve memory and attentional aspects of EF. This indicates that a flavonoid-rich blueberry product, equivalent to 240 g or 1½ cups of fresh blueberries can provide acute cognitive benefits in children. These findings support accumulating evidence that flavonoid-rich products are beneficial for healthy brain function, particularly during critical developmental periods. However, the lack of findings relating to reading ability suggested acute WBB may not be sufficient to elicit benefits to reading. Chronic supplementation and other more sensitive reading measures should be considered for examining the effects of WBB on such a complex skill in the future.