R.P. Heaney, G. Nappi

RIASSUNTO

Gli Autori hanno testato l'assorbibilità del calcio contenuto nell'acqua minerale Sangemini mettendo a confronto la biodisponibilità del calcio contenuto nell'acqua in esame con quella del latte, notoriamente ottima fonte di apporto alimentare dell'elemento.
Il progetto di ricerca è stato effettuato con metodo incrociato e casuale: a 18 donne (10 in pre-menopausa ed 8 in post-menopausa) sono state somministrate dosi di acqua e latte contenenti uguali quantitativi di calcio marcato. Successivamente, ad intervalli prefissati, è stato misurato l'assorbimento proporzionale dell'elemento.
I risultati dell'indagine hanno portato alle seguenti conclusioni:
- il calcio contenuto nell'acqua minerale Sangemini è altamente biodisponibile, almeno quanto quello contenuto nel latte se non in misura maggiore;
- la biodisponibilità è valida per adulti di età ampiamente variabile;
- lo stato ormonale legato alla pre o post-menopausa non ha un impatto particolare sull'assorbibilità del calcio dell'acqua minerale in esame.

PAROLE CHIAVE: Acqua minerale, Calcio, Biodisponibilità

SUMMARY

The Authors tested the absorbability of the calcium in Sangemini water, comparing the latter with milk calcium which is, notably, a primary food source for this element.
The project design was a randomized cross-over: 18 women (10 pre and 8 post-menopausal) were selected; they received weighed servings both of milk and of Sangemini water, containing the same quantity of calcium.
Both sources were labelled. Fractional absorption of calcium was measured at fixed intervals.
The result of the analyses can be listed as follows:
- calcium contained in Sangemini water is highly bioavailable as the calcium of milk and probably more so;
- bioavailability was noted in adults of varying age;
- hormonal status (pre and post-menopausal) do not particularly affect absorbability of Sangemini water calcium.

KEY WORDS: Mineral water, Calcium, Bioavailability

L'OMS ha proposto di ridefinire l'osteoporosi come "epidemia silenziosa" per la grande diffusione e la quasi assoluta mancanza di sintomi premonitori con una prima drammatica manifestazione costituita dalla frattura ossea.
Attualmente circa 200 milioni di persone nel mondo vivono problemi di osteoporosi e si stima che agli inizi del secondo millennio più dell'82% delle donne oltre i 65 anni ne saranno affette con un costo sociale in costante aumento.
Il problema è clinicamente molto importante ed economicamente oneroso ove si consideri anche la crescente fascia di popolazione interessata.
Per questi motivi l'osteoporosi deve essere considerata a tutti gli effetti una malattia nella quale prevenzione e terapia devono costituire scopi prioritari della ricerca medica finalizzata alla tutela della salute ed al mantenimento della qualità di vita.
Il Centro Studi e Ricerche di Medicina Termale è da anni impegnato nello studio dell'approccio crenoterapico all'osteoporosi.
La medicina termale ha assunto ormai, grazie al contributo di ricerche scientifiche e sperimentazioni cliniche, un ruolo fondamentale nella cura e nella prevenzione delle recidive sintomatologiche e delle complicanze dell'osteoporosi; la possibilità di avvalersi di mezzi termali con metodiche crenoterapiche esterne consente di affiancare all'approccio farmacologico classico una terapia che contribuisce al potenziamento dei risultati, compatibilmente con i limiti imposti dallo stato evolutivo della malattia.
E' opinione unanime nel mondo scientifico che la prevenzione costituisca l'intervento più efficace attraverso l'individuazione dei fattori di rischio a partire dall'età evolutiva ed il potenziamento dei presidi protettivi.
Tra gli aspetti preventivi l'apporto di calcio con la dieta è riconosciuto come uno dei momenti fondamentali: il raggiungimento di un picco di massa ossea ottimale nelle prime decadi di vita è ritenuto da molti il primo passo nella prevenzione della malattia.
Il picco di massa ossea è soprattutto in relazione all'apporto di calcio assunto con la dieta durante il periodo dell'accrescimento e della maturazione ossea.
Numerosi studi confermano che il picco di massa ossea risulta ottimale quando venga somministrato un quantitativo di calcio corrispondente ad un determinato "livello soglia".
Questo valore è risultato essere anche più elevato rispetto a quanto raccomandato dalle RDA e dai LARN.
Come è noto gli alimenti più ricchi in calcio sono il latte ed i suoi derivati; il calcio, comunque, essendo un elemento ubiquitario, è presente in quasi tutti i cibi.
Tuttavia anche l'alimentazione attuale nei Paesi ad elevati standards socio-economici risulta spesso deficitaria nell'apporto di questo elemento.
Particolarmente a rischio è infatti la popolazione, sempre più numerosa, di persone che si sottopongono a diete ipocaloriche o ipocolesterolemizzanti con riduzione spesso drastica dei latticini ed ancora le persone che soffrono di intolleranza al latte ed ai suoi derivati.
Questi particolari problemi hanno fatto sorgere l'esigenza di considerare altre fonti dietetiche di calcio di larga reperibilità e fruibilità.
Da queste premesse ed alla luce del ricco patrimonio di acque minerale calciche presenti nel nostro Paese, è stata considerata la possibilità di valutare tali acque quali integratori naturali di calcio; sono state approfondite in particolare le possibilità di prevenzione nei confronti della patologia osteoporotica.
Un problema molto importante si pone per l'assorbimento del calcio che varia considerevolmente sia da individuo ad individuo che in relazione agli alimenti che lo contengono.
Ci è parsa prioritaria l'analisi della biodisponibilità dell'elemento presente in un'acqua minerale ricca in calcio e la possibilità di integrarne l'intake attraverso la quota idrica.
La scelta del tipo di acqua è stata effettuata anche in base al requisito di un basso tenore sodico, essendo nota l'interferenza di tale elemento sull'assorbimento del calcio.
A questo scopo è stata intrapresa una collaborazione con il "Center for Hard Tissue Research" della Creighton University di Omaha, uno dei maggiori Centri di studio dell'osteoporosi.
Del prof. R.P. Heaney, Direttore del Centro, sono infatti noti l'opera di studio e la vasta produzione scientifica sul ruolo del calcio nella patologia in esame e le ricerche condotte con l'ausilio di avanzate metodologie e tecnologie.
Questo studio ci appare un fondamentale contributo finalizzato all'approfondimento delle potenzialità terapeutiche e preventive della crenoterapia nei confronti dell'osteoporosi.

SOGGETTI

18 donne, delle quali 10 in pre-menopausa ed 8 in post-menopausa, di età compresa tra i 23 ed i 61 anni (età media: 44,8 ± 11,1) sono state reclutate dalla Midwest Survey Inc., una società utilizzata per individuare e selezionare volontari in buona salute idonei ai progetti di questo Centro.
La tabella 1 riporta i dati riguardanti le 18 donne.
Tutte hanno fornito il loro consenso informato ed il progetto è stato approvato dall'"Institutional Review Board" dell'Università di Creighton (comitato etico interno).
I soggetti sono stati esaminati al fine di escludere malattie e farmaci potenzialmente interferenti con la ricerca e peso ed altezza eccessivi.
Ogni donna fertile in pre-menopausa è stata controllata per escludere lo stato di gravidanza prima del test.

PROGETTO DI RICERCA

Il progetto di ricerca sul latte e l'acqua Sangemini è stato svolto con metodo crociato e casuale.
La dose di latte è stata di 90,3 gr e quella di acqua Sangemini di 295,4 gr (30 cl) in modo che ogni dose fornisse una quantità di calcio pari a 100 mg.
E' stata utilizzata acqua distillata per risciacquare i contenitori e la stessa è stata fatta bere ai soggetti per garantire che tutto il quantitativo stabilito venisse assunto.
Entrambe le dosi sono state somministrate durante una colazione leggera a base di pane bianco tostato a basso contenuto di calcio e con burro, insieme a tea o caffé (con dolcificante artificiale, se desiderato).
Dopo aver annotato l'ora della somministrazione, a distanza di 5 ore dall'apporto del liquido scelto, è stato effettuato un prelievo di sangue.
Tutti i tests sono stati effettuati dopo un digiuno notturno di 10-12 ore. E' stato richiesto che tutte le partecipanti al progetto non assumessero bevande alcooliche per almeno 36 ore prima delle prove previste.

MARCATURA DELLE FONTI

Entrambe le fonti di calcio sono state marcate 16 ore prima della suddivisione in dosi con una quantità di 45CaCl2, ad alta attività specifica, nell'ordine di submicrogrammi.
I contenitori sono stati poi chiusi ermeticamente e riposti in frigorifero per una notte.
La quantità del tracciante è stata di circa 4µCi per ogni dose.
Quantità duplicate delle dosi sono state conservate per essere utilizzate quali standards di riferimento.

ANALISI

La frazione di assorbimento è stata misurata 5 ore dopo l'assunzione per via orale usando già noti algoritmi (1,2).
Riassumendo, nelle donne l'assorbimento è il seguente:

ove Fx Abs equivale alla frazione di assorbimento; SA5 equivale alla radioattività specifica del calcio serico dopo 5 ore (frazione di dose orale per grammo di calcio); Ht equivale all'altezza (metri); Wt equivale al peso (chilogrammi).

Poiché 45Ca è un isotopo con emivita abbastanza lunga (163 giorni), si rende necessario correggere i valori di radioattività serica ottenuti nel secondo test dovuti alla radioattività residua dai tests precedenti.
A questo scopo i valori per tale residua radioattività sono stati raggruppati con i dati della tabella 28 di Marshall (3).
Dopo quattro settimane la radioattività residua è in media il 2,5 per cento di quella risultante nel campione delle 5 ore della prova precedente.
Questi conteggi residui netti sono stati sottratti dai risultati netti ottenuti dopo la seconda prova prima di calcolare l'attività specifica del siero concernente la seconda dose.
La correzione è minima ma, se non fosse stata eseguita, le seconde prove avrebbero sovrastimato l'assorbimento, seppure di poco.
Il 45Ca è stato analizzato con dosaggio a scintigrafia liquida usando uno strumento Packard Modello N° 1900CA (Packard Instruments Corporation, Meriden, CT) avendo come sfondo appositi campioni in bianco, analizzando anche gli standards di riferimento dalle dosi duplicate.
Il calcio stabile nel siero e nelle fonti di calcio è stato analizzato facendo uso di uno spettrofotometro ad assorbimento atomico (Modello 2380, Perkin-Elmer, Norwalk, CT).

ANALISI STATISTICHE

Poiché le differenze nel processo di assimilabilità tra i soggetti sono generalmente maggiori delle differenze insite nei soggetti (4), si preferisce usare un sistema che tenga conto della seconda differenza, quale è stato adottato in questo protocollo.
In questo modo lo schema fornisce sia una serie di differenze (Sangemini - latte) che un insieme di quozienti (Sangemini / latte) ove un valore è espresso quale frazione dell'altro.
Le medie di tali valori possono essere confrontate in primo luogo con la differenza zero ed in un secondo tempo con un quoziente di 1.0, ambedue a mezzo di un "t" test per dati appaiati.
I calcoli a valenza standard hanno dimostrato che per un campione di 18 soggetti, (N per questo studio), (1 - ß) = 0.90 per una differenza assoluta di 0.04 o maggiore.

La tabella 2 riporta i dati relativi a ciascuna prova eseguita su ogni donna per entrambe le sostanze. Come evidenziato, la frazione media di assorbimento per il calcio è stata per il latte di 0.4326 e per l'acqua Sangemini di 0.4753. La differenza media insita nei soggetti è stata di 0.0427 ± 0.0858 (P = 0.07).
Il quoziente medio (Sangemini / latte) è stato 1.129 ± 0.2396.
Questo valore si discosta notevolmente da 1.0, valore previsto nell'ipotesi di differenza nulla (P = 0.035).
La differenza tra i valori di assorbibilità per l'acqua Sangemini e per il latte è stata ugualmente valida per donne in post-menopausa e prive di estrogeni che per donne in pre-menopausa (tabella 1).
L'assorbibilità media riferita ad entrambe le fonti di calcio è stata leggermente inferiore nelle donne in post-menopausa rispetto a quelle in pre-menopausa e per quelle di età oltre la media del gruppo ma nessuna di queste tendenze ha raggiunto una significatività statistica. E' stata comunque posta in evidenza una significativa correlazione negativa tra l'età e la frazione di assorbimento nel suo complesso.
I risultati sono in conformità con dati di ricerche precedenti circa gli effetti dell'età e della menopausa sulla capacità di assorbimento.

Dal lavoro è possibile pervenire alle seguenti conclusioni:
1) il calcio contenuto nell'acqua Sangemini è altamente biodisponibile, almeno quanto lo è quello contenuto nel latte se non in misura maggiore;
2) la biodisponibilità si estende ad adulti di età ampiamente variabile;
3) lo stato estrogenico e la menopausa, mentre in linea generale esercitano una certa influenza sull'assorbibilità (5), non hanno un impatto particolare sull'assorbibilità del calcio dell'acqua Sangemini.
Deve essere comunque puntualizzato che la frazione di assorbimento riscontrata in questo studio sul calcio contenuto nell'acqua Sangemini (intorno al 50%) è valida per le specifiche condizioni e modalità di assunzione utilizzate nello studio.
Abbiamo già dimostrato in altra sede che, per le diverse fonti di calcio, la frazione di assorbimento è inversamente proporzionale la logaritmo della dose somministrata (6). Qualora pertanto l'acqua Sangemini venisse consumata durante un pasto contenente altre fonti apprezzabili di calcio la sua assorbibilità sarebbe probabilmente minore di quanto dimostrato in questa sede. Viceversa, se bevuta in quantità minore alla porzione da noi utilizzata di 30 cl la sua assorbibilità sarà probabilmente maggiore.
Mentre i dati evidenziano una differenza statisticamente significativa tra latte ed acqua Sangemini non è possibile stabilire con precisione l'entità di tale differenza.
Il quoziente medio dei valori raffrontati di assorbibilità è di 1.129, significando una migliore assorbibilità di circa il 13%, considerando l'intervallo di confidenza al 95% della differenza da 1.010 a 1.248.
Ne potrebbe quindi conseguire un vantaggio dell'acqua Sangemini sul latte dell'1.0% al limite inferiore del range fino a raggiungere un massimo di 24.8 al limite superiore.
Qualunque possa essere il valore effettivo è cosa assodata che il calcio contenuto nell'acqua Sangemini è biodisponibile almeno quanto quello presente nel latte e probabilmente anche in misura superiore.
Vi è una crescente consapevolezza sul fatto che l'assunzione di un'alta quantità di calcio è molto importante in tutte le età della vita (6,7).
Tuttavia, in seguito alla riduzione delle attività comportanti spesa di energia nelle Nazioni industrializzate, il consumo totale di alimenti quali fonti energetiche ha subito un calo a partire dal secondo dopoguerra. Per tale motivo è diventato sempre più difficile ottenere adeguate quantità di calcio dal cibo.
Ne consegue che è importante disporre di fonti ipocaloriche di calcio: l'acqua Sangemini può rappresentare una di queste.
Con un introito "tipo" per l'adulto di un litro al giorno, l'acqua Sangemini potrebbe fornire calcio in una quantità di poco ma comunque superiore a 24 cl di latte o yoghurt. In considerazione della superiore biodisponibilità del calcio contenuto nell'acqua Sangemini l'elemento assimilato con la suddetta quantità di acqua potrebbe essere equivalente a quello di circa 30 cl di latte o yoghurt.

In conclusione possiamo affermare che questo studio ci appare quale fondamentale contributo all'approfondimento delle potenzialità terapeutiche e preventive della crenoterapia nei confronti della patologia osteoporotica ed in questo contesto l'acqua minerale Sangemini può costituire, nella cultura contemporanea, una fonte di calcio utile in ogni periodo di età.

1) HEANEY R.P., RECKER R.R.:Estimation of true calcium absorption. Annals Int. Med. 103: 516-521, 1985

2) HEANEY R.P., RECKER R.R.:Estimating true fractional calcium absorption. "Letter to the Editor". Annals Int. Med. 108: 905-906, 1988

3) ICRP Publication N° 20: Alkaline Earth Metabolism in Adult Man. Pergamon Press, Great Britain, 1972

4) HEANEY R.P., WEAVER C.M., FITZSIMMONS M.L., RECKER R.R.: Calcium absorptive consistency. J. Bone Miner. Res. 11: 1139-1142, 1990

5) HEANEY R.P., RECKER R.R., STEGMAN M.R., MOY A.J.: Calcium absorption in women: relationships to calcium intake, estrogen status, and age. J. Bone Miner. Res. 4: 469-475, 1989

6) HEANEY R.P., WEAVER C.M., FITZSIMMONS M.L.: The influence of calcium load on absorption fraction. J. Bone Miner. Res. 11: 1135-1138, 1990

7) HEANEY R.P.: Nutritional factors in osteoporosis. Ann. Rev. Nutr. 13: 287-316, 1993

8) Consensus Development Conference: Diagnosis, prophylaxis, and treatment of osteoporosis. Am. J. Med. 94: 646-650, 1993