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Il boro nella nutrizione umana: dove si trova, come agisce e quali patologie può condizionare

Boro e alimentazione

Il boro è un elemento minerale onnipresente che è presente naturalmente combinato con l’ossigeno nell’acqua di mare, nell’acqua dolce, nelle rocce e nel suolo. Le concentrazioni di boro nelle acque superficiali variano ampiamente da 0,001 a 150 mg l−1. La maggior parte delle concentrazioni di boro nell’acqua dolce, solitamente sotto forma di acido borico, sono inferiori a 0,4 mg l−1 e non vengono ridotte dal trattamento dell’acqua potabile. La quantità di boro nei tessuti e nelle specie vegetali varia notevolmente. I monocotiledoni hanno un contenuto di boro inferiore (solitamente compreso tra 2-6 mg/kg di peso secco) rispetto ai dicotiledoni (solitamente compreso tra 2 e 6 mg/100 g di peso secco).

. Il boro è riconosciuto come un nutriente essenziale per le piante; quindi, tutto il materiale vegetale contiene boro. La quantità di boro biodisponibile nel suolo può influenzare il contenuto di boro delle piante. Gli alimenti provenienti da piante coltivate su terreni ricchi di boro avranno un contenuto di boro inferiore rispetto alle stesse piante coltivate su terreni ricchi di boro perché il boro si accumula nelle piante terrestri, ma non si amplifica attraverso la catena alimentare. Il boro è distribuito nei tessuti molli degli animali. Ossa, unghie e denti possono contenere più volte queste concentrazioni. Per la popolazione generale, la dieta e occasionalmente l’acqua potabile sono le principali fonti di boro. Le fonti più ricche di boro sono frutta, verdura, legumi e noci.

Anche il vino, il sidro e la birra sono ricchi di boro. I latticini, il pesce, la carne e la maggior parte dei cereali sono scarse fonti di boro. Una tipica assunzione giornaliera di boro attraverso la dieta varia da 0,75 a 1,35 mg. Tuttavia, il consumo di alimenti specifici ad alto contenuto di boro ne può aumentare l’assunzione. Ad esempio, una porzione di vino o di avocado fornisce rispettivamente 0,42 e 1,11 mg di boro. Le diete ricche di carne e cereali trasformati spesso ne forniscono meno di 0,75 mg al giorno. La manipolazione del contenuto di boro di una dieta porta a un ampio numero di risposte metaboliche, a testimonianza della potenziale importanza del boro nella nutrizione umana.

Come agisce il boro nella chimica corporea

Il boro forma complessi esterei con composti che contengono ribosio (uno zucchero del DNA), inclusa l’adenosina (Nielsen e Meacham, 2011; Nielsen, 2014a). I fosfati di S-adenosilmetionina e diadenosina hanno affinità per il boro più elevate rispetto a qualsiasi altro ligando del boro riconosciuto nei tessuti animali. Pertanto il boro potrebbe esercitare alcuni dei suoi effetti benefici modificando l’utilizzo o il metabolismo di questi composti. I fosfati di di-adenosina sono presenti in tutte le cellule animali e funzionano come nucleotidi segnale coinvolti nella risposta neuronale. La S-adenosilmetionina (SAM) è uno dei substrati enzimatici più frequentemente utilizzati nel corpo. Circa il 95% della SAM viene utilizzata nelle reazioni di metilazione, che influenzano l’attività di DNA, RNA, proteine, fosfolipidi, ormoni e trasmettitori cellulari.

Le reazioni di metilazione portano alla formazione di SAM, che può essere idrolizzata in omocisteina. Nei ratti, la privazione di boro ha aumentato l’omocisteina plasmatica e diminuito la SAM epatica (Nielsen e Meacham, 2011; Nielsen, 2014a). Negli esseri umani con concentrazioni di proteina C-reattiva nel sangue superiori a 3mg/L, l’integrazione di boro a 2,8 mg/giorno sotto forma di frutto-borato di calcio ha ridotto in modo modesto ma significativo l’omocisteina nel sangue (Roogoveanu et al., 2015). L’elevata omocisteina circolante e la deplezione di SAM sono stati implicati come causa di molte condizioni patologiche (ad esempio, artrite, osteopenia, osteoporosi, diabete e compromissione della funzione cerebrale) che sono state alleviate dall’assunzione nutrizionale (circa 2-5 mg/giorno) di boro.

Sembra infine che il boro organico possa esercitare effetti antinfiammatori agendo direttamente sui globuli bianchi. I leucociti umani esposti in vitro al fruttoborato di calcio, che si trova naturalmente nella frutta, aumentano i loro enzimi antiossidanti (catalasi, SOD1, G6PDH, GST, ecc.) e non soddisfano completamente il “burst ossidativo” innescato solitamente dai batteri. Forse perché il boro controlla in qualche modo la sintesi dei cofattori enzimatici del metabolismo intermedio come il NAD+. Quest’ultimo spopola come integratore anche tra i salutisti e gli sportivi, perché gli viene riconosciuta un’azione anti-aging. Abbastanza recentemente, infine, è stato dimostrato che i suoi effetti immunodiretti del boro sono (almeno) parzialmente mediati dalla proteina GPR30, un recettore della superficie cellulare in grado di legare gli estrogeni femminili.

Azioni del boro e patologie umane

I primi studi hanno riportato un aumento dei livelli di ormoni steroidei, testosterone ed estradiolo negli animali trattati con borati. Ulteriori studi suggeriscono che il boro ha un ruolo regolatore nel metabolismo di altri minerali come il calcio e può influenzare il metabolismo osseo. È stato riportato che l’aumento dell’assunzione di boro nella dieta da 0,25 a 3,25 mg/giorno aumenta l’estradiolo e il testosterone plasmatici e diminuisce l’escrezione urinaria di calcio nelle donne in post-menopausa. Di conseguenza, si ritiene che una maggiore assunzione di boro potrebbe ridurre la perdita ossea associata alla menopausa e alla perdita della funzione ovarica. Inoltre, le donne che seguivano una dieta a basso contenuto di boro sembravano sperimentare un iperassorbimento del calcio.

È stato dimostrato che l’apporto nutrizionale di boro riduce le conseguenze negative della carenza di vitamina D nei roditori. Studi clinici pilota suggeriscono che questo effetto potrebbe essere parzialmente mediato da un aumento della vitamina D nel siero. Un impatto del boro sulla vitamina D è potenzialmente benefico alla luce del fatto che la vitamina D di molti individui scarseggia durante l’inverno; e le dosi supplementari tradizionali di questa vitamina sono spesso troppo basse per correggere questo problema. Esistono prove cliniche, molto piccole per coorte reclutata, che dimostrano che l’integrazione alimentare migliora i livelli di estrogeni e vitamina D nelle donne in postmenopausa.

Sembra che il boro, tra i meccanismi legati alla vitamina D, possa impedirne la degradazione enzimatica ma come ciò avvenga non è ancora noto. Oltre agli estrogeni non si può escludere un effetto diretto degli ioni borato sulle cellule ossee. Il boro regola la produzione di RUNX2, una proteina essenziale per la differenziazione osteoblastica, la formazione ossea e il suo mantenimento. È un fattore di trascrizione che lavora in cooperazione con le BMP per stimolare l’espressione genica degli osteoblasti, rimanendo attivo negli osteoblasti maturi. Le BMP sono proteine embrionali che modellano le ossa (Bone Morphogenetic Proteins) e appartengono alla famiglia dei fattori di crescita trasformanti (TGF-beta, lo stesso che costruisce le cicatrici).

Il trattamento con acido borico ha influenzato il metabolismo dei fibroblasti dermici umani in coltura, riducendo la sintesi di macromolecole della matrice extracellulare come proteoglicani, collagene e proteine totali. Gli effetti dell’acido borico sulle cellule cartilaginee o sui fibroblasti sono stati dimostrati almeno vent’anni fa e confermati più recentemente. Il boro ha ridotto l’attività dell’elastasi e della fosfatasi alcalina, ma non sulla tripsina o la collagenasi. L’effetto del boro sull’attività enzimatica è stato testato anche nei fibroblasti considerati come test in vivo. Contrariamente ai risultati ottenuti in vitro, il boro ha potenziato le attività della collagenasi e della catepsina D; stimola inoltre la sintesi del TNF-alfa, una citochina che, è coinvolta anche nella guarigione delle ferite.

Essendo dunque molto rappresentato nel regno vegetale, il consumo di frutta e verdura nell’alimentazione umana non è solamente una raccomandazione degli esperti per acquisire fibre vegetali, vitamine ed i soliti minerali. Avendo evidenza di cosa può fare il boro nella salute animale ed umana, la sua corretta assunzione può rappresentare una modalità di prevenire alcune fra le più comune condizioni di salute per le quali, spesso, si attribuisce la causa ad altre fonti. E’ il caso, ad esempio, dell’osteoporosi che resiste al trattamento con farmaci convenzionali e sali di calcio; possibilmente perché a mancare, invece, potrebbe essere il boro.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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