Caseina: Benefici o Rischi per la Salute?
Tratto da: Moita T, Pedroso L, Santos I, Lima A. Casein and Casein-Derived Peptides: Antibacterial Activities and Applications in Health and Food Systems. Nutrients. 2025 May 8;17(10):1615
La caseina è una famiglia di fosfoproteine che si trova principalmente nel latte fresco e ne costituisce la prima fonte di proteine per abbondanza: circa i tre quarti di tutte le proteine del latte appartengono a questa famiglia. Per questo sarebbe più corretto riferire ad esse come caseine, al plurale, non al singolare. In questo testo useremo la voce singolare, dato che è comunemente usata.
Nonostante sia solitamente demonizzata, tanto da far apparire diventate di moda le diete casein-free, la caseina e i suoi derivati sono molto usati nell’industria alimentare come stabilizzanti e vettori in formulazioni complesse come emulsioni, schiume e nanoparticelle. Non solo, il fatto che sia atossica e anallergica, ne ha favorito l’utilizzo sia nei prodotti alimentari che in quelli farmaceutici.
Figure 4. Possible pratical applications of casein-derived peptides in food and clinical systems.
Sorprende come una molecola, ritenuta da molti tossica, sia così tanto usata anche in applicazioni farmaceutiche o nutrizionali. Infatti, la caseina e i suoi peptidi bioattivi sono sempre più apprezzati per la loro bioattività e funzionalità. Per la sua proprietà di legare i minerali, è molto usata nella preparazione di bevande sportive. Inoltre, i peptidi bioattivi, che si formano dalla sua digestione, sono utilizzati nella nutrizione clinica per la gestione delle malattie, dato che agiscono nel corpo come componenti regolatori con un’attività simile a quella ormonale.
Infatti, possono modulare specifiche funzioni fisiologiche, che includono effetti antipertensivi, immunomodulatori, antiossidanti e antimicrobici.
Esempi di peptidi bioattivi derivati dalla caseina includono:
I caseinofosfopeptidi (CPP) (κ-caseina, f(147–153); Glu-Ala-SerP-Pro-Glu-Val-Ile) che possono svolgere un ruolo nel trasporto e nell’assorbimento di alcuni minerali;
I glicomacropeptidi (GMP) che legano le tossine;
L’isracidina (αs1-caseina, f(1–23); Arg-Pro-Lys-His-Pro-Ile-Lys-His-Gln-Gly-Leu-Pro-Gln-Glu-Val-Leu-Asn-Glu-Asn-Leu-Leu-Arg-Phe) che possiede effetti immunomodulatori;
Le casoxine (κ-caseina, f(58–61); Tyr-Pro-Tyr-Tyr) che si comportano come antagonisti degli oppioidi
le casomorfine (αs1-caseina, f(90–95); Arg-Tyr-Leu-Gly-Tyr-Leu) che si comportano come agonisti dei recettori degli oppioidi.
…
La diversità di questi effetti biologici deriva da specifiche sequenze di amminoacidi all’interno delle proteine della caseina madre che, al rilascio enzimatico, possono interagire con diversi bersagli molecolari nell’organismo.
Figure 1. Different possible applications for casein-derived bioactive peptides.
Ad esempio:
Le casochinine mostrano effetti inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE), che aiutano a regolare la pressione sanguigna. Questo meccanismo è simile a quello di alcuni farmaci antipertensivi, ma offre un intervento naturale basato sull’alimentazione. Con l’aumento dell’ipertensione correlata allo stile di vita, i peptidi derivanti dalla caseina offrono un potenziale approccio dietetico alla gestione della pressione sanguigna.
Le β-casomorfine interagiscono con i recettori degli oppioidi, con conseguenti lievi effetti analgesici e calmanti. Questi effetti possono essere utili per la gestione dello stress, mentre la loro capacità di modulare le risposte immunitarie e di esercitare effetti antinfiammatori potrebbe svolgere un ruolo nella gestione delle malattie immuno-correlate.
Alcuni dei più noti peptidi sono descritti nella Tabella 1. L’ampia gamma di effetti sottolinea l’importanza dei peptidi derivanti dalla digestione della caseina nello sviluppo di alimenti funzionali mirati al benessere mentale e al supporto immunitario.
Attività antibatteriche dei peptidi derivanti dalla caseina
Mostrano proprietà antimicrobiche ad ampio spettro. Sono disponibili diversi database online che catalogano i peptidi derivati dal latte e le relative attività biologiche, con particolare attenzione al potenziale antimicrobico, rendendo la caseina un candidato eccellente per la somministrazione di molecole bioattive, tra cui farmaci, integratori alimentari e ingredienti alimentari funzionali.
Alimenti Funzionali
Nelle formulazioni di alimenti funzionali, l’integrazione di peptidi della caseina migliora la salute gastrointestinale, riduce l’infiammazione e potenzia la risposta immunitaria. Inoltre, il processo di fermentazione nei prodotti lattiero-caseari può rilasciare questi peptidi, migliorandone la bioattività e i benefici per la salute, tanto da portare ad una ridefinizione di alcuni alimenti tradizionali per strategie di marketing innovative.
Possono essere incorporati in una gamma di alimenti funzionali, tra cui bevande arricchite di proteine, prodotti di nutrizione sportiva e formule per neonati. Ad esempio, i peptidi bioattivi con proprietà antiossidanti, come le casomorfine e i peptidi derivati dalla lattoferricina, vengono integrati nelle bevande fortificate a base di latte e nelle barrette energetiche.
Esempi di formulazioni commerciali:
Nelle formulazioni di alimenti funzionali, l’integrazione di peptidi della caseina migliora la salute gastrointestinale, riduce l’infiammazione e potenzia la risposta immunitaria. Inoltre, il processo di fermentazione nei prodotti lattiero-caseari può rilasciare questi peptidi, migliorandone la bioattività e i benefici per la salute, tanto da portare ad una ridefinizione di alcuni alimenti tradizionali per strategie di marketing innovative.
Possono essere incorporati in una gamma di alimenti funzionali, tra cui bevande arricchite di proteine, prodotti di nutrizione sportiva e formule per neonati. Ad esempio, i peptidi bioattivi con proprietà antiossidanti, come le casomorfine e i peptidi derivati dalla lattoferricina, vengono integrati nelle bevande fortificate a base di latte e nelle barrette energetiche.
L’uso più comune sono i prodotti lattiero-caseari fermentati come yogurt, kefir e formaggio, in cui gli enzimi proteolitici dei batteri lattici generano i peptidi bioattivi della caseina. Diversi studi ne hanno confermato la loro presenza nei prodotti lattiero-caseari e nei prodotti lattiero-caseari trasformati come formaggi e latte fermentato.
Applicazioni farmacologiche
I progressi tecnologici nei sistemi di nano-rilascio, come liposomi, nanofibre elettrofilate e nanoparticelle polimeriche hanno migliorato la protezione dei peptidi dalla degradazione e ne hanno facilitato il rilascio controllato in formulazioni farmaceutiche e cosmetiche.
Esistono attualmente diverse applicazioni farmaceutiche per i peptidi derivati dalla caseina che mostrano promettenti effetti terapeutici nella gestione di ipertensione, diabete e disturbi della coagulazione. Ad esempio, in metodi di rilascio innovativi come gli idrogel a base di caseina, sviluppati per la somministrazione e il rilascio prolungato di biomolecole.
Numerosi studi, sia in medicina umana che veterinaria, mostrano come i peptidi derivanti dalla caseina offrono alternative promettenti agli antibiotici tradizionali, in particolare nell’affrontare la resistenza antimicrobica nel bestiame e nei batteri resistenti agli antimicrobici.
La kappacina, ad esempio, ha mostrato una significativa attività antibatterica. Una combinazione di kappacina e Zn2+ sopprime per periodi prolungati la crescita in vitro di batteri cariogeni orali, inclusa la formazione di biofilm. Studi condotti su volontari umani hanno confermato che una soluzione collutorio contenente una formulazione di glicomacropeptide (GMP)/kappacina (1,33 mM) e zinco (rapporto 1:15) ha un’efficacia comparabile ai collutori a base di clorexidina (0,05%) contro la placca dentale. Questa combinazione ha portato alla commercializzazione di un nuovo prodotto per il trattamento delle patologie orali. Questi risultati supportano il potenziale dei peptidi da caseina come alternative agli antibiotici, in particolare nella medicina veterinaria, dove la resistenza agli antibiotici convenzionali continua a rappresentare una sfida significativa.
È stata dimostrata una attività ansiolitica in un idrolizzato triptico di αs1-caseina bovina. L’iniezione di 3 mg/kg di questo idrolizzato ha ridotto significativamente i sintomi epilettici causati dal pentilentetrazolo nei ratti. 1
Caseina e tumori.
È opinione diffusa che la caseina stimoli la proliferazione delle cellule tumorali.
Uno dei libri divulgativi che maggiormente colpevolizza la caseina di causare tumori è “The China Study” di TC Campbell. Va messo, però, in evidenza come le conclusioni riportate nel libro differiscano da quanto pubblicato dallo stesso autore su riviste scientifiche, con referee, su articoli per altro citati nel libro.
Per esempio, nel libro, TC Campbell cita un suo articolo, pubblicato nel 1972 2, che riporta studi fatti da ricercatori indiani che hanno esposto ad aflatossina, agente cancerogeno, topi nutriti con dieta a basso (5%) o alto (20%) contenuto di caseina. Nell’articolo pubblicato nel 1968, i ricercatori indiani riportavano che l’aflatossina produce tumori epatici in ratti quando questi sono nutriti con diete ricche di caseina 3, ma in un loro precedente articolo dimostravano come diete povere di caseina rendessero più tossica l’aflatossina.
In questi studi, la durata dell’esperimento è di 2 anni e la somministrazione di aflatossina 4 è stata interrotta a 6 mesi, in quanto metà degli animali alimentati con dieta ipoproteica (5%) erano deceduti, mostrando i tipici sintomi dell’avvelenamento da aflatossina: necrosi epatica, proliferazione tissutale del dotto biliare, fegato grasso.
L'Influenza della Caseina sulla Salute dei Ratti:
Dieta Proteica e Tossicità dell'Aflatossina
Invece, a 6 mesi, tutti gli animali riceventi un 20% di caseina erano vivi. Per il rimanente tempo dei 2 anni, questi ratti (20% caseina) continuarono ad essere vivi, ma molti di loro svilupparono tumori epatici, mentre nessuno dei topi con il 5% di caseina, sopravvissuti, sviluppò tumori epatici. Per spiegare i risultati ottenuti, Campbell a pagina 51 del suo libro ipotizza che una dieta ipoproteica rallenti la capacità enzimatica di trasformare l’aflatossina in un composto tossico (bioattivazione dell’aflatossina), ma la prima frase di questo suo articolo scientifico, pubblicato su Journal of Nutrition,” recita: “A deficiency of dietary protein was shown to increase the toxicity of aflatoxin for rats” (traduzione: una carenza di proteine nella dieta aumenta la tossicità dell’aflatossina nei topi). Infatti, in un altro studio, pubblicato nel 1980, e citato nel libro 5, Campbell conferma quanto riportato dai ricercatori indiani sull’aumento della tossicità dell’aflatossina prodotta da diete ipoproteiche: in questo studio Campbell e Mainigi somministrano aflatossina a ratti in dieta iper- o ipo-proteica, ma, mentre in quelli in dieta iperproteica vengono somministrati 5 ppm di aflatossina, solo 2.5 ppm sono somministrati a quelli in dieta ipoproteica, in quanto “5 ppm was found to be lethal for this dietary group” (traduzione: 5 ppm furono trovati essere letali per i topi del gruppo a bassa caseina nella dieta).
Comunque, le diete ipoproteiche non aumentano solo la suscettibilità dell’aflatossina, come lo stesso Campbell riporta nell’introduzione del suo articolo del 1978 6, che recita:
“The toxicities of several pesticides have been shown to be markedly increased (2), such as that of captan which is increased 2,100 times by protein deficiency (3).” (traduzione: È stato dimostrato che la tossicità di diversi pesticidi aumenta notevolmente (2), come quella del captano (funghicida) che aumenta di 2.100 volte in caso di carenza proteica)
In questo lavoro Campbell cita:
2. Boyd, E. M. & Krupa, V. (1970) Protein deficient diet and diuron toxicity. J. Agr. Fd. Chem. 18, 104-107.
3. Krijnen, C. J. & Boyd, E. M. (1971) The influence of diets containing from 0 to 81 percent of protein on tolerated doses of pesticides. Comp. Gen. Pharmacol. 2, 373-376.
Se le proteine sono in grado di esplicare una profonda azione protettiva contro l’effetto tossico dell’aflatossina, è possibile anche che siano in grado di proteggere contro la carcinogenesi? L’idea di Campbell scienziato è: le diete ad alto contenuto
proteico promuovono la crescita delle lesioni precancerose, ma solo dopo che si sono formate, mentre queste diete hanno una azione protettiva prima che si formino.
Riesce a dimostrarlo in uno splendido studio, pubblicato nel 1983 8, In questo studio Campbell alimenta i ratti con diete 5% o 20% sia nel periodo di esposizione all’aflatossina, quando le lesioni pre-cancerose possono iniziare a formarsi, sia per le successive 12 settimane dopo, quando le lesioni, se si sono preformate, possono svilupparsi.
Se le proteine sono in grado di esplicare una profonda azione protettiva contro l’effetto tossico dell’aflatossina, è possibile anche che siano in grado di proteggere contro la carcinogenesi? L’idea di Campbell scienziato è: le diete ad alto contenuto
proteico promuovono la crescita delle lesioni precancerose, ma solo dopo che si sono formate, mentre queste diete hanno una azione protettiva prima che si formino.
Riesce a dimostrarlo in uno splendido studio, pubblicato nel 1983 8, In questo studio Campbell alimenta i ratti con diete 5% o 20% sia nel periodo di esposizione all’aflatossina, quando le lesioni pre-cancerose possono iniziare a formarsi, sia per le successive 12 settimane dopo, quando le lesioni, se si sono preformate, possono svilupparsi.
Abbiamo, così, 4 gruppi di ratti, uno alimentato sempre con 5%, uno sempre con 20%, sia durante l’esposizione ad agente cancerogeno sia nel periodo successivo. Uno in dieta con il 5% di caseina durante l’esposizione e in dieta con 20% durante lo sviluppo, uno con 20% di caseina durante l’esposizione e il 5% durante lo sviluppo.
I ratti per cui la dose di caseina non è variata tra le 2 finestre temporali, mostrano una maggiore quantità di lesioni pre-cancerose nel gruppo in dieta con il 20% caseina, rispetto al gruppo in dieta al 5%. C’è invece una grande differenza tra il gruppo che è passato da dieta al 5% al 20% rispetto al gruppo che è passato dal 20% al 5%.
Caseina: Protettiva o Proliferativa? Studi Contraddittori
e la Necessità di Comprendere il Ruolo dei Peptidi Digestivi
Questi risultati mostrano in modo inequivocabile come la caseina svolga un’azione protettiva contro la formazione delle lesioni pre-cancerose, durante l’esposizione, mentre la fa proliferare una volta che si sono formate.
Il percorso degli studi del giovane Campbell è logico, consequenziale. Attraverso studi sperimentali molto ben progettati e eseguiti, riesce a ottenere solidi risultati. Nel 2016, a Abano Terme, gli ho mostrato i suoi risultati e gli ho domandato perché avesse cambiato idea. Non seppe rispondermi, ma la domanda che avrei voluto porgli era cosa l’avesse indotto a stravolgere nel libro i suoi stessi risultati frutto di una brillante intelligenza, logica e capacità a progettare studi sperimentali.
Nonostante gli studi di Campbell, che, se correttamente valutati, sono difficilmente contestabili, ancora oggi, ci sono studi che mostrano risultati differenti.
Studi come: Park, Sung-Woo, et al. “A milk protein, casein, as a proliferation promoting factor in prostate cancer cells.” The world journal of men’s health 32.2 (2014): 76-82. riportano che α-caseina e caseina stimolano la proliferazione delle cellule del cancro alla prostata, ma non quello alle cellule del cancro al polmone, allo stomaco e al seno. In questi studi, cellule in coltura sono state esposte alla caseina.
Invece, studi come: Romero-Trejo, D., Aguiñiga-Sanchez, I., Ledesma-Martínez, E. et al. Anti-cancer potential of casein and its derivatives: novel strategies for cancer treatment. Med Oncol 41, 200 (2024). riportano che le caseine e i suoi derivati hanno mostrato effetti antitumorali e citotossici sulle cellule di vari tipi di tumore senza causare danni alle cellule normali. Non solo, lo studio delle caseine e dei loro peptidi derivati, hanno fornito una comprensione completa del meccanismo molecolare d’azione nella terapia del cancro.
Per poter districarsi tra risultati contrastanti sul loro ruolo, occorre comprendere il ruolo del sistema digerente che risulta capace, non solo di distruggere una molecola potenzialmente pericolosa, la caseina, ma ottenere da essa molecole bioattive molto utili, i peptidi derivanti dalla sua digestione.
Se ho interesse a demonizzarla, la metterò direttamente a contatto con cellule in cultura, ottenendo così risultati opposti da quelli ottenibili mettendo i peptidi derivanti dalla sua digestione.
Già Ippocrate, nel 400 a.C., sosteneva che ci sono solo 2 cose: Scienza e opinioni. La prima genera conoscenza, la seconda ignoranza. A noi la scelta di cosa seguire.
1 Laurent Miclo, Emmanuel Perrin, Alain Driou, Vassilios Papadopoulos, Noureddine Boujrad, et al.. Characterization of α‐casozepine, a tryptic peptide from bovine α s1 ‐casein with benzodiazepine‐like activity. FASEB Journal, 2001, 15 (10), pp.1780-1782.
2 Mgbodile MU, Campbell TC. Effect of protein deprivation of male weanling rats on the kinetics of hepatic microsomal enzyme activity. J Nutr. 1972 Jan;102(1):53-60.
3 Madhavan TV, Gopalan C. The effect of dietary protein on carcinogenesis of aflatoxin. Arch Pathol. 1968 Feb;85(2):133-7
4 Madhavan tv, gopalan c. effect of dietary protein on aflatoxin liver injury in weanling rats. Arch Pathol. 1965 Aug;80:123-6.
5 Mainigi KD, Campbell TC. Subcellular distribution and covalent binding of aflatoxins as functions of dietary manipulation. J Toxicol Environ Health. 1980 May;6(3):659-71.
6 Nerurkar LS, Hayes JR, Campbell TC. The reconstitution of hepatic microsomal mixed function oxidase activity with fractions derived from weanling rats fed different levels of protein. J Nutr. 1978 Apr;108(4):678-86.
7 Campbell TC, Hayes JR. The effect of quantity and quality of dietary protein on drug metabolism. Fed Proc. 1976 Nov;35(13):2470-4.
8 Appleton BS, Campbell TC. Effect of high and low dietary protein on the dosing and postdosing periods ofaflatoxin B1-induced hepatic preneoplastic lesion development in the rat. Cancer Res. 1983 May;43(5):2150-4.
