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Clorofilla: cos’è, a cosa serve, proprietà, benefici e fonti alimentari

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La clorofilla è un pigmento di colore verde presente nelle piante, nelle alghe e in alcuni batteri fotosintetici.

La sua funzione principale è quella di assorbire la luce solare che serve a produrre l’energia necessaria all’organismo vegetale per lo svolgimento delle proprie funzioni vitali, mediante un processo complesso che prende il nome di fotosintesi clorofilliana.

Inoltre, la clorofilla viene impiegata come colorante nell’industria farmaceutica e alimentare. Infatti, è possibile estrarre la clorofilla dagli alimenti vegetali per ottenerne un colorante alimentare verde. Viene utilizzato per prodotti da forno o, più spesso, nell’industria della confetteria (caramelle, chewing gum, o altro).

Tra le molteplici funzioni, ha un elevato potere antiossidante, poiché è in grado di ridurre l’effetto tossico di molecole cancerogene assunte con una dieta sbilanciata o dall’ambiente (smog, fumo di sigaretta, inquinanti atmosferici).

Quindi, ha un ruolo preventivo nello sviluppo di cancro, soprattutto per le tipologie di tumore che colpiscono il tratto gastrointestinale. Inoltre, trova impiego nel rafforzare il sistema immunitario, favorire la guarigione delle ferite, contrastare la ritenzione idrica e alleviare i sintomi gastrointestinali, nonché risulta benefica per regolare il ciclo mestruale.

Clorofilla: che cos’è?

La clorofilla viene dal greco χλωρός, chloros = verde e φύλλον, phyllon = foglia.

E’ un pigmento di colore verde, isolato per la prima volta nel 1817 da Joseph Bienaimé Caventou e Pierre-Joseph Pelletier. La sua funzione principale è quella di assorbire la luce nelle lunghezze d’onda del visibile e trasformarla in energia vitale per cellule vegetali, o batteriche, attraverso il processo della fotosintesi clorofilliana.

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La luce, assorbita nelle lunghezze d’onda del blu-rosso, viene riemessa nel verde, e questo conferisce il tipico colore delle foglie in piena attività fotosintetica.

Tuttavia, non è un composto molto stabile e l’esposizione alla forte luce solare causa il suo decadimento. Quando ciò accade, in autunno, le foglie assumono i tipici colori rosso-arancio, per la presenza di altri pigmenti, i carotenoidi e gli antociani.

Dove si trova

La clorofilla si trova all’interno delle membrane dei cloroplasti di cellule vegetali, alghe, o cianobatteri, ossia batteri in grado di produrre energia mediante fotosintesi clorofilliana.

I cloroplasti sono organuli lenticolari formati da due membrane lipidiche (interna ed esterna), che racchiudono uno spazio detto stroma. All’interno dello stroma si articola un complesso sistema di membrane interconnesse, costituito da tilacoidi, lamelle e grana, che costituiscono la fabbrica energetica vera e propria della cellula vegetale (o batterica).

È proprio all’interno dei tilacoidi che è contenuta la clorofilla, il motore che permette la conversione della luce in energia.

Struttura molecolare

La clorofilla ha una struttura molecolare molto simile all’emoglobina.

Infatti, entrambe le molecole sono caratterizzate da una struttura base costituita da 4 anelli pirrolici (anello tetrapirrolico), chiamata porfirina. La differenza tra le due molecole sta nell’atomo centrale che stabilizza l’anello pirrolico: la clorofilla presenta un atomo di magnesio al centro dell’anello, mentre l’emoglobina un atomo di ferro.

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Tipologia di clorofilla

Esistono diversi tipi di clorofilla, distinti a seconda della natura delle catene laterali. Le differenze strutturali determinano, per ogni tipo di molecola, variazioni nell’efficacia di assorbimento della luce a diverse lunghezze d’onda. Avere una varietà di pigmenti strutturalmente differenti, in grado di assorbire la luce a diverse lunghezze d’onda è vantaggioso per l’organismo vegetale, perché permette di recepire l’energia dalla luce solare in tutte le regioni dello spettro visibile (Figura 1).

Le tipologie di clorofilla più diffuse nel mondo vegetale sono principalmente due:

  • A (Figura 2), clorofilla, capace di assorbire soprattutto la luce blu-violetta e rossa, con un picco di assorbimento a circa 660 nm
  • B (Figura 3), clorofilla in grado di assorbire soprattutto la luce blu ed arancione, con un picco di assorbimento a circa 450 nm.

Fotosintesi clorofilliana: energia per le piante

Le piante sono organismi autotrofi, ossia in grado di produrre da soli l’energia necessaria alla loro crescita. Perché questo sia possibile, infatti, sono dotati di particolari organuli cellulari: i cloroplasti, i quali contengono pigmenti fotosintetici (tra cui le varie tipologie di clorofilla) adibiti alla sintesi di energia per la pianta.

Oltre alle clorofille esistono molti altri tipi di pigmenti fotosintetici, tra cui antociani e carotenoidi (caroteni e xantofille). Ciascuna tipologia assorbe più efficacemente ad una specifica lunghezza d’onda, in modo da permettere alla pianta di riuscire a catturare la luce ad ogni intensità (Figura 4).

Spettro di assorbimento dei pigmenti vegetali

Le clorofille sono i pigmenti maggiormente responsabili della fotosintesi. Infatti, catturano l’energia della luce visibile e la utilizzano per sintetizzare carboidrati semplici a partire da sostanze inorganiche, mediante una catena di reazioni di ossido-riduzione che prende il nome di fotosintesi clorofilliana.

La fotosintesi clorofilliana si riassume in due fasi:

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  • fase luminosa, luce dipendente, che porta alla produzione di ossigeno ed energia
  • fase oscura – luce indipendente, che genera glucosio, utilizzando anidride carbonica.

La clorofilla, all’interno dei cloroplasti, si trova legata a proteine con le quali forma grossi complessi molecolari, i fotosistemi, che sono il centro delle reazioni chimiche per la produzione di energia.

Nella fase luminosa, quando la luce colpisce un fotosistema, si verifica un passaggio di energia sotto forma di elettroni, che eccitano la molecola di clorofilla contenuta nel fotosistema ed innescano una serie di reazioni di ossido-riduzione che portano la cellula a produrre energia.

Invece, nella fase oscura, l’energia prodotta nella fase luminosa viene utilizzata per dare origine a glucosio, utilizzando anidride carbonica.

Proprietà e benefici della clorofilla

La clorofilla è stata a lungo studiata in ambito medico e terapeutico per la sua attività antinfiammatoria e la sua capacità di accelerare la rimarginazione delle ferite.

Più recentemente hanno scoperto la sua attività chemio-protettiva verso i radicali liberi dell’ossigeno e gli agenti cancerogeni alimentari ed ambientali. Infatti, la clorofilla è un forte antiossidante, che esercita la sua azione contro numerose sostanze tossiche e mutagene, come:

  • alcuni inalanti presenti nel fumo di tabacco (benzo(a)pirene, idrocarburi policiclici aromatici)
  • composti cancerogeni che si formano a seguito della cottura eccessiva degli alimenti, in particolare della carne (ammine eterocicliche)
  • micotossine genotossiche alimentari (aflatossina B1).

Quindi, limitando l’assorbimento di diverse tossine e cancerogeni provenienti dall’alimentazione, la clorofilla riduce il rischio di tumori, soprattutto dieta-dipendenti, come quelli a colon e fegato.

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Inoltre, recenti studi attribuiscono alla clorofilla un effetto anti-obesità e un ruolo rilevante nell’alleviare i sintomi della sindrome metabolica, in quanto:

  • contribuisce in maniera diretta alla riduzione dell’accumulo di peso
  • migliora la tolleranza al glucosio
  • favorisce l’equilibrio del microbiota intestinale (l’insieme dei microrganismi benefici all’interno del nostro sistema digerente)
  • riduce l’infiammazione intestinale.

La clorofilla è un valido aiuto anche per contrastare la ritenzione idrica, sgonfiare l’intestino, rafforzare il sistema immunitario e regolarizzare il ciclo mestruale.  

Tuttavia, attualmente, non ci sono evidenze di benefici dovuti al consumo di clorofilla per l’attività fisica e gli sport di resistenza (endurance), come ad esempio ciclismo, corsa e nuoto.

Clorofilla: principali utilizzi alimentari

Oltre ad essere contenuta in molte tipologie di verdure, è ampiamente utilizzata in cucina sotto forma di colorante alimentare verde (E 140), che viene adoperato nella produzione di prodotti da forno o di confetteria. Inoltre, per i suoi numerosi benefici per la salute, la clorofilla viene commercializzata sotto forma di integratore alimentare.

Clorofilla e Clorofillina: coloranti alimentari (E140)

Nell’industria alimentare la clorofilla si ritrova tra i coloranti alimentari, con la sigla E 140.

Questa molecola è insolubile in acqua, ma solubile nei grassi e viene impiegata per la preparazione di numerosi alimenti a cui si vuole attribuire la colorazione verde, tra cui:

  • pasta all’uovo
  • caramelle
  • chewing gum alla menta.

Assieme alla clorofilla, nell’industria alimentare viene utilizzato un suo derivato sintetico, la clorofillina, registrato con la sigla E 141.

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La clorofillina differisce dalla clorofilla per la sostituzione dell’atomo di magnesio al centro della struttura molecolare, con un atomo di rame.

Questa modifica rende la clorofillina un colorante solubile in acqua, a differenza del pigmento naturale.

Estrazione da preparare a casa

La clorofilla è un colorante naturale abbondantemente presente nelle verdure a foglia larga e quindi, facilmente reperibile.

Di seguito, uno dei tanti metodi per estrarre facilmente a casa la clorofilla, da utilizzare come colorante verde nelle preparazioni in cucina.

Ingredienti:

  • 500 g di spinaci o verdure a foglia verde
  • 10 cubetti di ghiaccio.

Materiali: estrattore, colino, garze.

Preparazione

Lavare bene gli spinaci o la verdura scelta ed inserire le foglie nella centrifuga, a crudo. Da questo primo procedimento si ottiene un estratto verde brillante, che deve essere portato ad ebollizione e mantenuto a temperatura qualche decina di minuti, fino a completa asciugatura. 

Dopodiché, togliere dal fuoco l’estratto e scolarlo mediante l’utilizzo del colino, precedentemente rivestito con le garze. Ricoprire con il ghiaccio il panetto verde ottenuto e lasciare scolare fino a completo scioglimento del ghiaccio. La clorofilla, alla fine del procedimento, rimane trattenuta dalle garze: si otterranno tre cucchiai di prodotto.

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Una volta raffreddata, può essere utilizzata in cucina per le preparazioni più svariate, o conservata in frigo per alcuni giorni. Per prolungare i tempi di conservazione si suggeriscono l’aggiunta di un filo d’olio EVO, o il congelamento.

Usi in cucina

L’utilizzo della clorofilla come colorante naturale è in grado di rendere verde qualsiasi tipo di impasto:

  • pasta frasca, o all’uovo (per la preparazione di lasagne o fettuccine verdi, tipiche dell’Emilia-Romagna)
  • pane
  • piadine
  • crepes.

Basta aggiungere nella preparazione dell’impasto (1 cucchiaio circa di clorofilla ogni 200 gr di farina).

Invece, molti chef stellati suggeriscono l’impiego della clorofilla per la decorazione di piatti gourmet, ad esempio, da utilizzare come base su cui poggiare un delizioso trancio di pesce, o fetta di carne. Infine, per godere a pieno delle proprietà benefiche della clorofilla, è possibile aggiungerla alla frutta nella preparazione di nutrienti centrifugati o frullati

Integratori

Il consumo di clorofilla apporta numerosi benefici, pertanto ne sono state studiate numerose formulazioni di integratori alimentari. Molti studi ritengono che l’assorbimento intestinale di questa molecola possa essere ridotto dalla sua scarsa solubilità in acqua. Per questa ragione negli integratori si ritrova più spesso il suo derivato sintetico: la clorofillina, solubile in acqua.

Tuttavia, non ci sono, ad oggi, dosi di assunzione giornaliera raccomandate (ADI), né valori limite di assunzione per la clorofilla.

Cibi ricchi di clorofilla

Tra le principali fonti alimentari di clorofilla si trovano le verdure a foglia larga, come spinaci, bieta, lattuga, rucola, cicoria e cime di rapa. Ma buone quantità di tale pigmento sono contenute anche in broccoli, cavolo nero e cavolo toscano, cavoletti di Bruxelles, piselli, asparagi verdi, peperoni verdi e cetrioli. Anche altri alimenti contengono elevate dosi di clorofilla, tra questi:

  • alga spirulina
  • moringa
  • tarassacco
  • olio d’oliva
  • prezzemolo.

Il prezzemolo risulta l’alimento con maggiore concentrazione di clorofilla, sebbene le dosi di normale utilizzo (qualche grammo per il soffritto, o ad uso ornamentale) non gli rendono giustizia. Inoltre, non è raccomandato un consumo eccessivo di prezzemolo in stato di gravidanza.

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Infatti, è più facile fare il pieno di clorofilla con una porzione di spinaci.

Clorofilla: controindicazioni

Non ci sono studi clinici che stabiliscono effetti nocivi per la salute con un normale consumo di clorofilla. Ciò significa che è possibile mangiare in abbondanza verdure a foglia larga e gli altri alimenti contenenti clorofilla sopra riportati.

Invece, per quanto riguarda gli integratori, è meglio consultare il proprio medico prima di assumerli, soprattutto se ci si trova in stato interessante o in allattamento.

Fonti

  1. Li, Y., Cui, Y., Hu, X., Liao, X. e Zhang, Y. (2019). Chlorophyll Supplementation in Early Life Prevents Diet‐Induced Obesity and Modulates Gut Microbiota in Mice. Molecular nutrition & food research, 63(21).
  2. Li, Y., Cui, Y., Lu, F., Wang, X., Liao, X., Hu, X. e Zhang, Y. (2019). Beneficial effects of a chlorophyll-rich spinach extract supplementation on prevention of obesity and modulation of gut microbiota in high-fat diet-fed mice. Journal of Functional Foods, 60.
  3. Sturm, B., Esper, A., Massantini, R., Moscetti, R., Bantle, M., Claussen, I. C., Shrestha, L., et al. (2018). Processing and Quality Guidelines for Organic Food Processing/Verarbeitungs-und Qualitätsleitfaden für biologische Lebensmittel/Linee guida per la lavorazione e la qualità visto che trasformazione di alimenti biologici.
  4. Nürnberg, D. J., Morton, J., Santabarbara, S., Telfer, A., Joliot, P., Antonaru, L. A., Fantuzzi, A., et al. (2018). Photochemistry beyond the red limit in chlorophyll f–containing photosystems. Science, 360(6394), 1210-1213.
  5. Kuai, B., Chen, J., Hörtensteiner, S., et al. (2018). The biochemistry and molecular biology of chlorophyll breakdown. Journal of Experimental Botany, 69(4), 751-767.
  6. Kalaji, H. M., Schansker, G., Brestic, M., Bussotti, F., Calatayud, A., Ferroni, L., Losciale, P., et al. (2017). Frequently asked questions about chlorophyll fluorescence, the sequel. Photosynthesis Research, 132(1), 13-66.
  7. Ranieri, A., Sgherri, C., et al. (2016). Clorofilla, pura energia naturale.
  8. Pokorny, J., Kalinova, L., & Dysseler, P. (1995). Determination of chlorophyll pigments in crude vegetable oils: Results of a collaborative study and the standardized method (Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 67(10), 1781-1787.

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Jessica Dovicchi

Consulente scientifica nel campo delle scienze della nutrizione, con competenze biologiche. Appassionata di ricerca e nuove scoperte, si occupa di biologia, nutrizione, alimentazione e salute.

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