GSE, reloaded

“Tiro su” un vecchio post sull’estratto di semi di pompelmo (GSE) per segnalare un nuovo lavoro che conferma quanto scritto in quell’occasione. Ovvero, stringendo e tralasciando il dilemma metafisico sulla naturalità o meno del prodotto in questione, che la posizione più giustificata rispetto al GSE sarebbe questa: “se il prodotto non è adulterato, non funziona, se funziona, è adulterato”.

A conferma dei gravi dubbi sull’efficacia del prodotto, ricevo dal Prof. Rosato e con piacere riassumo una ricerca non pubblicata, parte della tesi di laurea in “Chimica e tecnologie farmaceutiche” presso l’Università di Bari, laureanda Gemma Sblendorio, relatori i Prof. Rosato e Vitali.

Nella tesi, dopo una sezione di ricerca bibliografica e di descrizione generale dell’ambito di discussione, l’autrice passa a descrivere i prodotti commerciali selezionati per essere testati, e le metodiche di testaggio stesse.

I prodotti commerciali testati sono stati i seguenti:

  1. Olio essenziale di Pompelmo (A)
  2. Capsule (B), polvere (E), compresse (L) e tavolette intime anticandida (H) contenenti estratto secco di GSE
  3. Sciroppo a base di GSE (F)
  4. Estratti glicerinati di GSE (C, D, G)

Le metodiche utilizzate sono state tre, per adattarsi alle diverse forme galeniche:

  1. Agar diluizione (A-G, H, L)
  2. Agar diffusione (A-D, F, G)
  3. Microdiluizione (A, B, F, G)

I microorganismi testati sono stati:

  • Gram positivi: Bacillus subctilis, B. cereus, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis.
  • Gram negativi: E. coli, Acinetobacter baumanni, Pseudomonas aeruginosa,
    Serratia marcescens, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica
  • Funghi: Candida albicans, C. glabrata, C. guillermondi, C. krusei, C. tropicalis

Dopo una discussione delle problematiche concernenti la solubilizzazione dei vari prodotti, e i problemi legati alla presenza di eccipienti o di altri estratti con attività antimicrobica non nulla, uno specchietto presenta i risultati in forma aggregata.

PRODOTTO

Metodo ADF

Metodo ADM

Metodo MICT

Olio Essenziale           A

ATTIVO

NON ATTIVO

ATTIVO

Capsule                        B

NON ATTIVO

ATTIVO

NON ATTIVO

Estratto Glicerolico   C

NON ATTIVO

NON ATTIVO

NON ESEGUIBILE

Estratto Glicerolico   D

NON ATTIVO

NON ATTIVO

NON ESEGUIBILE

Estratto Secco             E

NON ESEGUIBILE

NON ATTIVO

NON ESEGUIBILE

Sciroppo                       F

ATTIVO

NON ATTIVO

ATTIVO

Estratto Glicerolico   G

ATTIVO

NON ATTIVO

NON ATTIVO

Tavolette intime        H

NON ESEGUIBILE

ATTIVO

NON ESEGUIBILE

Compresse                   L

NON ESEGUIBILE

ATTIVO

NON ESEGUIBILE

Legenda

MICT (Minimum Inhibitory Concentration Test)

ADM (Agar Dilution Method)

ADF (Agar Diffusion Filtration)

E le conclusioni sono:

Al termine della mia ricerca (…) dai risultati ottenuti possiamo concludere che dei nove prodotti testati solo due di essi, l’olio essenziale (prodotto A) e lo sciroppo (prodotto F), presentano una inequivocabile attività antimicrobica, certa per il primo, presunta per il secondo.  Mentre per l’olio essenziale esiste una valida bibliografia scientifica che avvalora i dati ottenuti, per lo sciroppo, vista la sua considerevole efficacia sia contro Batteri Gram positivi sia contro Batteri Gram negativi, si può lecitamente dubitare sulla sua validità terapeutica. Tali perplessità trovano riscontro nella presenza del Potassio Sorbato, normalmente utilizzato come conservante, ma potenzialmente citotossico e quindi microbicida. I prodotti B,H,L, forme farmaceutiche solide, sono caratterizzati invece da una parziale attività antimicrobica, probabile conseguenza della varietà di estratti di piante officinali che contengono, come descritto da confezione. Attività ancora più marginale è stata rilevata per il prodotto G, estratto glicerinato contenente oltre al glicerolo (conservante, con potere battericida) anche lo xilitolo (potenzialmente microbicida). Totalmente inattivi risultano, invece, i prodotti E (polvere galenica), C, D (estratti glicerinati). (…) Risulta quanto mai evidente l’ambiguità della efficacia dei prodotti a base di Grapefruit seed extract, e la conseguente sopravvalutazione del loro potere antimicrobico. Doveroso e necessario è l’invito ai fruitori di tali prodotti a documentarsi, supportati dal consiglio del proprio medico, sull’utilizzo dei prodotti “NATURALI” pubblicizzati da un marketing di rete sempre più tenace e spregiudicato, che specula spesso sulla buona fede del consumatore, ed alle Autorità preposte affinché colmino quella carenza legislativa che caratterizza tali settori a tutela e garanzia della salute e sicurezza dei cittadini.

Ringrazio l’autrice della tesi ed i relatori per la segnalazione e per la possibilità di pubblicare stralci della tesi.

GSE

Nonostante al momento sia uscito un po’ dalla luce dei riflettori, il caso del cosiddetto Grapefruit Seed Extract (d’ora in poi GSE) è mi pare paradigmatico di un certo mercato del “naturale”.

Il GSE è brevettato negli USA (un brevetto come Citridal ed uno come ParaMycrocidin) come conservante e antibiotico ad ampio spettro, attivo su 900 differenti microorganismi (vedi ad es. Ionescu et al 1990), ed approvato dal Personal Care Products Council e FDA.

Il GSE viene proposto nel mercato erboristico/salutistico come conservante “naturale” ed anche come “antibiotico naturale” e quindi proposto anche per l’assunzione orale, per combattere problemi infettivi (come la candida, il mal di gola, le micosi cutanee, l’acne, infezioni gastroenteriche, parassitosi intestinali ecc.) (vedi Sachs 1997; Sharamon, Baginski 1997). I dati a disposizione indicherebbero infatti una efficacia locale su vari ceppi di batteri G+ (Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Enterococcus), G- (Enterobacter sp. e Escherichia coli), lieviti e muffe (Candida, Geotrichum, Aspergillus e Penicillium sp(9), ed internamente su Candida sp., Geotrichum sp. ed Escherichia coli emolitico. Sembra abbattere le infezioni di salmonella sulla pelle di pollo ed è stato investigato per attività anti penicillinum nella conservazione dei vegetali ma sembra inefficace nell’abbattere muffe aflatossigene.

Sakamoto et al. (1996) sono stati i primi ad analizzare GSE commerciali. Fino a quel momento infatti gli studi in vitro si erano concentrati sul tipo ed il meccanismo di attività antimicrobica. In questo studio gli autori hanno comparato la compostizione chimica di un GSE commerciale ed di uno “fatto in casa” con estrazione etanolica, mediante HPLC e LC/MS. Il cromatogramma HPLC del GSE commerciale si è rivelato alquanto differente da quello dell’estratto preparato in laboratorio. Sono stati identificati tre picchi anomali, due dei quali sono stati ascritti al metil-p-idrossibenzoato e al 2,4,4′-tricloro-2′-idrossidifeniletere (triclosano). La presenza del triclosano è stata confermata anche col metodo LC/MS.

I risultati di Sakamoto et al sono stati confermati tre anni più tardi da von Woedtke et al. (1999). Gli autori hanno analizzato sei tipi di GSE.

L’analisi voleva chiarire l’effetto degli estratti su vari batteri, ed il contenuto degli estratti stessi. Cinque degli estratti hanno mostrato una forte attività di inibizione della crescita dei seguenti patogeni: Bacillus subtilis, Micrococcus flavus, Staphylococcus aureus, Serratia marcescens, Escherichia coli, Proteus mirabilis, e Candida maltosa. L’analisi dei sei estratti ha rivelato che nei cinque estratti attivi era presente un conservante sintetico, il benzetonio cloruro, e che tre degli estratti (sempre sui cinque attivi) contenevano anche altri due conservanti: metil parabene e triclosano. Solo uno degli estratti commerciali non ha mostrato la presenza di conservanti, ma in questo, come nei vari estratti preparati in laboratorio come termine di paragone, non è stata rilevata alcuna attività antimicrobica.

Gli autori concludono che la potente e quasi universale attività antimicrobica attribuita al GSE è dovuta meramente alla presenza di conservanti di sintesi.

In risposta a queste accuse alcuni produttori hanno affermato che il loro estratto non contiene benzetonio cloruro bensì un composto quaternario simile al benzetonio cloruro, derivante dalla conversione dei polifenoli (glicosidi flavanonici) dei semi e della polpa di pompelmo.

Questa affermazione presuppone che i laboratori di analisi non siano stati in grado di distinguere tra questo composto quaternario ed il benzetonio, cosa che sembra difficile.

Proprio per rispondere a questa affermazione, Takeoka e collaboratori (2001) hanno utilizzato varie metodiche di analisi per indagare campioni liquidi ed in polvere di GSE commerciale. Le tecniche comprendevano HPLC, NMR mono e bidimensionale, analisi spettroscopica a raggi X degli elementi (Proton induced X-ray emission – PIXE) e SM ad ionizzazione ad elettrospray.

Il risultato delle analisi è conclusivo, nel senso che esse hanno incotrovertibilmente riscontrato nei campioni di GSE percentuali di benzetonio cloruro, più elevate nel GSE in polvere rispetto al GSE liquido. Gli autori aggiungono che la produzione di questo composto quaternario attraverso una ammoniazione dei flavonoidi è “poco probabile” (Takeoka et al 2001).

Uno studio da poco pubblicato sul Journal of the Food Hygienic Society of Japan conferma i forti dubbi che ho sempre espresso per il GSE. Lo studio ha analizzato i principali prodotto a base di GSE presenti sul mercato giapponese ed utilizzati come additivi alimentari (13 prodotti commercializzati da sei produttori), supplementi (5 prodotti da 4 produttori), cosmetici (16 prodotti da 10 produttori) e spray deodorizzanti (7 prodotti da 7 produttori). L’analisi è stata effettuata tramite NMR e LC/MS per identificare prodotti disinfettanti aggiunti, come il benzetonio cloruro (BZT) ed il benzalconio cloruro (BZK). Dalle analisi risulta che tra gli additivi alimentari 11 contenengono BZK (di cui 3 a % molto basse), 1 BZT e 1 nessuno dei due composti quat. Nei supplementi 3 prodotti contenevano BZT (di cui uno a % molto bassa) e due nessun composto quat. Nei cosmetici 15 prodotti contenevano BZT e 1 sia BZT che BZK. Negli spray tre prodotti contengono BZK (di cui 2 a % molto basse) e 4 BZT (di cui 2 a % basse)

Un’altro studio molto recente contribuisce ad una maggiore chiarezza: Cvetnic e Vladimir-Knezevic (2004) partono infatti con il dichiarato proposito di fare luce sull’efficacia degli estratti di pompelmo. Per fare questo, piuttosto che da uno studio comparativo come i precedenti, partono dall’analisi e valutazione di estratti fatti in laboratorio, testati su 20 ceppi batterici e 10 fungini. A differenza dello studio di von Woedtke et al. (1999), che non aveva mostrato alcuna efficacia degli estratti etanolici in laboratorio, gli autori mostrano che l’estratto è attivo su Gram +, poco o nulla su Gram -, poco attivo su lieviti. L’effetto più interessante è quello su Salmonella enteritidis, con una MIC di 2.06%, m/V, in tutti gli altri casi le MIC sono superiori, dal 4.13% al 16.50%. Anche se i risultati sono migliori di quelli che si poteva aspettare dallo studio di von Woedtke et al. (1999), essi sono ancora lontani da quelli vantati dai GSE commerciali. Gli autori concludono che l’attività antimicrobica dei GSE commerciali potrebbe non derivare solamente dai conservanti sintetici, ma che sono necessari ulteriori studi per poter supportare l’utilizzo medico del GSE.

Rimane comunque un problema: anche in questo lavoro, negli estratti fatti in casa, non sono stati rilevati composti quaternari come il benzetonio cloruro, contrariamente a quanto dichiarato dalla casa produttrice che vorrebbe che i composti identificati come conservanti da von Woedtke et al. (1999) e Sakamoto et al. (1996) null’altro fossero che composti quat naturalmente sviluppati nel processo di estrazione e non tossici.

Inoltre la letteratura recente ha chiarito in parte i meccanismi di azione del GSE: l’estratto agirebbe mediante la distruzione della membrana batterica ed il riversamento del citoplasma all’esterno in 15 minuti (Reagor et al 2002; Heggers et al 2002). Se il meccanismo è questo, allora vanno moderate di molto anche le dichiarazioni che il GSE sarebbe un antipatogeno selettivo che non danneggia la flora batterica. Il meccanismo di distruzione della membrana batterica non permette infatti alcuna distinzione tra batteri “amici” e “nemici”.

Questi dati impongono due serie di considerazioni: la prima riguarda l’aspetto al limite dell’ingannevole della proposta GSE, che approfitta della diffusa e acritica propensione di molti consumatori per i prodotti targati “naturale” per offrire un prodotto nel peggiore dei casi adulterato, nel migliore dei casi poco efficace, e per il quale comunque il termine “prodotto naturale” pare abbastanza forzato. Vale infatti la pena ricordare che il processo di produzione del GSE non è una estrazione semplice come il nome vorrebbe indurre a pensare (ovvero una semplice operazione di selezione di una vasta gamma di composti presenti nella pianta e rappresentativi del fitocomplesso), bensì un processo molto più complesso, con molti passaggi al limite della semisintesi. Anzi, riportando un documento pubblico della ditta produttrice del Citridal:

il Citricidal è sintetizzato a partire dai composti polifenolici estratti dalla polpa e dei semi di pompelmo. In questa sintesi sono coinvolte molte reazioni, tra le quali la disrtillazione, la conversione catalitica e la ammoniazione“.

La seconda riguarda gli effetti a lungo termine dell’ingestione di eventuali composti di adulterazione; vediamoli più da vicino.

1. Benzetonio cloruro: usato comunemente come disinfettante nei prodotti cosmetici, classificato in UE come veleno di classe 2 a causa della sua teratogenicità e causticità. La percentuale ritrovata in alcuni GSE arriva all’8% (Takeoka et al 2001), molto più della normale percentuale usata nei cosmetici. Lo Environmental Defense Fund lo descrive come un “sospetto intossicante endocrino” che manca di “dati necessari ad una valutazione di sicurezza”. Secondo il National Institute for Occupational Health and Safety l’ingestione della sostanza potrebbe portare a “diarrea, nausea, vomito, collasso, convulsioni e coma”.

2. Triclosano: strutturalmente legato a vari composti bis-fenil policlorinati e e bis-fenil clorofenoli che sembrano sospetti dal punto di vista della salute umana. La Environmental Protection Agency mette il triclosano nell’elenco dei pesticidi. Viene ampiamente usato in cosmesi e nei saponi antibiotici. E’ approvato per uso topico e sulle mucose ma non per uso orale.

Bibliografia

[cdc.gov ] http://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng0387.html

[epa.gov ] http://www.epa.gov/opppmsd1/foia/reviews/.htm

[scorecard.org ] http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=121-54-0

Cvetnic Z, Vladimir-Knezevic S (2004) “Antimicrobial activity of grapefruit seed and pulp ethanolic extract” Acta Pharm. 54,. 243-250

Heggers J. P. , Cottingham J. , Gusman J. , Reagor L. , McCoy L. , Carino E. , Cox R. e Zhao J. G. (2002) “The effectiveness of processed grapefruit-seed extract as an antibacterial agent: II. Mechanism of action and in vitro toxicity”  J. Altern. Complement. Med. 8(3): 333-340.

Ionescu G. et al. (1990) “Oral citrus seede extract in atopic eczma: in vitro and in vivo studies on intestinal microflora” Journal of Orthomolecular Medicine 5, no 3

Reagor L., Gusman J., McCoy L. , Carino E. e Heggers J. P. (2002) “The effectiveness of processed grapefruit-seed extract as an antibacterial agent: I. An in vitro agar assay” J. Altern. Complement. Med. 8(3): 325-332..

Sachs, A. The Authoritative Guide to Grapefruit Seed Extract; LifeRhythm: Medocino, CA, 1997

Sakamoto S, Sato K, Maitani T, Yamada T. (1996) [Analysis of components in natural food additive “grapefruit seed extract” by HPLC and LC/MS] Eisei Shikenjo Hokoku.;(114):38-42

Sharamon, S.; Baginski, B. J. The Healing Power of Grapefruit Seed; Lotus Light Publications: Twin Lakes, WI, 1997

Takeoka GR, Dao LT, Wong RY, Lundin RE, Mahoney NE (2001) “Identification of benzethonium chloride in commercial Grapefruit seed Extracts“. J Agric. Food Chem. 49, 49 (7): 316-20

von Woedtke T, Schluter B, Pflegel P, Lindequist U, Julich WD. (1999) “Aspects of the antimicrobial efficacy of grapefruit seed extract and its relation to preservative substances contained”. Pharmazie; 54(6):452-6.