Il concetto di “materia oscura nutrizionale” (NDM) descrive l’enorme insieme di molecole presenti negli alimenti che la scienza non ha ancora identificato o compreso appieno. Le attuali banche dati nutrizionali, come quella della FDA, monitorano appena 150 sostanze note (proteine, carboidrati, grassi e vitamine) ma trascurano la straordinaria complessità chimica degli alimenti naturali, in particolare delle piante, che producono migliaia di polifenoli, terpenoidi e alcaloidi con effetti diretti sulla salute.
NDM Library: la mappa delle molecole bioattive del cibo
Gli autori di un recente studio di revisione hanno realizzato la NDM Library, un database che cataloga 139.443 molecole identificate in oltre 3000 alimenti comuni. Questi composti, più simili a farmaci naturali che a semplici nutrienti, interagiscono con le proteine umane e microbiche ed influenzano i processi patologici.
Si stima che le molecole alimentari modulino quasi il 50% del proteoma umano (8.997 proteine) e che oltre 2000 di esse siano già impiegate in farmaci, rappresentando il 22% delle molecole terapeutiche note. Tuttavia, solo l’1,3% della NDM è oggi sfruttato in campo medico.
Secondo gli autori, la mappatura sistematica dell’NDM, combinata con l’intelligenza artificiale e la Foodomics (integrazione di genomica, transcrittomica, metabolomica e proteomica), potrebbe accelerare la scoperta di farmaci ma soprattutto rivoluzionare la scienza della nutrizione, collegando le molecole NDM con i relativi bersagli biologici e gli effetti clinici.
Considerando che una nutrizione inadeguata è responsabile di un decesso su cinque nel mondo e che circa il 90% del rischio di malattia dipende da fattori dietetici e ambientali, è evidente che la “materia oscura” del cibo rappresenta una grande opportunità per la salute pubblica del futuro.
Dal microbiota alla dieta mediterranea: come agiscono le molecole NDM
Studi in vitro e in modelli preclinici mostrano che i composti dell’aglio (es. allicina) possono inibire la produzione microbica intestinale di TMAO, metabolita associato al rischio cardiovascolare.
I polifenoli come l’acido ellagico vengono convertiti dal microbiota in urolitine con effetti sui mitocondri e sull’invecchiamento cellulare.
Questi esempi spiegano come modelli alimentari quali la Dieta Mediterranea, ricchi di frutta e verdura, agiscano ben oltre il bilanciamento dei macronutrienti; è infatti l’interazione complessa tra molecole bioattive ed il microbioma a generare gran parte degli effetti benefici per la salute.
AI e foodomics: la nuova frontiera della ricerca e sviluppo
L’innovazione nel settore alimentare sta superando la logica dei singoli nutrienti per abbracciare un approccio sistemico. L’intelligenza artificiale consente oggi di esplorare librerie molecolari complesse e simulare le interazioni con specifici target biologici, riducendo i tempi di ricerca e migliorando la precisione. Attraverso fasi successive di validazione in vitro e in vivo, è possibile identificare ingredienti funzionali e fitocomplessi da integrare in categorie di prodotti emergenti quali: bevande e gli alimenti funzionali e formulazioni “gut-friendly”.
Un’ulteriore area di sviluppo è rappresentata dai prodotti “microbiome-friendly”, studiati per favorire l’equilibrio intestinale grazie a combinazioni di biotici (pre, pro e postbiotici) e molecole NDM selezionate.
Verso una nutrizione di precisione e nuove tecnologie di produzione
Le foodomics forniscono le tecnologie e gli strumenti scientifici per analizzare le interazioni tra la composizione dei cibi e l’organismo, aprendo la strada ad una nutrizione personalizzata. Il settore è in forte crescita, con un CAGR del 7,15%, sostenuto da consumatori sempre più attenti al benessere e alla prevenzione.
Parallelamente, anche i processi produttivi devono evolvere. Tecnologie “mild” come l’alta pressione, le estrazioni mirate e le fermentazioni controllate, permettono di preservare i fitocomplessi e valorizzare la ricchezza della NDM.
Il futuro del cibo tra complessità, salute e innovazione
Abbracciare la complessità data dalla NDM potrebbe aiutare il settore ad andare oltre alla visione riduzionista del cibo e a dirigersi verso un futuro in cui il cibo non è solo nutriente, ma promuove attivamente la salute, è personalizzato in base alle esigenze individuali ed è supportato da una conoscenza scientifica più approfondita.
Il mercato globale, trainato da trend come gut health, functional drinks e nutrizione di precisione, sta già premiando chi riesce a coniugare rigore scientifico, qualità e trasparenza.
La sfida, oggi, è trasformare la scienza della nutrizione in una scienza della complessità — capace di migliorare davvero la vita delle persone.
Link di approfondimento:
https://barabasi.com/media/NEJMra2413243.pdf
https://www.nature.com/articles/s41522-022-00266-3
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11610447
https://www.360iresearch.com/library/intelligence/precision-nutrition
