Olio d'oliva sotto esame: un nuovo indice elettrochimico per misurare la capacità antiossidante

La crescente attenzione dei consumatori verso un'alimentazione sana e consapevole ha posto l'olio extravergine di oliva (EVOO) al centro di numerosi studi scientifici. Da pilastro della dieta mediterranea a simbolo globale di benessere, l'EVOO è apprezzato non solo per il suo sapore inconfondibile, ma anche per il suo ricco corredo di composti bioattivi. Tra questi, i polifenoli svolgono un ruolo chiave, conferendo all'olio proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e cardioprotettive.

Tuttavia, valutare con precisione la capacità antiossidante di un olio d'oliva è un'operazione complessa. I metodi tradizionali, come i saggi spettrofotometrici ABTS e DPPH, sebbene ampiamente utilizzati, presentano diversi limiti: richiedono tempi lunghi, l'uso di reagenti costosi e talvolta tossici, e possono essere influenzati dal colore stesso del campione. Inoltre, forniscono un valore "globale" di attività antiossidante, senza però identificare i singoli composti responsabili di questa proprietà. In questo contesto, la ricerca di metodologie alternative, più rapide, economiche e sostenibili, rappresenta una sfida cruciale per il settore oleario.

La svolta elettrochimica: l'elettrodo Sonogel-Carbon

A raccogliere questa sfida è stato un team di ricercatori dell'Università di Cadice, in Spagna, che ha proposto un approccio innovativo basato sull'elettrochimica. La loro soluzione si chiama Indice Elettrochimico (EI), un parametro calcolato attraverso una semplice analisi voltammetrica eseguita con un elettrodo speciale: il Sonogel-Carbon (SNGC).

Ma cos'è un elettrodo Sonogel-Carbon? Si tratta di un materiale composito che combina le proprietà conduttive della grafite con le caratteristiche di un gel ottenuto tramite tecnologia sonochimica (l'uso degli ultrasuoni). Questo tipo di elettrodo offre numerosi vantaggi: è economico, facile da produrre, chimicamente inerte e, cosa fondamentale, la sua superficie può essere rigenerata meccanicamente dopo ogni misurazione. Quest'ultima caratteristica è essenziale, poiché i polifenoli tendono a ossidarsi formando film isolanti sull'elettrodo che ne comprometterebbero le prestazioni. La possibilità di "pulire" l'elettrodo senza sostituirlo rende il metodo particolarmente adatto per analisi rapide e ripetibili.

Come funziona il test: dall'estrazione all'indice elettrochimico

Il metodo proposto si articola in diverse fasi, seguendo una procedura standardizzata che garantisce l'affidabilità dei risultati.

• Estrazione dei polifenoli: Il primo passo consiste nell'estrarre la frazione fenolica dall'olio. A 2 grammi di campione si aggiungono 5 mL di una miscela metanolo:acqua (80:20 v/v). Il tutto viene sottoposto a vortex, ultrasuoni e centrifugazione per separare la fase acquosa, ricca di polifenoli, dalla matrice lipidica. Questo metodo, basato sul protocollo ufficiale del Consiglio Oleicolo Internazionale (IOC), è rapido ed efficace.

• La misura elettrochimica: L'estratto ottenuto viene analizzato tramite Voltammetria a Impulsi Differenziali (DPV) . In pratica, l'elettrodo SNGC viene immerso in una soluzione tampone a pH 2 insieme agli altri elettrodi di riferimento e contro-elettrodo. Aggiungendo una piccola aliquota (0,5 mL) dell'estratto e applicando un potenziale crescente, si registra la risposta in corrente. I polifenoli presenti, essendo sostanze facilmente ossidabili, generano dei picchi anodici a specifici potenziali.

• Calcolo dell'Indice Elettrochimico (EI): Dai voltammogrammi ottenuti si ricavano due parametri fondamentali per ogni picco: il potenziale di picco anodico (E_pa) e la corrente di picco anodico (I_pa). L'indice elettrochimico non è altro che la somma dei rapporti I_pa/E_pa per tutti i picchi rilevati. Un EI elevato indica una maggiore presenza di composti antiossidanti e/o una loro maggiore capacità di donare elettroni, che è il principio stesso dell'attività antiossidante.

I risultati: un'eccellente correlazione con i test tradizionali

Per validare il loro metodo, i ricercatori hanno analizzato 14 campioni di oli diversi, tra cui otto EVOO, un olio vergine (VOO), due oli d'oliva (OO), due oli di sansa (OPO) e un olio di semi di girasole, e hanno confrontato i risultati ottenuti con quelli dei classici test ABTS e DPPH.

I risultati sono stati estremamente promettenti.

1. Capacità di discriminazione: Il metodo elettrochimico è stato in grado di distinguere chiaramente gli oli in base alla loro qualità. Gli EVOO e il VOO hanno mostrato i valori più alti di EI (≥ 2), indicando una maggiore concentrazione di polifenoli attivi. Al contrario, gli oli di sansa (OPO) e l'olio di semi di girasole non hanno praticamente fornito alcun segnale elettrochimico, a conferma del loro basso contenuto di questi composti.

2. Correlazione con ABTS e DPPH: La vera forza del metodo è emersa dall'analisi statistica. I ricercatori hanno calcolato il coefficiente di correlazione di Pearson tra l'EI e la percentuale di inibizione dei radicali liberi ottenuta con i metodi ABTS e DPPH. I valori sono stati sorprendentemente alti: R² = 0,9662 per l'ABTS e R² = 0,9319 per il DPPH. Questo significa che l'indice elettrochimico è in grado di predire la capacità antiossidante dell'olio con una precisione quasi pari a quella dei metodi spettrofotometrici, ma con tempi e costi notevolmente inferiori.

3. Identificazione dei principali responsabili: L'approccio elettrochimico ha permesso di fare un passo in più. Analizzando separatamente il primo e il secondo picco anodico, i ricercatori hanno scoperto che il primo picco (I₁/E₁) correla in modo quasi perfetto con l'attività antiossidante (R² = 0,9678 per l'ABTS). Questo primo picco è caratteristico di polifenoli che possiedono un gruppo orto-difenolo, come l'idrossitirosolo e l'oleuropeina, riconosciuti come i più potenti antiossidanti presenti nell'olio d'oliva. Il secondo picco, invece, mostra una correlazione più debole e corrisponde a fenoli meno attivi come il tirosolo e la vanillina.

Vantaggi e prospettive future per il settore oleario

L'approccio proposto dal team spagnolo si configura come una valida alternativa ai metodi tradizionali, con molteplici vantaggi che lo rendono particolarmente interessante per il controllo qualità e la ricerca.

• Rapidità e semplicità: La misura elettrochimica è veloce e non richiede complesse preparazioni del campione oltre all'estrazione iniziale. L'intera procedura è più snella rispetto ai lunghi tempi di incubazione dei test spettrofotometrici.

• Economicità e sostenibilità: L'elettrodo SNGC è a basso costo e riutilizzabile, riducendo al minimo l'uso di materiali di consumo. Inoltre, il metodo utilizza quantità minime di solventi e reagenti chimici, risultando più ecologico.

• Maggiore informazioni: A differenza dei test colorimetrici che forniscono un unico numero, l'indice elettrochimico offre un profilo "elettrochimico" dei polifenoli presenti. Questo permette di identificare non solo la quantità, ma anche il tipo di composti antiossidanti, distinguendo quelli più attivi (responsabili del primo picco) da quelli meno performanti.

• Affidabilità: L'eccellente correlazione con i metodi ABTS e DPPH dimostra che l'indice elettrochimico è un parametro robusto e statisticamente valido per stimare la capacità antiossidante totale.

Questa innovazione apre la strada a future applicazioni pratiche. Un sistema di questo tipo potrebbe essere integrato nelle linee di produzione per un controllo rapido della qualità degli oli, oppure utilizzato come strumento di ricerca per studiare l'effetto di diverse varietà di olive, tecniche di coltivazione o processi di estrazione sul profilo antiossidante dell'olio. Il metodo, tuttavia, come sottolineato dagli autori, non è applicabile a oli raffinati o rettificati, in quanto la loro frazione fenolica è quasi assente.

In conclusione, l'indice elettrochimico sviluppato all'Università di Cadice rappresenta un passo avanti significativo nella valutazione della qualità dell'olio d'oliva. Combinando semplicità, rapidità e sostenibilità con una solida base scientifica, questo metodo si candida a diventare uno strumento prezioso per il settore oleario, contribuendo a garantire ai consumatori prodotti di alta qualità e ricchi di quei preziosi composti che rendono l'olio extravergine un alleato della salute.