RISCHI E BENEFICI NUTRIZIONALI DELL'UTILIZZO DEI DOLCIFICANTI INTENSIVI - Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e 10/05/2018
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RISCHI E BENEFICI
NUTRIZIONALI
DELL’UTILIZZO DEI
DOLCIFICANTI INTENSIVI
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
salute
INGREDIENTI
ADDITIVI
Edulcorante Potere Edulcorante
lactitolo 0,35
Isomaltosio 0,55
Sorbitolo 0.54
o potere edulcorante inferiore allo zucchero
Mannitolo 0.70
o apportano il 50 per cento di calorie in meno
Glucosio 0.74
o preparazione di prodotti ipocalorici di
Maltitolo 0,75
pasticceria
xilitolo 1
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
Saccarosio
10/05/2018 1 salute
EDULCORANTI NATURALI O NATURAL-DERIVATI
polioli/poliacoli
sorbitolo (E 420)
mannitolo (E 421) Semplici: derivano dalla riduzione dei corrispondenti
xilitolo (E 967) monosaccaridi (glucosio, mannosio, xilosio)
maltitolo (E 965)
lactitolo (E 966) Complessi: derivano dalla riduzione dei corrispondenti disaccaridi
Isomalto (E 953)
Sono i più conosciuti
Presenti in natura o ottenuti per idrogenazione dei corrispondenti zuccheri
Non stimolano il rilascio di insulina
Non cariogeni
Non hanno una DGA
Possono avere effetto lassativo perché assorbiti poco o lentamente
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salute
ADDITIVI
o Alto potere dolcificante
o Utilizzati in dosi estremamente ridotte
o Scarso o nullo potere calorico
o Acariogeni
o Utilizzati come edulcoranti da tavola
o Utilizzabili dai diabetici
o Addizionati a prodotti a ridotto apporto energetico e senza zuccheri aggiunti (es.
gelati, cereali da colazione, nettari di frutta, preparazione di frutta e ortaggi,
bevande, alimenti dietetici) Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
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salute
DOLCIFICANTI INTENSIVI
DGA Potere
Origine Nome
(mg/kg/die) edulcorante
Advantame E969 5 37000
Neotame E961 2 7000-13000
Sucralosio E955 (il più
5 600
Artificiali stabile)
Saccarina E954 5 300
Aspartame E951 40 200
Acesulfame K E952 9 150-200
Ciclamato E950 11 30-50
Taumatina E957 - 2000
Naturali Glicosidi steviolici E960 4 250-300
Neoesperidina DC E959 5 2000
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salute
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salute
OBIETTIVI DELL’UTILIZZO DEI DOLCIFICANTI INTENSIVI
Controllo
Controllo del peso Riduzione della
dell’omeostasi
corporeo carie
glicemica
Se consumati nel contesto di un regime alimentare guidato da corrette
raccomandazioni nutrizionali, i dolcificanti intensivi rappresentano una
strategia nutrizionale per il controllo del peso corporeo e della glicemia
Academy of Nutrition and Dietetics
American Diabetes Association
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salute
American Heart Association
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salute
Consumo di dolcificanti artificiali e prevalenza di obesità nella popolazione
negli USA
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salute Yang Q. Neuroscience 2010. Yale J Biol Med. 2010
POSSIBILI RISCHI
o Aumento del peso corporeo
o Alterazione della percezione del gusto dolce e dell’appetito
o Alterazione dell’omeostasi glucidica
o Aumento dell’incidenza di obesità e del diabete di tipo 2
o Effetti negativi sulla microflora intestinale
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saluteMECCANISMI ALLA BASE IPOTIZZATI
1. Interferenza con la risposta acquisita che contribuisce a
livello cerebrale al controllo del glucosio e all’omeostasi
energetica
FASE CEFALICA → innescata dalle aspettative del pasto, seguite da stimoli visivi,
olfattivi e gustativi, e infine da stimoli orofaringei che includono sensazioni
masticatorie e deglutizione (la classica acquolina in bocca!).
La risposta insulinica in fase cefalica (CPIR) modula la glicemia post-prandiale.
L’uso dei dolcificanti non calorici indebolirebbe la risposta cefalica in
presenza di cibi dolci.
L’esposizione ai dolcificanti intensivi indebolisce l’abilità della percezione del gusto
dolce di predire l’apporto di energia ed evocare la risposta acquisita finalizzata alla
preparazione dell’apparato digerente ad un corretto processo di ingestione del
cibo, proprio come succede durante la fase cefalica nel regolare processo di
ingestione di un alimento contenente zuccheri.
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saluteStudio animale
Effetto dei dolcificanti sul peso corporeo e sull’adiposità
A tutti i ratti (n = 8-9 per gruppo) sono stati somministrati 30 g di yogurt zuccherato o
non zuccherato giornalmente 6 giorni a settimana (3 giorni yogurt zuccherato e 3 giorni
non zuccherati) in ordine casuale per 5 settimane in aggiunta alla normale
alimentazione.
Gruppo predittivo Gruppo non predittivo
8-9 ratti 8-9 ratti
30 g di yogurt puro non zuccherato (0,6 yogurt non zuccherato in alcuni giorni e
kcal/g) per alcuni giorni e 30 g di yogurt yogurt addolcito con saccarina allo 0,3%
zuccherato con 20% di glucosio (1,2 kcal / g) negli altri giorni.
negli altri giorni. il gusto dolce non prevedeva un aumento
il gusto dolce forniva un segnale valido per della densità energetica del cibo
della densità energetica del cibo
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saluteIl peso e la percentuale di grasso corporeo nei ratti del gruppo Non-Predittivo
(alimentati con supplementi a base di saccarina e per i quali il gusto dolce non
prevedeva un aumento della densità energetica del cibo) risultavano
significativamente aumentate rispetto ai ratti del gruppo Predittivo (alimentati con
supplementi contenenti glucosio e per i quali il gusto dolce forniva un segnale valido
per l’aumento delle calorie) Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
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saluteEffetto dei dolcificanti sulla compensazione calorica
Compensazione calorica → si osserva quando gli animali si adeguano alle
calorie consumate in un'occasione riducendo l’apporto calorico alle successive
opportunità di mangiare
ratti Sprague-Dawley maschi adulti → 30 g di yogurt magro a basso contenuto di grassi
al giorno per 14 giorni in aggiunta alla normale alimentazione, suddivisi in due gruppi:
GRUPPO GLUCOSIO GRUPPO SACCARINA
yogurt normale non zuccherato per 7 dei 14 yogurt semplice e non zuccherato per 7
giorni e yogurt zuccherato con glucosio al giorni e yogurt zuccherato con saccarina allo
20% per gli altri 7 giorni. 0,3% per 7 giorni.
Fase di training
il sapore dolce prediceva il sapore dolce non prediceva
l’aumento di calorie l’aumento di calorie
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saluteStudio animale
Effetto dei dolcificanti sulla compensazione calorica
5 g di cioccolato addensato con gomma di guar (1.4 kcal/g) per 30 minuti a giorni
alterni più libero accesso al cibo.
Misura del cibo assunto dopo 1, 2 e 4 ore.
Nel gruppo glucosio, l'apporto calorico Al contrario, i ratti nel gruppo saccarina
totale non era significativamente diverso tra (in cui non vi era una relazione tra il
i giorni in cui veniva somministrato il pre- gusto dolce e le calorie) non sono stati in
pasto rispetto ai giorni in cui non è stato grado di compensare le calorie fornite
fornito il pre-pasto. dal pre-pasto.
I ratti prendevano meno cibo quando I ratti prendevano la stessa quantità
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
ricevevano il pre-pasto
10/05/2018
salute di ciboEffetto dei dolcificanti intensivi sulla risposta insulinica in
fase cefalica (CPIR)
o Picco neuromediato, piccolo e transitorio nel rilascio di insulina (dura 10
minuti con un picco a 4’) che precede i cambiamenti nelle concentrazioni di
glucosio nel sangue ed è correlato all'entità della concentrazione di insulina
post-prandiale.
o La CPIR modula la glicemia post-prandiale: le concentrazioni di glucosio
ematico sono più elevate e rimangono più elevate quando il CPIR è bloccato
rispetto a quando è presente
o Dibattito sulla relazione tra il gusto dolce e il CPIR
o Teoricamente, l'uso regolare di edulcoranti a basso contenuto calorico
potrebbe determinare una diminuzione del CPIR poiché il sapore dolce non
prevedrebbe più un carico di carboidrati in entrata.
o La presenza di individui responder e non responder agli edulcoranti intensivi
potrebbe dipendere da varibilità inter- e intraindividuale.
o Ad esempio, la saccarina e il sucralosio sono in grado di stimolare il CPIR,
l'aspartame, lo stevioside, l'acesulfame-K
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4oEdulcoranti
il ciclamato,
e non sono in grado.
10/05/2018
salutea sostegno del ruolo positivo dei dolcificanti sulla CPIR…. Studio su uomo
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saluteFase 1→ visita
o Arruolamento di individui sovrappeso o obesi
o Controllo della glicemia per verificare lo stato di digiuno (8-10 hrs)
o Misura dei livelli di insulina per determinare lo stato basale
o Questionario sull’appetito
o Test di carico
o Controllo glicemia e insulinemia
Test di carico:
o Ai partecipanti (4 gruppi) è stato somministrato in cieco un carico di prova composto da
un saccarosio (nutritivo) o un dolcificante a basso contenuto calorico (sucralosio) in
forma di bevanda o solido che è stato assaporato (se fornito di liquidi) o masticato (se
fornito solido) per 15 secondi e poi espettorato.
o L'alimentazione fittizia si è verificata a intervalli di 2 minuti per 14 minuti.
o Prelievo di sangue ogni a 2-6-10-14 min per glicemia e insulina
Responder: individui con CIPR entro 2 Non-Responder: individui senza CIPR
minuti indipendentemente dal tipo e
forma di carico
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10/05/2018
saluteo NS (Solido nutritivo) cubetti di gelatina dolcificati con saccarosio (30,26%
p/p) (16,4 cm3).
o LCS (Solido a basso contenuto calorico): cubetti di gelatina dolcificati con
sucralosio (0,066% p/p) (16,4 cm3).
o NB (Bevanda nutritiva): bevanda zuccherata con saccarosio (8,8%
peso/peso) (59,2 ml).
o LCB (Bevande a basso contenuto calorico): bevanda sucralosio-dolcificata
(0,013% peso/peso) (59,2 ml).
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10/05/2018
saluteRisposta insulinica nel tempo neiProf.ssa
10/05/2018
responder e non
Gasperi - Lezione responder
4 Edulcoranti e in tutti i trattamenti prima
dell'allenamento. saluteRisposta insulinica in fase cefalica
Treatment 2 min 6 min 10 min
Insulin positive iAUC responders maggiore iAUC di
Nutritive insulina a 2, 6 e 10
3.2 ± 0.2 13.9 ± 1.0 20.6 ± 1.9
solid minuti dopo
Low-calorie l'esposizione a
3.0 ± 0.2 12.3 ± 1.0 19.2 ± 1.7 stimoli solidi
solid
rispetto agli stimoli
Nutritive liquidi
2.2 ± 0.2 7.8 ± 1.0 9.4 ± 1.8
beverage
Low-calorie
1.8 ± 0.2 8.5 ± 1.1 14.1 ± 2.0
beverage
Inoltre, i responder hanno avuto una
maggiore iAUC di insulina entro i 2 minuti
dopo l'esposizione al dolcificante nutritivo
rispetto al dolcificante non nutritivo
10/05/2018
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
saluteGlicemia in fase cefalica
Maggiore variazione nella glicemia
10/05/2018
negli
Prof.ssa individui
Gasperi responders
- Lezione 4 Edulcoranti e che hanno ricevuto il
dolcificante saluteRISPOSTE RELATIVE ALL’APPETITO
In entrambi i gruppi:
o la fame, il desiderio di mangiare e la valutazione del consumo potenziale
aumentavano dopo la fase cefalica e diminuivano dopo l'assunzione di
pranzo.
o le valutazioni di pienezza diminuivano dopo il periodo della fase cefalica e
aumentavano dopo pranzo.
o L'esposizione al dolcificante nutritivo ha portato ad una maggiore fame,
desiderio di mangiare rispetto all'esposizione al dolcificante a basso
contenuto calorico, indipendentemente dalla forma del carico
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10/05/2018
saluteFase 2 → training
o 2 settimane per facilitare l'apprendimento associativo tra le proprietà
sensoriali e nutritive dei test di carico e i loro effetti post-ingestivi.
o I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a un carico di prova
cieco costituito da ogni forma alimentare e dolcificante (335 kcal per le
forme nutrienti solide e liquide e 33 kcal per le forme a basso contenuto
calorico)
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10/05/2018
saluteFase 3 → visita
Test di carico come nella fase 1.
Ogni gruppo della fase 2 è stato suddiviso in due gruppi:
Stessa forma di cibo e dolcificante che è Stessa forma di cibo, ma diverso
stata loro somministrata durante la fase di edulcorante rispetto alla fase di
training. addestramento
N-N, dolcificante nutritivo prima e dopo il
training;
LC-LC, dolcificante a basso contenuto calorico
prima e dopo il training,
N-LC, dolcificante nutritivo prima del training
e dolcificante a basso contenuto calorico
dopo;
LC-N, dolcificante ipocalorico prima del
training e nutritivo dolcificante dopo
l'allenamento.
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteProf.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteRisposta insulinica in fase cefalica
N-N, dolcificante nutritivo prima e dopo il training;
LC-LC, dolcificante a basso contenuto calorico prima e dopo il training
I risponders di questo gruppo che hanno dimostrato un significativo CPIR prima
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
dell'allenamento
10/05/2018 non hanno mostrato alcun CPIR salute dopo il training.Risposta insulinica in fase cefalica
N-LC, dolcificante nutritivo prima del training e basso contenuto calorico dolcificante dopo
LC-N, dolcificante ipocalorico prima del training e nutritivo dolcificante dopo.
I responders hanno mostrato un andamento
10/05/2018 del CPIR
Prof.ssa Gasperi - Lezione minimizzato
4 Edulcoranti e dopo l’allenamento.
saluteCONCLUSIONI
o la percentuale di partecipanti che mostrava un aumento dell'insulina con
esposizione orale al sucralosio era significativamente maggiore quando
lo stimolo era nella forma solida rispetto alla forma della bevanda.
o L'esposizione al sucralosio e saccarosio ha provocato aumenti
significativi dell'insulina sierica 2 min dopo l'esposizione e diminuzioni
significative dopo 2 minuti nei responders allenati in entrambe le forme
di cibo.
o La forma di cibo solido ha suscitato un maggiore CPIR entro i 2, 6 e 10
minuti rispetto alla forma della bevanda.
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10/05/2018
salute2. Alterazione del meccanismo del reward
Il meccanismo del reward coinvolge sia le
vie sensoriali che le vie post-ingestive, le
quali sono influenzate dal contenuto
energetico del cibo e della bevanda che
viene ingerita.
Fernstorm, 2015
I dolcificanti artificiali sono quasi privi
di calorie e attiverebbero solo
parzialmente questo sistema oro-
sensibile, generando confusione
all’organismo che non è più in grado di
Fernstorm,
2015 regolare l’apporto calorico causando
Zuccheri diversi riconoscono porzioni diverse dei
recettori orali e intestinali: T1R2, T1R3.
un aumento del peso corporeo.
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
salute3. Alterazione dell’asse cervello-intestino
Studio su uomo
Campione:
7 soggetti sani
Trattamento:
sucralosio e acesulfame-K in capsule da prendere tre volte/die (corrispondenti
all’assunzione di 1,5 L di bevande dietetiche/die) o placebo inattivo prima dei pasti per
due settimane.
Outcomes:
assorbimento del glucosio
glicemia
livelli di insulina
livelli di glucagon-like peptide 1 (GLP-1, peptide intestinale che limita l’innalzamento
della glicemia nella fase post-prandiale, mediante inibIzione del glucagone e rilascio
dell’insulina).
Risultati: Aumento dell’assorbimento di glucosio e riduzione della risposta del GLP-1 nel
gruppo che ha ricevuto il trattamento con dolcificanti rispetto al gruppo placebo.
European Association for the Study
Prof.ssaof Diabetes
Gasperi - Lezione(EASD) in Lisbon,
4 Edulcoranti e Portugal (11-15 Sept 2017).
10/05/2018
salute4. Interferenza sul microbiota
Sebbene esercitino un effetto positivo sulla microflora orale riducendo la formazione di
carie, è stato ipotizzato che i dolcificanti artificiali interferiscano con il microbiota
intestinale e inducano intolleranza glucidica.
Innalzamento dei livelli di glucosio ematico dopo carico di
glucosio e alterazione del microbiota in topi dopo la
somministrazione di saccarina per 11 settimane
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteAumento della glicemia e alterazione del microbiota con riduzione
dell’espressione dei lattobacilli e aumento delle specie Enterobacteroides e
Clostridium in topi germ-free che hanno ricevuto il trapianto di feci da
giovani volontari esposti per circa una settimana al consumo di saccarina
(valori pari alla DGA) e che avevano mostrato un’alterazione della risposta
glicemica
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteo 8 settimane di esposizione all'aspartame nei ratti (in una dose equivalente
negli umani a circa 2-3 bibite dietetiche al giorno) ha portato significative
alterazioni del microbiota intestinale , innalzamento della glicemia a digiuno
e ridotta tolleranza all'insulina.
o il meccanismo mediante il quale l’aspartame perturberebbe il microbiota
intestinale non è chiaro, poiché l'aspartame è metabolizzato prima di
raggiungere il colon da esterasi intestinali e peptidasi in amminoacidi e
metanolo
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteDolcificanti intensivi e peso corporeo
o Gli studi osservazionali
suggeriscono un’associazione
positiva significativa.
o I dati ottenuti dagli studi
sperimentali non confermano
l’associazione positiva nè
supportano il ruolo benefico
dei dolcificanti intensivi nel
controllo del peso corporeo.
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteStudi osservazionali relativi all‘associazione tra dolcificanti intensivi (in
forma di bevande) e sviluppo di diabete di tipo 2
Patologia Rischio (modificato
Follow-up Campione
(incidenza) per l’adiposità)
Nettleton, 2009. MESA 5011 individui T2D 1.38 (1.04-1.82)
7 anni
USA adulti (413 casi) P = 0.01
1.09
de Koning, 2011. HPFS T2D
20 anni 40389 uomini (0.98-1.21)
USA (2680 casi)
P = 0.13
1.09
Bhupathiraju, 2013. T2D
24 anni 74749 donne (0.98-1.18)
NHS I USA (7370 casi)
P = 0.02
The InterAct 1.13
340234 T2D
Consortium, 2013. 16 anni (0.85-1.52)
individui adulti (11684 casi)
EPIC 8 Paesi Europei P = 0.24
1.68
Fagherazzi, 2013. T2D
14 anni 66118 donne (1.19-2.39)
EPIC-France - Francia (1369 casi)
P = 0.0057
Sakurai, 2014.
1.70
Employee health T2D
7 anni 2037 uomini (1.13-2.55)
examinations of a (170 casi)
P = 0.013
factory in Japan
10/05/2018 ASSOCIAZIONE salute NON CHIARA
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti eEffetti acuti (meno di 24 ore) sull’omeostasi del glucosio
o Gli studi a disposizione non hanno dimostrato alcuna relazione tra il consumo di
aspartame, saccarina o sucralosio sulla glicemia e sui livelli di insulina (nessun
effetto).
o Altri studi hanno mostrato che assumere dolcificanti intensivi prima di un pasto
provoca un’aumentata secrezione di GLP-1 probabilmente tramite attivazione dei
recettori del gusto dolce (ruolo positivo)
Effetti a medio-breve termine del consumo regolare di dolcificanti intensivi (da
uno a tre volte al giorno per diverse settimane) sull’omeostasi del glucosio
o In diabetici di tipo 2, il consumo di sucralosio o aspartame per un periodo
superiore a 18 settimane non influenzava la glicemia a digiuno, rispetto al
consumo di saccarosio o al placebo (nessun effetto).
In generale la maggior parte dei risultati conferma che il consumo di
dolcificanti intensivi non esercita alcun effetto sulla glicemia e
sull’insulinemia, né a stomaco vuoto né dopo un pasto, sia negli individui
sani che nei pazienti diabetici.
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
saluteDolcificanti e rischio di diabete di tipo 2
o 4 coorti di studio, condotte per periodi di tempo che vanno da 9 a 24 anni,
non hanno mostrato alcuna relazione tra il consumo di bevande dolcificate
con edulcoranti artificiali e il rischio di sviluppare diabete di tipo 2
(nessun effetto).
o 3 studi di coorte hanno suggerito un’associazione positiva sull’incidenza
del diabete (effetto negativo). Questa associazione, apparentemente
paradossale, potrebbe esprimere semplicemente una causalità inversa: è
possibile, cioè, che le persone ad alto rischio cardiometabolico o di obesità
consumino dolcificanti artificiali come strategia per ridurre l’introito
energetico
In conclusione, gli studi epidemiologici a lungo
termine sul rischio diabetico mostrano risultati
eterogenei, ma gli studi più importanti non
sostengono la presenza
10/05/2018 disalute
alcun effetto.
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti eQual è quindi il dolcificante “ideale”, soprattutto in
considerazione del suo uso cronico?
Il dolcificante ideale dovrebbe avere una serie di caratteristiche:
1. un gusto sovrapponibile a quello del saccarosio,
2. assenza di odore, colore, e retrogusto,
3. stabilità dal punto di vista chimico e termico
4. sicurezza per la salute
5. scarso o nullo impatto sul peso corporeo e sui livelli glicemici
(in caso di diabete e obesità)
Prof.ssa Gasperi - Lezione 4 Edulcoranti e
10/05/2018
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