Batteri lattici: un concentrato di risorse e potenzialità

I batteri lattici stanno rivelando sempre maggiori potenzialità di interesse alimentare ancora in parte inesplorate; sono quindi da considerarsi un prezioso strumento non solo per le loro proprietà tecnologiche, ma oggi ancor di più per quelle funzionali, ossia in grado di conseguire effetti positivi e mirati su specifiche funzioni dell’organismo

Prodotti alimentari

Autori: T. Silvetti, S. Morandi, M. Brasca
Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari, Milano

I batteri lattici sono un gruppo eterogeneo di microrganismi che rivestono un ruolo cruciale nelle biotecnologie e in molteplici processi industriali del settore alimentare, in quanto protagonisti di un ampio numero di fermentazioni dall’ingente valore economico [1]. Il loro contributo nei processi fermentativi consiste in primis nella produzione di acido lattico e altri acidi organici deboli a partire dalle fonti di carbonio disponibili. Ciò determina una rapida acidifi cazione e un effetto inibente sullo sviluppo di microrganismi alterativi o patogeni negli alimenti fermentati, prolungandone la conservabilità. La loro azione antagonistica nei confronti dei microrganismi indesiderati, che consente di assimilare i batteri lattici a degli effettivi conservanti alimentari naturali, è correlata anche alla produzione di metaboliti antimicrobici e antifungini [2]. Oltre alla loro capacità acidificante e bioprotettiva, i batteri lattici esplicano numerose attivi tà metaboliche in grado di concorrere alle caratteristiche strutturali, aromatiche e nutrizionali del prodotto finito, rendendolo nel contempo più gradevole e digeribile.

In aggiunta, il complesso corredo genetico ed enzimatico, insieme ad abbondanza e diffusione, conferiscono loro un enorme potenziale terapeutico e profilattico in grado di promuovere la salute e il benessere dell’uomo. I batteri lattici possono infatti influenzare direttamente la fisiopatologia dell’organismo ospite ed esercitare su di esso effetti benefici migliorando l’assimilazione dei nutrienti, alleviando l’intolleranza al lattosio, riducendo il colesterolo sierico, modulando il sistema immunitario e anche controllando malattie derivanti da infezioni enteriche. Tali microrganismi espletano la propria azione a livello intestinale in qualità di membri del microbiota autoctono o di probiotici, microrganismi che, se ingeriti in adeguate quantità, sono in grado di sopravvivere all’aggressione di succhi gastrici e bile, aderire alla mucosa intestinale e rimanere vitali nell’intestino.

Altri ceppi batterici rappresentano delle “fabbriche cellulari” ideali per la produzione in situ nei prodotti fermentati di numerosi composti ad attività nutraceutica [3, 4]. Molti batteri lattici, infine, rispondono ai requisiti di sicurezza, sono riconosciuti come GRAS (Generally Recognized As Safe) dalla Food and Drug Administration e sono inclusi nella lista QPS (Qualified Presumption of Safety) dell’European Food Safety Authority [5]. Per tutti questi motivi i batteri lattici suscitano da sempre l’interesse del mondo scientifico e le conoscenze sulla loro applicazione nell’industria alimentare sono in continua evoluzione, nella prospettiva di soddisfare la domanda dei consumatori per prodotti sempre più naturali e salutari.

Prodotti caseari
Attività health-promoting e produzione di composti nutraceutici

Un esempio della collaborazione positiva tra batteri lattici e corpo umano è rappresentato dalla capacità di alcuni specifici ceppi di ridurre il contenuto plasmatico di colesterolo. Questa attività è particolarmente interessante nei prodotti lattiero- caseari, che possiedono un alto valore nutrizionale, ma nello stesso tempo sono una fonte importante di lipidi e colesterolo. Gli effetti ipocolesterolemici sono correlati alla riduzione del livello dei sali biliari nell’intestino, il legame alla superficie cellulare batterica, la rottura delle micelle di colesterolo e la co-precipitazione del colesterolo con sali biliari deconiugati [6]. I batteri lattici sono stati, inoltre, studiati come soluzione probiotica promettente per alcune complicazioni quali ipertensione, diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari, associate all’obesità. Diversi studi hanno dimostrato una correlazione inversa tra ingestione di prodotti lattiero-caseari ed elevata pressione arteriosa.

Alcuni peptidi bioattivi presenti nel latte e di origine microbica sono stati dimostrati essere in grado di abbassare la pressione sistolica in soggetti ipertesi e possono costituire un valido ausilio nella prevenzione dell’ipertensione se ingeriti quotidianamente. Tra di essi, i peptidi che inibiscono l’enzima convertitore dell’angiotensina (ACE) e l’acido γ-ammino butirrico (GABA). I peptidi ACE-inibitori regolano la vasodilatazione, mentre il GABA è il principale neurotrasmettitore inibitorio nei mammiferi ed interviene in altre funzioni fisiologiche, quali inibizione della proliferazione delle cellule tumorali, effetti diuretici e mio-rilassanti a livello intestinale. L’impiego di batteri lattici in grado di eseguire l’α-decarbossilazione irreversibile dell’L-glutammato consente la somministrazione di alimenti arricchiti con GABA [7]. Recenti ricerche [8] hanno dimostrato che specifici ceppi di batteri lattici sono in grado di inibire l’assorbimento intestinale di glucosio e, conseguentemente, di glucosio plasmatico postprandiale, esercitando il controllo del diabete di tipo 2. Altri possiedono la capacità di produrre acido linoleico coniugato (CLA), un composto con documentati effetti anti-carcinogeni ed anti-aterosclerotici presente in basse concentrazioni nei prodotti lattiero-caseari.

Il consumo di CLA può essere aumentato non solo attraverso alimenti fortificati, ma anche modificando il microbiota intestinale con l’ingestione di microrganismi produttori di CLA [9]. Peptidi bioattivi derivati dalla proteolisi microbica possiedono, inoltre, un’elevata capacità di inibire il danno ossidativo alla base di numerose malattie grazie alla loro abilità di sottrarre i radicali liberi altamente reattivi formatisi in processi chimico-fisici esogeni o metabolici nel corpo umano o nei sistemi alimentari [10]. I batteri lattici rappresentano un valido approccio probiotico anche per la prevenzione e il trattamento di alcuni fenomeni infiammatori dell’apparato gastrointestinale connessi all’acido ossalico e dei calcoli renali, cristalli di ossalati di calcio insolubili che si formano nel tessuto renale e che comportano l’aumento dell’eliminazione renale degli ossalati (iperossaluria) e il loro accumulo nelle urine. Lattobacilli isolati da prodotti lattiero-caseari e farmaceutici, in particolare ceppi di L. acidophilus and L. gasseri, sono essere risultati capaci di mantenere l’omeostasi dell’ossalato poiché utilizzano l’ossalato del lume intestinale riducendone l’escrezione urinaria.

prodotti alimentari

L’attività ossalato-degradativa di ceppi probiotici consente di by-passare le problematiche associate ad una dieta priva di ossalati, che condurrebbe a carenze nutrizionali e che non costituisce una soluzione efficace per sradicare la formazione di calcoli, spesso ricorrente [11]. La presenza dell’enzima fitasi nel corredo enzimatico di alcuni microrganismi è una soluzione per ridurre il livello di fitati negli alimenti. L’acido fitico rappresenta, infatti, un fattore anti-nutrizionale per la capacità di chelare cationi bivalenti quali Ca2+, Mg2+, Fe2+ e Zn2+ e complessare il gruppo amminico basico delle proteine, impedendone l’assorbimento e riducendone la disponibilità negli alimenti. In particolare, esso riduce la ritenzione di calcio e ferro [12]. La fermentazione lattica può anche degradare altri fattori anti- nutrizionali, come tannini e polifenoli; al contrario, può aumentare il contenuto di amminoacidi essenziali e la digeribilità delle proteine [13].

Il metabolismo dei batteri lattici può rappresentare anche un metodo di detossificazione degli alimenti dalle micotossine, metaboliti secondari altamente tossici delle cellule fungine di Aspergillus, Penicillium e Fusarium. Di particolare interesse nel settore lattiero-caseario sono le aflatossine, un vasto gruppo di micotossine prodotte da Aspergillus flavus, A. parasiticus e A. nomius. Tra di esse le aflatossine M1 e M2, denominate anche tossine del latte, secrete nel latte materno e animale in seguito a consumo di cibo contaminato da aflatossina B1 che esercita la sua azione sulle cellule del fegato, manifestando effetti carcinogeni, mutageni, epatotossici e immunosoppressori. I batteri lattici riducono la biodisponibilità di questi metaboliti negli alimenti, attraverso la loro capacità di legare le aflatossine presenti nel cibo, impedendone così l’assorbimento nel sistema digerente e la secrezione nel latte materno o animale. Quindi, l’impiego di batteri lattici può consentire di effettuare la detossificazione da aflatossine senza alterare le caratteristiche nutrizionali e la qualità del cibo o causare la presenza di residui tossici [14].

I batteri lattici rappresentano uno degli approcci più promettenti al problema della celiachia, una enteropatia cronica innescata in individui geneticamente suscettibili all’ingestione delle sequenze peptidiche all’interno della frazione prolamminica di frumento (gliadina), orzo (ordeina) e segale (secalina). Per pazienti intolleranti al glutine, la produzione di alimenti senza glutine ad opera di batteri dotati di endopeptidasi in grado di degradare il legame tra prolina e glutamina permette di supplire alla mancanza di un trattamento farmacologico, evitare carenze nutrizionali (vitamine B e D, calcio, ferro, zinco, magnesio e fibra) e una vita socialmente limitante, oltre che usufruire di alimenti meno costosi, facilmente accessibili e più gustosi [13]. Nell’ultimo decennio sono state rivelate ulteriori molteplici potenzialità dei batteri lattici nel fornire complementi nutrizionali in grado di stimolare il sistema immunitario umano.

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