Il ruolo di lattosio e derivati nella nutrizione umana

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Figura 1 – Scotta (a) e siero (b): da sottoprodotto a materia prima per l’estrazione del lattosio e la produzione dei suoi derivati

I derivati del lattosio

Galatto-oligosaccaridi (GOS): Il latte delle diverse specie, oltre a un contenuto variabile di lattosio, contiene una quota rilevante di oligosaccaridi (tabella 1), ossia carboidrati costituiti da 3-10 unità di monosaccaridi diversi, resistenti agli enzimi digestivi e con effetto prebiotico e bifidogenico, responsabili dello sviluppo di una flora microbica intestinale ricca in bifidobatteri e lattobacilli, in grado di contrastare la crescita degli enteropatogeni. Gli oligosaccaridi sono molto abbondanti nel latte umano, dove ne sono stati identificati oltre 1000 diversi.

Un interesse particolare della ricerca è rivolto all’individuazione di molecole in grado di simulare l’azione bifidogenica degli oligosaccaridi del latte umano, per poterli addizionare soprattutto ai preparati in polvere per neonati. Una risposta sembra arrivare dai galatto-oligosaccaridi (GOS), oligomeri di unità di galattosio legati a un glucosio terminale, sintetizzati a partire dal lattosio per via enzimatica. La b-galattosidasi che normalmente idrolizza i legami del lattosio, in presenza di un’alta concentrazione di questo zucchero agisce da galattosiltransferasi, in grado cioè di trasferire una molecola di galattosio al gruppo ossidrile di un altro galattosio o di un glucosio: si forma così una miscela di galatto-oligosaccaridi, costituiti da 3-8 unità.

Il legame tra le unità di galattosio può essere di tipo b(1-4) o b(1-6), mentre il galattosio terminale è unito al glucosio mediante legame b(1-4). Questa reazione è favorita alle alte temperature, alle quali la solubilità del lattosio è anche maggiore. Le rese maggiori si hanno utilizzando lattosio ad alta concentrazione e temperature intorno ai 60°C; la reazione va bloccata intorno al 70-80% di resa teorica, poiché se lasciata proseguire, la b-galattosidasi comincia a demolire i GOS nelle singole unità di galattosio.

Le miscele di GOS prodotti sono generalmente diverse per quantità, dimensione e tipo di oligosaccaridi prodotti, in funzione dei diversi organismi da cui l’enzima è ottenuto. In generale, i GOS hanno un sapore dolce e un basso valore energetico (circa 2 kcal/g). Le loro proprietà prebiotiche e nutraceutiche sono ormai largamente provate. Sono resistenti all’idrolisi enzimatica, per cui più del 90% passa nel colon, con effetti benefici sulla composizione e sull’attività del microbiota intestinale, sulla motilità intestinale e sull’assorbimento del calcio e del magnesio, oltre ad un’azione positiva sul metabolismo lipidico. L’impiego principale è nella formulazione di latte per l’infanzia e di proseguimento, ma grazie alla loro elevata stabilità, possono essere incorporati in moltissimi alimenti, quali bevande, latte fermentato e prodotti da forno, da destinare soprattutto a persone anziane e ospedalizzate.

Lattulosio: è un derivato sintetico del lattosio, ottenuto industrialmente dall’isomerizzazione in soluzione alcalina del residuo di glucosio a fruttosio. In alternativa può essere prodotto per via enzimatica. È stato il primo derivato del lattosio a essere prodotto per fini commerciali; si presenta sottoforma di sciroppo, a causa dei problemi che si riscontrano per la sua cristallizzazione ed essiccamento.

Piccole quantità di lattulosio si formano in seguito alla sterilizzazione del latte, e viene quindi utilizzato come indicatore del trattamento termico subito. La dolcezza del lattulosio, pari a 0,6 in confronto a quella del saccarosio, associata alla proprietà di non produrre la carie, lo rende adatto per la formulazione di molti prodotti dell’industria dolciaria (gomme da masticare, gelati, confetteria). In ambito medico trova applicazione per il suo moderato effetto lassativo e per il trattamento di pazienti affetti da encefalopatia epatica, intossicazione cerebrale causata dall’incapacità del fegato di convertire l’ammoniaca in urea.

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