L’impatto di un alimento sulla salute non dipende solo dalla composizione chimica, ma anche dalla matrice, ovvero dalla struttura fisico-chimica che integra nutrienti e componenti bioattivi, e dalle modifiche introdotte dalla lavorazione.
La matrice è definita come la sommatoria dei nutrienti essenziali (proteine, carboidrati, grassi, vitamine ecc.), dei componenti bioattivi ma anche dalle modalità (forma fisica, struttura, proprietà chimico-fisiche) in cui le sostanze sono presenti all’interno della matrice stessa, cui si aggiungono le modifiche indotte dalla trasformazione degli ingredienti originari e l’eventuale aggiunta di additivi, coadiuvanti e microrganismi, come nel caso dei latti fermentati e dei probiotici. Poiché un alimento viene consumato nella sua totalità, dunque come miscela di nutrienti, è proprio la combinazione tra di essi, o “effetto matrice”, che determina una “sinergia nutrizionale”, definita come l’interazione dinamica tra le diverse componenti, i cui effetti combinati producono un’azione fisiologica sull’organismo maggiore rispetto ai singoli composti.
L’effetto matrice impatta, quasi sempre positivamente, su digeribilità, bioaccessibilità e biodisponibilità dei macro- e micronutrienti, rendendolo un concetto centrale nella nutrizione moderna, transitata da un approccio focalizzato prevalentemente sulle singole componenti a una visione olistica del cibo e della sua interazione con l’organismo.
In pratica, la matrice è assimilabile a una “maglia” tridimensionale, che modula l’assorbimento e gli effetti fisiologici dei diversi composti contenuti nell’alimento, siano essi naturalmente presenti o accumulati in seguito ad attività microbica.
Effetto matrice nei prodotti lattiero-caseari
Sono ormai ben documentate le conoscenze e gli effetti clinici sulla salute dei singoli costituenti del latte e dei prodotti caseari, anche soprattutto grazie al fatto che essi vengono ormai isolati in forma altamente purificata.
Tuttavia, i singoli nutrienti (come glucidi, proteine e grassi) vengono assimilati sotto forma di sistemi complessi, multifasici, come nel caso dei prodotti lattiero-caseari, identificabili non solo in base alla composizione ma anche all’organizzazione strutturale dell’alimento.
Sia la composizione sia la struttura possono influenzare notevolmente l’effetto di un dato nutriente, come è stato dimostrato nel caso degli acidi grassi saturi.
Studi di metanalisi indicano che l’assunzione di acidi grassi saturi è associabile a un aumento del rischio di malattie cardiovascolari, con conseguente, e meccanicisticamente logica, raccomandazione dietetica di limitarne l’assunzione. Tuttavia, recenti ricerche hanno ormai dimostrato che gli effetti degli acidi grassi saturi dipendono anche dalla matrice attraverso la quale vengono veicolati e consumati.
Per il formaggio, per esempio, ci si aspetterebbe che il contenuto di acidi grassi saturi aumenti il rischio di malattie cardiovascolari; tuttavia, alcuni studi indicherebbero il contrario. Questo apparente paradosso può essere spiegato con la teoria della sinergia nutrizionale. La materia grassa del latte contiene infatti anche sia acidi grassi a corta catena, che hanno effetti positivi sulla salute, sia acidi grassi insaturi come i CLA (caratteristici dei ruminanti), nonché la stessa membrana che avvolge il globulo di grasso, i cui fosfolipidi svolgono azioni importanti per l’organismo (contrasto la degenerazione cellulare, effetti infiammatori, azioni antibatteriche e, soprattutto, regolazione del metabolismo lipidico).
Un altro esempio di combinazione sinergica fra nutrienti riguarda il calcio, di cui i derivati lattieri sono notoriamente una preziosa fonte. È noto, infatti, che l’assorbimento del calcio è condizionato da fosforo e lattosio, entrambi presenti nel latte in quantità ottimali. Pertanto, gli effetti della matrice casearia sono fondamentali per giustificare una serie di evidenze nutrizionali e impatti sulla salute umana che non potrebbero essere spiegati unicamente sulla base della composizione.
Ulteriori esempi in tal senso includono il basso indice glicemico del latte e dei prodotti caseari nonostante l’elevata concentrazione di lattosio, l’impatto positivo sulla salute dentale, l’assorbimento controllato degli amminoacidi e, appunto, l’assenza di rischio cardiovascolare nonostante la presenza di acidi grassi saturi.
In particolare, i cambiamenti che avvengono nello stomaco, tra cui, per esempio, la minore idratazione e conseguente disaggregazione e flocculazione delle micelle di caseina e la separazione di fase dei globuli di grasso, svolgono un ruolo cruciale nel determinare la cinetica di rilascio e assorbimento intestinali.
Transito gastrointestinale e sopravvivenza dei probiotici
Una sopravvivenza adeguata dei microrganismi probiotici nell’ambiente stressante del tratto gastrointestinale è di fondamentale importanza per garantirne vitalità e attività, intendendo quest’ultima come l’espressione efficace delle proprietà funzionali e bioattive da essi veicolate. Questa è una sfida a elevato coefficiente di difficoltà cui l’industria deve far fronte stante la necessità, dal punto di vista sia commerciale sia legale, che il numero e l’attività dei ceppi inclusi nell’alimento siano garantiti e mantenuti il più a lungo possibile nel corso della shelf life.
Agli stress chimico-fisici incontrati durante la produzione, la stabilizzazione, l’imballaggio e la conservazione degli alimenti, si sommano quelli a cui i probiotici sono esposti dopo il consumo.
Durante il transito gastrointestinale, le cellule devono essere in grado di resistere al lisozima presente nel liquido salivare; quindi, sopravvivere all’elevata acidità dello stomaco, all’azione degli enzimi duodenali e all’attività antimicrobica dei sali biliari nell’intestino. Inoltre, il microbiota gastrointestinale residente e quello degli alimenti co-ingeriti possono essere ulteriori fattori interferenti sulla vitalità e attività dei probiotici.
In tale contesto, negli ultimi anni diversi studi assegnano un ruolo fondamentale agli alimenti utilizzati come vettori di probiotici, o assunti contemporaneamente a essi, considerati uno dei principali fattori che ne influenzano la capacità di sopravvivenza, oltre a garantirne la stabilità, e in molti casi l’esaltazione, delle proprietà da essi attese nel tratto gastrointestinale.
Nel corso degli ultimi anni sono stati sviluppati metodi e approcci per mantenere la vitalità cellulare dei probiotici quando veicolati in alimenti o somministrati come integratori farmaceutici. La microincapsulazione, per esempio, è una tecnologia che consente di proteggere i ceppi batterici da vari stress durante il transito lungo gastrointestinale. Questa tecnica prevede l’inclusione in una matrice polimerica, che garantisce una protezione efficace contro l’umidità, l’acidità, la pressione osmotica, l’ossigeno e la luce. I ceppi probiotici microincapsulati possono raggiungere un’efficacia di colonizzazione cinque volte superiore rispetto alle forme non incapsulate, mantenendo vitalità e funzionalità anche dopo l’adesione al colon. Molte ricerche si sono al contempo rivolte alla valutazione dell’effetto “protettivo” della matrice alimentare, specificamente in relazione ai prodotti lattiero-caseari, sulla vitalità e attività dei probiotici.
