Il ruolo dei batteri lattici nella fermentazione alimentare

I sapori, le consistenze e i benefici per la salute di alimenti fermentati come yogurt, crauti e pane a lievitazione naturale derivano da una comunità di microrganismi che trasformano ingredienti comuni in qualcosa di speciale. Tra i protagonisti chiave di questo processo ci sono i batteri lattici: scopriamo insieme cosa sono esattamente e come funzionano.

Cosa sono i batteri lattici?

L'acido lattico è una sostanza prodotta durante la fermentazione da un gruppo di batteri chiamati batteri lattici (Lactic Acid Bacteria, LAB). Questi batteri scompongono gli zuccheri negli alimenti, come il lattosio (presente nei latticini) e il fruttosio (presente nella frutta e in alcune verdure), producendo acido lattico ¹. Esistono diverse specie e ceppi di LAB, che possono essere naturalmente presenti in piante, alimenti e persino nei sistemi digestivi di umani e animali ².

I LAB sono tra i microrganismi più studiati², sono quelli più comunemente coinvolti nella fermentazione alimentare e sono utilizzati da migliaia di anni per produrre alimenti fermentati in un processo noto come lacto-fermentazione³. Il nome "lattico" deriva dal latino "lactis" (latte) perché l'acido lattico è stato scoperto per la prima volta nel latte acido, tuttavia le lacto-fermentazioni non riguardano esclusivamente i latticini ma si verificano anche in altre matrici. La lacto-fermentazione avviene durante la produzione di diversi tipi di alimenti, come i sottaceti, i crauti, il kimchi, i pani a lievitazione naturale e persino alcune carni stagionate. La parola “lacto” si riferisce semplicemente all'acido lattico prodotto, che conferisce a questi alimenti un sapore leggermente acidulo e agisce come conservante naturale¹.

Diverse specie di LAB sono riconosciute come sicure dalle autorità di sicurezza alimentare in tutto il mondo. Sono considerate batteri benefici che migliorano la sicurezza e la qualità degli alimenti e fanno parte delle diete tradizionali da secoli ³.

I batteri lattici sono aerobi o anaerobi?

I LAB possono sopravvivere sia in ambienti ricchi di ossigeno (aerobici) che poveri di ossigeno (anaerobici). Tuttavia, solo in condizioni di ossigeno limitato il loro metabolismo si orienta verso la fermentazione ⁴.

Quali sono gli usi dei batteri lattici?

I LAB svolgono un ruolo fondamentale nella fermentazione di molti alimenti. Il processo di lacto-fermentazione trasforma ingredienti comuni come latte, grano, verdure e carne in alimenti con sapori aciduli o intensi, come yogurt, pane a lievitazione naturale, kimchi e salame. I LAB possono trovarsi naturalmente negli alimenti (nelle giuste condizioni) oppure possono essere aggiunti ceppi specifici, chiamati "colture starter", per ottenere risultati particolari ⁵.

Ecco come i LAB migliorano gli alimenti:

• Conservazione: i LAB abbassano il pH degli alimenti, creando un ambiente acido che impedisce la crescita di batteri nocivi. Questo metodo naturale di conservazione mantiene gli alimenti freschi più a lungo e ne prolunga la durata⁵.
• Sapore e consistenza: i LAB conferiscono agli alimenti fermentati i loro sapori caratteristici, come nel kimchi o nel pane a lievitazione naturale, o consistenze lisce e cremose, come nello yogurt. Questo accade perché producono esopolisaccaridi che aumentano la densità del prodotto finale.
• Sicurezza: alcune specie di LAB producono composti antimicrobici che scoraggiano la crescita di patogeni dannosi (microrganismi che possono rappresentare un rischio per la salute umana).

Oltre al cibo, i LAB trovano applicazione in agricoltura, medicina, cosmetica e nella produzione di alternative ecologiche alla plastica¹,⁶.

Quali alimenti contengono acido lattico o batteri lattici?

L'acido lattico si genera durante la produzione di vari alimenti fermentati, tra cui ⁷:

• Latticini fermentati: yogurt, formaggio, burro, latticello, kefir e kumis.
  Verdure e frutta fermentate: verdure sode come cavolo, cetriolo, ravanello e frutta come mango, bacche, albicocche o prugne.
• Cereali e grani fermentati: injera (crepes etiopi), pane a lievitazione naturale, pasta di miso (con orzo) e ricette tradizionali come il dhokla (torta di riso indiana).
• Bevande fermentate: kombucha e bevande tradizionali come boza, pito o merrisa.
• Carni stagionate: alcuni salumi (come il salame) e pesci stagionati.

La quantità esatta di batteri lattici (LAB) consumati attraverso alimenti fermentati specifici varia molto, a seconda della loro origine, del processo di produzione, delle condizioni di conservazione e di altri fattori. Per questo motivo, non è ancora del tutto chiaro come i LAB interagiscano con il nostro intestino.

Anche la lavorazione degli alimenti influisce sul consumo diretto di LAB vivi: ad esempio, i prodotti da forno fermentati come il pane a lievitazione naturale, una volta cotti, o le verdure fermentate, una volta pastorizzate, non contengono più "microrganismi vivi". Tuttavia, anche gli alimenti fermentati privi di microrganismi vivi possono offrire benefici per la salute. I microbi, infatti, possono produrre composti utili, come vitamine, che vengono poi assorbiti dai consumatori; inoltre, possono eliminare fattori antinutrizionali e migliorare la digeribilità².

I batteri lattici sono probiotici?

Sì, molti batteri lattici (LAB) sono classificati come probiotici, ma non tutti. I probiotici sono organismi vivi che, se consumati in quantità adeguate, possono offrire benefici per la salute. Possono aiutare a bilanciare il microbioma intestinale, migliorare la digestione e supportare il sistema immunitario.

Alcuni ceppi di LAB soddisfano i criteri per essere considerati probiotici. Ad esempio :

• Specie di Lactobacillus: come L. acidophilus, presente in alimenti fermentati come yogurt, kefir, miso, tempeh e crauti.
• Specie di Bifidobacterium: come B. bifidum, presente anch'esso in alimenti fermentati.
• Streptococcus thermophilus: presente in alimenti come latte, formaggi e altri prodotti lattiero-caseari.

Tuttavia, non tutti i LAB possono essere classificati come probiotici, poiché devono soddisfare criteri specifici. Ad esempio, devono essere in grado di sopravvivere all'ambiente acido del nostro stomaco, aderire alle cellule intestinali e fornire benefici per la salute misurabili. Per questo motivo, ogni ceppo deve essere valutato singolarmente per determinarne le proprietà probiotiche.

Quali sono i benefici per la salute dei batteri lattici?

A seconda del tipo di alimento, della tecnologia di produzione e del processo di fermentazione, i cibi fermentati possono contenere diverse specie e ceppi di batteri lattici (LAB), che possono interagire positivamente con il microbioma intestinale1. Gli scienziati hanno trovato numerosi legami tra i LAB e gli effetti benefici sulla salute umana, come¹-⁴:

• Salute intestinale: i LAB possono produrre vitamine, acidi grassi a catena corta e batteriocine; possono contrastare la crescita di batteri nocivi e aiutare a bilanciare i batteri benefici nell’intestino.
• Migliore digeribilità e assorbimento dei nutrienti: i LAB migliorano la digestione e l’assorbimento dei nutrienti, in particolare delle proteine.
• Riduzione delle allergie: i LAB possono ridurre le proprietà allergeniche di alcuni alimenti, come i latticini o il grano, scomponendo specifiche proteine responsabili delle reazioni allergiche.
• Proprietà antiossidanti: alcuni ceppi di LAB producono composti antiossidanti che aiutano a combattere i radicali liberi dannosi.
• Sollievo dallo stress: alcuni ceppi di LAB producono un composto chiamato GABA (sigla dell'inglese Gamma-AminoButyric Acid, acido gamma-amminobutirrico), che agisce come un neurotrasmettitore in grado di abbassare la pressione sanguigna, rilassare i muscoli e ridurre lo stress psicologico.

Conclusione

I batteri lattici svolgono un ruolo fondamentale nella conservazione degli alimenti e nello sviluppo del sapore e sono stati protagonisti della produzione alimentare umana per migliaia di anni. Non solo sono di grande importanza economica, ma contribuiscono anche in modo significativo alla promozione e al mantenimento della salute umana. I batteri lattici rappresentano un eccellente esempio del mondo microbico, spesso frainteso, in cui possono essere riconosciuti e apprezzati per i loro effetti positivi sulla salute e sulla cucina umana.

Progetto in evidenza: Per comprendere meglio come i microbi interagiscono con la nostra salute, il progetto DOMINO, finanziato dall'UE, sta esplorando come gli alimenti fermentati, sviluppati tramite lacto-fermentazione, possano influenzare il microbioma intestinale e offrire benefici per la salute. Il progetto analizzerà sia alimenti fermentati a base di latticini che a base vegetale, valutando come modulano il microbioma intestinale e supportano la salute delle persone, in particolare quelle con malattie metaboliche.

Riferimenti

1. Wang Y et al. (2021). Metabolism Characteristics of Lactic Acid Bacteria and the Expanding Applications in Food Industry. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 9:612285.
2. De Filippis F, Pasolli E, Ercolini D. (2020). The food-gut axis: lactic acid bacteria and their link to food, the gut microbiome and human health. FEMS Microbiology Reviews 44(4):454-489.
3. Mathur H, Beresford TP, Cotter PD. (2020). Health Benefits of Lactic Acid Bacteria (LAB) Fermentates. Nutrients 12(6):1679.
4. Pasolli E et al. (2020). Large-scale genome-wide analysis links lactic acid bacteria from food with the gut microbiome. Nature Communications 11:2610.
5. Liu JM, Fehér C, Cao M, Lu F, Jensen PR. (2021). Editorial: Lactic Acid Bacteria: Microbial Metabolism and Expanding Applications. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 9:794164.
6. Razola-Díaz MDC et al. (2024). Fermentation of Orange Peels by Lactic Acid Bacteria: Impact on Phenolic Composition and Antioxidant Activity. Foods 13(8):1212.
7. Abedi E, Hashemi SMB. (2020). Lactic acid production - producing microorganisms and substrates sources-state of art. Heliyon 6(10):e04974.
8. Petrova P, Petrov K. (2020). Lactic Acid Fermentation of Cereals and Pseudocereals: Ancient Nutritional Biotechnologies with Modern Applications. Nutrients 12(4):1118.
9. Ayivi RD et al. (2020). Lactic acid bacteria: Food safety and human health applications. Dairy 1(3):202-232.