Indice
La fermentazione
La fermentazione degli alimenti è definita come il processo in cui la crescita e le attività metaboliche dei microrganismi sono usati per trasformare e conservare gli alimenti [1,2,3].
I microrganismi coinvolti sono principalmente rappresentati da lieviti, batteri e muffe, organismi che vivono in condizioni sia di presenza che assenza di ossigeno.
Generalmente gli alimenti considerati funzionali devono le loro caratteristiche benefiche alle proprietà che sviluppano durante il loro naturale processo di formazione.
Si tratta di cibi che fanno parte della dieta usuale, senza particolari trasformazioni.
Gli alimenti fermentati sono dei cibi funzionali perché contengono moltissimi microrganismi vivi che possono arricchire il microbiota intestinale.
La fermentazione può essere anche funzionale ad altri ambiti: lo sviluppo di nuovi sapori, lo smaltimento dei rifiuti, la conservazione degli alimenti e molto altro ancora.
Benefici degli alimenti fermentati sul microbiota
Il microbiota rappresenta l’insieme di microorganismi che convivono con l’organismo umano senza danneggiarlo.
Uno dei più importanti progetti di ricerca che lo riguarda è l’Human Microbiome Project [4], la cui prima fase è terminata nel 2014.
Il progetto ha l’obiettivo di descrivere l’insieme di microrganismi e successivamente spiegare come questi interagiscono col nostro organismo.
Si è scoperto di essere composti al 90% da microrganismi non umani e solo al 10% da cellule [5].
Così sono iniziati molti filoni di ricerca che individuano nell’intestino e nello squilibrio del suo microbiota la causa di tante malattie croniche [6 e referenze all’interno].
Un ulteriore tassello del mosaico è stato aggiunto a maggio 2020, da uno studio italiano pubblicato su Nature Communications.
Lo studio ha dimostrato che alcuni batteri lattici si trovano sia nel cibo fermentato sia nel microbiota intestinale [7], è quindi plausibile che la principale fonte di questi batteri siano gli alimenti fermentati.
Questo ampio studio mette in correlazione la composizione della flora intestinale con quello che mangiamo e rafforza il risultato di altri studi che dimostrano la capacità di molti ceppi batterici presenti negli alimenti fermentati di superare la barriera dello stomaco e arrivare vivi all’intestino [8, 9].
Il modo migliore per arricchire il nostro microbiota è scegliere un fermentato spontaneo rispetto a quelli ottenuti con microorganismi selezionati.
I numeri contano, ma anche la varietà
Questi risultati ci portano anche a sottolineare l’importanza delle fermentazioni spontanee negli alimenti.
L’industria alimentare predilige l’uso di ceppi selezionati che spesso possono anche essere definiti probiotici, ma in questo modo la varietà dei ceppi è molto limitata, pur ottenendone una quantità importante.
Le fermentazioni spontanee, invece, sfruttano i microrganismi già presenti sugli alimenti che vengono fatti proliferare in sicurezza.
A fine processo avremo una buona quantità di microrganismi, ma soprattutto di tantissimi ceppi differenti.
Un ottimo esempio di alimenti fermentati per fermentazione spontanea sono le verdure lattofermentate. Sauerkraut, kimchi e molte altre che vengono fermentate direttamente sfruttando la grande varietà di batteri che si portano dietro già dai campi dove sono state coltivate.
Proprietà funzionali salutari
Come già anticipato, i microrganismi arricchiscono gli alimenti con la loro presenza e sono anche in grado di migliorare le proprietà nutrizionali degli alimenti, per esempio, aumentando la disponibilità delle vitamine.
Ne sono alcuni esempi i sauerkraut, il tempeh (un legume, solitamente soia, fermentato con una particolare muffa), il natto (legume fermentato con Bacillus subtilis natto) o il kimchi (verdura fermentata della tradizione coreana).
In questi alimenti è stato riscontrato un significativo aumento di vitamine, come la vitamina B2 [10, 11], i folati [12], la vitamina B12 [13], vitamina C [14-16] o il gruppo rappresentato dalla vitamina K [17, 18].
Sembra che uno dei primi scopritori, inconsapevole, della maggiore disponibilità di vitamina C nei fermentati fu il Capitano James Cook il quale, durante le sue esplorazioni nel Sud Pacifico, non ebbe grandi problemi di scorbuto grazie alla presenza di barili di sauerkraut sulla nave.
La maggiore disponibilità delle vitamine è solo un esempio di numerose migliorie sul piano nutrizionale, apportate agli alimenti da parte dei microrganismi.
Gli aspetti funzionali salutari sono dovuti sia alla presenza degli stessi microrganismi che le sostanze da loro prodotte.
La funzione conservativa e gustativa degli alimenti fermentati
La fermentazione è funzionale anche ad altri ambiti come la conservazione e lo sviluppo di nuovi gusti.
Gli alimenti fermentati possono essere conservati a lungo, senza l’uso di additivi o il ricorso alla pastorizzazione.
La conservazione attraverso la fermentazione non è solo storicamente uno dei primi metodi di conservazione nella storia dell’uomo, ma è anche un meccanismo relativamente economico e semplice, alla portata di molte piccole realtà produttive.
Durante la fermentazione, i microrganismi scompongono i composti organici fermentabili in prodotti finali come acidi organici e anidride carbonica [19, 20], nonché come metaboliti antimicrobici come le batteriocine, rendendo gli alimenti sicuri e contrastando la proliferazione dei patogeni [21].
Oltre a questo, la fermentazione esalta l’aspetto organolettico, permettendo la preparazione di cibi dai sapori nuovi.
I cibi fermentati, oltre a essere funzionali dal punto di vista salutare, permettono di proporre alimenti saporiti che ne facilitano la diffusione.
Un alimento può farci molto bene, ma di base se è anche buono sarà molto più semplice da inserire nella nostra alimentazione.
Esempi di alimenti fermentati:
Koji
Il koji è un cereale (solitamente il riso) dove viene inoculata e fatta crescere una particolare muffa, Aspegillus oryzae.
Quando la muffa prolifera inizia a produrre grandi quantità di enzimi [22], soprattutto proteasi e amilasi che serviranno a trasformare gli alimenti con cui viene messo in contatto il koji.
Mescolando koji e soia si produce il miso, in cui gli enzimi del koji digeriscono la soia e rendono l’impasto particolarmente saporito.
Allo stesso modo il koji può essere applicato a qualunque alimento e le trasformazioni che si ottengono sono incredibili.
Il koji pre-digerisce gli alimenti, sviluppando sapori e rendendo il cibo più facilmente digeribile.
Si tratta di un fermentato funzionale non solo alla salute, ma anche alla sperimentazione culinaria.
Natto
Il natto è un alimento con un gusto buono, ma dall’odore pungente e consistenza filamentosa, che può lasciare interdetti, soprattutto chi non l’ha mai visto prima.
È un alimento ricco di nutrienti che può avere un impatto significativo sulla salute generale.
Contiene alte quantità di vitamina K2 ed è una delle poche fonti a base vegetale, tanto da essere considerata una componente chiave per il mantenimento della densità minerale ossea delle donne in post menopausa affette da osteoporosi [18].
Il natto contiene inoltre una grande quantità di nattochinasi utilizzata per contrastare una varietà di problemi medici, tra cui problemi cardiaci, pressione alta e molto altro [23].
La nattochinasi viene estratta appunto dal natto e venduta come integratore, ma potrebbe essere assunta direttamente dal cibo fermentato.
Il natto contiene anche B. subtilis, che può migliorare i sintomi della sindrome dell’intestino irritabile, supporta un microbiota sano e aiuta a proteggere dall’infiammazione [24, 25].
Il principale vantaggio degli alimenti fermentati come il natto è che rafforzano il sistema immunitario al fine di ridurre il rischio di malattie e mantenere il corpo in perfetta forma [26].
Conclusioni
I cibi fermentati sono considerati molto importanti per il mantenimento di un microbiota sano e, di conseguenza, per migliorare la nostra salute generale.
Questi alimenti hanno un’elevata disponibilità di vitamine e contengono anche un numero elevato di microorganismi, presenti in maggiore varietà nei fermentati spontanei.
I fermentati industriali, invece, contengono solitamente un solo ceppo, per questo non dovrebbero essere considerati i favoriti.
Oltre alle proprietà salutari questi alimenti possono essere conservati a lungo e sono importanti nello sviluppo di nuovi sapori, ne sono due esempi il natto e il koji.
Articolo scritto nell'ambito del progetto LOMBARDY HEALTH BIO - Bando Filiere 2022 - CUP F68C22000490003
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[1] Nuraida, L. (2015). A review: Health promoting lactic acid bacteria in traditional Indonesian fermented foods. Food Science and Human Wellness, 4(2), 47-55. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2015.06.001
[2] Terefe, N. S. (2016). Food fermentation. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.03420-X
[3] Wilburn, J. R., & Ryan, E. P. (2017). Fermented foods in health promotion and disease prevention: An overview. In Fermented foods in health and disease prevention (pp. 3-19). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802309-9.00001-7
[5] Rountree, R. (2011). Roundoc Rx: The Human Microbiome-Humans as Super-Organisms. Alternative and Complementary Therapies, 17(2), 70-75. https://doi.org/10.1089/act.2011.17206
[6] Wilkins, L. J., Monga, M., & Miller, A. W. (2019). Defining dysbiosis for a cluster of chronic diseases. Scientific Reports, 9(1), 1-10. https://doi.org/10.1038/s41598-019-49452-y
[7] Pasolli E, De Filippis F, Mauriello IE, Cumbo F, Walsh AM, Leech J, Cotter PD, Segata N & Ercolini D. (2020) Large-scale genome-wide analysis links lactic acid bacteria from food with the gut microbiome. Nature Communications volume 11, Article number: 2610 https://doi.org/10.1038/s41467-020-16438-8
[8] Kwun, S. Y., Bae, Y. W., Yoon, J. A., Park, E. H., & Kim, M. D. (2020). Isolation of acid tolerant lactic acid bacteria and evaluation of α-glucosidase inhibitory activity. Food Science and Biotechnology, 1-6. https://doi.org/10.1007/s10068-020-00760-4
[9] Şengün, İ. L. K. İ. N., & Bingöl, M. (2020). Acid Tolerance of Lactic Acid Bacteria Isolated from Various Fermented Vegetables
[10] Ghosh, D., Chattopadhyay, P., 2011. Preparation of idli batter, its properties and nutritional improvement during fermentation. Journal of Food Science and Technology 48 (5), 610-615. https://doi.org/10.1007/s13197-010-0148-4
[11] van der Riet, W.B., Wight, A.W., Cilliers, J.J.L., Datel, J.M., 1987. Food chemical analysis of tempeh prepared from South African-grown soybeans. Food Chemistry 25 (3), 197-206. https://doi.org/10.1016/0308-8146(87)90146-4
[12] Jägerstad, M., Jastrebova, J., Svensson, U., 2004. Folates in fermented vegetables-a pilot study. LWT-Food Science and Technology 37 (6), 603-611.https://doi.org/10.1016/j.lwt.2003.11.008
[13] Watanabe, F., Yabuta, Y., Bito, T., & Teng, F. (2014). Vitamin B12-containing plant food sources for vegetarians. Nutrients, 6(5), 1861-1873.) https://doi.org/10.3390/nu6051861
[14] Ciska, E., Karamac, M., & Kosiñska, A. (2005). Antioxidant activity of extracts of white cabbage and sauerkraut. Polish journal of food and nutrition sciences, 14(4), 367.
[15] Podsędek, A. (2007). Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables: A review. LWT-Food Science and Technology, 40(1), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.07.023
[16] Martinez-Villaluenga, C., Peñas, E., Sidro, B., Ullate, M., Frías, J., & Vidal-Valverde, C. (2012). White cabbage fermentation improves ascorbigen content, antioxidant and nitric oxide production inhibitory activity in LPS-induced macrophages. LWT-Food Science and Technology, 46(1), 77-83. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.10.023
[17] Hojo, K., Watanabe, R., Mori, T., Taketomo, N., 2007. Quantitative measurement of tetrahydromenaquinone-9 in cheese fermented by propionibacteria. Journal of Dairy Science 90 (9), 4078-4083. https://doi.org/10.3168/jds.2006-892
[18] Ikeda, Y., Iki, M., Morita, A., Kajita, E., Kagamimori, S., Kagawa, Y., & Yoneshima, H. (2006). Intake of fermented soybeans, natto, is associated with reduced bone loss in postmenopausal women: Japanese Population-Based Osteoporosis (JPOS) Study. The journal of nutrition, 136(5), 1323-1328.
https://doi.org/10.1093/jn/136.5.1323
[19] Ansorena, D., & Astiasarán, I. (2016). Fermented Foods: Composition and Health effects. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384947-2.00285-3
[20] Kim, B., Hong, V. M., Yang, J., Hyun, H., Im, J. J., Hwang, J., … & Kim, J. E. (2016). A review of fermented foods with beneficial effects on brain and cognitive function. Preventive Nutrition and Food Science, 21(4), 297. https://doi.org/10.3746/pnf.2016.21.4.297
[21] Nout, M. J. R. (2014). Food Technologies: Fermentation. In Encyclopedia of Food Safety, Volume 3: Foods, Materials, Technologies and Risks (pp. 168-177). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-378612-8.00270-5
[22] Chou, C. C. (1995). Mycelial propagation and enzyme production in koji prepared with Aspergillus oryzae on various rice extrudates and steamed rice. Journal of fermentation and bioengineering, 79(5), 509-512. https://doi.org/10.1016/0922-338X(95)91273-8
[23] https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1084/nattokinase
[24] Selvam, R., Maheswari, P., Kavitha, P., Ravichandran, M., Sas, B., & Ramchand, C. N. (2009). Effect of Bacillus subtilis PB6, a natural probiotic on colon mucosal inflammation and plasma cytokines levels in inflammatory bowel disease. INDIAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY & BIOPHYSIC, 46(1), 79-85.
[25] Plaza-Díaz, J., Ruiz-Ojeda, F., Vilchez-Padial, L., & Gil, A. (2017). Evidence of the anti-inflammatory effects of probiotics and synbiotics in intestinal chronic diseases. Nutrients, 9(6), 555. https://doi.org/10.3390/nu9060555
[26] Yan, F., & Polk, D. B. (2011). Probiotics and immune health. Current opinion in gastroenterology, 27(6), 496. https://doi.org/10.1097/MOG.0b013e32834baa4d