definizione
Serie di processi chimico-fisici, piuttosto complessi ed eterogenei, in grado di produrre glicotossine come effetto dell’interazione fra gli zuccheri e gli amminoacidi contenuti nel cibo, che si verificano durante i processi di cottura: per la pigmentazione che assumono i prodotti finali è conosciuta come reazione di imbrunimento non enzimatico (reazione di glicosilazione); deve il suo nome al chimico francese Louis Camille Maillard, che la studiò per la prima volta, nel 1912.
In genere nell’ambito della trasformazione si creano prodotti intermedi come le α-cheto-amine (composti di Amadori), prima che si generino i prodotti finali quali, ad esempio, le malanoidine, caratterizzati da un colore bruno ed hanno l’odore di “cotto” o gli aromi caratteristici di crosta di pane appena sfornato oppure, se il processo è stato più intenso, di tostato come la frutta secca, il cacao o il caffè; questa reazione assume un ruolo fondamentale nella preparazione dei cibi in quanto conferisce agli alimenti colore ed aroma: avviene in tutti i prodotti in funzione del tempo e della temperatura di cottura, a patto che vi siano proteine (aminoacidi) e zuccheri riducenti: questi ultimi sono quegli zuccheri che in soluzione esistono in una forma a catena aperta con un gruppo aldeidico, come il glucosio o il fruttosio. (il saccarosio, un disaccaride, viene scisso in glucosio e fruttosio, in presenza di sostanze acide come il succo di limone o il vino)
importanza della reazione di Maillard
Indipendentemente dagli effetti sulla palatabilità dell’alimento o sul suo aspetto cromatico, a livello nutrizionale questo processo comporta un indurimento del prodotto e la diminuzione della digeribilità delle proteine coinvolte a causa della formazione di legami chimici covalenti, la formazione di ammine eterocicliche complesse, ma anche un’inibizione, mediata dai prodotti di Amadori, dell’assorbimento degli aminoacidi essenziali.
Un altro aspetto importante da considerare è la formazione di AGEs che si producono sulla superficie dei cibi in seguito a cottura o nel nostro organismo ad opera del metabolismo: queste glicotossine sono il prodotto delle reazioni di Maillard che avvengono in seguito dall’interazione tra zuccheri, amminoacidi (proteine) e lipidi, ovvero per effetto della glicazione non enzimatica; queste sostanze sembrano giocare un ruolo importante nell’amplificazione dei disturbi legati al diabete mellito.
La formazione e l’accumulo degli AGEs e delle glicotossine è corresponsabile dei processi di aging e dello sviluppo di malattie neurodegenerative quali l’Alzheimer, le malattie cardiovascolari o l’infarto miocardico, per mezzo di un meccanismo chiamato cross-linking che porta allo sviluppo di danni intracellulari e, possibilmente, all’apoptosi.
glicotossine e prodotti della reazione di Maillard pericolosi
Tra i composti dovuti ai trattamenti termici alcuni sono potenzialmente pericolosi, come l’acrilammide, le ammine eterocicliche (HAs), il furano o il 3-MCPD (gli ultimi due derivanti dal trattamento termico).
L’acrilammide si forma attraverso la reazione di Maillard in presenza di asparagina libera: le patate in primis ma anche gli strati esterni dei chicchi di cereali i chicchi di caffè, cacao e frutta secca sono ricchi di questo amminoacido (libero): è un composto mutageno e cancerogeno, con tossicità sistemica ma preferenziale per il sistema nervoso sia centrale che periferico e per quello riproduttivo.
Le ammine eterocicliche sono delle ammine nelle quali l’azoto è inserito in un anello aromatico o alifatico (Es. piridina, pirrolo, piperidina, pirrolidina), estremamente cancerogene: si possono formare durante la reazione di Maillard nei prodotti carnei (carne bruciacchiata) in quanto oltre agli AA e agli zuccheri vi è bisogno di creatina, una molecola presente solo nel muscolo per fosforilare l’ATP quando si è in condizioni di anaerobiosi, come negli sforzi violenti.
Il furano, è un composto eterociclico aromatico, tossico e può essere cancerogeno: durante i trattamenti termici si forma per disidratazione della vitamina C, soprattutto se ci sono degli acidi grassi polinsaturi; il 3-MCPD (3-monocloropropan-1,2-diolo) è una molecola che si forma dall’idrolisi acida delle proteine vegetali, in particolar modo da quelle della soia, anche se elevate concentrazioni si possono trovare nella carne e nei prodotti carnei (salumi e prosciutto) ma anche nei formaggi e nelle noccioline arrostite.
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