Glutine: intolleranza e celiachia

Il glutine è un complesso proteico viscoelastico insolubile in acqua costituito da:

  • gliadine le cui molecole sono principalmente costituite da monomeri
  • glutenine le cui molecole hanno natura polimerica
  • lipidi
  • sostanze minerali
  • acqua

La sensibilità al glutine fu sospettata per la prima volta da Areteo di Cappadocia nel III secolo d.C., fu solo nel XX secolo che la celiachia fu veramente scoperta e nominata dalla comunità medica. Il glutine di frumento ha un impatto immenso sulla nutrizione umana poiché determina in gran parte le proprietà di lavorazione della farina di frumento, e in particolare la capacità di produrre pane lievitato e altri prodotti da forno

Proteine di riserva

glicinaLe proteine ​​del glutine rappresentano il gruppo principale di proteine ​​immagazzinate nei cereali per supportare la germinazione e lo sviluppo delle piantine. La loro distribuzione è limitata alle cellule amidacee dell’endosperma del grano e non sono state rilevate in nessun altro tessuto del grano o della pianta.

Le gliadine e le glutenine sono indicate con il termine di proteine insolubili o proteine di riserva. Sono presenti, con tale funzione, nei chicchi di frumento, segale, orzo, avena e farro e rappresentano circa l’80% della frazione proteica. Il frumento è l’unico tra i cereali in cui le gliadine e le glutenine sono presenti in quantità simili.  Ciascuna frazione rappresenta infatti circa il 40% dell’intera quota proteica.

struttura
struttura

La frazione proteica del glutine comprende una miscela complessa di componenti che possono essere separati in gruppi mediante elettroforesi. L’elettroforesi delle gliadine a basso pH separa quattro gruppi di bande, chiamate, in termini di mobilità decrescente, α-gliadine, β-gliadine, γ-gliadine e ω-gliadine. Tuttavia, i confronti delle sequenze di amminoacidi mostrano che le gliadine α e β formano un unico gruppo, talvolta chiamato gliadine di tipo α.

Le gliadine sono prolammine che presentano un elevato contenuto sia di glutammina che di prolina.  Sono proteine globulari idrofobiche con basso valore nutritivo che influiscono sulla viscosità dell’impasto.
Le glutenine sono costituite prevalentemente da acido glutammico, alanina, leucina ed altri amminoacidi e sono proteine fibrose. Esse hanno  una struttura secondaria sia ad α-elica che a β-foglietto e sono quindi responsabili dell’elasticità dell’impasto.

Le gliadine e le glutenine sono legate tra loro tramite legami ionici, legami a idrogeno, interazioni idrofobiche e legami covalenti. Questi ultimi sono costituiti, tra l’altro, da ponti disolfuro formati dagli atomi di zolfo presenti nella cisteina.

Glutine: intolleranza e celiachia

Sebbene si parli sempre di intolleranza al glutine per connotare la celiachia in realtà sono solo le gliadine le responsabili di questa patologia. Tale patologia deriva da una reazione anomala del sistema immunitario che si verifica quando quest’ultimo aggredisce le cellule e le sostanze sane dell’organismo. Esse vengono ritenute nocive e l’organismo produce, conseguentemente, anticorpi per combatterle.

Quando le gliadine vengono introdotte con il cibo provocano una infiammazione della parete dell’intestino che è ricoperto da villi che hanno la funzione di aumentare la superficie che viene a contatto con il cibo e di assorbire le sostanze nutrienti.

Nei soggetti celiaci l’infiammazione dei tessuti appiattisce i villi riducendo la loro capacità di assorbimento e provocando i sintomi della patologia che vanno dal dolore di stomaco, diarrea, stipsi e flatulenza.

Purtroppo, ad oggi, nonostante si stimi che la patologia sia piuttosto frequente non solo nei bambini ma anche negli adulti non vi è alcuna terapia idonea se non quella di una dieta senza glutine da seguire per tutta la vita. Il polimorfismo proteico rappresenta chiaramente una sfida per i tentativi di eliminare le proteine ​​“tossiche” e di sviluppare grani sicuri per i celiaci, sia sfruttando la variazione naturale che mediante l’ingegneria genetica/modifica del genoma.

La diffusione della celiachia ha portato alla commercializzazione di farine gluten free e molte pasticcerie e ristoranti si sono attivati a somministrare prodotti senza glutine

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