Latti fermentati probiotici per pazienti con galattosemia
Sviluppati prodotti lattiero-caseari probiotici a basso contenuto di galattosio e privi di lattosio per pazienti con galattosemia, usando latte convenzionale, latte senza lattosio e miscele con formule infantili
IN BREVE
Lo studio in oggetto mirava a sviluppare prodotti lattiero-caseari probiotici a basso contenuto di galattosio e privi di lattosio, adatti a pazienti con galattosemia, utilizzando quattro materie prime: latte vaccino convenzionale, latte senza lattosio e miscele di latte senza lattosio con tre tipi di latte artificiale privi di lattosio e galattosio. Sono stati prodotti fermentati lattiero-caseari, come latte acidophilus e kefir, con miscela 1:1 di latte senza lattosio e latte artificiale, aromatizzati alla fragola, con conservazione di 30 giorni. Prodotti di controllo sono stati realizzati con latte convenzionale. Sono state valutate le concentrazioni di lattosio e galattosio, oltre alle proprietà chimiche, fisiche, microbiologiche e sensoriali. I risultati mostrano che tutti i prodotti rispettano le caratteristiche qualitative dei fermentati commerciali, mentre le bevande a base di latte senza lattosio risultano sicure per la dieta dei galattosemici.
Introduzione
La galattosemia (CG, OMIM 230400) è un errore congenito del metabolismo del galattosio, causato dalla carenza dell’enzima galattosio-1-fosfato uridiltransferasi (GALT, EC 2.7.7.12), che catalizza la conversione di galattosio-1-fosfato e UDP-glucosio in UDP-galattosio e glucosio-1-fosfato. Nei neonati, l’assunzione di galattosio tramite latte materno o latte artificiale provoca sintomi acuti gravi, tra cui difficoltà di alimentazione, insufficienza epatica, disfunzioni renali, sepsi e cataratta. Questi sintomi si risolvono rapidamente dopo l’avvio di una dieta priva di lattosio e a basso contenuto di galattosio. L’incidenza della malattia è stimata tra 1/40.000 e 1/80.000 nati vivi.
Il trattamento si basa sull’eliminazione di alimenti contenenti lattosio e galattosio, con valutazione tempestiva dei neonati sintomatici o risultati sospetti allo screening neonatale. Tuttavia, la restrizione prolungata dei latticini può comportare rischi nutrizionali, come un apporto insufficiente di calcio e possibili complicazioni a lungo termine. Linee guida basate sull’esperienza clinica indicano limiti giornalieri di galattosio: neonati 50-200 mg, lattanti 150-200 mg, bambini 200-300 mg, adolescenti 250-400 mg e adulti 300-500 mg.
Questo studio pubblicato su Journal of Agriculture Faculty of Ege University nel 2021, ha avuto l’obiettivo di sviluppare fermentati lattiero-caseari, tra cui latte acidophilus e kefir, con contenuto di galattosio inferiore a 200 mg/L, adatti a pazienti galattosemici di tutte le età, utilizzando una varietà ampliata di microrganismi probiotici. Sono state inoltre valutate le proprietà chimiche, fisiche, microbiologiche e sensoriali dei prodotti, per garantire qualità e accettabilità comparabili a quelle dei fermentati commerciali, offrendo così soluzioni nutrizionali sicure e sostenibili per chi deve seguire una dieta a basso contenuto di galattosio.
Materiali e metodi
Campioni di latte e produzione di latticini fermentati: disegno sperimentale
Il latte UHT convenzionale e il latte UHT idrolizzato senza lattosio sono stati forniti da Pinar Sut Co. (Izmir, Turchia). Per ridurre il contenuto di galattosio prima della fermentazione, il latte senza lattosio è stato miscelato con latti artificiali privi di galattosio in rapporto 1:1. Le due formule utilizzate erano: Neocate (maltosio, Milupa/Numico, Paesi Bassi) e Galactomin 19 (fruttosio, SHS, UK). Il latte convenzionale è stato considerato gruppo di controllo, mentre le miscele sono state inoculate con colture di kefir e latte acidophilus (Tabella 1).
Tabella 1- Proprietà delle materie prime dei fermentati lattiero-caseari per soggetti con galattosemia. C: latte UHT convenzionale, L: latte UHT senza lattosio, N: Neocate, G19: Galactomin 19.
Le colture commerciali liofilizzate di kefir (Danisco, Polonia) contenevano diverse specie batteriche e lieviti, mentre la coltura di Lactobacillus acidophilus (LAFTI-L10, DSM Food Specialities, Paesi Bassi) è stata utilizzata per i campioni acidophilus. Il latte scremato in polvere per l’attivazione delle colture è stato fornito da Pinar Sut Co. La salsa di fragola senza galattosio (Aromsa, Turchia) è stata aggiunta per migliorare le proprietà sensoriali.
Produzione dei fermentati lattiero-caseari
Per la produzione dei prodotti fermentati, sono stati utilizzati starter specifici: per il kefir una miscela di batteri lattici e lieviti, per il latte acidophilus principalmente Lactobacillus acidophilus. In fase iniziale, questi starter sono stati attivati aggiungendo 2% di coltura al latte, consentendo ai microrganismi di moltiplicarsi fino a raggiungere il pH desiderato di 4,6.
Successivamente, per la produzione vera e propria dei prodotti fermentati, le colture attivate sono state inoculate nei lotti di latte e latte-formula con una percentuale del 3,25%, assicurando una fermentazione efficace e la corretta formazione della struttura, dell’acidità e della flora microbica finale.
I prodotti fermentati sono stati fortificati con 1,8% di salsa di fragola senza galattosio. La produzione è stata eseguita in duplicato e ripetuta due volte.
Sono stati prodotti otto campioni:
Latte Acidophilus:
- CAS: Latte Acidophilus di controllo
- LAS: Latte Acidophilus senza lattosio
- LNAS: Latte Acidophilus senza lattosio + Neocate
- LG19AS: Latte Acidophilus senza lattosio + Galactomin 19
Kefir:
- CKF: Kefir di controllo
- LKF: Kefir da latte senza lattosio
- LNKF: Kefir da latte senza lattosio + Neocate
- LG19KF: Kefir da latte senza lattosio + Galactomin 19
Analisi chimiche e microbiologiche
pH, solidi totali, proteine e grassi sono stati misurati secondo standard ISO e AOAC. Il contenuto di acetaldeide è stato determinato spettrofotometricamente. Lactosio e galattosio sono stati quantificati con kit enzimatici Megazyme. La conta batterica è stata eseguita al 1°, 10°, 20° e 30° giorno mediante metodo “pour plate”. Lactobacilli e L. acidophilus sono stati contati su MRS agar, Lactococci su M17 agar, lieviti e muffe su YGC agar.
Caratteristiche sensoriali
I campioni sono stati valutati per gusto, aroma, consistenza e proprietà complessive da un panel di sei individui (3 maschi, 3 femmine, 24-35 anni) addestrati in analisi sensoriali (Ege University). È stata utilizzata una versione modificata delle schede di punteggio di Clark et al. (2009). Le valutazioni sono state condotte su individui non galattosemici.
Analisi statistiche
Le prove sono state replicate due volte e le analisi eseguite in triplicato. È stata applicata ANOVA a una via con SPSS 15.0, utilizzando il test di Duncan per determinare differenze significative (p<0.05).
Risultati e discussione
Proprietà chimiche e composizione
Il contenuto di sostanza secca rappresenta uno dei parametri fondamentali per ottenere le proprietà strutturali e sensoriali desiderate nei prodotti lattiero-caseari fermentati. La sostanza secca, insieme a grassi e proteine, influenza direttamente le caratteristiche strutturali, microbiologiche e sensoriali dei prodotti. La produzione deve rispettare i livelli minimi di sostanza secca stabiliti dalla legge.
Il 1° giorno di conservazione sono stati analizzati sostanza secca, grassi e proteine in tutti i campioni di latte acidophilus e kefir (vedi Tabella 2). I valori rilevati rispettano i requisiti del Codice Alimentare Turco, Fermented Dairy Products Communiqué (2009/25). La percentuale di grassi variava tra 1,5 e 2,79%. Il grasso del latte, inglobato nella struttura del gel, riduce la separazione del siero e aumenta la viscosità tra il 20% e il 60%. I campioni più ricchi di grassi hanno ricevuto punteggi più alti nelle valutazioni sensoriali.
Tabella 2: Analisi composizionale dei fermentati lattiero-caseari per individui con galattosemia. a, b, c, d: I valori con la stessa lettera minuscola nella stessa colonna differiscono in modo significativo (P < 0,05).
L’utilizzo di latte senza lattosio e miscele latte-formula ha permesso di ottenere prodotti privi di lattosio (tranne i controlli CAS e CKF). I livelli di galattosio nei tre campioni senza lattosio variavano significativamente: LAS presentava 212,46 mg/L, superiore ai valori raccomandati, mentre LKF, LNKF e LG19KF avevano valori più bassi (161,95, 132,74 e 106,54 mg/L rispettivamente), al di sotto della soglia. La differenza rispetto ad altri studi può essere attribuita al rapporto 1:1 latte-formula, più equilibrato rispetto al 2:1 utilizzato in precedenti ricerche.
Le diverse materie prime hanno influito anche sui livelli di acetaldeide (p<0,05), confermati dalle percezioni dei panelisti nelle valutazioni sensoriali.
Valori di pH durante la conservazione
Nei campioni di latte acidophilus, il pH iniziale variava tra 4,19 e 4,39 (vedi Figura 1a). Dal 10° giorno di conservazione, il pH si è stabilizzato fino al 30° giorno, senza differenze statisticamente significative (p>0,05). Nei campioni di kefir, il pH è rimasto stabile tra 4,15 e 4,27 durante tutto il periodo, contrariamente all’attesa di una tendenza decrescente (vedi Figura 1b).
La riduzione del pH nei fermentati è dovuta all’idrolisi del lattosio da parte dei batteri e alla produzione di acido lattico, determinando coagulazione e formazione del gel. La tipologia di batteri utilizzata influenza il tasso di diminuzione del pH.
Figura 1: pH dei fermentati lattiero-caseari per individui con galattosemia. (a) Latte acidophilus; (b) Kefir.
Proprietà microbiologiche
I campioni di latte acidophilus hanno mostrato valori stabili di L. acidophilus (7,85–8,49 log cfu/ml) durante la conservazione, superiori al minimo richiesto dal Codice Alimentare Turco (10⁷ cfu/ml). Nei kefir, la materia prima ha influenzato significativamente i conteggi di lattobacilli e lattococchi (p<0,05), mentre lo stoccaggio ha avuto effetto solo sul campione LNKF. I lieviti sono rimasti sempre sopra 10⁷ cfu/ml, garantendo il corretto effetto probiotico.
Tabella 3: Contenuto microbiologico dei fermentati lattiero-caseari (log CFU/ml). a, b, c, d: I valori con la stessa lettera minuscola nella stessa colonna differiscono in modo significativo (p < 0,05). X, Y, W, Z: I valori con la stessa lettera nella stessa riga, per ciascuna analisi, differiscono in modo significativo (p < 0,05).
I valori ottenuti sono compatibili o superiori a quelli di studi precedent e rispettano i limiti minimi richiesti dalle normative giapponese, svedese e turca (10⁷ cfu/ml).
Proprietà sensoriali
Le diverse formulazioni della materia prima hanno influenzato significativamente gusto, aroma e consistenza (p<0,05). Nei campioni di latte acidophilus, LNAS ha ricevuto i punteggi più bassi, mentre LG19AS è risultato il più apprezzato (vedi Tabella 4). Nei kefir, LNKF ha ottenuto i punteggi più bassi per gusto-aroma e consistenza durante tutta la conservazione, risultando il campione meno gradito. CKF, LKF e LG19KF erano invece nello stesso gruppo statistico.
La conservazione non ha influenzato significativamente le caratteristiche sensoriali del kefir (p>0,05). Le differenze nei punteggi generali sono risultate significative solo per LNKF (p<0,05). Complessivamente, i prodotti a basso contenuto di galattosio hanno mostrato buona accettabilità sensoriale.
Tabella 4: Valutazione sensoriale dei fermentati lattiero-caseari. a, b, c, d: I valori con la stessa lettera minuscola nella stessa colonna differiscono in modo significativo (p < 0,05). X, Y: I valori con la stessa lettera nella stessa riga, per ciascuna analisi, differiscono in modo significativo (p < 0,05).
Conclusioni
Il consumo di prodotti lattiero-caseari provoca conseguenze fisiologiche molto più gravi nei pazienti con galattosemia rispetto a individui con intolleranza al lattosio, rendendo necessaria l’eliminazione di tali alimenti dalla dieta quotidiana. In questo studio, i fermentati lattiero-caseari prodotti da latte senza lattosio e da miscele latte-formula hanno mostrato livelli di galattosio inferiori alle soglie riportate in letteratura, mentre alcuni campioni di latte UHT senza lattosio presentavano valori superiori alla soglia, evidenziando l’importanza della scelta delle materie prime.
Tra i prodotti analizzati, i campioni di latte acidophilus hanno mostrato migliori caratteristiche in termini di sviluppo dell’acidità, contenuto microbiologico e stabilità, con il campione LG19AS come più efficace complessivamente. L’aggiunta di aroma di fragola ha inoltre migliorato le proprietà sensoriali dei prodotti.
Questi risultati indicano che è possibile sviluppare prodotti lattiero-caseari sicuri per pazienti galattosemici, bilanciando qualità sensoriale e sicurezza metabolica. Tuttavia, è necessario confermare questi dati con ulteriori studi prima della loro introduzione al consumo clinico, preferibilmente attraverso ricerche multidisciplinari in vivo e in vitro.
Fonte: “Probiotic dairy drink for patients with Galactosemia”, İlyas Erdem TONGUÇ, Cem KARAGÖZLÜ. Ege Üniv. Ziraat Fak. Derg., 2022, 59 (1):67-75. https://doi.org/10.20289/zfdergi.993231.
GDPR Compliant