LE AMMINE BIOATTIVE
4.5 Ammine bioattive negli aliment
Le ammine bioattive sono presenti nella frutta e nei vegetali, nella carne, nel latte e nei loro derivati, nel pesce e nelle bibite fermentate. Nella maggior parte degli alimenti che contengono proteine o amminoacidi liberi possono formarsi ammine biogene e la quantità e il tipo di ammine formate dipende dalla natura, dall’origine dell’alimento e dai microrganismi presenti (Innocente et al., 2007). Le
ammine biogene possono trovarsi in una vasta gamma di alimenti come il cioccolato, il formaggio, il vino rosso, la birra, il pesce e i prodotti a base di pesce (Vidal-Carou et al., 2009; Kalač et al., 2009). Le possibili differenze che si verificano nelle ammine dipendono dal processo di produzione e trasformazione, dalla fermentazione, dall’immagazzinamento e dalle condizioni di igiene (Glória, 2005).
Le ammine negli alimenti possono essere naturalmente presenti nel prodotto, o formarsi da microrganismi starter addizionati o da microrganismi contaminanti a causa di condizioni igieniche inadeguate. Per questo possono essere utilizzate come parametro o criterio per valutare, durante la produzione di certi prodotti, la qualità delle materie prime utilizzate e le condizioni igienico sanitarie. Le ammine essendo termoresistenti permangono nell’alimento dopo il trattamento termico (Glória, 2005; Kalač et al., 2009).
Tutti gli alimenti di origine vegetale contengono espermina, espermidina e
putrescina. Secondo Bandeira et al. (2012), durante la fermentazione o il
deterioramento, il tenore di espermina può diminuire, perché essa può essere usata come fonte di azoto da alcuni microrganismi, ma nello stesso tempo si verifica la formazione di altre ammine biogene.
Molti autori hanno focalizzato la loro attenzione sui livelli delle ammine biogene negli alimenti. La maggior parte dei dati sul tenore di ammine nei prodotti alimentari si riferisce ad ammine specifiche, come l’istamina e la tiramina nei pesci, carni, formaggi e bevande alcoliche. Per la prima volta nel 1997 gli autori Vale e Glória, studiarono i livelli di ammine biogene nei formaggi brasiliani; Silva e Glória (2002) determinarono il livello di ammine bioattive nella carne di pollo; González- Marco ed Ancín-Azpilicueta (2006) hanno osservato l’evoluzione delle ammine biogene durante la conservazione dei vini in bottiglia a differenti temperature, i tipi e i livelli di ammine bioattive nei differenti prodotti del grano; Guidi e Glória (2012) hanno analizzato i livelli di ammine bioattive nella farina di soia. Indipendentemente dal tipo di alimento preso in considerazione, alti livelli di ammine biogene sono stati riscontrati in prodotti fermentati (salsicce, formaggio e bibite alcoliche). La produzione di ammine biogene negli alimenti è caratterizzata da una serie di microrganismi capaci di decarbossilare gli amminoacidi, come gli
(Loret et al., 2005). Nel processo fermentativo la produzione dei microrganismi è facilitata, dato che nella maggior parte dei casi sono presenti amminoacidi liberi e condizioni favorevoli per la loro formazione (Romero et al., 2003).
Le decarbossilasi sono enzimi presenti in molti microrganismi del genere Bacillus, Pseudomonas, Photobacterium e della famiglia delle Enterobacteriaceae e delle Micrococcacee. Alcuni ceppi di Lactobacillus plantarum isolati dal vino sono stati selezionati per la loro capacità di ridurre le ammine biogene (putrescina e tiramina) e utilizzati come colture starter per la fermentazione malolattica (Capozzi et al., 2012).
Le decarbossilasi non sono ampiamente presenti tra i batteri, tuttavia alcuni batteri lattici sono capaci di produrre decarbossilasi, tra cui i generi Lactobacillus, Enterococcus, Carnobacterium, Pediococcus, Lactococcus e Leuconostoc (Linares et al., 2010). Nei prodotti in cui si verifica la crescita dei batteri lattici ci sono quantità considerevoli di putrescina, cadaverina, istamina e tiramina.
Vari fattori possono influenzare la produzione di ammine da parte dei batteri: il pH del mezzo, la temperatura, la tensione dell’ossigeno, la presenza di coenzimi e vitamine, la concentrazione di amminoacidi liberi e dei carboidrati fermentabili. Il pH ottimale, perché avvenga la decarbossilazione degli amminoacidi da parte dei batteri, è compreso tra 2,5 a 6,5; a questi valori di pH la produzione di ammine è stimolata, dato che è un meccanismo di protezione dei batteri. Infatti alte concentrazioni di ioni H+ sono dannose per il microrganismo e lo inducono a sintetizzare le decarbossilasi (Shukla et al., 2010; Oracz et al., 2015).
Le ammine bioattive sono formate principalmente negli alimenti dalla decarbossilazione microbica degli aminoacidi liberi, o mediante amminazione e transaminazione dei chetoni e delle aldeidi. Pubblicazioni riportano che si possono formare anche durante i processi termici come risultato della decarbossilazione ossidativa dei corrispondenti aminoacidi precursori (Martins e Glória, 2010; Zamora et al., 2012).
Alcuni autori riferiscono che la degradazione di Strecker è responsabile della formazione di ammine biogene per decarbossilazione termica degli amminoacidi in presenza di composti carbonilici nella reazione di Maillard (Granvogl et al., 2006) o di prodotti della perossidazione lipidica (Zamora et al., 2012). Secondo Schieberle et
al. (2005) il risultato della degradazione di Strecker è la trasformazione di asparagina in 3-amino propionamide. La serotonina può anche formarsi come risultato della trasformazione dei suoi precursori (triptofano e 5-idrossitriptofano) ad altissime temperature (Martins e Glória, 2010).
La quantità di ammine biogene diminuisce durante i processi termici, se le temperature non sono troppo elevate (Duflos, 2009), a causa della riduzione della crescita microbica e dell’inibizione dell’attività enzimatica (Mah et al., 2009) come anche attraverso il mantenimento della catena del freddo nella conservazione, anche se Chen et al. (2010) riportano che in alcuni alimenti durante la conservazione con le basse temperature può verificarsi un aumento di ammine biogene. L’irradiazione degli alimenti, il confezionamento in atmosfera modificata, l’uso di additivi alimentari e le culture starter selezionate sono le misure più efficaci di controllo dell’amminogenesi durante la produzione delle salsicce (Latorre- Moratalla et al., 2012).
I parametri di processo della tostatura (temperatura e umidità) hanno un’influenza determinante sul profilo e sui livelli di ammine biogene nei semi del cacao crudi di diverse varietà. Le ammine biogene sono dei composti piuttosto stabili al calore e alla cottura e l’esposizione alle alte temperature non le rendono atossiche (Gonzaga et. al. 2009; Tapingkae et. al. 2010).
Gli autori Oracz e Nebesny (2014) sostengono che la massima quantità di ammine biogene è presente nei campioni torrefatti a temperatura massima (150° C9 e maggiore umidità (5,0% di umidità).