Uno studio condotto da Zhang et al. ha analizzato e studiato come i trattamenti termici con calore, necessari per debellare i patogeni nel latte, possono influenzare la componente proteica portando alla denaturazione delle proteine del siero di latte.

Come bevanda naturale, il latte è ricco di una varietà di nutrienti essenziali per il corpo umano. Tra le sue componenti, quella proteica è sicuramente una delle più importanti in quanto non solo contiene tutti i 9 aminoacidi essenziali richiesti dall’uomo ma contiene anche proteine bioattive, necessarie per lo sviluppo del sistema immunitario dei neonati e del sistema di difesa degli adulti.

Tra i tre tipi di proteine del latte, quella del siero di latte rappresenta il 20% della componente totale, le caseine, l’80% del totale e la proteina della membrana del globulo grasso del latte solo l’1-2% della produzione totale delle proteine del latte; tuttavia, quest’ultima è stata recentemente utilizzata come ingrediente nei formulati per bambini per regolare il rapporto tra siero di latte e caseina per rendere i prodotti più simili al latte umano e altri tipi di alimenti nutrizionali e funzionali. Questo perché le proteine del siero di latte non solo forniscono aminoacidi per i valori nutrizionali ma contengono anche alcune proprietà funzionali.

Per esempio, si pensi che la b-lattoglobulina (b-LG) sia un trasportatore di vitamina A, la a-lattalbumina (a-LA) gioca un ruolo chiave nella sintesi del lattosio a livello della ghiandola mammaria. Le immunoglobuline svolgono un ruolo nel sistema immunitario. La lattoferrina (LTF) svolge un ruolo importante nell’assorbimento del ferro e c’è interesse ad usare il latte bovino come fonte commerciale di LTF. Inoltre, le proteine del siero di latte sono state segnalate come agente antimicrobico, agente antitumorale, agente antiossidante e funzionale nel migliorare la salute dell’intestino, l’immunità e lo sviluppo del cervello.

Ma, come è noto, il latte non può essere consumato crudo a causa della presenza di batteri. Il trattamento termico è ampiamente utilizzato in quasi tutti i tipi di prodotti lattiero-caseari per garantire la sicurezza, estendere la durata di conservazione per sfruttare meglio il valore commerciale del latte e migliorare la funzionalità delle proteine. Ci sono alcune tecniche frequentemente utilizzate durante la lavorazione del latte, tra cui la pastorizzazione (62,5°C, 30 min, o 72°C, 15 s) e UHT (135-140°C, 3-5 s) per la produzione di latte e l’essiccazione a spruzzo (preriscaldamento, 90-95°C, 5min) per il latte in polvere per latte artificiale o altri prodotti sani. D’altra parte, questi trattamenti termici inducono cambiamenti nella struttura delle proteine, soprattutto per le proteine del siero di latte che contengono una grande quantità di legami disolfuro; questi possono essere facilmente rotti e provocare la perdita della struttura compatta, tra cui spiegamento, reticolazione, aggregazione, ossidazione, reazione di Maillard, anche cambiamenti nella digeribilità, allergenicità e perdita di bioattività.

Anche se i trattamenti non termici ad oggi sono stati sviluppati, quello termico rimane la ancora la tecnologia più utilizzata nelle produzioni e lavorazioni di prodotti derivati dal latte.

Infatti, sebbene il trattamento termico uccida gli agenti patogeni e i batteri per garantire la sicurezza dei prodotti lattiero-caseari, esso causa anche cambiamenti nella struttura e nella bioattività delle proteine del siero di latte. Questa rassegna introduce prima alcune proteine del siero di latte abbondanti e le loro funzioni biologiche, poi descrive i cambiamenti nelle proprietà fisico-chimiche, la reazione di Maillard, l’ossidazione, la reticolazione e l’aggregazione delle proteine del siero di latte. Infine, ma non meno importante, discutiamo anche i cambiamenti indotti dal calore nella digeribilità, allergenicità e altre bioattività delle proteine del siero di latte. In sintesi, la denaturazione indotta dal calore delle proteine del siero di latte può non solo influenzare il valore nutrizionale, ma può anche cambiare le proprietà dei prodotti caseari, la reazione immunologica e la bioattività.

Dallo studio presentato emerge che la denaturazione delle proteine del siero di latte non dipende solo dalle modalità di riscaldamento, dalla temperatura e dal tempo di riscaldamento, ma anche dal pH, dalla forza ionica e dalla matrice. Per esempio, il riscaldamento di LTF da solo o con b-LG ha mostrato differenze nella stabilità del riscaldamento. Anche se il riscaldamento non influenza la sequenza delle proteine del siero di latte, tuttavia, potrebbe ridurre l’assorbimento di alcuni aminoacidi a causa della glicazione o dell’ossidazione. I cambiamenti indotti dal riscaldamento nella struttura delle proteine del siero di latte potrebbero comportare un’alterazione delle proprietà di gelificazione, della digeribilità, dell’allergenicità e della bioattività delle proteine del siero di latte.

I cambiamenti fisico-chimici e di bioattività delle proteine del siero di latte possono avere un effetto negativo o positivo sulla salute umana a causa della glicazione o delle interazioni proteiche. Inoltre, il riscaldamento può accelerare la produzione di peptidi bioattivi durante digestione. In sintesi, ci sono molti fattori interattivi che influenzano stabilità al calore delle proteine del siero di latte e l’effetto del riscaldamento sulle proteine del siero di latte può essere monitorato in base a ciò di cui abbiamo bisogno. Pertanto, ulteriori studi sono ancora necessari per esplorare l’influenza del riscaldamento sulla bioattività delle proteine del siero di latte sia a livello di proteine che di peptidi per sostenere meglio la salute dei consumatori.

Il presente articolo è una sinossi della ricerca Zhang, L., Zhou, R., Zhang, J., & Zhou, P. (2021). Heat-induced denaturation and bioactivity changes of whey proteins. International Dairy Journal, 123, 105175.