Fermentazione alcolica e lattica

Di Kimberly Yavorski – Aggiornato il 24 marzo 2022

La fermentazione è l'antico processo biochimico che trasforma gli zuccheri in composti utili. Due dei percorsi più diffusi sono la fermentazione alcolica e fermentazione dell'acido lattico . Sebbene entrambi inizino con la glicolisi e coinvolgano reazioni di ossidoriduzione, differiscono nei microbi che li guidano, nei sottoprodotti che producono e nel ruolo che svolgono nel cibo, nell'industria e nella fisiologia umana.

Il motore microbico

• Fermentazione alcolica viene effettuata principalmente dal lievito Saccharomyces cerevisiae (comunemente noto come lievito di birra). Sin dall'era neolitica, questo organismo è stato essenziale per la produzione di birra, vino, pane e biocarburanti.
• Fermentazione dell'acido lattico viene effettuata da batteri lattici come Lactobacillus specie, alcuni lieviti e persino cellule muscolari dei mammiferi. Questi microbi convertono il glucosio in lattato, che viene poi protonato in acido lattico.

Percorsi chimici chiave

Nella fermentazione alcolica, il lievito metabolizza il glucosio per produrre anidride carbonica ed etanolo. Il processo è tipicamente anaerobico, ma il lievito può funzionare anche in ambienti a basso contenuto di ossigeno, regolando di conseguenza il profilo del prodotto finale.

La fermentazione dell'acido lattico segue la glicolisi ma si interrompe prima della completa ossidazione. La lattato deidrogenasi converte il piruvato in lattato, che si accumula fino alla reintroduzione dell'ossigeno, a quel punto può essere riciclato nelle vie metaboliche.

Applicazioni industriali e culinarie

Entrambi i tipi di fermentazione sono fondamentali per l'industria alimentare e delle bevande:

• Fermentazione alcolica crea bevande come birra, vino e liquori, nonché prodotti da forno in cui la CO₂ fa lievitare l'impasto.
• Fermentazione dell'acido lattico conserva gli alimenti (ad esempio crauti, kimchi, sottaceti), conferisce sapori caratteristici ai latticini (yogurt, kefir, formaggio) ed è essenziale per la produzione di biocarburanti in determinati contesti.

Implicazioni sulla salute dell'acido lattico

Durante l’esercizio intenso, la richiesta di ossigeno supera l’erogazione, costringendo i muscoli a fare affidamento sulla respirazione anaerobica. Il lattato risultante può accumularsi, provocando il familiare “bruciore muscolare”. Sebbene il lattato sia un sottoprodotto temporaneo, viene riciclato in modo efficiente dal fegato in glucosio attraverso il ciclo Cori. Un accumulo eccessivo può causare nausea, mancanza di respiro o, nel tempo, contribuire a condizioni come la gotta se il recupero è inadeguato.

Al contrario, l’etanolo derivante dalla fermentazione alcolica è un depressore del sistema nervoso centrale e un noto cancerogeno ad alti livelli di consumo. L'uso responsabile e la moderazione sono essenziali per il mantenimento della salute.

Entrambi i percorsi di fermentazione illustrano l'ingegnosità della natura:convertire gli zuccheri semplici in composti che nutrono, preservano e danno energia alla vita attraverso culture e industrie.