AMIDO RESISTENTE ALLA DIGESTIONE: TIPOLOGIE, BENEFICI E IMPIEGHI

Digestion-resistant starch: types, benefits and uses

di Alessandro Poliziani

Ricercatore in tecnologie alimentari, Università della Tuscia

GLI EFFETTI NEI PRINCIPALI ALIMENTI AD ALTO CONTENUTO DI AMIDO THE EFFECTS IN THE MAIN FOODS HIGH IN STARCH

Starch is a polysaccharide, the main energy source for plants, consisting of amylose and amylopectin. Due to its chemical structure, amylose is the most difficult to attack by the enzymes involved in starch digestion (amylase), therefore it is “more resistant” to digestion than amylopectin. This is why a more or less high amount of amylose in purely starchy foods is important when talking about the glycaemic index of such foods. In fact, increasing the portion of resistant starch in foods with a high starch content can be an important goal to achieve, with the aim of reducing the insulin response that these products cause, thus improving post-prandial blood glucose levels. L’amido, principale riserva energetica delle piante, è un polisaccaride costituito da amilosio e amilopectina. Queste due frazioni differiscono tra loro nel grado di polimerizzazione e di ramificazione: infatti, mentre l’amilosio ha una struttura prettamente lineare, l’amilopectina presenta una conformazione molto ramificata. L’amilosio, proprio a causa della sua struttura chimica, è più difficilmente attaccabile dagli enzimi preposti alla digestione dell’amido (amilasi), mostrandosi così più “resistente” alla digestione rispetto all’amilopectina, e si comporta come inerte, raggiungendo indisturbato l’intestino dove viene metabolizzato dal microbiota intestinale. Per tale ragione il suo quantitativo, più o meno alto, all’interno di alimenti prettamente amidacei è importante quando si parla di indice glicemico. Aumentare la quota parte di amido resistente negli alimenti ad alto contenuto di amido

SONO STATE CLASSIFICATE CINQUE TIPOLOGIE DI AMIDO RESISTENTE ALLA DIGESTIONE

può quindi rappresentare un obiettivo significativo per ridurre la risposta insulinica che questi prodotti determinano, così da migliorare i livelli ematici di glucosio post prandiali. Ciò detto, non è solamente il rapporto amilosio-amilopectina a determinare la resistenza alla digestione dell’amido, in quanto intervengono altri numerosi fattori che portano a una classificazione di diverse tipologie di amido resistente, di norma riferite alla metodologia elaborata da Englyst, Kingman, & Cummings e da Eerlingen & Delcour and Brown et al., basata sulle caratteristiche strutturali che conferiscono all’amido tale resistenza. In uno studio del 2019 di L. Roman e M. M. Martinez, nonché nella review del 2007 di A. M. Birkett e I. L. Brown, viene affrontato tale argomento e descritte le cinque tipologie di amido resistente (resistant starch, RS) indicate come RS1, RS2, RS3, RS4, RS5.

Amido granulare nativo (RS2)

Amido resistente fisicamente incluso (RS1)

La caratteristica dell’amido di essere resistente alla digestione può derivare dal suo confinamento all’interno della cellula del vegetale intatta. I grani o i semi parzialmente o interamente macinati che hanno mantenuto intatte le loro pareti cellulari, sono classici esempi di amido confinato all’interno delle pareti cellulari. Il processo di macinazione dovrebbe quindi essere condotto con cautela al fine di evitare la perdita di RS1, dal momento che in questa fase le pareti cellulari potrebbero essere danneggiate.

Questa tipologia di amido deve la propria resistenza alla sua natura. È presente in alcuni cibi che vengono mangiati crudi come, ad esempio, nelle banane acerbe o poco mature, oppure in quei cibi cotti in cui questa frazione di amido non gelatinizza durante la cottura. La gelatinizzazione rende l’amido più digeribile e, quindi, facilmente attaccabile dalle amilasi.

Amido retrogradato (RS3)

Dopo la gelatinizzazione avvenuta nella fase di cottura, le molecole di amido disperse iniziano a riassociarsi durante il raffreddamento, formando delle strutture ben salde. La resistenza dell’amilosio retrogradato all’azione delle α-amilasi è stata dimostrata in vitro e in vivo. Il quantitativo di RS3 prodotto dalla retrogradazione dell’amilosio è inoltre dipendente dal tasso di amilosio presente e dalla lunghezza delle sue catene. Su un altro fronte, invece, la struttura ramificata dell’amilopectina è meno sensibile ai processi di retrogradazione e necessita di un tempo più lungo per la formazione di strutture di amido retrogradato. L’amilopectina retrogradata è correlata alla formazione di amido lentamente digeribile (SDS) e, quindi, a una riduzione della porzione di amido digeribile. L’amido lentamente digeribile passa parzialmente nell’intestino come amido resistente, dove è soggetto ai processi fermentativi a carico del microbiota intestinale. In questo modo, sebbene la tipologia RS3 sia generalmente attribuita alla formazione di strutture cristalline resistenti derivate dall’amilosio, alcuni studi hanno dimostrato che anche l’amilopectina retrogradata dovrebbe essere considerata come un’altra forma di RS3.

Amido resistente trasformato chimicamente (RS4)

La resistenza dell’amido può essere creata dall’inclusione di strutture chimiche all’interno della catena di amido. La resistenza alla digestione dell’amido trasformato chimicamente RS4 è legata alla tipologia

e alla collocazione della modifica eseguita che, in genere, consiste nella destrinizzazione, eterificazione, esterificazione, ossidazione, e/o reticolazione.

Amido resistente in complessi lipidici (RS5)

L’amilosio può formare dei complessi di inclusione con i lipidi che hanno dimostrato più resistenza alla digestione (Larsson K., Miezis Y.). I complessi amilosio-lipide esistono naturalmente in alcune fonti di amido (principalmente quelle ad alto tasso di amilosio), ma si possono formare anche dopo trattamenti termici in acqua come la cottura, in presenza di lipidi esogeni o endogeni (Ai Y., Hasjim J., Jane J.). La stabilità e la resistenza alla digestione è anche dipendente dalla tipologia di complesso lipidico. Sebbene non vi siano fonti commerciali disponibili di RS5, i complessi amido-lipide possono anche formarsi durante la cottura purché siano presenti dei lipidi nel prodotto in questione. A questo proposito, molti pani senza glutine, prevalentemente prodotti con amido di mais e farina di riso, nella loro formulazione prevedono anche dei grassi allo scopo di migliorarne le caratteristiche organolettiche. Bisogna inoltre considerare che i lipidi presenti nelle farine oscillano in genere dal 2% al 3%, mentre lipi-

FARINE AD ALTO CONTENUTO DI AMILOSIO SONO SPESSO UTILIZZATE PER PRODURRE ALIMENTI A BASSO INDICE GLICEMICO

di esogeni vengono spesso aggiunti nelle preparazioni. Pertanto, si può ipotizzare che un certo quantitativo di amido resistente anche di tipo RS5 sia presente nei prodotti di panificazione.

L’aumento di amido resistente nella pasta

La strategia per l’aumento di amido resistente RS1 nella pasta consiste principalmente nell’incrementare il contenuto di amilosio nel grano tenero, da tempo obiettivo dei programmi di ibridazione. Sebbene nel grano tenero comune il rapporto tra amilosio e amilopectina sia di 1:3, sono stati ottenuti genotipi con contenuto di amilosio molto alto, che hanno dato vita a farine con un contenuto di amido resistente anche superiore al 10%. Studi in vivo hanno inoltre dimostrato che le farine ad alto contenuto di amilosio possono essere usate con successo come materia prima per la produzione di alimenti a basso indice glicemico. Vetrani et al., ad esempio, ha somministrato fette biscottate prodotte con farina ricca in amilosio a persone in sovrappeso, constatando che ciò ha migliorato il metabolismo post prandiale riducendo anche la sensazione di appetito. È chiaro quindi che il consumo quotidiano di cibi con un adeguato apporto di amido resistente può contribuire alla prevenzione di patologie strettamente legate all’alimentazione come diabete e obesità. Sissons et al. è giunto a risultati analoghi utilizzando spaghetti ad alto contenuto di

amilosio, provando la necessità di un contenuto minimo del 7% di amido resistente per portare a un abbassamento dell’indice glicemico della pasta. E ancora, nel recente studio di Cimini A., Poliziani A., Antonelli G., Sestili F., Lafiandra D., Moresi M., l’obiettivo è stato quello di determinare in primis gli aspetti biochimici (amido resistente e amido totale) e poi quelli fisici e tecnologici, di paste fresche realizzate con farina di grano tenero ad alto tenore di amilosio. In sostanza, sono state prodotte quattro tipologie di pasta in cui la comune farina 00 veniva sostituita in percentuali progressivamente crescenti con farina di grano tenero ad alto contenuto di amilosio, partendo dal 20% di sostituzione fino ad arrivare al 100% (p/p). Le paste realizzate hanno mostrato, su peso secco, un decremento lineare del quantitativo di amido totale dall’80% al 77%, mentre la frazione di amido resistente cresceva dallo 0,59% all’11%. Così, le paste fresche prodotte con miscela di farina 00 e farina ad alto contenuto di amilosio in rapporto 50/50 e 30/70, hanno evidenziato una digestione post-prandiale più lenta e una conseguente riduzione dell’indice glicemico in vitro del 45% rispetto a una comune pasta fresca prodotta con sola farina 00. Inoltre, l’analisi della texture non ha mostrato differenze sostanziali nel confronto con una pasta di riferimento prodotta con sola farina 00. Elemento

IL PANE È CONSIDERATO UN ALIMENTO A ELEVATO INDICE GLICEMICO

importante che offre la possibilità di ottenere un prodotto del tutto simile a una comune pasta fresca, ma dagli effetti fisiologici sicuramente migliori.

Come migliorare il profilo glucidico del pane

Il pane viene generalmente considerato un alimento ad alto indice glicemico dal momento che la completa gelatinizzazione dell’amido durante la fase di cottura porta a un’estrema digeribilità dell’amido presente. In genere, l’amido gelatinizza in un range di temperature comprese tra i 54 e i 76 °C, in presenza di acqua in percentuali maggiori o uguali al 20%. Tuttavia, anche nei pani prodotti con la più bassa idratazione possibile l’umidità della mollica resta comunque superiore al 35% e, pertanto, è prevedibile che durante la cottura si assista a una totale gelatinizzazione dell’amido (eccetto per le porzioni di crosta). Come per la pasta, strategie volte al miglioramento del profilo glucidico del pane potrebbero prevedere l’utilizzo di sfarinati ad alto contenuto di amilosio o l’aggiunta nelle ricette di ingredienti che presentano un quantitativo importante di amido resistente. Un suggerimento riguardo il consumo di pane è di evitare di consumarlo così com’è, ma di accompagnarlo sempre con alimenti che contengono una buona quota di grassi o proteine, allo scopo di abbassare il carico glicemico complessivo del pasto.

Il caso del riso basmati

Per quanto riguarda il riso, una menzione speciale merita la varietà “basmati”, co-

munemente consumata soprattutto in India, ma che sempre più spesso incontra le esigenze nutrizionali di persone che svolgono attività fisica e che pongono particolare attenzione al proprio stile alimentare. Questo perché il riso basmati è noto soprattutto per un indice glicemico più basso rispetto ad altre varietà di riso. Ad esempio, in uno studio di Kaur et al. del 2014 è stato analizzato il contenuto di amilosio di otto varietà di riso, con risultati che hanno messo in luce differenze significative. In particolare, si è notato che la quota parte di amilosio oscilla tra il 22% e il 25% per risi di varietà basmati, mentre si attesta tra il 16% e il 18% per le altre varietà. Inoltre, il basmati tradizionale ha mostrato valori di amilosio più bassi in confronto alle cultivar più moderne. Dalle analisi dell’indice glicemico in vitro sono invece state osservate delle differenze sul rilascio di maltosio, prodotto intermedio della digestione dell’amido delle varietà di riso esaminate. Quelle ad alto contenuto di amilosio hanno mostrato un minore quantitativo di maltosio rilasciato durante la digestione in vitro rispetto alle varietà con amilosio più basso e una minore suscettibilità all’azione dell’enzima α-amilasi, che può essere dovuto anche all’effetto di altri fattori come, ad esempio, i complessi amido-proteina o amido-lipide e all’alta temperatura di gelatinizzazione delle varietà di riso basmati (Hettiarachchy et al., 1997).

L’analisi

Da questi studi si può quindi dedurre che le persone che per necessità fisiologiche devono intraprendere stili alimentari restrittivi dal punto di vista glucidico, possono trarre beneficio dal consumo di alimenti ad alto contenuto di amido resistente, scelti oculatamente tra le varietà di riso o di grano tenero più adatte alle loro esigenze.

Alessandro Poliziani