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I messaggi del gusto: a cosa servono e perché non sappiamo più leggerli
Nella società moderna occidentale la dieta è caratterizzata da una scarsa presenza di cibi amari e da una forte prevalenza di cibi con alto contenuto di zuccheri, grassi e sale. Questa tipologia di alimenti è definita HFSS (High Fat, Sugar and Salt) e costituisce un serio problema per la salute, in quanto è questa all’origine del diffondersi di patologie cardiovascolari, obesità, ipertensione e diabete. [1-3].
Il problema non è solo medico ma anche culturale e sociale, e le politiche europee stanno cercando di darvi risposta con numerose azioni di educazione e prevenzione.
Uno degli aspetti forse ancora poco noti è che le scelte alimentari (nell’uomo, come in qualunque altro essere vivente) sono guidate in prima battuta dal sistema biologico preposto naturalmente alla scelta del cibo, ovvero dal sistema recettoriale della percezione sensoriale e gustativa.
In un ideale “ecosistema naturale” i nostri sensi sono -o dovrebbero essere- perfettamente in grado di farci trovare e scegliere gli alimenti che ci servono, per qualità e quantità. Le conoscenze sui recettori gustativi sono aumentate in modo esponenziale a partire dal 2000, anno in cui sono stati clonati ed espressi i primi recettori gustativi della classe c delle GPCR-G Protein Coupled Receptors. [4-6] Da allora il quadro dei meccanismi gustativi si è arricchito di molti dettagli e informazioni molecolari, fisiologiche e genetiche. Le principali classi note di sapori mediati da recettori sono mostrate nella Figura 1.
Recettori gustativi per i cibi amari
Salato e acido sono mediati da canali ionici in grado di misurare il passaggio di ioni idrogeno e sodio rispettivamente. Il sapore dolce è mediato dal recettore dimerico T1R1-T1R3, molto simile a quello dell’umami T1R2-T1R3 con il quale ha una subunità in comune. L’amaro mostra una situazione molto più complessa, in quanto nell’uomo sono presenti 25 diversi recettori appartenenti alla classe T2R, che agiscono in modo combinatoriale per riconoscere un numero elevatissimo di agonisti amari presenti in natura.
Notevole importanza ha assunto lo studio dei recettori somatosensoriali appartenenti alla famiglia dei canali ionici TRP-Transient Receptor Potential, dei recettori multimodali coinvolti non solo nella percezione gustativa di sensazioni chemestetiche o trigeminali, come la piccantezza o la pungenza, ma anche in numerosi altri sistemi percettivi tra cui udito, tatto, pressione osmotica, temperatura, propricezione e nocicezione (la percezione delle sensazioni dolorose).[7]
I recettori gustativi sanno adattarsi in funzione di cambiamenti legati alla fisiologia, come l’età, il sesso, lo stato di salute, e anche in funzione all’esposizione, ovvero alla disponibilità del cibo nell’ecosistema. Ciò è ovviamente funzionale alla sopravvivenza.
Il linguaggio dei sapori: distinguere tra ciò che fa bene e ciò che fa male attraverso il gusto
Il sapore quindi è un potente “linguaggio” comprendendo il quale l’animale-uomo riconosce ciò che in quel momento è ottimale per il suo organismo. Questo linguaggio è fatto di diversi segnali, che semplificando possono essere paragonati a quelli dei cartelli stradali.
Vi sono dei segnali di prescrizione (selezione positiva), che invitano a cercare e ingerire i nutrienti fondamentali, come zuccheri, grassi e proteine; segnali di divieto (selezione negativa), che mettono in allarme rispetto a composti potenzialmente tossici, come nel caso del sapore amaro di alcuni alcaloidi o al sapore acido di cibi andati a male. Infine, vi sono moltissimi segnali che di per sé non sono né positivi nè negativi, ma piuttosto di attenzione rispetto a composti che potremmo definire “farmacologicamente attivi”.
I cibi amari: composti farmacologicamente attivi ma non per questo dannosi
Tali composti possono essere pericolosi, ma solo in determinate condizioni e in dipendenza dalla dose. E’ il caso della maggior parte delle sostanze amare di origine vegetale; recenti studi [8] hanno mostrato che solo circa il 15-20% di esse è effettivamente tossico; viceversa, la maggior parte dei composti amari naturali (circa il 62%) sono presenti nelle piante alimentari e sono innocui o addirittura benefici per la salute [9].
Polifenoli, terpeni e glucosinolati sono composti perlopiù amari di cui sono ben note le proprietà benefiche. L’effetto dipende anche dalla dose, esattamente come succede per i farmaci. Il caso della caffeina è emblematico: una sostanza amara per eccellenza, che può essere considerata un ingrediente piacevole, un farmaco prezioso o un veleno, a seconda della sua concentrazione, dell’età di chi la beve e del suo stato di salute.
Una nota sul sapore acido e sugli altri sapori inusuali
A questo terzo gruppo di segnali gustativi “di attenzione” appartiene anche il sapore acido: oltre ai cibi andati a male, è importante ricordare che l’apporto di alcune sostanze acide, come la vitamina C, è di fondamentale importanza per l’organismo. Oggi inoltre si sta riscoprendo l’importanza di molti alimenti fermentati tra cui aceto, yogurt, kefir, paste acide, injera, kimchi, kombucha -tanto per citarne alcuni- soprattutto in relazione alla salute del microbiota intestinale.
Infine, è di notevolissimo interesse il ruolo di molti composti con sapori strani, forti e inusuali, come il piccante, il pungente, caldo/freddo e altri, caratteristici di piante aromatiche e spezie come il peperoncino, la menta, l’aglio, lo zenzero e moltissime altre.
I recettori gustativi sanno adattarsi in funzione di cambiamenti legati alla fisiologia, come l’età, il sesso, lo stato di salute, e anche in funzione all’esposizione, ovvero alla disponibilità del cibo nell’ecosistema. Ciò è ovviamente funzionale alla sopravvivenza.
La bilancia del gusto
La dieta moderna occidentale è estremamente povera di questi composti. La causa principale è la trasformazione che in tempi recenti (dal punto di vista della biologia) ha portato il sistema della produzione e distribuzione del cibo industriale. Questo ha prevalentemente un profilo dolce, salato e grasso, con poche variazioni dovute anche alla progressiva perdita di biodiversità degli ingredienti.
Per esempio, molti vegetali sono stati selezionati per avere varietà sempre meno amare; gli yogurt sono sempre meno acidi per l’aggiunta di zuccheri, grassi, o altri ingredienti. Il consumatore medio si è quindi abituato a questi sapori, e reagisce negativamente a molti altri tipi di segnali a cui viene esposto solo raramente (Figura 3).
Lo sbilanciamento provoca ricadute negative sulla salute, con l’aumento di patologie come l’obesità e il diabete, in particolare nei bambini. Le conseguenze di questo sbilanciamento si fanno sentire anche sull’agricoltura e sull’ambiente. Molti vegetali amari, spontanei o coltivati, che erano parte della tradizione gastronomica italiana (e di altre regioni) sono stati progressivamente abbandonati a dispetto delle loro proprietà nutrizionali.
Educarci al consumo di cibi amari
In una ricerca condotta su 150 studenti di Scienze e Tecnologie Alimentari, è risultato che la maggior parte di loro non aveva mai mangiato o neppure sapeva cosa fossero i lampascioni (una specialità pugliese) e neppure la radice amara di Soncino, un vegetale tipicamente lombardo. [10].
Importanti istituzioni nazionali ed europee hanno lanciato campagne di educazione alimentare atte a contrastare questa tendenza. [11] Tuttavia, lo studio dei recettori gustativi e del loro funzionamento avrebbe grandi potenzialità di agire sull’educazione alimentare attraverso una rieducazione dei recettori gustativi, per riportarli alla loro funzione naturale attraverso un ribilanciamento.
Cibi amari: la strategia del “bitter is better”
Da qui il senso del progetto “bitter is better”, che vuole riportare l’attenzione su quella parte di sapori negletti che sono tuttavia portatori di segnali importanti per la nostra dieta. Dare la possibilità ai consumatori di ritornare ad apprezzare i sapori negletti porta un duplice effetto: la reintroduzione di numerosi alimenti soprattutto vegetali ora dimenticati e contemporaneamente il riadattamento dei recettori a una distribuzione dei gusti più bilanciata.
Esponendosi e imparando gradualmente ad apprezzare i sapori amari, acidi e speziati non solo si introducono più sostanze bioattive importanti per la salute, ma si ridurrà automaticamente il consumo di zuccheri o grassi. Anche la ricerca applicata e industriale potrebbe avvalersi di questo approccio per la progettazione di nuovi alimenti e bevande dedicate a un crescente pubblico attento all’alimentazione vegana, povera di grassi e di zuccheri, sempre più ricca di composti funzionali e ad attività specifica.
I segnali di interesse in questo senso sono numerosi [12-14] ed il repertorio dei composti naturali attivi sul gusto potenzialmente utili è ancora in gran parte inesplorato. E’quindi utile riflettere se, anziché investire tempo e denaro per mascherare il sapore amaro di alcuni alimenti (spesso con risultati parziali e/o con l’uso di ingredienti sintetici) non sarebbe più opportuno rendere edotto il consumatore che in molti casi quell’alimento fa bene proprio perché è amaro. Si potrebbero aprire nuovi scenari per la ricerca alimentare, a cui potranno contribuire gli attuali studenti e futuri tecnologi alimentari.
Conclusioni
La ricerca sui meccanismi gustativi è un tema attuale, dalle applicazioni molteplici e dalle prospettive affascinanti. La riscoperta dei sapori “negletti” e della loro funzione biologica attraverso gli strumenti della scienza può facilitare un processo di educazione alimentare utile a ristabilire degli equilibri nutrizionali, allargare gli orizzonti culturali e aprire la strada a molte applicazioni in campo agroalimentare, farmaceutico e medico.
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1.WHO-EU health topics, 2018: Policies to limit marketing of unhealthy foods to children fall short of protecting their health and rights. http://www.euro.who.int/en/health-topics/disease-prevention/nutrition/news/news/2018/10/policies-to-limit-marketing-of-unhealthy-foods-to-children-fall-short-of-protecting-their-health-and-rights
- FSA Nutrient and Food Based Guidelines for UK institutions October 2006
http://www.food.gov.uk/multimedia/pdfs/nutguideuk.pdf
- WHO. Guideline: Salt intake for adults and children. Geneva, World Health Organization (WHO), 2012. http://www.who.int/nutrition/publications/guidelines/salt_intake_printversion.pdf
- J.P. Montmayeur et al. (Harvard Medical School, Boston), A candidate taste receptor gene near the sweet taste locus, Nature Neuroscience, May 2001
- Li, X. & Al. Human receptors for sweet and umami taste. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 4692-4696.
- Meyerhof W. Symposium Overview. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1170, 107–110. (2009).
- Venkatachalam, K.; Montell, C. TRP channels. Ann. Rev. Biochem. 2007, 76, 387–417, doi 10.1146/annurev.biochem.75.103004.142819.
- Dagan-Wiener A., Nissim I., Ben Abu N., Borgonovo G., Bassoli A., Niv M., Bitter or not? BitterPredict, a tool for predicting taste from chemical structure, Scientific Reports, Scientific Reports 7, 2017, Article number: 12074 (2017), doi:10.1038/s41598-017-12359-7
- Mayer A., Borgonovo G., Morini G., Bassoli A. A bitter taste strategy: T2Rs and TRP receptors as molecular probes for the identification of useful nutrients in food plants. XX ECRO virtual meeting, Sept 2020.
- Caremoli F, Bassoli A., Borgonovo G., Morini G., Torri L. Do you like it bitter? A preliminary study on food preferences for bitter taste in a young population , in World food trends and the future of foods, Edited by Marianna Nobile, Horisma series, Ledizioni, Milano (Italy) 2015, pag 75-94, ISBN 978-88-6705-392-6.
- Chambers S., Freeman R., Anderson A.S., MacGillivray S. Reducing the volume, exposure and negative impacts of advertising for foods high in fat, sugar and salt to children: A systematic review of the evidence from statutory and self-regulatory actions and educational measures. Preventive Medicine 75, 32–43, 2015. https://doi.org/10.1016/J.YPMED.2015.02.011
- Goldfield H. The Sweet Rewards of Bitter Food. N. Y. Times. (2017).
- Straßmann B. Geschmack: Bitter ist das neue Süß. Zeit. (2019).
- Waitrose & Partners Food and Drink Report 2019-20. (2019).
Angela Bassoli
Professore associato di Chimica Organica e Basi Molecolari del Gusto, Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente-DeFENS, Università degli Studi di Milano. Interessi di ricerca: composti attivi sul gusto e sulla percezione sensoriale e loro applicazioni agroalimentari, farmaceutiche e mediche; tutela della biodiversità gustativa.
