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Effetti dell’utilizzo della pasta acida e/o lievito nella fermentazione del glutine: evidenze scientifiche

by luciano

Studi primari (evidenze principali)

1. Effetti di co-fermentazione LAB + lievito sulla degradazione del glutine

Titolo: Effects of Co-Fermentation with Lactic Acid Bacteria and Yeast on Gliadin Degradation in Whole-Wheat Sourdough

Sintesi: Lo studio valuta come ceppi selezionati di Batteri Lattici (LAB) e lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae) co-fermentino il glutine nella pasta madre integrale. La fermentazione combinata porta a una degradazione significativa delle frazioni di gliadina e glutenina, con riduzione del contenuto di glutine. Ceppi come Lactobacillus brevis e Pediococcus pentosaceus mostrano un’elevata attività proteolitica. (MDPI)

2. Riduzione dell’allergenicità del glutine in prodotti fermentati

Titolo: From gluten structure to immunogenicity: Investigating the effects of lactic acid bacteria and yeast co-fermentation on wheat allergenicity in steamed buns

Sintesi: La co-fermentazione LAB + lievito di birra induce depolimerizzazione delle macromolecole di glutine e riduce l’immunoreattività totale rispetto ai controlli non fermentati. Osservata diminuzione significativa di α/γ-gliadine e glutenine associate alla celiachia. (PubMed)

3. Peptidi immunogenici e sourdough

Titolo: A Case Study of the Response of Immunogenic Gluten Peptides to Sourdough Proteolysis
Sintesi: La fermentazione con pasta madre modifica la struttura del glutine e il profilo di rilascio dei peptidi immunogenici durante la digestione in vitro, senza necessariamente eliminarli completamente. Studio comparativo tra pane sourdough e pane a lievitazione rapida. (PubMed)

4. Bacillus spp. isolati da sourdough e idrolisi del glutine

Titolo: Gluten hydrolyzing activity of Bacillus spp isolated from sourdough
Sintesi: Ceppi di Bacillus isolati da pasta madre degradano il peptide immunogenico 33-mer e sequenze di gliadina, riducendo il glutine sotto 110 mg/kg. Potenziale applicazione in prodotti a glutine ridotto. (SpringerLink)

5. Studio clinico pilota su prodotti fermentati

Titolo: Gluten-free sourdough wheat baked goods appear safe for young celiac patients: a pilot study
Sintesi: Fermentazione con lactobacilli selezionati e proteasi fungine riduce il glutine sotto 10 ppm. Prodotti testati su bambini celiaci in remissione mostrano buona tollerabilità clinica. (PubMed)

6. Review recente sul ruolo della fermentazione (2025)

Titolo: Sourdough Fermentation and Gluten Reduction: A Biotechnological Approach for Gluten-Related Disorders

Sintesi: La fermentazione LAB contribuisce alla riduzione dei peptidi di glutine ma non è sufficiente da sola a eliminare tutte le sequenze immunogeniche. Processi combinati con proteasi esogene risultano più efficaci. (MDPI)

Approfondimenti (studi già citati, con maggior dettaglio)

A. Bacillus spp isolated from sourdough

DOI: 10.1186/s12934-020-01388-z

Approfondimento: Lo studio dimostra l’elevata attività proteolitica dei ceppi di Bacillus contro substrati di gliadina e il peptide 33-mer. L’idrolisi estensiva porta a livelli di glutine <110 mg/kg nel sourdough fermentato.

B. Label-free quantitative proteomics and sourdough fermentation

DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.137037

Approfondimento: L’analisi proteomica identifica 85 proteine allergeniche modulate dalla fermentazione. Alcune combinazioni microbiche mostrano riduzione di gliadine contenenti sequenze immunogeniche, suggerendo un effetto selettivo della fermentazione sulla frazione proteica del grano.

C. Yeast–bacteria interactions and immunogenicity

DOI: 10.1016/j.ifset.2023.103281

Approfondimento: Le co-colture di lieviti (Saccharomyces, Torulaspora) con Pediococcus acidilactici mostrano maggiore depolimerizzazione del glutine e riduzione dell’immunogenicità rispetto alle fermentazioni con lievito singolo.

Conclusioni generali

  • La fermentazione con pasta madre può degradare parzialmente il glutine e ridurre specifici peptidi immunogenici.

  • La riduzione non equivale a eliminazione completa: senza proteasi esogene spesso rimane glutine residuo.

  • L’efficacia dipende fortemente dai ceppi microbici e dalle condizioni di fermentazione.

Cosa significa tutto questo per chi cerca prodotti gluten light?

I prodotti realizzati con pasta acida (sourdough) presentano, in media, caratteristiche tecnologiche e biochimiche superiori rispetto ai prodotti ottenuti con lievitazioni rapide, soprattutto quando si parla di tollerabilità e qualità complessiva.

In particolare:

  • Parziale degradazione del glutine: la fermentazione prolungata favorisce l’idrolisi di alcune frazioni di gliadina e glutenina, riducendo la complessità proteica rispetto a impasti non fermentati.

  • Profilo peptidico modificato: anche quando il glutine non viene eliminato, la sua struttura risulta diversa, con potenziale riduzione di specifici peptidi immunogenici.

  • Maggiore digeribilità percepita: molti consumatori non celiaci riferiscono una migliore tolleranza gastrointestinale rispetto a prodotti da forno industriali a lievitazione rapida.

  • Riduzione di altri fattori critici: la fermentazione con pasta madre contribuisce anche alla diminuzione dei FODMAP e di alcuni composti antinutrizionali.

⚠️ Nota importante: i prodotti gluten light non sono automaticamente sicuri per i celiaci. La fermentazione tradizionale migliora la qualità e la tollerabilità, ma solo processi controllati e validati possono portare a livelli di glutine compatibili con una dieta senza glutine.

Per chi non è celiaco ma cerca prodotti più digeribili, meno stressanti per l’intestino e basati su processi fermentativi naturali, la pasta acida rappresenta oggi una delle soluzioni più interessanti supportate dalla letteratura scientifica.

Nota importante (scientifica)

La degradazione del glutine è dovuta quasi interamente ai LAB (acidificazione + proteasi).
Il lievito:

  • contribuisce poco direttamente alla proteolisi

  • ma modula l’ambiente fermentativo (pH, zuccheri, tempi)

Quindi ha senso che lo studio li analizzi insieme, ma i LAB sono i veri protagonisti.

Pasta madre e prodotti per persone geneticamente predisposte per la celiachia

by luciano

I batteri lattici presenti nella madre hanno dimostrato di avere notevoli capacità di idrolizzate le proteine del glutine; alcune selezioni di batteri lattici utilizzati con specifiche temperature, tempi e concentrazioni possono anche idrolizzare i peptidi più resistenti alla digestione gastro-intestinale. I prodotti da forno realizzati con pasta acida possono, pertanto, essere considerati una ottima opportunità e una valida scelta per le persone geneticamente predisposte per la celiachia.

Estratto dallo studio “Gluten-Free Products for Celiac Susceptible People”:

A – “ omissis…… The 33-mer peptide from α2-gliadin (amino acid sequence positions 56–88, LQLQPFPQPQLPYPQPQLPYPQPQLPYPQPQPF) contains three overlapping T-cell epitopes (3 × PQPQLPYPQ, 2 × PYPQPQLPY and PFPQPQLPY) for CD sensitive individuals. The human gastrointestinal enzymes pepsin, trypsin, and chymotrypsin were unable to hydrolyze the 33-mer peptide due to their inability to cleave before or after proline or glutamine, leaving the epitopes intact. Comparatively, large CD immunogenic peptides (≥9 amino acid residues) reach the small intestine (11) after crossing through the epithelial barrier and initiate immunogenic cascade in the laminapropria.

B – “omissis …Wheat flours modified to eliminate or reduce the immune toxicity of gluten have been used to prepare pasta and baked products. The large peptides of gluten need to be modified/converted into peptides of <9 amino acid residues to minimize the CD-induced immunoreactivity. This has been achieved through numerous approaches, including exogenous enzyme treatment, use of sourdough/lactic acid bacteria, use of genetically modified wheat, etc.”

C – “ omissis…The sourdough was prepared by fermenting flour with naturally occurring lactic acid bacteria (LAB) and yeasts. In the mature sourdoughs, the lactic acid bacteria were higher in number (> 10cfu/g) than the number of yeasts. Type I sourdough has a final pH of 4.0 at room temperature (20–30C) and is manufactured by continuous daily refreshments with the aim to maintain the microorganisms in an active state. It takes 2–5 (>30C) days of fermentation for developing type II sourdough as an acidifier with a pH that is <3.5 after 24 h of fermentation (131). The microorganisms were used in the late stationary phase of growth and exhibited restricted metabolic activity. The type III sourdough, as an acidifier supplement and aroma carrier in bread making, is a dried powder used for fermentation by certain starter cultures. A few reports are available about the use of sourdough for the preparation of gluten-free bread (84, 85). In one study it was reported that food processing by selected sourdough lactobacilli and fungal proteases may be considered an efficient approach for eliminating gluten toxicity, reducing the gluten level below 12 ppm (119). Further, sourdough fermentation, usually with a mixture of lactic acid bacteria (LAB) and yeasts, is traditionally used to produce leavened bread, especially from rye flour. Lactobacillus sp. are predominant among lactic acid bacteria (LAB) and they produce numerous mixed proteolytic enzymes, including metalloendopeptidases, such as PepO and PepF; aminopeptidases, such as PepN and PepC; dipeptidases, such as PepD; and dipeptidyl and tripeptidylpeptidases, such as the proline-specific Xaa-Pro dipeptidyl-peptidase (PepX) (132). The combination of wheat germination and sourdough fermentation with Lactobacillus brevis L62 extensively hydrolyzed wheat prolamin down to <5% of the initial content (133). A cell-free extract of two LABs, L. plantarum and Pediococcus pentosaceus, had a higher gliadin-degrading capacity (83%) in doughs than the corresponding cell suspension (70%), and complete gliadin degradation without using live LAB may be optimized (134). High molecular weight polymers, namely exopolysaccharides, are produced by lactic acid bacteria in presence of sucrose that mimics physiochemical properties of commercial hydrocolloids or gums, such as the ability to form a network and bind water. It counteracts the negative effects of excessive sourdough acidification and enhances loaf volume, shelf-life, the staling rate, and textural properties of products (129).”

Approfondimento
Gluten-Free Products for Celiac Susceptible People. Sweta Rai, Amarjeet Kaur and C. S. Chopra. Front. Nutriens 17 december 2018.