Latticini senza lattosio ed ossido di grafene. Possibile causa di intolleranza al lattosio ?

Pubblicato il 16 Agosto 2021 da Veronica Baker

È difficile sapere cosa sia la verità, ma a volte è molto facile riconoscere una falsità.

Albert Einstein


Latticini senza lattosio ed ossido di grafene. Possibile causa di intolleranza al lattosio ?

Studio di riferimento

Trusek, A.; Dworakowska, D.; Czyzewska, K. (2020). Preparazioni enzimatiche 3D con scaglie di ossido di grafene ed idrogel per ottenere prodotti senza lattosio. Trasformazione di alimenti e bioprodotti = 3D enzymatic preparations with graphene oxide flakes and hydrogel to obtain lactose-free products. Food and Bioproducts Processing, 121, pp. 224-229. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.03.002

Introduzione

L’intolleranza al lattosio è un problema causato dall’incapacità dell’intestino tenue di produrre la “lattasi”, che è l’enzima responsabile della trasformazione e della conversione del “lattosio” in glucosio e galattosio.
Questo può portare a diarrea, gas, gonfiore, digestione pesante, dopo aver ingerito o mangiato latticini.

I latticini senza lattosio sono generalmente sviluppati per facilitare la digestione alle persone intolleranti, evitando le condizioni e i problemi già menzionati.
In questo post si scoprirà che molti metodi utilizzati per realizzare prodotti senza lattosio prevedono l’utilizzo dell’ossido di grafene.

Fatti analizzati

La ricerca di (Trusek, A .; Dworakowska, D .; Czyzewska, K. 2020) mostra che “l’ossido di grafene GO può essere utilizzato come veicolo nell’immobilizzazione enzimatica” che consente di inibire l’enzima responsabile della generazione del lattosio nei processi di fermentazione dei prodotti lattiero-caseari. 

Per questo motivo, “l‘articolo sviluppa un metodo di attivazione chimica prima del legame delle molecole enzimatiche.
Questa proprietà dell’ossido di grafene permette di immobilizzare l’enzima β-galattosidasi, dopo l’attivazione del GO con divinilsulfone
“.

La β-galattosidasi (Beta galattosidasi) è l’enzima utilizzato per ottenere prodotti senza lattosio.
La β-galattosidasi è inoltre responsabile della fermentazione degli zuccheri del lattosio, permettendo la produzione di formaggio, yogurt ed altri latticini, quindi è un enzima che catalizza l’idrolisi dei galattosidi a monosaccaridi.

Per quanto riguarda il “divinilsulfone” si tratta di un composto chimico con struttura molecolare “C4H6O2S” che può essere derivato dal gas mostarda ( Grant, WM; Thomas, CC 1987), considerato un prodotto pericoloso per le sue proprietà tossiche, corrosive ed irritanti.

Il divinilsulfone è stato utilizzato in altri casi per produrre idrogel porosi (Sannino, A.; Madaghiele, M.; Conversano, F.; Mele, G.; Maffezzoli, A.; Netti, PA; Nicolais, L. 2004), farmaco agenti incapsulanti (Morales-Sanfrutos, J .; Lopez-Jaramillo, FJ; Elremaily, MA; Hernández-Mateo, F .; Santoyo-Gonzalez, F. 2015) o l’attivazione delle proprietà di altri composti come il chitosano (Pinheiro, BB; Rios, NS; Aguado, ER; Fernandez-Lafuente, R.; Freire, TM; Fechine, PB; Goncalves, LR 2019). 

Gli autori affermano che il processo di separazione del lattosio con questo metodo è stato efficace e veloce, essendo “possibile ottenere una bassa concentrazione di lattosio nel flusso effluente ad una temperatura molto bassa, 6°C, che corrisponde alle condizioni di conservazione del latte refrigerato“.

Per questo si dovevano risolvere due problemi fondamentali ; da un lato, la separazione enzimatica, risolta combinando i fiocchi di GO con divinil solfone per separare e isolare l’enzima β-galattosidasi, e dall’altro, lo sviluppo di un metodo di produzione meno costoso.

Gli autori la riassumono così : “Il principale svantaggio dei veicoli a base di grafene in scaglie è la difficoltà di separarli dalla soluzione a causa delle dimensioni e della densità delle particelle.
Questo svantaggio crea problemi durante la preparazione del supporto e durante la sua applicazione.

In lavori precedenti, è stato sviluppato un metodo di separazione dei fiocchi GO, basato sulla centrifugazione ultraveloce (Trusek, A. 2019).
Il metodo era efficiente, ma costoso, in particolare nell’applicazione su scala industriale.

Per eliminare questo problema, sono state proposte preparazioni 3D basate sull’incapsulamento in scaglie di GO.
Il nuovo metodo combina applicazioni di idrogel e scaglie di GO
“.

Sebbene il metodo consenta di eliminare il lattosio a basso costo, gli autori non ne spiegano il processo di eliminazione, infatti ipotizzano il rilascio di scaglie di grafene nella soluzione abbinata al latticino, come riportato nel paragrafo successivo : “L’incapsulamento del grafene nei fiocchi dell’idrogel hanno permesso una facile creazione dei preparati, così come il loro confezionamento nella colonna del reattore di distillazione chimica.

Non c’erano resistenze idrauliche mentre il flusso di substrato scorreva attraverso la colonna.
Inoltre, le capsule di alginato non sono state distrutte, il che ha impedito il rilascio di scaglie di grafene nella soluzione
“.

Ciò solleva molte domande e problemi irrisolti nell’articolo, poiché il prodotto alimentare è a diretto contatto con la soluzione in scaglie di grafene. 

Tra le conclusioni, va notato che “la procedura sviluppata per la preparazione di vettori 3D può essere utilizzata per qualsiasi enzima“.
Ciò significa che l’ossido di grafene insieme ad altri componenti può essere utilizzato per inibire od immobilizzare tutti i tipi di enzimi.

Questa affermazione è corroborata da molti altri ricercatori, come si può vedere in (Zhang, J .; Zhang, F .; Yang, H .; Huang, X .; Liu, H .; Zhang, J .; Guo, S. 2010 ), che considerano l’ossido di grafene come “la matrice per l’immobilizzazione enzimatica” ; affermano infatti che “l’immobilizzazione dell’enzima sui fogli di GO potrebbe facilmente avvenire senza l’utilizzo di reagenti di reticolazione od ulteriori modifiche superficiali”.

Ciò è dovuto alla capacità di adsorbimento del grafene, che provoca l’inibizione dell’enzima, come mostrato nel grafico di distribuzione della velocità di reazione di immobilizzazione al minuto, vedere la figura 1.


Latticini senza lattosio ed ossido di grafene
Figura 1 : Campioni di ossido di grafene, diagramma del processo di immobilizzazione dell’enzima e distribuzione dell’immobilizzazione minuta. (Zhang, J.; Zhang, F.; Yang, H.; Huang, X.; Liu, H.; Zhang, J.; Guo, S. 2010)

Poiché l’ossido di grafene ha proprietà speciali per l’immobilizzazione degli enzimi, questa tecnica è stata studiata per l’immobilizzazione delle idrolasi (Husain, Q. 2016), che sono una famiglia di enzimi digestivi, tra cui la “lattasi“,  indicata nella classificazione EC3 sotto il codice “3.2.1.108“della sottofamiglia delle “glucosidasi“.

Secondo (Husain, Q. 2016) è possibile immobilizzare idrolasi con nanoparticelle magnetiche, incluso l’ossido di grafene in combinazione con magnetite Fe3O4.
Pertanto, è possibile che l’ossido di grafene GO da solo, o combinato con altri componenti nell’intestino tenue, possa inibire la “lattasi”, responsabile della digestione del lattosio, causando ” intolleranza al lattosio”.

Questo effetto di immobilizzazione è confermato anche da (Chen, L .; Wei, B .; Zhang, X .; Li, C. 2013) che curiosamente utilizza grafene e aerogel Fe2O3 (o qual è lo stesso triossido di ferro), con “una magnetizzazione a saturazione più elevata (23–54 emu/g-1)“.
La “emu/g” (unità elettromagnetica/grammo) è un’unità di misura magnetica per definire il rapporto di magnetizzazione per massa.

Un altro studio simile è quello di (Jiang, B.; Yang, K.; Zhao, Q.; Wu, Q.; Liang, Z.; Zhang, L.; Zhang, Y. 2012 ) in cui “i nanocompositi magnetici di ossido di grafene modificati con nanoparticelle di Fe3O4 sono riusciti a immobilizzare la tripsina“.

La tripsina è un enzima essenziale della digestione, prodotto nel pancreas e secreto nel duodeno per idrolizzare i peptidi che facilitano l’assorbimento delle proteine ​​dal cibo.

Altri studi

Altri studi confermano il coinvolgimento dell’ossido di grafene nella preparazione di latticini senza lattosio.

È ad esempio il caso di (Morelos-Gomez, A.; Terashima, S.; Yamanaka, A.; Cruz-Silva, R.; Ortiz-Medina, J.; Sánchez-Salas, R.; Endo, M. 2021) che sviluppano membrane di ossido di grafene per latte senza lattosio.

Le membrane sono in grado di filtrare il lattosio con una capacità di permeazione del lattosio superiore a 2,5 kg per m2 al giorno.
Gli autori affermano che “l
e simulazioni di dinamica molecolare (MD) dimostrano che il lattosio mostra principalmente deboli interazioni di van der Waals con gli strati di GO, consentendo al lattosio di diffondersi attraverso i nanocanali nelle membrane di GO, mentre il grasso e le proteine ​​sono conservati nel latte“.

Queste proprietà di filtrazione sono simili a quelle riscontrate nella filtrazione delle acque reflue (Fathizadeh, M. ; Xu, WL ; Zhou, F. ; Yoon, Y. ; Yu, M. 2017 |  Wang, J. ; Zhang, P .; Liang, B .; Liu, Y .; Xu, T .; Wang, L .; Pan, K. 2016), incluso l’uranio (Hu, X .; Wang, Y .; Yang, JO ; Li, Y .; Wu, P .; Zhang, H.; Liu, Z. 2020 | Li, Z.; Chen, F.; Yuan, L.; Liu, Y.; Zhao, Y.; Chai, Z.; Shi, W. 2012).

Tuttavia , come gli altri studi, non vengono analizzati residui o tracce di grafene nel latte ed altri prodotti caseari, che possono causare intossicazioni o avvelenamenti dei consumatori, vedi tutti gli effetti collaterali e i danni causati dall’ossido di grafene

Basandosi sulle proprietà di immobilizzazione enzimatica dell’ossido di grafene, merita particolare attenzione il lavoro di (De-Brito, AR; de-Carvalho-Tavares, IM; De-Carvalho, MS; De-Oliveira, AJ; Salay, LC; Santos AS ; Franco, M. 2020) che studiano l’interazione della “lattasi” in una matrice di nanotubi di carbonio CNT, che sono nanofogli cilindrici di grafene.

I ricercatori dimostrano che “vi è stato assorbimento dell’enzima lattasi nell’area tubulare dei nanotubi di carbonio.
Dall’analisi spettroscopica a fluorescenza, è stato osservato che l’emissione di fluorescenza della lattasi è dovuta principalmente al residuo di triptofano (TRP), e questo la fluorescenza è stata ridotta in presenza di CNT, dimostrando l’interazione tra questi componenti“.

Questa affermazione rafforza la tesi che l’ossido di grafene potrebbe inibire od immobilizzare molti degli enzimi digestivi, causando problemi di intolleranza al lattosio, tra le altre possibili controindicazioni che non sono stati ancora scoperte.


Latticini senza lattosio ed ossido di grafene
Figura 2. : Microscopia SEM dell’esperimento di immobilizzazione enzimatica con nanotubi di carbonio CNT (ossido di grafene). (de-Brito, AR; de-Carvalho-Tavares, IM; de-Carvalho, MS; de-Oliveira, AJ; Salay, LC; Santos, AS; Franco, M. 2020)

Un altro esempio di immobilizzazione enzimatica è quello di (Zhou, L .; Jiang, Y .; Gao, J .; Zhao, X .; Ma, L .; Zhou, Q. 2012 ), nel cui studio la “glucosio ossidasi” viene inibita con l’ossido di grafene.

La glucosio ossidasi è l’enzima che aiuta a scomporre gli zuccheri per facilitarne il metabolismo.
Ovviamente, se la glucosio ossidasi viene immobilizzata, potrebbero verificarsi disfunzioni metaboliche.

Sebbene lo studio fosse orientato allo sviluppo di bioelettrodi e biosensori, dimostra che l’ossido di grafene può essere pericoloso per la funzione metabolica dell’organismo, come suggerito e affermato (Papi, M.; Lauriola, MC; Palmieri, V.; Ciasca, G.; Maulucci, G.; De-Spirito, M. 2015 | Volkov, Y. ; McIntyre, J.; Prina-Mello, A. 2017 | Zhang, Y.; Qin, L.; Sun, J.; Chen, L.; Jia, L.; Zhao, J.; Sang, W. 2020 | Jastrzębska, AM, Kurtycz, P. e Olszyna, AR 2012 |  Singh, Z. 2016 |  Jarosz, A.; Skoda, M.; Dudek, I.; Szukiewicz, D. 2016 | Montagner, A.; Bosi, S.; Tenori, E.; Bidussi, M.; Alshatwi, AA; Tretiach, M.; Syrgiannis, Z. 2016). 

Riflessioni finali

È stato dimostrato che i prodotti lattiero-caseari senza lattosio potrebbero essere il risultato dell’applicazione di tecniche di filtrazione dell’ossido di grafene, finalizzate all’eliminazione del lattosio.
Tuttavia, in nessuno degli studi consultati, vengono analizzati i possibili residui di ossido di grafene nei prodotti alimentari e non viene nemmeno indicata la tossicità e gli effetti negativi che provoca nel corpo umano.

È essenziale identificare quali prodotti lattiero-caseari senza lattosio siano stati sottoposti a questi processi per rilevare la contaminazione degli alimenti.
Ciò richiede analisi di laboratorio. 

I ricercatori inoltre confermano la capacità dell’ossido di grafene nelle nanoparticelle, isolatamente e in combinazione con altri elementi magnetici come Fe2O3 e Fe3O4, di inibire od immobilizzare tutti i tipi di enzimi presenti nell’intestino tenue.

L’incidenza degli enzimi in altri organi non è stata ancora analizzata di nuovo, ma la letteratura scientifica conferma che il coinvolgimento potrebbe essere più esteso, poiché l’ossido di grafene influisce sul metabolismo delle cellule, vedi (Jarosz, A.; Skoda, M. ; Dudek, I .; Szukiewicz, D. 2016) dove vengono spiegati lo stress ossidativo e l’interruzione dell’omeostasi mitocondriale

Ipotesi

Le persone inoculate con il “vaccino” potrebbero sviluppare intolleranza al lattosio e problemi derivati ​​dall’immobilizzazione degli enzimi, data la capacità dell’ossido di grafene di dedurre il suo corretto funzionamento.

Potrebbe anche essere il caso che le persone con intolleranza al lattosio abbiano alte concentrazioni di ossido di grafene o nanoparticelle metalliche nell’intestino tenue.

D’altra parte, l’ossido di grafene potrebbe interferire con il normale funzionamento della tripsina, data la sua capacità di inibire gli enzimi, il che spiegherebbe indigestione, nausea, reflusso, dolore addominale e persino diarrea.

Bibliografia

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Studio originale in lingua spagnola : Productos lácteos sin lactosa y el óxido de grafeno ¿Posible causa de la intolerancia a la lactosa?

Traduzione in italiano a cura di Veronica Baker


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