La fermentazione lattica è un processo del metabolismo che viene attivato da alcuni batteri presenti a livello delle cellule in assenza di ossigeno. Chimicamente, la trasformazione consiste nella trasformazione di una molecola di glucosio in acido piruvico e acido lattico.
La fermentazione è fondamentalmente un processo nel quale viene liberata energia a partire da una molecola di zucchero. Dal punto di vista chimico questo processo serve a creare dell’energia dal glucosio. Tale passaggio viene attivato da lieviti e da batteri in una condizione priva di ossigeno, ovvero anaerobica, o anche a livello dei tessuti muscolari di vertebrati, in conseguenza di un eccessivo affaticamento dei muscoli. Quando si fa sport intenso, specialmente se non si è abituati, è possibile avvertire indolenzimento ai muscoli. Questo è dovuto alla produzione di acido lattico. Questa reazione negli alimenti e nelle cellule ha una funzione ben precisa.
Il termine fermentare significa letteralmente respirare senza ossigeno, ed esprime già in modo chiaro qual è il motivo di questo processo. Lo scopo di questo è infatti quello di ricavare dell’energia chimica al fine di compiere alcune funzioni vitali. Grosse molecole di zucchero vengono quindi trasformate in molecole più ridotte che più facilmente vengono impiegate. Tale processo è innescato da lieviti e batteri o anche da singoli enzimi. Un tipo comune di fermentazione per esempio è quella che permette di trasformare il latte in yogurt oppure in formaggio.
I batteri protagonisti di questa trasformazione di materia, sono i batteri streptococcus e lactobacillus, che tramutano il glucosio in acido lattico. Questo processo innesca una serie di reazioni a catena per cui le proteine del latte determinano un cambiamento di stato e quindi il latte liquido diventa un denso yogurt o formaggio. I batteri sostanzialmente usano il lattosio (uno zucchero) per crescere e moltiplicarsi, mentre lo consumano, producono acido lattico.
La fermentazione lattica permette la conservazione di alcuni alimenti e rende i cibi derivati del latte ricchi di vitamine, enzimi, Sali minerali, lactobacilli, fermenti lattici vivi, acido lattico. Questi elementi sono importanti per la flora batterica intestinale, per favorire la difesa immunitaria.
Questo prodotto è quello che determina una diminuzione del pH del latte e fa precipitare le cosiddette caseine. Il coagulo di queste è quello che fa sì che il liquido si trasformi in una sostanza densa e cremosa. Dal momento che lo yogurt è un prodotto sostanzialmente dell’attività batterica di tipo lattico, esso è ricco di fermenti vivi, ovvero ha una spiccata valenza biologica, nonché probiotica consigliata per il benessere dell’organismo.
Quando si deve produrre il formaggio, il processo è più lungo e i batteri devono mantenere alto il livello energetico. Di norma il casaro aggiunge un prodotto per favorire la fermentazione lattica, cioè il lattoinnesto o il sieroinnesto. Il formaggio si ottiene coagulando le proteine ed i grassi del latte che quindi fanno diventare il latte da liquido a gelatinoso (caglio).
In questo momento i batteri danno luogo alle trasformazioni glucidica, proteica, lipidica. Nella prima di queste fasi i batteri trasformano il lattosio del caglio in acido lattico, anidride carbonica, alcol etilico. L’acido lattico poi si trasforma a sua volta in lattato, che è quello che si vede nelle macchie biancastre su formaggi come il grana. L’acido lattico e gli enzimi determinano la separazione della caseina negli amminoacidi, qui è il momento in cui si determinano le variazioni nella compattezza, nel colore, nel sapore.
Il medesimo processo che avviene nel latte per diventare yogurt o formaggio, avviene anche nel corpo umano a livello muscolare. Questo sia negli animali vertebrati, sia nell’uomo. Durante gli sforzi fisici prolungati viene avviata la fermentazione lattica in mancanza di ossigeno mediante un processo di rigenerazione energetica. Il piruvato viene ridotto ad acido lattico dando luogo alla cosiddetta glicolisi.
Quando si parla di fermentazione a livello muscolare, la sostanza che si viene creando prende il nome di lattato. Esso viene trasportato nel corpo attraverso il sangue fino al fegato e qui viene convertito in glucosio per fornire al fisico le energie necessarie. Durante l’attività fisica intensa, il lattato viene prodotto dal corpo umano in quantità elevata. Il suo accumulo nei muscoli determina il ben noto dolore locale e limita conseguentemente la capacità dei muscoli alla contrazione e decontrazione normale.
Durante la contrazione dei muscoli la prima fonte energetica cui si attinge sono i depositi di glicogeno che si trovano in muscoli e fegato con il processo di glicogenolisi. Attraverso il processo di glicolisi lo zucchero (il glucosio) è demolito.
Per la conservazione dell’energia, per fare in modo che si continui ad averla (altrimenti si esaurirebbe), è necessario rigenerarla e per farlo il piruvato (originato dal glucosio) viene ridotto ad acido lattico grazie all’enzima lattato deidrogenasi. La fermentazione lattica è sostanzialmente l’apparato energetico che si utilizza nei tessuti muscolari per rispondere ad esigenze di forza e resistenza, quando superano le disponibilità aerobiche normali delle cellule muscolari.
L’abbassamento del pH (l’acidosi) va ad influenzare l’attività muscolare perché è direttamente coinvolto nella fatica, che si manifesta di fatto come una riduzione della forza muscolare, della velocità di sviluppo della forza e il rallentamento di rilasciamento. L’affaticamento dei muscoli dura comunque solo qualche ora, poi tutto torna alla normalità.