Tutti i programmi di educazione alimentare invitano a leggere le etichette dei prodotti da acquistare, a volte non valutando la quantità di conoscenze che sarebbero necessarie per rendere utile tale lettura. In poche pagine Luigi Cattivelli, direttore del Centro di Genomica e Bioinformatica del CREA, offre ai lettori preziose informazioni per comprendere le caratteristiche del grano e dei suoi derivati commerciali, i più importanti componenti della nostra alimentazione, e mette in guardia contro alcune trovate pubblicitarie senza alcun fondamento che, tuttavia, fanno presa su molti clienti poco avvertiti.
Selezionare i frumenti migliori
La storia del frumento comincia circa dodicimila anni fa, con le prime ibridazioni tra piante di specie diverse; i recenti studi di genetica vegetale ne hanno chiarito l’evoluzione, ricostruendo le ibridazioni e gli incroci che hanno reso disponibili i diversi grani di oggi, con le loro ben precise caratteristiche chimiche e organolettiche. Tra le piante è possibile infatti l’ibridazione interspecifica, che può produrre specie fertili con nuove caratteristiche, ma incapaci di fecondare le specie parentali. Dai tempi più antichi l’uomo ha cercato di selezionare i frumenti migliori considerando la resa, le relazioni tra vegetali e ambiente e valutando come le variazioni annuali di temperatura, umidità e durata delle ore di luce influissero in modo determinante sulla produttività e sulle modalità di coltivazione delle diverse specie. Oggi la genetica e la genomica rappresentano un base fondamentale per aumentare la produttività: si possono ottenere specie con patrimoni genetici diploidi, tetraploidi, esaploidi, si conoscono le caratteristiche determinate dai singoli cromosomi e gli incroci mirati sono in grado di “costruire” il frumento giusto per l’ambiente giusto.
Aumentare la produttività dei frumenti
I primi miglioratori vegetali sono stati, nell’800, Francesco Todaro e Nazareno Strampelli, che hanno selezionato decine di varietà di frumento riuscendo a ottenere piante via via più basse (e quindi più resistenti all’allettamento dovuto alle forti piogge primaverili), introducendo geni di resistenza alle malattie, adattando le epoche di fioritura e maturazione delle spighe al clima italiano. Attualmente il miglioramento genetico, insieme al miglioramento delle tecniche di coltivazione, tende ad aumentare la produttività e a rendere disponibili sul mercato grani teneri e duri da cui si ricavano le diverse farine adatte a soddisfare particolari esigenze.
Semola e farina
Le piante di frumento duro e di frumento tenero, spiega Cattivelli, sono morfologicamente molto simili ma hanno genomi differenti, i loro semi hanno una composizione diversa e producono farine con caratteristiche tecnologiche diverse. Il seme del frumento duro, se spezzato, mostra una frattura vitrea e un colore tendente al giallo, il seme del grano tenero presenta all’interno una colorazione bianca e una consistenza farinosa. Macinato, il grano duro produce particelle grossolane, la semola che, per fare le varie paste alimentari, viene spesso rimacinata. Il grano tenero produce invece farina, spesso sottoposta a processi di lievitazione e adatta per fare biscotti, dolci e soprattutto il pane.
Colori e sapori diversi
Ormai, per ogni uso, si trovano frumenti selezionati appositamente, con aggiunte che rendono i prodotti più appetibili: le paste alimentari, ad esempio, hanno un bel colore dorato, dovuto a pigmenti della famiglia dei carotenoidi e in particolare alla luteina; la colorazione è talmente apprezzata che sono stati ottenuti dei grani geneticamente capaci di accumulare betacarotene (giallo), che ne aumenta anche il valore nutrizionale. La tenuta alla cottura delle paste alimentari dipende dalla quantità di proteine nel seme, che dipende a sua volta da un fattore genetico ma soprattutto da un fattore agronomico, cioè dalla quantità di azoto nel terreno e da come il grano viene coltivato. Potenziare le caratteristiche genetiche, in questo caso, consente di ridurre la quantità di fertilizzanti chimici necessari alla crescita della pianta.
Kamut e Manitoba
Di recente sono stati selezionati altri frumenti con diverse caratteristiche: tra questi il Kamut, nome commerciale con il cui si denota una popolazione coltivata negli Stati Uniti e in Canada e Manitoba, una farina che lievita particolarmente bene e che prende il nome dalla regione del Canada che ha cominciato ad esportarla in Italia.
Il ruolo del glutine
Cattivelli descrive le straordinarie capacità del frumento di crescere su tutto il pianeta, adattandosi a tanti ambienti diversi, mantenendo le importanti caratteristiche chimiche dei semi e il loro valore nutrizionale fondato sulla presenza di carboidrati, proteine, lipidi, acqua e micronutrienti. Queste sostanze, però, sono più abbondanti negli strati esterni del seme, chiamati complessivamente crusca, e nel germe, cioè nell’embrione che darà origine alla nuova pianta. Questa ricca fonte di nutrienti e composti bioattivi viene in prevalenza eliminata nelle farine e semole raffinate mentre viene conservata almeno in parte nei prodotti integrali, di colore bruno, dal sapore non sempre gradevole. Tra le proteine del seme ha un ruolo importante il glutine, che nella lievitazione forma nell’impasto una rete tridimensionale capace di trattenere le bolle di gas che lo rendono soffice. Le proteine del glutine sono anche responsabili di varie intolleranze e allergie; tra queste la celiachia, una malattia ancora poco conosciuta, dovuta all’infiammazione della mucosa intestinale in individui con predisposizione genetica.
Grani antichi o solo costosi?
Nonostante le informazioni pubblicitarie e il revival degli antichi sapori nei “cibi di una volta”, la composizione dei semi di frumento e delle farine di una stessa varietà non è molto cambiata nel tempo; invece, si sono diffuse e commercializzate varietà moderne con caratteristiche molto particolari. Nella definizione degli aromi e dei sapori nei prodotti a base di frumento, commenta Cattivelli, il ruolo determinante è svolto dai processi di macinazione, lievitazione e cottura e – continua – spesso la dichiarazione di antichità corrisponde più a un problema di prezzi che alla qualità intrinseca del prodotto.
In equilibrio tra resa e sostenibilità
Inoltre, l’avanzata ricerca genetica ha reso i prodotti sicuramente migliori di quelli che si producevano una cinquantina di anni fa. La selezione e la domesticazione hanno permesso di avere piante meglio integrate nei diversi ambienti, capaci di resistere meglio a condizioni di stress idrico e a minori quantità di fertilizzanti. Al contrario, i frumenti antichi hanno bassa produttività e richiedono superfici di coltivazione molto estese con notevole impatto sull’ambiente. In conclusione, se in futuro si vuole mantenere la qualità del nostro cibo è necessario cambiare le piante e selezionare nuove varietà, modificandone la resistenza al probabile aumento della temperatura media del pianeta e riducendo l’input chimico. E’ necessario tenere alto il livello della produzione mondiale di frumenti, tuttavia dalle coltivazioni biologiche ci si attende una diminuzione di produttività e saranno quindi necessarie piante geneticamente più resistenti e capaci di utilizzare in modo più efficiente i fertilizzanti. La ricerca genetica, in equilibrio tra produttività e sostenibilità, potrebbe sviluppare piante che resistano a periodi di siccità, sia assorbendo acqua dai terreni profondi con modificazioni nella forma delle radici, sia regolando l’apertura/chiusura degli stomi, per trattenere acqua al loro interno ma permettendo l’ingresso della CO2. La salvaguardia della biodiversità resta un aspetto essenziale per il nostro futuro: la conservazione delle forme selvatiche (antiche) è importante come lo sviluppo di nuove specie favorito dalle tecnologie moderne.
Next Generation Sequencing
Nell’ultimo capitolo, Cattivelli esplora le possibilità offerte dalle nuove ricerche genetiche e dalla bio- informatica per il miglioramento delle specie vegetali. I sequenziamenti del DNA con tecnologie NGS (Next Generation Sequencing) rendono gli studi molto più facili e meno costosi, aprendo alla ricerca nuove prospettive sulle ibridazioni interspecifiche ormai necessarie; la CRISP-cas9 è un’altra modalità di intervento sul DNA che consente di modificare specifici geni ottenendo resistenze a condizioni ambientali avverse e aumenti di produttività.
Attenti all’etichetta
Questi modernissimi risultati non compaiono ancora sulle etichette di cereali e farine in vendita nei supermercati. E tuttavia, dopo aver letto questo libro, la scelta del prodotto giusto è diventata forse più responsabile ma certo molto più difficile.
Foto di Immo Wegmann su Unsplash
