Furosina: che cos’è, come riconoscerla e qual’è il suo impatto sulla salute

Nell’ultimo periodo, la parola furosina è diventata un argomento di grande interesse e dibattito sopratutto nel mondo della pasta in particolar modo quella secca. Ma di cosa si tratta? E perché la furosina ha acceso confronto tra produttori di pasta, consumatori ed esperti del settore?

In questo articolo, abbiamo cercato di chiarire il ruolo di questa sostanza chimica presente nella pasta secca, risolvendo le incertezze dei consumatori che spesso sono confusi nella scelta dei loro acquisti.

• Cos’è la furosina?
• Come si forma nella pasta?
• Come riconoscere la pasta con alto contenuto di furosina?
• La furosina come indicatore di abuso termico
• Quali sono i rischi per la salute?

Cos’è la furosina?

La furosina è uno dei composti chimici chiamati composti di Amadori generati durante la prima fase della reazione di Maillard, nota come reazione di imbrunimento non enzimatico che a differenza dell’imbrunimento enzimatico, è un processo chimico che si verifica a temperature elevate, coinvolgendo zuccheri riducenti e proteine contenenti gruppi amminici liberi. In particolare, la lisina, un amminoacido essenziale che tramite il suo gruppo ε-amminico contribuisce alla formazione della furosina (Ruan et al., 2018).

Sebbene i primi composti chimici della reazione di Maillard si generino durante la prima fase, la furosina, può iniziare a svilupparsi anche a temperature più basse. La sua formazione infatti può essere accelerata da altri fattori intrinseci dell’alimento stesso, l’umidità, il pH e la quantità di zuccheri presenti.

Tutte le forme di trattamento termico, sia in contesti industriali che domestici, come la cottura, la concentrazione e l’essiccazione, favoriscono la formazione di composti chimici di varia entità e, in alcuni casi, anche tossici per l’organismo umano.

Dopo la formazione del composto di Amadori, possono derivare una serie di altri composti, tra cui la proteine glicosilate, aldeidi provenienti dalla degradazione degli amminoacidi (come gli aldeidi di Strecker), pirazine, melanoidine e l’acrilamide. Quest’ultima, particolarmente nota per essere un agente mutageno e cancerogeno, presente in tutti i composti trattati ad alte temperature che contengono zuccheri e amminoacidi, con particolare riferimento all’asparagina, dalla quale l’acrilammide deriva direttamente.

Come si forma nella pasta?

Per quanto riguarda la formazione di furosina nella pasta, il suo sviluppo è presso più associato al processo di essiccazione della pasta secca. Nell’ultimo periodo l’attenzione rivolta ai processi di essiccazione della pasta secca e al claim spesso inserito su diverse confezioni di pasta “ESSICCAZIONE LENTA“, hanno suscitato particolare attenzione dei consumatori e dei professionisti del settore che, mettendo a confronto diversi processi e metodologie di essiccazione hanno constato diversi valori di furosina.

Si è constatato che abusi termici e dunque essiccazioni industriali, più rapide ed a temperature elevate (maggiori ai 90°C), favoriscono un rapido ed elevato sviluppo di furosina al contrario, essiccazioni di tipo artigianale, lente ed a basse temperature, ne sviluppano concentrazioni più basse.

Diversi studi hanno dimostrato che l’essiccazione di pasta secca a circa 75°C porta alla formazione di 40/80 mg di furosina su 100 g di sostanza proteica; temperature maggiori ai 75°C sviluppano elevati livelli di furosina raggiungendo livelli molto alti, circa 400/700 mg su 100 g di proteine.

Questi valori di furosina riscontrati nella pasta secca sebbene ancora non legiferati, potrebbero servire da indicatore per la determinazione del metodo di essiccazione utilizzato durante la produzione della pasta secca. Questo dato risulta utile per verificare l’utilizzo corretto dei claim come “a lenta essiccazione“, “a bassa temperatura“, “artigianale“, ecc… spesso utilizzati impropriamente da produttori di pasta che potrebbero adottare abusi termici durante il processo di essiccazione e dunque scrivere in realtà claim non veritirei.

Come riconoscere la pasta con alto contenuto di furosina?

Nonostante molte confezioni di pasta riportino diciture come “essiccazione lenta” o “lavorazione artigianale“, spesso queste indicazioni non corrispondono alla realtà. Il colore della pasta però può esserci d’aiuto nel capire il tipo di essiccazione della pasta stessa.

• Il colore giallo/arancio della pasta può essere un indicatore importante per riconoscere un eventuale abuso termico, nonché un processo di essiccazione di tipo industriale effettuato ad alte temperature e per breve tempo.
• Un colore più pallido della pasta al contrario, può essere sinonimo di processi di essiccazione lenta ed a basse temperature e quindi una maggiore conservzione di tutte quelle proprietà organolettiche e nutrizionale del grano stesso.

La furosina come indicatore di abuso termico

Attualmente la legge italiana fissa un limite di furosina nel latte e nei formaggi, rispettivamente di 8,6 mg/100 g di proteine e 12 mg/100g di proteine, ma non fissa alcun limite nella produzione di pasta secca nonostante l’elevato utilizzo da parte di produttori di tipo industriale e artigianale, di claim.

A questo punto pare che il contenuto di furosina possa essere proposto come discriminante di pasta secca con dicitura “a bassa essiccazione” e dunque, capace di dirci molto di più di quel che ci dice il claim presente in etichetta circa il processo di essiccazione reale e le sue condizioni tempo-temperatura utilizzate. Un vero e proprio marker per la valutazione della pasta secca artigianale. Allo stesso tempo, può essere utilizzato per evidenziare potenziali frodi sull’etichetta.

Quali sono i rischi per la salute?

Secondo i risultati delle ricerche effettuate sugli animali, gli organi bersaglio della furosina sono il rene e il fegato, nei quali si sono riscontrati gli effetti tossici più significativi.

Sebbene un’esposizione ad elevate dosi di furosina si è dimostrata potenzialmente pericolosa negli animali da laboratorio, va ricordato che la furosina non è presente negli alimenti come tale, ma in forma di derivati più complessi. Per renderla disponibile e “liberarla” dai composti di Amadori è necessario operare in laboratorio provocando un’idrolisi con acido cloridrico (HCl) 6N ad una temperatura di 100° per 24 ore. (Condizioni drastiche che possono verificarsi solamente in laboratorio) (Vedi allegato della prova analitica redatto dal ministero).

Tuttavia attualmente, i dati disponibili non consentono di trarre conclusioni definitive riguardo agli eventuali effetti sulla salute umana derivanti dalla presenza di furosina negli alimenti, se non per la già nota riduzione della biodisponibilità della lisina (Singla et al., 2018).

L’ipotesi di una possibile tossicità renale, epatica o a livello dei villi intestinali, avanzata da studi condotti da un unico gruppo di ricercatori (Saeed et al., 2017; Li et al., 2018a; Li et al., 2018b), richiede ulteriori conferme e attualmente non costituisce motivo di preoccupazione.

È da notare che i dosaggi utilizzati in tali studi sono significativamente più elevati rispetto ai livelli normalmente presenti negli alimenti consumati dalla popolazione generale (Messia et al., 2007; Marti et al., 2014; EFSA, 2015).

L’Autorità Europea per la sicurezza alimentare (EFSA) non ha a tutt’oggi ritenuto di formulare alcuna raccomandazione in merito a questo composto.

In conclusione, è evidente che la presenza di furosina nella pasta sebbene non può fortunatamente rappresentare una minaccia per l’organismo umano, può tuttavia influenzare significativamente le caratteristiche organolettiche e nutrizionali della pasta secca e ci orienta nell’optare per la scelta di pasta artigianale, dove il processo produttivo non comporta alcuna degradazione nutrizionale ed organolettica. 

Bibliografia e sitografia

• EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies), 2015 Scientific Opinion on the safety of ‘heat-treated milk products fermented with Bacteroides xylanisolvens DSM  23964’ as a novel food.  EFSA Journal 2015;13(1):3956, 18 pp. 
• Erbersdobler HF, Somoza V. Forty years of furosine – forty years of using Maillard reaction products as indicators of the nutritional quality of foods. Mol Nutr Food Res. 2007;51(4):423-30.
• Li H, Xing L, Zhao N, Wang J, Zheng N. Furosine Induced Apoptosis by the Regulation of STAT1/STAT2 and UBA7/UBE2L6 Genes in HepG2 Cells. Int J Mol Sci. 2018;19(6). pii: E1629. 
• Li HY, Xing L, Wang JQ, Zheng N. Toxicology studies of furosine in vitro/in vivo and exploration of the related mechanism. Toxicol Lett. 2018 Jul;291:101-111. 
• Marti A, Cattaneo S, Benedetti S, Buratti S, Abbasi Parizad P, Masotti F, Iametti S, Pagani MA. Characterization of Whole Grain Pasta: Integrating Physical, Chemical, Molecular, and Instrumental Sensory Approaches. J Food Sci. 2017;82(11):2583-2590. 
• Messia MC, Candigliota T, Marconi E. Assessment of quality and technological characterization of lactose-hydrolyzed milk. Food Chemistry, 2007; 104.3: 910-917. 
• Ruan D, Wang H, Cheng F. The Maillard Reaction in Food Chemistry in: Chemistry of Foods 2018; 1–21. 
• Saeed Y, Wang JQ, Zheng N. Furosine induces DNA damage and cell death in selected human cell lines: a strong toxicant to kidney Hek-293 cells. Food Sci Biotechnol. 2017;26(4):1093-1101. 
• Singla R, Dubey A, Ameen SM, Montalto S, Parisi S.  Analytical Methods for the Assessment of Maillard Reactions in Foods. Springer. 2018 Briefs in Molecular Science. Springer, Cham.  
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6049533/