La crosta marrone sulla torta è una conseguenza della reazione di Maillard

Reazione di Maillard(ing. Reazione di Maillard) è una reazione chimica tra un amminoacido e zucchero che di solito si verifica quando viene riscaldata. Un esempio di tale reazione è la frittura di carne o la cottura del pane, dove durante il processo di riscaldamento si producono l'odore, il colore e il sapore tipici dei cibi cotti. Questi cambiamenti sono causati dalla formazione di prodotti della reazione di Maillard. Insieme alla caramellizzazione, la reazione di Maillard è una forma di imbrunimento non enzimatico (imbrunimento). Prende il nome dal chimico e medico francese Louis Camille Maillard, che fu uno dei primi a studiare la reazione negli anni '10.

Chimica

La reazione comprende diverse fasi:

1. Il gruppo carbonilico reattivo dello zucchero (nella sua conformazione aperta) reagisce con il gruppo nucleofilo dell'amminoacido per formare una glicosilamina N-sostituita instabile e acqua.
2. La glicosilammina viene spontaneamente riorganizzata da Amadori e convertita in chetosammina
3. Le chetosammine nel corso delle reazioni successive possono trasformarsi in

• riduzioni,
• prodotti idrolitici a catena corta (diacetile, aspirina, piruvaldeide, ecc.) o
• polimeri azotati marroni e melanoidine

Zuccheri diversi hanno reattività diverse. La reattività degli zuccheri segue nel seguente ordine: pentoso>esoso> disaccaride. Ad esempio, il fruttosio è 100-200 volte più attivo del glucosio. La reazione di Maillard porta alla formazione di numerosi prodotti, a volte con una struttura piuttosto complessa e spesso non ancora studiata.

Industria

L'industria alimentare produce molti prodotti di reazione Maillard che vengono utilizzati per conferire al cibo il gusto e l'odore desiderati.

La medicina

La reazione di Maillard si verifica non solo nella preparazione del cibo. Questa reazione tra proteine ​​e zuccheri avviene anche in un organismo vivente. In condizioni normali, la velocità di reazione è così lenta che i suoi prodotti hanno il tempo di essere rimossi. Tuttavia, con un forte aumento della glicemia nel diabete, la reazione è significativamente accelerata, il cibo si accumula e può causare numerosi disturbi (ad esempio iperlipidemia). Ciò è particolarmente pronunciato nel sangue, dove il livello delle proteine ​​danneggiate aumenta notevolmente (ad esempio, la concentrazione di emoglobina glicosilata è un indicatore del grado di diabete). L'accumulo di proteine ​​alterate nel cristallino provoca gravi danni alla vista nei pazienti diabetici. L'accumulo di alcuni prodotti tardivi della reazione di Maillard, così come i prodotti dell'ossidazione che si verifica con l'età, porta a cambiamenti nei tessuti legati all'età. Finora non sono stati trovati farmaci in grado di inibire la reazione di Maillard nell'organismo, sebbene alcuni agenti (aminoguanidina) riducano significativamente la reazione in vitro... Il prodotto di reazione tardiva più comune è la carbossimetil lisina, un derivato della lisina. La carbossimetillisina nelle proteine ​​funge da biomarcatore dello stress ossidativo generale nel corpo. Si accumula nei tessuti con l'età, come il collagene nella pelle, ed è elevato nel diabete.

Prodotti di reazione

stabile, abbastanza facilmente determinabile sia sperimentalmente che nel reale Vita di ogni giorno modelli che riflettono le peculiarità delle relazioni interpersonali in un gruppo e rivelano le specificità psicologiche di tali processi, sebbene a volte in una forma semplificata e schematica, ma caratterizzano significativamente i parametri principali dell'interazione di contatto e della comunicazione. Nella scienza socio-psicologica, gli effetti ei fenomeni sono tradizionalmente, anche se tutt'altro che sempre giustificati, "allevati". Allo stesso tempo, non esistono praticamente criteri più o meno sostanziali per questa differenziazione, salvo tentativi, nell'ambito della teoria dell'attività di mediazione delle relazioni interpersonali, di identificare un intero complesso di fenomeni socio-psicologici (riferimento, nucleo delle scelte interpersonali, identificazione collettivista, autodeterminazione collettivista, attribuzione di responsabilità per successi e fallimenti, ecc.), la cui natura, gravità e orientamento permetterebbero di diagnosticare il livello di sviluppo socio-psicologico della comunità, che, infatti, distinguerebbe i fenomeni socio-psicologici delle relazioni interpersonali dal complesso degli effetti socio-psicologici associati, in primis, a quelle caratteristiche del processo di interazione e comunicazione nei gruppi di contatto, che sono determinate non tanto da il livello di sviluppo di quest'ultimo, come dalle specificità del flusso della percezione interpersonale in comunità di qualsiasi tipo. I più famosi nella scienza socio-psicologica sono l'effetto boomerang, l'effetto novità, l'effetto alone. L'essenza psicologica dell'effetto boomerang sta nel fatto che in un certo numero di casi gli sforzi dell'attore, soprattutto se la fiducia in lui viene minata per un motivo o per l'altro, portano all'esatto opposto del risultato desiderato. Così, ad esempio, un individuo, nelle cui azioni gli oppositori hanno riconosciuto il motivo della manipolazione, diventa lui stesso spesso oggetto di manipolazione esterna. L'essenza psicologica dell'effetto di novità sta nel fatto che non tutte le informazioni su un oggetto sociale possono essere considerate parallele, equivalenti. Quindi, se stiamo parlando di un partner di comunicazione significativo, la prima informazione viene ricordata come la più importante, ma allo stesso tempo la serie di informazioni finali. Quanto alle informazioni su un oggetto sociale neutrale, è il primo vero e proprio blocco informativo iniziale che risulta essere decisivo nella valutazione. L'effetto alone riflette il modello esistente di percezione interpersonale, quando, in condizioni di evidente mancanza di informazioni su un partner nell'interazione e nella comunicazione, si forma un'impressione generale, negativa o positiva. Allo stesso tempo, ulteriori chiarimenti che giungono successivamente, di regola, sono considerati secondari rispetto a quelli inizialmente compresi. Si tratta, infatti, in questo caso di stereotipi, della formazione di schemi di percezione conservativi e di valutazione del tipo di qualità della “conclusione finale”. È chiaro che in un certo numero di situazioni un approccio così semplificato alla valutazione dell'altro può rivelarsi non solo corretto, ma anche un modo per risparmiare risorse per costruire un algoritmo di interazione e, in alcuni casi, errato, distruttivo e quindi distruttivo le possibilità di stabilire attività congiunte produttive. Naturalmente, l'elenco degli effetti socio-psicologici può essere notevolmente ampliato, ma gli effetti della percezione interpersonale sopra menzionati non sono solo i più elaborati nell'ambito della scienza socio-psicologica, ma sono anche i più ambiziosi nel loro contenuto, quindi parlare.

Una vivida manifestazione dell'effetto boomerang può essere la situazione che si è sviluppata in URSS negli anni '70 - '80. l'ultimo secolo. Tutti gli sforzi della propaganda sovietica, in cui era già stata minata la fiducia di una parte significativa della popolazione, per dimostrare i vantaggi del "socialismo sviluppato" sull'"Occidente in decadenza" non solo non hanno raggiunto l'obiettivo desiderato, ma, sul al contrario, ha dato origine a un atteggiamento ancora più critico nei confronti della realtà sovietica. Inoltre, l'effetto dell'effetto boomerang in questa situazione ha causato una percezione del tutto acritica delle informazioni alternative trasmesse dalle radio straniere. L'effetto boomerang è anche abbastanza comune nelle relazioni genitore-figlio, specialmente durante l'adolescenza. Dopo essersi assicurati a questo punto che il comportamento reale dei genitori (così come di altri adulti significativi, ad esempio gli insegnanti) non sempre corrisponda alle norme e ai principi che dichiarano, molti adolescenti, soprattutto di fronte a un'influenza proibitiva da parte loro , esibiscono un'attività comportamentale che è direttamente opposta a quella prescritta. Ciò è particolarmente vero per le famiglie autoritarie e tradizionaliste, in cui i bambini, al raggiungimento di una certa età, iniziano spesso a rendersi conto dei bisogni di autonomia precedentemente gravemente repressi e di manifestare l'iniziativa in forme estremamente distruttive e pericolose, come la vita sessuale promiscua, il uso di sostanze psicoattive, vagabondaggio, ecc. P.

L'effetto della novità, che nella letteratura socio-psicologica è indicato anche come effetto del primato e della novità, è stato più volte registrato in studi sperimentali. Così, nel corso di uno degli esperimenti «un certo estraneo fu presentato a quattro gruppi di studenti, dei quali si diceva: nel 1° gruppo, che era un estroverso; nel 2° gruppo, che è un introverso; nel 3° gruppo - prima che è un estroverso, e poi che è un introverso; nel 4° gruppo - lo stesso, ma in ordine inverso. A tutti e quattro i gruppi è stato chiesto di descrivere lo sconosciuto in termini di tratti della personalità suggeriti. Nei primi due gruppi, non ci sono stati problemi con tale descrizione. Nel 3° e 4° gruppo, le impressioni sullo sconosciuto corrispondevano esattamente all'ordine di presentazione delle informazioni: prevaleva quella presentata in precedenza ”1. Un risultato simile è stato ottenuto in uno degli esperimenti di S. Asch. A un gruppo di soggetti è stato chiesto di leggere la frase: "John è una persona intellettuale, laboriosa, impulsiva, schizzinosa, testarda e invidiosa", mentre all'altro: "John è una persona invidiosa, testarda, meticolosa, impulsiva, laboriosa e intelligente. " Dopodiché, a tutti i soggetti è stato chiesto di esprimere la loro impressione generale sullo sconosciuto Giovanni. Di conseguenza, "... coloro ... che leggono gli aggettivi in ​​ordine da 'intelligente' a 'invidioso' hanno valutato John più positivamente di quelli che hanno ottenuto la descrizione in ordine inverso". Come notato dal GM Andreeva, "questo effetto è stato chiamato" effetto primato "ed è stato registrato nei casi in cui viene percepito un estraneo. Al contrario, nelle situazioni di percezione di una persona familiare, c'è un "effetto novità", che consiste nel fatto che quest'ultima, cioè l'informazione più recente, risulta essere la più significativa ”2.

Si noti che l'effetto del primato e della novità associato alla percezione interpersonale non deve essere confuso con gli effetti del primato e del secondario, identificati in numerosi studi sul processo comunicativo e sull'influenza sociale. In questo caso, l'effetto primato suggerisce che "a parità di altre condizioni, l'impatto delle informazioni presentate in precedenza è generalmente più forte". Nell'esperimento di N. Miller e D. Campbell, a un gruppo di studenti è stato chiesto di leggere una relazione su un processo reale. Allo stesso tempo, gli sperimentatori “... mettono la testimonianza dei testimoni e le argomentazioni del pubblico ministero in un volume, e la testimonianza dei testimoni per la difesa e le argomentazioni dell'avvocato - in un altro. Gli studenti leggono entrambi i volumi. Una settimana dopo hanno espresso la loro opinione, con la maggioranza che ha preferito in primo luogo la parte con cui hanno potuto conoscere. Utilizzando il resoconto di un processo penale nella vita reale, Gary Wells e colleghi hanno riscontrato un effetto di primato simile variando i tempi delle osservazioni di apertura dell'avvocato difensore. Le sue dichiarazioni erano più efficaci se fatte prima della testimonianza dei testimoni dell'accusa ”3.

Tuttavia, in un'altra versione dell'esperimento di N. Miller e D. Campbell, è stato registrato il risultato opposto. In una nuova modifica dell'esperimento, “Miller e Campbell hanno invitato un altro gruppo di studenti a leggere uno dei volumi della relazione. Una settimana dopo, i ricercatori hanno dato a tutti la possibilità di leggere il restante volume e hanno chiesto ai soggetti di formulare subito la loro opinione». Ora la maggior parte dei soggetti era incline al punto di vista che scaturisce dalle ultime informazioni ricevute. Ciò ha consentito di concludere che in determinate situazioni vi è un effetto secondario, che si esprime nel fatto che "le ultime informazioni ricevute al momento della ricezione a volte hanno l'impatto maggiore". Secondo D. Myers, l'effetto secondario avviene in presenza di due condizioni: “1) quando due messaggi sono separati da un tempo sufficientemente lungo; e 2) quando il pubblico prende una decisione poco dopo il secondo messaggio." Allo stesso tempo, secondo D. Myers, “se entrambi i messaggi si susseguono, e poi passa del tempo, di solito si verifica l'effetto di primato” 4.

Per quanto riguarda l'effetto alone, come dimostrato da numerosi studi sperimentali, esso “... si manifesta più chiaramente quando il percettore ha informazioni minime sull'oggetto della percezione, così come quando i giudizi riguardano qualità morali. ... In uno degli esperimenti sono state registrate le valutazioni di due gruppi di bambini, date dal soggetto percettivo. Un gruppo era composto da "persone care" e l'altro era composto da bambini "non amati". Sebbene i bambini "amati" (in questo caso, più attraenti) abbiano commesso (deliberatamente) errori nell'esecuzione del compito, e il "non amato" lo abbia fatto correttamente, il percettore ha attribuito valutazioni positive a "persone care" e negative a " non amato". ... In un altro esperimento, è stato dimostrato il trasferimento di tratti fisicamente attraenti alle caratteristiche psicologiche della persona percepita: a un gruppo di uomini sono state mostrate fotografie di donne belle, ordinarie e chiaramente brutte e gli è stato chiesto di commentare i loro lineamenti. Solo i belli erano dotati di tratti come sinceri, equilibrati, gentili e persino premurosi e premurosi. Pertanto, l'effetto alone esprime la tendenza a oscurare determinate caratteristiche ed evidenziarne altre, svolge il ruolo di una sorta di filtro quando "legge" un partner di comunicazione "1.

Va detto che l'effetto alone è di particolare importanza pratica per gli psicologi sociali che lavorano con piccoli gruppi, poiché è questo effetto che migliora significativamente l'effetto dell'identificazione proiettiva nella distribuzione dei ruoli di base nella prima fase dello sviluppo del gruppo.

Uno psicologo sociale pratico, che lavora con un gruppo o un'organizzazione affidata alla sua cura professionale, deve tenere conto della natura universale degli effetti sopra descritti della percezione e dell'interazione interpersonale e controllare non solo le loro manifestazioni specifiche nell'ambito dell'attività intragruppo, ma anche il fatto stesso dell'emergere di questi stereotipi e della loro stabilizzazione nella coscienza individuale dei membri della comunità, soprattutto se, a suo avviso, ciò incide sulla natura e sull'intensità dell'attività di gruppo.

Il composto chimico che si verifica quando riscaldato e innesca processi tra amminoacidi e zucchero è chiamato reazione di Maillard. Deve il suo nome al medico francese Louis Camille Maillard, che indagò su questo fenomeno.

Spesso c'è un'interazione di elementi durante la frittura della carne e può anche avvenire nel processo di cottura dei prodotti a base di pane, quando, a causa del riscaldamento, viene emesso un odore particolare, si formano un colore e un gusto atipici. Il tutto è accompagnato dalla doratura non enzimatica dei prodotti. Oltre al cibo, la causa può essere un aumento del contenuto di glucosio nel corpo umano. I prodotti della reazione di Maillard sono il risultato della formazione di detriti cellulari, scorie che possono modificare le prestazioni della cellula, interromperne il normale funzionamento.

Formazione e decorso della reazione

Qualsiasi cambiamento nella formula cellulare, la composizione costruttiva ha i suoi periodi, inclusa la reazione di Maillard. Gli stadi si formano in sequenza, passando per un certo stadio.

Fase uno

Questa è una fase di condensazione in cui il gruppo carbonilico di uno zucchero si riunisce con gli amminoacidi, provocando una reazione chimica con una proteina o un peptide. Come risultato di questo Commonwealth, inizia a formarsi un'aldosilamina sostituita. In termini semplici, si verifica la disidratazione dello zucchero, in cui si forma acqua. Dopo la reazione di Maillard, la struttura delle molecole vicino all'atomo di ossigeno inizia a cambiare e la composizione si riorganizza, mentre si formano componenti intermedi, che sono la causa della reazione di oscuramento.

Seconda fase

In questa fase avviene la decomposizione e decomposizione del prodotto, che si è formato a seguito della reazione di Amadori. A seconda delle condizioni, il decadimento può verificarsi in tre diversi modi... Pertanto, gli amminoacidi vengono degradati dall'ossidazione e dagli effetti dei composti carbonilici, che si formano dalla decomposizione delle chetosammine. Inoltre, a causa della catalizzazione degli acidi, inizia il processo di decarbossilazione, che porta al rilascio di anidride carbonica, che contribuisce all'inizio della reazione di transaminazione. Ciò suggerisce che c'è una reazione di Maillard. La formazione di melanoidi è confermata dall'aspetto dell'aroma.

Terza fase

Polimerizzazione e imbrunimento del prodotto con formazione di odore di tostato. La reazione di Maillard in questa fase è tardiva, con tutte le circostanze che ne conseguono. Si verifica la polimerizzazione degli elementi reattivi, che è accompagnata da un pungente odore sgradevole. Ciò include l'odore di cibi bruciati, rancidi o singoli come cipolle, cavoli e solventi o acetone, che indica che è in corso una reazione di Maillard.

Gli esempi di prodotti non si limitano agli odori sgradevoli, ma un piacevole movimento intestinale può accompagnare il processo quando si tratta di caramelle, caffè o crosta di pane al forno. La negatività in questo caso si verifica perché l'uso degli ingredienti per il consumatore è semplicemente sconosciuto.

Cosa minaccia la reazione per una persona

Il fatto è che oggi l'industria alimentare utilizza una vasta gamma di prodotti di reazione Maillard nella sua produzione. Ciò è necessario per conferire un odore e un gusto gradevoli. Ma la reazione di Maillard, oltre all'industria alimentare, può verificarsi in un corpo umano vivente. Quando la condizione è stabilizzata, la combinazione delle proteine ​​con lo zucchero è molto lenta, quindi il corpo ha il tempo di assorbire gli alimenti. In caso di aumento del livello di zucchero, inizia l'accelerazione, l'assorbimento non avviene completamente, il che porta all'accumulo di tossine che possono causare gravi malattie. Le persone con diabete sono suscettibili alle reazioni. Pertanto, con una reazione di Maillard, possono avere problemi di vista e si osservano anche disturbi dei tessuti.

Cambiare le biomolecole

La reazione di Maillard, la cui formula è in grado di modificare le biomolecole, provoca enormi danni a vari organi di un organismo funzionante. Questo deriva dal collagene, che si trova nei tessuti, tendini, ossa e costituisce una quantità significativa per peso corporeo. Quando la struttura cambia, si verifica una violazione della componente tissutale, possono comparire rughe premature, la pelle diventa flaccida, perde la sua bellezza naturale e ciò accade prima di quanto dovrebbe essere dovuto all'età. Pertanto, le persone con diabete sono soggette al cosiddetto invecchiamento precoce.

La cottura come fonte di reazione

La reazione di Maillard è dominante in cucina a causa dei numerosi additivi e aromi utilizzati. Oggi, gli additivi alimentari chimici si trovano in quasi tutti i prodotti alimentari. Ma non tutti gli integratori possono essere benefici per l'organismo, perché non è un prodotto naturale, ma una particella creata artificialmente da molecole interagenti.

Il risultato di mangiare cibi può essere una reazione di Maillard. La formula dipende dall'uso di sostanze che vengono utilizzate per ottenere un prodotto efficace utilizzato nell'industria alimentare. D'altra parte, il risultato della creazione non differisce da quello ottenuto per mezzo di componenti naturali. Ma l'insieme e la disposizione degli atomi nella produzione industriale possono differire in modo significativo, il che rende il cibo consumato alla fine pericoloso per la salute.

Il problema è che l'industria degli additivi alimentari aromatizzanti sta procedendo il più rapidamente possibile, perché è necessario sviluppare nuovi gusti, aromi che facilitino la vendita rapida, la domanda tra la popolazione e questo potrebbe portare a una reazione di Maillard. Una bistecca che ha un profumo delizioso, come se si sciogliesse in bocca, attrae una persona molto più di un pezzo. cotolette fatte in casa con le cipolle, motivo per cui la popolazione ha bisogno di essere agganciata a tali prodotti, il che significa che la produzione di aromi, almeno per il prossimo decennio, non rimarrà senza domanda.

cucina di casa

Quando cucini da solo, potrebbe esserci una reazione di Maillard. La frittura di carne contribuisce alla comparsa di un certo aroma, gusto specifico, sebbene il prodotto non possieda queste caratteristiche allo stato crudo. Ciò è dovuto al fatto che durante l'interazione di diverse sostanze che si combinano con altri elementi, vengono generati tutti i tipi di particelle, che hanno formazioni di diversa natura. Sono questi processi che diventano le ragioni dell'odore gradevole. Oltre ai prodotti a base di carne, questo include caffè, pane, dolci e molto altro. Queste reazioni sono dovute all'interazione degli elementi quando riscaldati, quindi l'uso dei prodotti nella propria cucina dovrebbe essere molto attento. L'inosservanza delle proporzioni, l'aggiunta eccessiva di aromi, ecc. diventano tranquillamente le cause della reazione di Maillard. Spesso condimenti, cubetti Rollton o Maggi, aromi per tipi diversi frittura, che sono saturi di elementi che provocano il verificarsi di una reazione. Viene utilizzato dalle industrie di produzione additiva alimentare per aggiungere una spezia a una persona attraverso l'uso di condimenti per cucinare.

Inoltre, tali additivi vengono costantemente utilizzati nei caffè, dove vengono offerte grandi quantità di patatine fritte, bistecche, hamburger, cheeseburger, ecc.. Ciò viene fatto in modo che un gusto gradevole e un odore ricco siano costantemente richiamati. Il corpo umano non si preoccupa dopo diverse visite di ripetere l'uso di questo cibo, perché inizia la dipendenza e il cibo fatto in casa non è più così allettante.

Come tenerti al sicuro

La reazione di Maillard non ha un modello definito, perché sono coinvolti molti composti di elementi, che contengono almeno una proteina nella loro composizione. Inoltre, non esiste una cura per la reazione, esistono solo alcuni farmaci che contengono componenti in grado di minimizzare o calmare un cambiamento che è già iniziato da tempo. Pertanto, per mantenere la tua salute, devi prima monitorare i livelli di zucchero nel sangue. In età avanzata, sottoporsi a esami per escludere la comparsa del diabete.

Vale anche la pena rifiutarsi di visitare i luoghi di ristorazione dove si trovano i prodotti principali cibo fritto... Per cucina casalinga vale la pena ridurre al minimo l'uso di aromi e condimenti, privilegiando la cottura a vapore. È impossibile escludere completamente i prodotti contenenti elementi che possono provocare la reazione di Maillard, perché industria moderna in questa zona ha catturato quasi tutte le industrie alimentari. Resta solo da proteggersi mangiando cibi rischiosi nella minima quantità.

Kosmachevskaya O.V.

("KhiZh", 2012, n. 2)

Dottorato in Scienze Biologiche

Istituto di Biochimica. AN Bach RAS

Tutti sono consapevoli che normale e cibo salutare- c'è cibo con appetito, cibo con piacere sperimentato; ogni altro cibo, cibo per ordine, per calcolo, è già riconosciuto in misura maggiore o minore male...

I.P. Pavlov

La chimica è ricca di reazioni nominali, ce ne sono più di mille. Ma la maggior parte di loro dirà poco a una persona lontana dalla chimica, sono per chi capisce. Tuttavia, in questa ricca lista c'è una reazione che tutti noi affrontiamo ogni giorno: ogni volta che veniamo ai fornelli per cucinare qualcosa di delizioso, o per bere il caffè del mattino con un panino o la birra la sera con gli amici. Riguarda la reazione di Maillard, che quest'anno compie 100 anni. In Francia, Nancy sta persino progettando un simposio internazionale giubilare su questa reazione.

Perché tali onori? Perché è così straordinaria? Sì, perché è onnipresente e ben noto a tutti. La formazione di humus nei suoli, carbone, torba, sapropel e fango terapeutico è dovuta a questa reazione. Ma parleremo di cose molto più familiari e attraenti: dell'aroma indimenticabile del caffè appena fatto, del pane cotto e carne fritta, su una crosta dorata e croccante su una pagnotta e una braciola, sul gusto sorprendente di questi prodotti. Perché tutto quanto sopra è il risultato della reazione di Maillard.

Primo taglio e rivoluzione

È difficile immaginare la vita di una persona moderna senza cucinare e cucinare senza friggere, cucinare e cuocere al forno, sebbene tutti gli altri esseri viventi facciano a meno del trattamento termico del cibo. Ci sono prove che già i sinantropo (Homo erectus pekinensis) usassero il fuoco e il moderno Homo sapiens cucinasse sul fuoco, come si suol dire, dalla nascita. Così l'amore per il fritto e il bollito si è formato molto tempo fa. Ma cosa spinse l'uomo primitivo a dare fuoco al cibo e poi a mangiarlo? E perché allora tutti hanno iniziato a mangiare cibi trasformati?

È improbabile che sapremo quando e come è successo. Apparentemente, per qualche motivo, la carne cruda è entrata nel fuoco, è stata fritta e i nostri antenati semplicemente non hanno potuto resistere a non mettere pezzi profumati in bocca. È chiaro che fetta fritta aveva un sapore migliore del crudo, anche senza sale, ketchup e spezie. Tuttavia, questo è comprensibile solo ai non biologi. Secondo la teoria dell'evoluzione, qualcosa dovrebbe essere gustoso, utile, che contenga componenti preziose (un eccesso di dolce è dannoso, ma questo eccesso non ha minacciato i nostri antenati). Perché il cibo fritto sembra gustoso è una domanda non banale. Forse è solo perché il cotto è più digeribile e le papille gustative lo sentono. E presto il cibo cotto cominciò a essere considerato sacro, “consacrato dal fuoco”, perché durante il sacrificio, quando il cibo potenziale veniva bruciato sul fuoco, parte di esso sotto forma di fumo veniva presentato come dono agli dei.

È interessante notare che se le grandi scimmie di oggi sapessero friggere e librarsi, lo farebbero sicuramente. Gli antropologi Richard Runham di Harvard e Victoria Wobber del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology hanno stabilito che scimpanzé, bonobo, gorilla e oranghi preferiscono il cibo cotto crudo, che si tratti di carne, carote o patate dolci. Qual è il problema - nella morbidezza del prodotto finito, nella sua migliore digeribilità o sua miglior gusto- poco chiaro. Anche se, come sappiamo, gli animali domestici sono anche felici di mangiare cibo "umano".

In un modo o nell'altro, il fuoco, le padelle, gli spiedini e le pentole sono diventati gli strumenti principali di cuochi e massaie, e il delizioso cibo caldo è uno dei piaceri più accessibili. Come ha scritto Jerome K. Jerome, "Una coscienza pulita ti dà un senso di appagamento e felicità, ma uno stomaco pieno ti consente di raggiungere lo stesso obiettivo con più facilità e costi".

Tuttavia, questo modo di cucinare ha prodotto conseguenze globali molto più significative. Esiste un'interessante teoria secondo la quale il trattamento termico degli alimenti ha portato a una rivoluzione antropogenetica e servito come punto di partenza nello sviluppo culturale dell'uomo. I nostri antenati erano onnivori. Questo dava un indubbio vantaggio evolutivo, poiché la varietà di cibi consumati era grande, ma presentava anche degli svantaggi: il cibo crudo e grossolano veniva digerito male, quindi bisognava mangiare molto, passare molto tempo a procurarsi il cibo. Gli esperti hanno calcolato che uno scimpanzé trascorre diverse ore al giorno a consumare cibo, mentre un uomo moderno trascorre poco più di un'ora (la lunga seduta in ristoranti e bar non conta, qui la maggior parte del tempo è dedicata alla comunicazione). Si scopre che il trattamento termico degli alimenti, avendo aumentato notevolmente l'efficienza della digestione, ha ridotto il bisogno di risorse e ha dato ai nostri antenati tempo ed energia liberi che potevano essere spesi per pensare, comprendere il mondo, creatività, creare strumenti. In altre parole, la cucina ha dato all'Homo sapiens l'opportunità di diventare un essere veramente intelligente.

Come si trovano zuccheri, grassi e proteine ​​in una padella

Basta immaginare croccante crosta dorata sulla carne ben cotta o su una pagnotta di pane fresco, quando comincia a sbavare. Perché il fritto è così delizioso e attraente da guardare?

I tre componenti più importanti si trovano nelle sostanze organiche utilizzate negli alimenti: carboidrati, grassi e proteine. Non mi soffermerò sul significato biologico di queste sostanze, poiché questo è ovvio per i lettori di Chimica e Vita. In questo caso, saremo interessati ad alcune delle caratteristiche della struttura chimica di queste sostanze. I carboidrati, che sono anche chiamati poliidrossialdeidi naturali e poliidrossichetoni con la formula generale (CH 2 O) n, contengono non solo gruppi idrossilici -OH, ma anche gruppi carbonilici C = O nelle loro molecole.

Nelle molecole dei grassi naturali sono necessariamente presenti anche i trigliceridi (esteri del glicerolo e degli acidi grassi monobasici), i gruppi carbonilici.

Le proteine ​​sono molto più complesse, sono polimeri, le cui catene sono costruite da una varietà di aminoacidi. Le proprietà di una proteina dipendono direttamente da quali amminoacidi e in quale sequenza si forma. Tra i 20 aminoacidi che compongono le proteine, ce ne sono molti chimicamente più vulnerabili: lisina, arginina, triptofano e istidina. Le loro molecole contengono anelli di gruppo amminico libero (-NH 2), gruppo guanidina (-C (NH 2) 2), indolo e imidazolo.

Sono vulnerabili perché i gruppi elencati, anche nella composizione di una molecola proteica, reagiscono facilmente con il gruppo carbonilico (C = O) dei carboidrati, delle aldeidi e dei lipidi. (In altri amminoacidi, il gruppo amminico reagisce solo se questo amminoacido è libero o terminale nella catena polipeptidica.) temperatura elevata, fuoco o stufa. Questa reazione è nota nella chimica degli alimenti come reazione di condensazione della zucchero ammina o reazione di Maillard.

La storia della sua scoperta è una questione complicata. Si ritiene che Maillard sia stato il primo a scoprire l'interazione attiva degli zuccheri con gli amminoacidi. Tuttavia, in tutta onestà, va notato che per la prima volta una tale reazione fu osservata da P. Brandes e C. Stoer nel 1896, riscaldando lo zucchero con l'ammoniaca.

Nel 1912, un giovane medico e chimico francese, Louis Camille Maillard, iniziò a studiare l'interazione tra aminoacidi e zuccheri alimentari, glucosio e fruttosio. La sua ricerca è stata ispirata dal desiderio di trovare possibili percorsi per la sintesi dei polipeptidi. Per diverse ore fece bollire soluzioni acquose di zucchero o glicerina con amminoacidi e scoprì che nella miscela di reazione si formavano alcuni composti complessi di colore giallo-marrone. Lo scienziato li ha scambiati per peptidi e si è affrettato a pubblicare i risultati nella "Compte Rendu de l" Academie des Sciences. "Tuttavia, questo è stato il caso quando il ricercatore ha spacciato per un pio desiderio - una cosa comune nella scienza. Nessun dato sperimentale ha confermato questa conclusione puramente speculativa. Per onorare Maillard, lo capì, continuò le sue ricerche e già nell'anno successivo, 1913, scoprì una grande somiglianza dei pigmenti marroni risultanti con le sostanze umiche presenti nel terreno. Non si trattava di peptidi, ma di qualcos'altro .

Il testimone della ricerca in questa direzione è stato raccolto dagli scienziati russi del laboratorio di fisiologia vegetale dell'Università di San Pietroburgo. Subito dopo Maillard, nel 1914, SP Kostychev e V.A. Brilliant descrissero i prodotti formati nella reazione tra amminoacidi e zuccheri nell'autolisato di lievito, il prodotto dell'autodigestione delle cellule di lievito. Scienziati russi hanno studiato attivamente la formazione di "nuovi composti azotati" che colorano la soluzione di marrone scuro quando il glucosio o il saccarosio vengono aggiunti all'autolisato di lievito e hanno dimostrato che il materiale per la sintesi è zucchero e amminoacidi, che reagiscono facilmente senza l'interferenza di enzimi.

Di tutti i ricercatori che si occupano di questo problema, i risultati principali sono stati ancora ottenuti da uno scienziato francese che ha scoperto che si verifica l'interazione del gruppo cheto (C = O) dello zucchero con il gruppo amminico (-NH 2) dell'amminoacido in più fasi. Pertanto, la reazione zuccheroammina è nota come reazione di Maillard. Dal 1910 al 1913 lo scienziato francese pubblicò circa 30 messaggi, che costituirono la base per la sua tesi di dottorato "La genesi delle proteine ​​e dei materiali organici. L'azione della glicerina e degli zuccheri sugli aminoacidi."

Ma, come spesso accade nella scienza, la scoperta di Maillard non ha ricevuto il dovuto riconoscimento durante la sua vita. Fu solo nel 1946 che gli scienziati tornarono ad interessarsi a questa reazione. E oggi sappiamo già molto sulla reazione di Maillard. Prima di tutto, questa non è una singola reazione, ma un intero complesso di processi che procedono in sequenza e in parallelo senza la partecipazione di enzimi e danno la massa di reazione colore marrone... La cosa principale è che la miscela di reazione contiene gruppi carbonilici (nella composizione di zuccheri, aldeidi o grassi) e gruppi amminici (proteine). È chiaro che un tale bouquet di reazioni porta alla formazione di numerosi prodotti di varie strutture, che nella letteratura scientifica sono designati con il termine "prodotti finali della glicazione". Questo gruppo comprende sia aldeidi e chetoni alifatici, sia derivati ​​eterociclici di imidazolo, pirrolo e pirazina. Sono queste sostanze - i prodotti della condensazione zucchero-ammina - che sono responsabili della formazione del colore, dell'aroma e del gusto dei prodotti trattati termicamente. Questa reazione è accelerata all'aumentare della temperatura e quindi è intensa durante la cottura, la frittura e la cottura.

Melanoidine: bene e male

Il fatto che la reazione di Maillard sia passata può essere giudicato dalla crosta marrone dorata su pane, pesce fritto, carne, dalla sfumatura marrone della frutta secca. Il colore del prodotto trattato termicamente è dato dalle melanoidine (dal greco “melanos”, che significa “nero”) di colore scuro, sostanze ad alto contenuto molecolare, che si formano nell'ultimo stadio della reazione di Maillard. Tuttavia, il colore delle melanoidine standard non è il nero, ma il rosso-marrone o il marrone scuro. Le melanoidi formano pigmenti neri, simili a sostanze umiche, solo se il fuoco era troppo forte o se ti sei dimenticato delle patate fritte, della torta al forno e le hai bruciate irrimediabilmente. Lo stesso termine "melanoidins" nel 1897 fu proposto da O. Schmiedeberg. (A proposito, "Chimica e vita" ha già affrontato una volta il tema delle melanoidine; vedi 1980, n. 3.)

Caffè, cacao, birra, kvas, vino da dessert, pane, carne e pesce fritti ... Mentre beviamo e mangiamo tutto questo, la reazione di Maillard e i suoi prodotti, le melanoidine, sono con noi. Consumiamo circa 10 grammi di melanoidine ogni giorno, motivo per cui è così importante conoscere i loro benefici e pericoli.

In termini di essenza chimica, le melanoidine sono una vasta gamma di polimeri irregolari di varie strutture, comprese le strutture eterocicliche e chinoidi, con un peso molecolare da 0,2 a 100 mila dalton. Il meccanismo della loro formazione è piuttosto complicato e non del tutto compreso: ci sono troppi prodotti intermedi che interagiscono tra loro e con le sostanze iniziali.

La formazione di melanoidine è accompagnata dalla comparsa di molte sostanze aromatiche: furfurolo, ossimetilfurfurale, acetaldeide, formaldeide, aldeide isovalerica, metilgliossale, diacetile e altri. Sono loro che danno un profumo indimenticabile e goloso a pane appena sfornato, pilaf, barbecue ... Già nel 1948, il fondatore del nostro laboratorio presso l'Istituto di Biochimica. ANBakha V.L. Kretovich (poi membro corrispondente della RAS) e R.R. Tokarev ha scoperto che nelle soluzioni di glucosio in presenza degli amminoacidi leucina e valina si formano toni specifici della crosta pane di segale, e in presenza di glicina, un sapore di caramello. Non è un modo per ottenere aromi e additivi aromatizzanti?

Le ricette tradizionali di cibi e bevande includono fasi di lavorazione degli alimenti che generano melanoidine. Ad esempio, le birre scure devono il loro ricco colore al malto melanoidizzato. E gli agenti aromatizzanti e gli agenti aromatizzanti sono prodotti pronti della reazione di Maillard, che vengono ottenuti separatamente e aggiunti a cibi e bevande come coloranti naturali ed esaltatori di sapidità. I sapori ei condimenti per il fast food sono della stessa origine. Ad esempio, un integratore alimentare aromatizzato allo stufato di petto è prodotto mediante essiccazione a microonde di un idrolizzato enzimatico di carne di manzo.

Tuttavia, la domanda ruota sulla lingua: queste sostanze sono pericolose? Dopotutto, si sente solo: non mangiare fritto, la crosta croccante contiene tutti i tipi di spazzatura cancerogena. Scopriamolo.

Oggi la letteratura scientifica ha accumulato un'enorme quantità di dati sulle proprietà benefiche delle melanoidine: antiossidanti, antimicrobiche, immunomodulatorie, nonché sulla loro capacità di legare ioni di metalli pesanti. Per la prima volta l'attività antiossidante dei prodotti della reazione di Maillard è stata scoperta nel 1961 in esperimenti con carne bollita. Poi è stato dimostrato che la carne cotta inibisce la perossidazione lipidica e le melanoidine e il maltolo, formatisi nella carne durante la cottura, agiscono come inibitori.

Oggi gli scienziati che studiano la natura dell'attività antiossidante delle melanoidine suggeriscono che sia associata alla struttura di queste sostanze, che contengono un sistema di doppi legami coniugati in unità eterocicliche e chinoidi.

È questa struttura che consente loro di neutralizzare i radicali liberi e catturare i metalli. Ed è estremamente benefico per il corpo.

Ad esempio, legando il ferro (Fe 2+), le melanoidine gli impediscono di interagire con il perossido di idrogeno nel corpo per formare un forte agente ossidante e distruttore - un radicale idrossile (HO.). Possono anche ridurre i radicali lipidici perossilici (ROO).

Un altro vantaggio è l'attività antimicrobica. In un articolo pubblicato di recente sulla rivista Food & Function (Ulla Mueller et al. Food & Function., 2011, vol. 2, 265-272), l'effetto antimicrobico delle melanoidine del caffè è associato alla formazione di perossido di idrogeno (H 2 O 2), che inibisce la crescita dei batteri Escherichia coli e Listeria innocua.

La ricerca sulle melanoidine del caffè negli ultimi anni ha portato gli scienziati a credere che possano ridurre il rischio di cancro. Inoltre, migliorano la sintesi di enzimi della famiglia della glutatione-S-transferasi, che disintossicano vari xenobiotici (Somoza V. et al. "Molecular Nutritin & Food Research" 2005, 49, 663-672). E un gruppo di scienziati provenienti da Corea, Giappone e Germania in esperimenti sui ratti ha dimostrato che l'aroma dei chicchi di caffè tostati (il risultato della reazione di Maillard) altera il lavoro di diversi geni e allo stesso tempo vengono sintetizzate proteine ​​nel cervello che riducono gli effetti dello stress da privazione del sonno. Pertanto, è scientificamente provato che svegliarsi con l'odore del caffè fa bene al cervello e quindi piacevole. Tuttavia, questo non significa affatto che il caffè debba essere bevuto dalla mattina alla sera. Il neurologo capo della ricerca Yoshinori Masuo dell'Health Technology Research Center (Giappone) ritiene che si possa semplicemente annusare il caffè invece di bere (Han-Seok Seo et al. Journal of Agriculteral and Food Chemistry. 2008, 56 (12) , 4665-4673) .

Grazie a proprietà utili Le melanoidine sono utilizzate non solo in cucina e nella chimica degli alimenti. Nella medicina popolare, le proprietà curative di queste sostanze sono utilizzate da tempo immemorabile. Un decotto di spighe di segale viene utilizzato per curare le malattie respiratorie come emolliente espettorante; gli impacchi di malto d'orzo sono consigliati per le infiammazioni cutanee e le emorroidi; i decotti di grano d'orzo curano le malattie del tratto gastrointestinale, dei reni, delle vie urinarie e dei disturbi metabolici. In Russia nel 19° secolo era popolare il cosiddetto kvas ospedaliero, che era incluso nella dieta di ogni soldato che si stava riprendendo da un infortunio per aumentare le forze. Apparentemente, è da qui che viene il detto "Il kvas russo ha salvato molte persone".

E oggi? Antisettico esterno per il trattamento malattie della pelle- "Mitroshin liquid" - è un concentrato di melanoidine ottenuto trattamento termico avena, frumento e segale. Un farmaco chiamato "Cholef" (Fecholin), un denso estratto dal germe di grano, è approvato per l'uso nel trattamento di pazienti con varie forme distrofia muscolare progressiva. Nel Centro scientifico e pratico per l'allevamento del bestiame dell'Accademia nazionale delle scienze della Repubblica di Bielorussia, abbiamo ricevuto un lotto sperimentale dell'additivo antiossidante per foraggi "Ecolin-1", che è una composizione di idrolizzati di malto e germogli di torba. Nello Stavropol Polytechnic Institute, il preparato "PV" è stato realizzato con rifiuti lattiero-caseari, raccomandato per un uso diffuso nella coltivazione di piante e nella zootecnia come biostimolatore. Sfortunatamente, tutti questi farmaci sono prodotti localmente e in piccoli lotti.

Ma torniamo alle melanoidine che mangiamo. Certo, sono scarsamente scomposti dagli enzimi digestivi e non vengono assorbiti nel tratto gastrointestinale. Sembrerebbe un aspetto negativo? Prendiamoci il nostro tempo. Le melanoidi hanno la stessa funzione di fibra alimentare, migliorano la digestione e stimolano la crescita dei bifidobatteri, cioè rivelano le proprietà dei prebiotici. E questo è piuttosto un vantaggio.

Eppure, da dove vengono i discorsi sugli agenti cancerogeni? Il fatto è che a temperature troppo elevate durante la reazione di Maillard si possono formare sostanze veramente tossiche o cancerogene. Ad esempio, l'acrilammide appare quando viene cotta o arrostita a una temperatura superiore a 180 ° C, quando le melanoidine vengono decomposte termicamente. Ecco perché non dovresti scuocerlo. Ma cosa c'è di interessante: i ricercatori hanno scoperto che alcuni prodotti della reazione di Maillard stimolano la formazione di enzimi coinvolti nel legame delle tossine, tra cui l'acrilammide. E in esperimenti modello, è stato dimostrato che le melanoidine ad alto peso molecolare inibiscono la formazione di N-nitrosammine cancerogene (Kato H et al. Chimica agraria e biologica. 1987, vol. 51).

Naturalmente, gli svantaggi possono essere attribuiti anche al fatto che la reazione di Maillard riduce il valore biologico delle proteine, poiché gli aminoacidi, in particolare lisina, treonina, arginina e metionina, che sono il più delle volte carenti nell'organismo, dopo essere stati combinati con gli zuccheri , diventano inaccessibili agli enzimi digestivi e, quindi, non vengono assimilati. Ma, vedi, vale la pena sacrificare una piccola frazione di aminoacidi per ottenere un aspetto, un aroma e un gusto appetitosi del cibo. In effetti, senza questi fattori, secondo I.P. Pavlov, la digestione completa del cibo è impossibile. Il cibo deve essere delizioso!

Per valutare il danno o il beneficio delle melanoidine, è necessario un approccio integrato al problema, che tenga conto di tutti i fattori e dettagli, spesso mutuamente esclusivi. Questo è difficile da fare. ma c'è un altro modo. Oggi sono stati trovati catalizzatori e inibitori per la reazione di Maillard, sappiamo come influiscono il pH dell'ambiente, la temperatura, l'umidità, il rapporto dei componenti sul corso di questo processo e lo spettro delle sostanze risultanti. Questi parametri sono generalmente considerati durante la produzione. prodotti alimentari... In altre parole, la reazione di Maillard diventa controllabile, quindi è del tutto possibile ricevere nel processo lavorazione culinaria prodotti standard, solo con proprietà benefiche per l'organismo.

Scottature solari, crittografia e sudario

Possiamo incontrare la reazione di Maillard non solo in cucina.

Se usi prodotti autoabbronzanti (cosparsi di crema e diventati marroni senza sole), vedi questa reazione sulla tua pelle. Il principio attivo dell'autoabbronzante è il diidrossiacetone, ottenuto dalla barbabietola da zucchero e dalla canna da zucchero, oltre che dalla fermentazione della glicerina. Il diidrossiacetone o il suo derivato eritrulosio reagisce con gli amminoacidi delle proteine ​​della cheratina cutanea, determinando la formazione di melanoidine, simili al pigmento naturale della pelle - la melanina. Nel giro di poche ore, man mano che si formano le melanoidine, la pelle acquisisce un colore marrone chiaro naturale. Questa procedura è spesso utilizzata da culturisti e modelli di moda che hanno bisogno di acquisire rapidamente un bel colore della pelle.

A differenza dell'abbronzatura, si ritiene che l'autoabbronzatura produca un tono della pelle naturalmente marrone senza danneggiare la salute. Tuttavia, questo non è del tutto vero. L'autoabbronzante ha uno svantaggio: non protegge la pelle dai danni dei raggi UV, come fanno i pigmenti naturali di melanina. Ma questo non è così male, l'altro è peggio. Le melanoidine sono fotosensibilizzanti; dopo l'assorbimento della luce, entrano in reazioni chimiche, in particolare con la formazione di un anione radicale superossido (O 2 -). Pertanto, la pelle ricoperta di melanoidine è più sensibile all'azione della luce solare. Dopo 40 minuti al sole, questa pelle genera tre volte più radicali liberi rispetto alla pelle non trattata.

Ed ecco un'altra vecchia applicazione della reazione di Maillard. Ricordi la storia per bambini di Mikhail Zoshchenko "A volte puoi mangiare calamai" su come Lenin, per superare in astuzia i guardiani, scrisse testi rivoluzionari sulle pagine di normali libri di narrativa con il latte? Il latte è un classico inchiostro invisibile (comprensivo). Per sviluppare il testo scritto con il latte, basta scaldare la carta con un messaggio sopra una candela o stirarla con un ferro da stiro. Il testo invisibile diventa visibile, marrone. Cos'è questa se non la reazione di Maillard: l'interazione delle proteine ​​del latte con lo zucchero del latte e il lattosio! A proposito, tutte le sostanze disponibili contenenti gruppi carbonilici e amminici, come saliva, sudore, succo di cipolla e molto altro, sono adatte al ruolo dell'inchiostro simpatico.

Nella città italiana di Torino, nella Cattedrale di San Giovanni Battista, è conservata una delle reliquie cristiane più venerate e misteriose: la Sindone di Torino, un lenzuolo, in cui, secondo la leggenda, Giuseppe d'Arimatea avvolse il corpo di Gesù Cristo dopo che fu deposto dalla croce. Su questa tela, in modo sconosciuto, vengono catturati il ​​volto e il corpo di Cristo. Il motivo della comparsa di un'impronta sfocata marrone-giallastra rimane un mistero fino ad oggi (vedi: Verkhovsky L.I. "Chemistry and Life", 1991, n. 12; Levshenko MT "Chemistry and Life", 2006, n. 7). Esistono diverse versioni a causa delle reazioni chimiche ottenute dall'immagine. Tuttavia, l'ostacolo rimane il fatto che il colore marrone è solo sulla superficie delle fibre, che rimangono non verniciate all'interno. È molto probabile che si tratti di una reazione zuccherina.

I chimici Raymond Rogers del National Laboratory dell'Università della California a Los Alamos e Anna Arnoldi dell'Università di Milano hanno provato a ricreare sperimentalmente il metodo di colorazione della tela mediante una reazione di zucchero ammina. Il tessuto di lino è stato realizzato appositamente per questo esperimento secondo la tecnologia descritta 2000 anni fa da Plinio il Vecchio. Per la reazione di Maillard, come già sapete, sono necessari zucchero e gruppi amminici. Da dove viene lo zucchero sulla tela? Il fatto è che i fili con cui è stato realizzato il tessuto erano ricoperti di amido, proteggendoli dai danni. Il tessuto finito è stato lavato in un estratto di Saponaria officinalis, che contiene saponine - tensioattivi. Idrolizzano l'amido polisaccaridico in mono e oligosaccaridi: galattosio, glucosio, arabinosio, xilosio, fucosio, ramnosio e acido glucuronico. Poiché il tessuto veniva asciugato al sole, le sostanze dell'acqua di risciacquo si concentravano sulla superficie delle fibre.

Sul tessuto realizzato con la tecnologia descritta, i ricercatori hanno agito sui prodotti di decomposizione delle proteine ​​contenenti gruppi amminici: putrescina (1,4-diamminobutano) e cadaverina (1,5-diamminopentano). Entrambe queste sostanze sono dette "gas da cadavere" perché sono prodotte dalla decomposizione delle proteine ​​dopo la morte. Sulla superficie del tessuto di lino, i prodotti dell'idrolisi dell'amido hanno interagito con putrescina e cadaverina e si è ottenuto un vero colore della superficie. Così Rogers e Arnoldi confermarono l'ipotesi sull'origine zucchero-ammina dell'immagine sulla sindone e che questa reazione potesse effettivamente avvenire quando il corpo era avvolto nel lino di quei tempi.

Melanoidine alla culla della vita

Data la facilità con cui procede la reazione di Maillard, si può presumere che agli albori della vita sulla Terra, nell'idrosfera prebiotica, cioè nel brodo primario, fosse attiva l'interazione degli zuccheri con gli amminoacidi (aldeidi con ammine). e ovunque. Questo, a sua volta, ha portato alla formazione di polimeri di melanoidina. Per la prima volta l'idea che le melanoidine formate abiogenicamente possano essere il prototipo dei coenzimi moderni è stata espressa da D. Kenyon e G. Steinman nel 1969. E questa ipotesi non è stata fatta a caso.

Il fatto è che la composizione delle melanoidine comprende strutture con doppi legami coniugati, che conferiscono proprietà di trasporto degli elettroni ai polimeri. Pertanto, le matrici di melanoidina possono imitare alcune tipiche reazioni biochimiche nelle cellule: ossidoreduttasi, idrolasi, sintasi, ecc. Inoltre, questi polimeri sono in grado di legare metalli pesanti, che svolgono un ruolo importante nel funzionamento di molti enzimi. Ecco perché la formazione di tali polimeri potrebbe servire come punto di partenza nella formazione dei principali tipi di reazioni biochimiche. A. Nissenbaum, D. Kenyon e J. Oro nel 1975 ipotizzarono che le melanoidine fossero sistemi protoenzimatici che svolgevano il ruolo di matrice nei processi di origine della vita prima dell'emergere di sistemi con una specificità superiore.

All'Istituto di Biochimica. UN. Bach dell'Accademia Russa delle Scienze, i dipendenti del Laboratorio di Biochimica Evolutiva modellano da molti anni i processi di evoluzione prebiologica e studiano il ruolo dei pigmenti melanoidinici nella complicazione dei composti contenenti carbonio. T.A. Telegina e colleghi in questi esperimenti hanno dimostrato che le melanoidine hanno attività catalitica, in particolare promuovono la formazione di legami peptidici tra le alanine. Pigmenti melanoidinici sono stati applicati su gel di silice e posti in una colonna di quarzo irradiata con luce ultravioletta, attraverso la quale è stata fatta circolare una soluzione di alanina. Di conseguenza, sono stati ottenuti peptidi di-, tri- e tetraalanina. Inoltre, la loro concentrazione era dieci volte superiore alla concentrazione di dialanina, ottenuta in un esperimento con gel di silice non modificato. Questo risultato ha mostrato il vantaggio delle matrici di melanoidina rispetto alle matrici inorganiche nel processo di abiogenesi.

Reazione di Maillard e stress carbonilico

La nostra storia sulla reazione di Maillard e sui suoi prodotti sarebbe incompleta se tacissimo sul fatto che questa reazione si verifica anche nel corpo umano. Per la prima volta, i già citati scienziati russi P.A. Kostychev e V.A. Brilliant hanno attirato l'attenzione su questo. A differenza di Maillard, hanno eseguito la reazione zucchero-ammina con di più basse temperature, 30-55 °C, e quindi è stato suggerito che possa verificarsi anche nelle cellule. Questo è ciò che scrissero nel loro articolo su Izvestia dell'Accademia Imperiale delle Scienze nel 1916: “Così, gli amminoacidi reagiscono con lo zucchero anche senza l'intervento degli enzimi. (...) Allo stato attuale della scienza, sarebbe, ovviamente, del tutto arbitrario negare tali reazioni di significato fisiologico che si verificano liberamente, soprattutto se si tiene conto del fatto che le condizioni necessarie per la reazione tra zucchero e amminoacidi possono avvengono facilmente nel protoplasma delle cellule viventi, poiché lì sono del tutto possibili concentrazioni di sostanze che partecipano alla reazione ”.

Infatti, è ormai noto con certezza che questa reazione si verifica anche nel corpo umano, contribuendo allo sviluppo di alcune patologie. Ora l'attenzione dei ricercatori è focalizzata sulla glicazione, una modifica non enzimatica delle macromolecole biologiche secondo la reazione di Maillard, quando i composti carbonilici attivi, accumulandosi durante la perossidazione lipidica e il diabete, interagiscono con le proteine.

A causa dell'accumulo di composti carbonilici attivi che si verifica con l'invecchiamento o il diabete, si sviluppa il cosiddetto stress carbonilico. Prima di tutto soffrono le proteine ​​a vita lunga, cioè il glicato: emoglobine, albumine, collagene, cristalline, lipoproteine ​​​​a bassa densità. Le conseguenze sono le più spiacevoli. Ad esempio, la glicazione delle proteine ​​della membrana eritrocitaria la rende meno elastica, più rigida, a causa della quale l'afflusso di sangue ai tessuti si deteriora. A causa della glicazione delle cristalline, il cristallino diventa torbido e, di conseguenza, si sviluppa la cataratta. Possiamo rilevare proteine ​​modificate in questo modo, il che significa che fungono da marcatori di aterosclerosi, diabete mellito, malattie neurodegenerative. Oggi, una delle frazioni dell'emoglobina glicata (HbA 1c) è uno dei principali marker biochimici del diabete e delle malattie cardiovascolari. La riduzione del livello di HbA 1c dell'1% riduce del 20% il rischio di eventuali complicanze del diabete.

Nel suo laboratorio, presso l'Istituto di Biochimica. A.N.Bach, abbiamo sviluppato un sistema sperimentale che simula le condizioni di stress carbonilico. Abbiamo usato il metilgliossale come composto carbonilico attivo. Si è scoperto che quando la lisina interagisce con il metilgliossale, si ottengono prodotti di radicali liberi che possono ridurre l'emoglobina ossidata. A causa di ciò, l'ossido nitrico (NO) si lega in modo più efficiente con il ferro del gruppo eme, cioè si verifica la nitrosilazione dell'emoglobina. In alcuni casi si forma la nitriemoglobina e questi processi possono verificarsi anche direttamente nel sangue, ad esempio nei pazienti diabetici. Le peculiarità del funzionamento di tali emoglobine modificate devono ancora essere studiate.

A proposito, a causa della formazione di nitrimioglobina, può verificarsi il cosiddetto inverdimento dei nitriti di salsicce o prosciutto se viene violata la tecnologia di lavorazione della carne con nitrito di sodio ( supplemento di cibo E250). Anche se di solito viene aggiunto per conferire ai prodotti a base di carne un appetitoso colore rosa (da non confondere con l'inverdimento causato dalla distruzione del gruppo eme a causa del solito deterioramento del prodotto!).

La storia della reazione di Maillard e delle melanoidine è giunta al termine. Anche se, forse, come ha detto Kozma Prutkov, questo è l'inizio di quella fine, con cui finisce l'inizio. Nell'articolo solo pochi tratti indicano "l'ubiquità" della reazione di Maillard, ma speriamo che il lettore abbia una prima idea dell'importanza dei processi che avvengono tra zuccheri e amminoacidi in natura.

Un altro test della nostra razionalità è porre la stessa domanda, formulata in due modi diversi ma logicamente identici, e vedere se verrà data loro la stessa risposta. Il dottor Jones dice al suo paziente John che il 10% delle persone muore durante la chirurgia elettiva. Nel frattempo, in un altro studio, il dottor Smith dice alla sua paziente Joanne che il 90% dei pazienti sottoposti a questa operazione sopravvive. Data l'identità delle informazioni ricevute, John e Joan sarebbero ugualmente d'accordo con l'operazione? Se reagiscono come la maggior parte dei partecipanti agli esperimenti, John sentirà intuitivamente molta ansia dopo aver appreso che il 10% sta morendo. Anche i medici hanno scoperto che è meglio consigliare un intervento chirurgico, dopo il quale sopravvive il 93% dei pazienti, piuttosto che uno con un tasso di mortalità del 7%.

Sappiamo da tempo che la scelta delle parole nei sondaggi può influenzare le risposte. Durante un conteggio dei voti, il 23% degli americani ha affermato che il governo stava spendendo troppo per "aiutare i poveri". Tuttavia, il 53% pensava che il governo stesse spendendo troppo per le prestazioni sociali. La maggior parte delle persone è positiva riguardo ai "tagli agli aiuti esteri" e all'aumento della spesa per "sollievo dalla fame in altri paesi". “Proibire qualcosa” può equivalere a “non permetterlo”. Nel 1940, il 54% degli americani ha affermato che dovremmo vietare il discorso antidemocratico e il 75% ha affermato che non dovremmo consentirlo. Queste formulazioni hanno sfumature di significato leggermente diverse? In recenti studi sull'"effetto framing" si alternavano parole che erano sinonimi. I consumatori intuitivamente provavano una grande simpatia per carne di manzo macinata più magro del 75% rispetto a uno che conteneva il 25% di grassi. Le persone sono più sorprese quando scoprono che un evento si verifica 1 su 20 volte che 10 volte su 200, ma sono più disposte a scommettere se le probabilità sono 10 su 100 anziché 1 su 10. Nove studenti universitari su dieci credono che un preservativo sia efficace nella protezione contro l'infezione da HIV se la "tasso di successo è del 95%", ma solo 4 studenti considerano un preservativo un rimedio efficace se la "tasso di fallimento è del 5%".

Hai notato come l'effetto framing influisca sul comportamento quotidiano dei consumatori? Alcuni negozi (e la maggior parte delle compagnie aeree) addebitano enormi ricarichi sui loro prezzi regolari in modo da poter offrire enormi sconti sulle frequenti "vendite". Se allo Store X il prezzo di un lettore CD è sceso da $ 300 a $ 200, sembra un acquisto migliore rispetto all'acquisto dello stesso identico lettore allo Store Y, dove viene costantemente venduto allo stesso prezzo di $ 200. Le persone potrebbero essere d'accordo con un aumento del salario del 5% in mezzo a un'inflazione del 12%, ma protestare contro un taglio salariale del 7% durante l'inflazione zero. Il mio dentista non addebita un costo aggiuntivo se paghiamo più tardi; offre uno sconto del 5% se paghiamo la visita immediatamente e in contanti. È abbastanza intelligente da sapere che una commissione presentata come un possibile sconto perso è intuitivamente meno fastidiosa di una commissione aggiuntiva, anche se essenzialmente è la stessa cosa.

I nostri giudizi in rapida evoluzione ci ricordano ancora i limiti della nostra intuizione. Le risposte intuitive sono rapide e parsimoniose, ma a volte irrazionali. Le persone che comprendono il potere dell'effetto framing possono usarlo per influenzare il processo decisionale. Il giovane monaco ha ricevuto un duro rifiuto quando ha chiesto se gli era permesso fumare mentre pregava. "Fai un'altra domanda", gli consigliò un compagno esperto. "Chiedi se puoi pregare mentre fumi."

Prove per l'efficacia dell'intuizione

• La visione dei ciechi (risposta agli stimoli visivi nella cecità) e la prosopagnosia (incapacità di riconoscere i volti) è la capacità delle persone con danno cerebrale di "vedere l'invisibile" quando i loro corpi reagiscono a cose e volti che non vengono riconosciuti a livello di coscienza.
• Percezione quotidiana: elaborazione parallela istantanea e integrazione di flussi informativi complessi.
• L'elaborazione automatica delle informazioni è un pilota automatico cognitivo che fondamentalmente ci guida attraverso la vita.
• Apprendimento intuitivo per bambini piccoli: insegnamento della lingua e basi della fisica.
• Right Brain Thinking - Le persone con cervello diviso mostrano conoscenze che non possono verbalizzare.
• La memoria implicita è imparare a fare qualcosa senza sapere che lo sai.
• Attenzione divisa e adescamento: elaborazione automatica delle informazioni da parte di "osservatori radar nel seminterrato".
• Fette sottili: identificare le qualità basate sull'osservazione del comportamento in pochi secondi.
• Doppio sistema di atteggiamenti - poiché abbiamo due modi di conoscere (inconscio e cosciente) e due modi di memorizzare (implicito ed esplicito), reagiamo con atteggiamenti a livello intuitivo ("senso viscerale") e razionale.
• L'intelligenza sociale ed emotiva è un know-how intuitivo che ti permette di capire e gestirti nelle situazioni sociali, nonché di percepire ed esprimere emozioni.
• Saggezza corporea - quando è necessaria una risposta istantanea, i percorsi emotivi del cervello escono dalla sua corteccia; a volte le premonizioni precedono la comprensione razionale.
• Intuizione sociale - le nostre inferenze spontanee sulle qualità umane, l'intuizione morale, l'infettività dell'umore e l'accuratezza dell'empatia (simpatia).
• Le esperienze intuitive sono fenomeni di apprendimento inconscio, apprendimento esperto, comprensione implicita e le straordinarie capacità del nostro corpo.
• Creatività (creatività) - a volte l'emergere spontaneo di idee nuove e di valore.
• Le euristiche sono scorciatoie mentali e regole pratiche che di solito funzionano bene.

Una dozzina di idee sbagliate intuitive

• Costruzione della memoria - Sotto l'influenza del nostro stato d'animo attuale e della disinformazione, possiamo formare falsi ricordi e fornire testimonianze discutibili.
• Interpretazione errata della nostra mente - spesso non sappiamo perché facciamo quello che facciamo.
• Interpretazione errata dei nostri sentimenti - Prevediamo male l'intensità e la durata delle nostre emozioni.
• False previsioni sul nostro comportamento - Le nostre previsioni intuitive su noi stessi sono spesso completamente infondate.
• Distorsioni dello sguardo indietro - guardando indietro agli eventi, partiamo dalla falsa premessa che abbiamo sempre saputo che così sarebbe andata a finire.
• Pregiudizio difensivo dell'autostima - Mostriamo un'autostima gonfiata in vari modi.
• Eccesso di fiducia - Le nostre valutazioni intuitive delle nostre conoscenze sono generalmente meno accurate che sicure.
• Un errore di attribuzione fondamentale è che attribuiamo il comportamento degli altri alle loro tendenze, minimizzando le circostanze inosservate di una situazione.
• Persistenza delle credenze e pregiudizi di conferma - In parte perché scegliamo di corroborare le informazioni, le credenze spesso persistono anche dopo che le loro fondamenta sono state screditate.
• Rappresentatività e Accessibilità - Le euristiche veloci ed economiche diventano frettolose e sporche se ci portano a giudizi illogici e errati.
• Effetto framing: i giudizi vengono invertiti a seconda di come viene presentata la stessa informazione.
• L'illusione della correlazione - la percezione intuitiva di una connessione dove è assente

Punti di forza e pericoli dell'intuizione

Possiamo parlare all'infinito dei punti di forza e dei fallimenti dell'intuizione. Ma sono sicuro che questi sei capitoli sono sufficienti per confermare due grandi idee della psicologia moderna: che la nostra vita è guidata in misura molto maggiore di quanto ci rendiamo conto dal pensiero intuitivo "sotterraneo" e che la nostra intuizione, sebbene estremamente efficace con una performance punto di vista, porta spesso a errori che dobbiamo capire. Di conseguenza, l'intuizione - la nostra capacità di conoscenza immediata e diretta prima dell'analisi razionale - ha un potenziale sorprendente, ma allo stesso tempo è irta di pericoli sorprendenti. La mente umana ci mostra in modo sorprendente le sue capacità sottili e indescrivibili, così come le proprietà che hanno costretto Madeleine L'Engle a dichiarare: "La mente nuda è uno strumento estremamente impreciso".

Rispettando sia i punti di forza che quelli di debolezza della nostra conoscenza interiore, quale conclusione dovremmo trarre? Nel formulare giudizi e trarre conclusioni - negli affari, nella politica, nello sport, nella religione e in altri settori della vita quotidiana - le persone perspicaci ascoltano la loro voce interiore, ma sanno quando gettare le briglie del pensiero critico razionale e basato sulla realtà su di essa. La maggior parte delle volte, la percezione e l'intuizione del nostro pilota automatico sono abbastanza buone; forse esistono solo perché hanno aiutato i nostri antenati a sopravvivere e lasciare la prole. Ma nel mondo moderno, l'accuratezza a volte è di grande importanza. Quando si tratta di esso, la ragione deve prendere le redini. La Statua della Libertà tiene la torcia della mente. La libertà fiorisce alla luce della ragione.

Mentre esploriamo le affermazioni popolari sull'intuizione nello sport, nel lavoro, negli investimenti, nella valutazione del rischio, nel gioco d'azzardo e nella spiritualità nel prossimo capitolo, ricordiamo una cosa: la saggezza deriva dalla disillusione e dalla conoscenza. "Per liberare una persona dagli errori, bisogna dare, non togliere", ha detto Schopenhauer. "La consapevolezza che qualcosa è falso è la verità." In tutto, dallo sport alla spiritualità, separare i punti di forza dell'intuizione dalle sue debolezze ci preparerà a pensare e ad agire meglio.

Confrontando la nostra intuizione - premonizioni, voce interiore e sentimento istintivo - con le prove disponibili, miglioriamo la qualità del nostro pensiero.

© D. Myers. Intuizione. Opportunità e pericoli. San Pietroburgo: Pietro, 2010.
© Pubblicato con il permesso dell'editore