Vitamina B12 e antichi microrganismi

Abbastanza diffusa, e giusta, è l’idea che la vitamina B12 sia necessaria all’uomo e che questa vitamina si trova negli alimenti d’origine animale (carne, latte e uova) e non nei vegetali, con i conseguenti rischi per chi segue un’alimentazione vegana. Poco noto è che la vitamina B12 è sintetizzata da batteri Archaea o Archaeobacteria (batteri antichi), nome attribuito a microrganismi tra i primi apparsi sulla Terra, singole cellule mancanti di nucleo per forma e dimensioni simili ai batteri, originariamente trovati negli ambienti più estremi e successivamente trovati in tutti gli habitat, compresi i microbioti degli animali, e tra questi l’intestino umano nel caso del Methanobrevibacter smithii. La B12 è quindi una vitamina all’origine della vita sulla terra che con l’alimentazione si trasferisce in alcuni tessuti vegetali e soprattutto si accumula nei tessuti animali dove svolge funzioni indispensabili. L’uomo acquisisce la vitamina B12 formata dall’interazione microbica principalmente attraverso i ruminanti e altri animali, i pesci, i crostacei e alcune alghe come fonti di cibo.

Le carni e i latti di ruminanti erbivori sono buone fonti di B12 per l’uomo, perché questi animali la acquisiscono dai batteri che “coltivano” nel loro rumine con i quali sono in simbiosi, mentre le piante e i funghi commestibili raramente contengono significative quantità di B12 che assumono dai batteri presenti nel terreno o sulle loro superfici aeree.

Vitamina B12 e alimenti d’origine animale

La vitamina B12 (B12), o cianocobalamina, è una molecola sintetizzata da antichi batteri per vie biosintetiche aerobiche e anaerobiche e che contiene cobalto. La presenza del cobalto è il fattore più importante nella sintesi di B 12 da parte dei microrganismi, e nei ruminanti una carenza di cobalto induce una carenza di B12 nella loro carne e latte. Molti studi indicano che carne, latte e pesce sono per l’uomo le più importanti fonti alimentari dell’indispensabile vitamina B12, in particolare il latte e le carni soprattutto dei ruminanti (manzo, pecora, montone e di agnello) e in minor grado di animali onnivori (suini e polli). Questa differenza deriva dal fatto che i ruminanti erbivori nei loro prestomaci contengono una flora microbiologica con batteri che sintetizzano la vitamina B12, mentre questi batteri sono presenti in quantità molto ridotta nel grosso intestino degli animali onnivori (e nell’uomo). I polli e altri uccelli che vivono in libertà e hanno un’alimentazione con insetti hanno carni con quantità di vitamina B12 superiori alle carni di animali allevati e nutriti con vegetali. La B12 prodotta dai batteri del microbiota digestivo è assorbita e concentrata nel fegato, nei muscoli e secreta nel latte. Il consumo di uova di gallina non sembra contribuire in modo significativo al fabbisogno di vitamina B12 nell’uomo.

Vitamina B12 e carne, latte e latticini di ruminanti

Il fegato di manzo, maiale e pollo contiene un’alta quantità di B12 (rispettivamente 52,8, 25,2 e 44,4 μg /100 grammi di peso umido). Il contenuto di B12 delle carni crude (circa 1,0-2,0 μg/100 grammi di peso umido) è più elevato nella carne bovina che nella carne di maiale (circa 0,5 μg/100 grammi di peso umido) o nel pollo (<0,5 μg/100 grammi di peso umido). Una notevole perdita di B12 si ha con la cottura della carne di manzo, maiale e pollo, e questa perdita è minore nelle cotture sottovuoto.

Le quantità di B12 nel latte di ruminanti come ovini (0,71 μg/100 grammi di latte), bovini (0,35 μg/100 grammi di latte) e caprini (0,06 μg/100 grammi di latte) è superiore a quella presente nel latte umano (0,04 μg/100 grammi di latte). La concentrazione di B12 nel latte bovino varia a seconda di numerosi fattori, quali la razza e il periodo di lattazione. La B12 ha concentrazioni superiori nel latte di vacche Holstein rispetto alle vacche Jersey per motivi che paiono essere di tipo genetico nell’assorbimento o nel trasporto della vitamina in processi sconosciuti come la produzione della B12 o la sua secrezione da parte della mammella. La B12 nel latte bovino è principalmente legata alla transcobalamina, mentre l’aptocorrina è la proteina legante B12 predominante nel latte umano. Una perdita apprezzabile di B 12 si verifica durante la conservazione, il trattamento termico, la fermentazione del latte, l’aggiunta di cioccolato (attribuibile ai polifenoli che formano facilmente perossidi) o l’esposizione alla luce.

Nei formaggi il contenuto di B12 è maggiore in quelli a pasta dura e semidura (circa 2,8 μg/100 grammi di base secca) e nei formaggi a crosta lavata (circa 4,2 μg/100 grammi di base secca) rispetto ai formaggi freschi (circa 1,2 μg/100 grammi a base secca) o morbidi (circa 1,8 μg/100 g a base secca).

Vitamina B12 negli alimenti

Le uova di gallina intere, crude e sode, contengono 0,9 μg di B12 per 100 grammi di peso umido, in maggior parte nel tuorlo d’uovo, e l’aggiunta di vitamina al mangime delle galline non modifica il contenuto nelle uova, che non contribuiscono in modo significativo all’apporto di questa vitamina nell’alimentazione umana.

Pesci, crostacei e molluschi sono importanti fonti di vitamina B12 che negli ambienti acquatici è prodotta dai batteri e poi passa al fitoplancton, alle alghe e allo zooplancton per arrivare alla catena dei molluschi, crostacei e pesci. Pertanto, il contenuto di B12 è generalmente maggiore nei grandi pesci carnivori che nei pesci di piccola taglia e più elevate quantità di B12 vi sono nel fegato o nei reni del tonno e del salmone.

Gli insetti sono ricchi di importanti sostanze nutritive, come proteine e grassi e anche di vitamina B12. Nel verme della farina (Tenebrio molitor larvae), cricket (Gryllus assimilis), cavalletta (Locusta migratoria) e scarafaggio (Shelfordella lateralis) vi sono livelli di vitamina B12 rispettivamente di 1,08 μg/100 grammi, 2,88 μg/100 grammi, 0,84 μg/100 grammi e 13,2 μg/100 grammi di peso secco.

La maggior parte delle alghe e piante non produce né richiede B12, che in piccole quantità è invece presente nei corpi fruttiferi di vari funghi che non sintetizzano la vitamina, ma la ricavano dai batteri del terreno con interazioni piante-batteri che hanno un ruolo importante nella crescita delle piante. In questo quadro sembra che i fertilizzanti organici come il letame bovino aumentino leggermente il contenuto di B12 delle foglie di spinaci (circa 0,14 μg/ 100 grammi di peso fresco).

Vitamina B12 e cobalto nei ruminanti

Il cobalto, come oligoelemento, è essenziale per i microrganismi ruminali nella formazione di vitamina B12, che nel metabolismo dei mammiferi è una parte essenziale di sistemi enzimatici coinvolti in molteplici reazioni metaboliche, come nel metabolismo di carboidrati, lipidi, alcuni amminoacidi e DNA. Il cobalto in quanto tale non ha una funzione nutrizionale nota, se non come componente della vitamina B12. Nei ruminanti l’efficacia dell’uso del cobalto da parte dei microrganismi ruminali per la sintesi della cobalamina è influenzata da molteplici fattori. In generale, il fabbisogno di cobalto nella dieta è di circa 0,11 ppm (mg/kg), anche se si raccomanda di aumentare questa integrazione a 0,20 ppm (mg/kg). Poiché la sintesi ruminale della vitamina B12 aumenta quando cresce la concentrazione di cobalto nella dieta, si ritiene che un aumento della supplementazione in cobalto possa essere utile per produrre carni e latte ricchi di vitamina B12.

Conclusioni

La vitamina B12, sintetizzata dai batteri ma non da piante o animali, in questi ultimi è trasferita e accumulata. Le carni e i latti dei ruminanti sono buone, se non le migliori fonti di vitamina B12 per l’uomo, perché questi animali nei loro prestomaci hanno l’ambiente più adatto per i microrganismi che, in presenza di cobalto, sintetizzano la vitamina. Pertanto noi, tranne i vegani, dipendiamo anche dai batteri produttori di B12 situati nello stomaco dei ruminanti. Negli ambienti acquatici, la maggior parte del fitoplancton acquisisce B12 attraverso una relazione simbiotica con i batteri e le alghe che non hanno bisogno di B12 per la crescita ma ne possono accumulare buone quantità, e il fitoplancton diventa cibo per pesci e bivalvi nella catena alimentare naturale. Ancora da esplorare sono gli insetti che concentrano la vitamina B12 d’origine batterica, anche se recentemente si è visto che la vitamina B12 è un modulatore dell’ecologia microbica intestinale: dato che negli esseri umani sani la biodisponibilità della B12 è di circa il 50%, la B12 non assorbita influenzerebbe l’ecologia microbica intestinale con un concreto impatto sulla salute umana.

Bibliografia:

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Jose-Ramiro González-Montaña, Francisco Escalera-Valente, Angel J. Alonso, Juan M. Lomillos, Roberto Robles, Marta E. Alonso – Relationship between Vitamin B12 and Cobalt Metabolism in Domestic Ruminant: An Update – Animals (Basel), 10 (10), 1855, 2020.

 

Giovanni Ballarini, dal 1953 al 2003 è stato professore dell’Università degli Studi di Parma, nella quale è Professore Emerito. Dottor Honoris Causa dell’Università d’Atene (1996), Medaglia d’oro ai Benemeriti della Scuola, della Cultura e dell’Arte del Ministero della Pubblica Istruzione della Repubblica Italiana, è stato insignito dell’Orde du Mérite Agricole della Repubblica Francese. Premio Scanno – Università di Teramo per l’Alimentazione nel 2005, Premio Giovanni Rebora 2014, Premio Baldassarre Molossi Bancarella della Cucina 2014, Grand Prix de la Culture Gastronomique 2016 dell’Académie Internationale de la Gastronomie. 

Da solo e in collaborazione con numerosi allievi, diversi dei quali ricoprono cattedre universitarie, ha svolto un’intensa ricerca scientifica in numerosi campi, raggiungendo importanti e originali risultati, documentati da oltre novecento pubblicazioni e diversi libri.

Da trenta anni la sua ricerca è indirizzata alla storia, antropologia e in particolare all’antropologia alimentare e anche con lo pseudonimo di John B. Dancer, ha pubblicato oltre quattrocento articoli e cinquanta libri, svolgendo un’intensa attività di divulgazione, collaborando con riviste italiane, quotidiani nazionali e partecipando a trasmissioni televisive. Socio di numerose Accademie Scientifiche è Presidente Onorario dell’Accademia Italiana della Cucina e già Vicepresidente della Académie Internationale de la Gastronomie.