La fermentazione è la scomposizione anaerobica, che produce energia, di sostanze organiche tramite batteri, lieviti o altri microrganismi. Lo zucchero del latte, meglio conosciuto come lattosio, conferisce una caratteristica dolcezza ai latticini. È chimicamente un disaccaride costituito dai due monosaccaridi chimicamente uniti glucosio e galattosio. La fermentazione del lattosio, a seconda del microrganismo coinvolto, può produrre prodotti diversi, ma il più comune tra questi è l’acido lattico, un acido viscoso con la formula chimica CH3CH(OH)COOH. La fermentazione può essere utilizzata per rimuovere il lattosio dagli alimenti, il che è vantaggioso per coloro che sono intolleranti al lattosio; la fermentazione del lattosio non deve essere confusa con la fermentazione dell’acido lattico.
I meccanismi di fermentazione del lattosio sono meno conosciuti di quanto si possa prevedere. Ciò può essere dovuto, in parte, a un presupposto e una teoria proposti dal biochimico molto rispettato Emil Fischer, che la fermentazione del lievito lattosio inizia prima con la scissione del disaccaride nei suoi zuccheri sostituenti; questa ipotesi è rimasta ampiamente incontrastata per decenni. Ora esistono prove che questa ipotesi potrebbe non essere vera. Infatti, nel caso di fermentazione batterica del lattosio nell’intestino, la via meccanicistica varia con la scelta del batterio. La maggior parte di questi meccanismi di percorso sono a più fasi e complessi: vedere i riferimenti citati per ulteriori dettagli.
L’intolleranza al lattosio deriva da una carenza dell’enzima lattasi, normalmente presente nel duodeno o nella prima parte dell’intestino tenue. Poiché non può essere assorbito direttamente attraverso l’intestino tenue, tutto il lattosio rimanente passa al colon, dove viene fermentato da alcuni batteri. Il risultato sono quantità voluminose di gas, che portano a crampi dolorosi, gonfiore e diarrea per il malato. Un modo per gestire la difficoltà è mangiare cibi naturalmente a basso contenuto di lattosio o dai quali è stato rimosso il lattosio. Un altro modo per gestirlo è aggiungere alla dieta integratori dell’enzima β-galattosidasi, prodotto utilizzando il fungo Aspergillus.
I prodotti a base di latte sono ricchi sia di acido lattico che di caseina proteica. La fermentazione del lattosio ad acido lattico aumenta l’acidità degli alimenti; l’acido si combina con la caseina, e le due coagulano e precipitano. Il precipitato viene quindi rimosso dal latte e il prodotto lattiero-caseario che ne deriva è a basso contenuto di lattosio o privo di lattosio. In alternativa, ci sono soia, riso, mandorle e altri sostituti alimentari a base vegetale. Gli alimenti non caseari contenenti lattosio includono carni lavorate, alcuni sughi, patatine e salse. L’intolleranza non è solitamente assoluta; chi ne soffre di solito può consumare almeno un po’ di lattosio, quindi la sua dieta può includere almeno alcuni cibi contenenti lattosio senza richiedere l’uso di integratori.