El gluten és un conjunt de proteïnes que es troba a la llavor de molts cereals barrejat amb midó. És un 80 % de les proteïnes del blat, composta principalment de gliadina i glutenina. El gluten és responsable de l'elasticitat de la massa de farina així com la consistència elàstica i esponjosa del pa i masses enfornades. És present en aliments com el pa, farines, pastissos, galetes i begudes fermentades, entre d'altres. A més, es pot afegir com a additiu en aliments ultraprocessats.
El gluten es pot obtenir a partir de la farina de blat, ordi, sègol i civada, rentant el midó. Per a això es forma una massa de farina i aigua, que després es renta amb aigua fins que l'aigua ix neta. Per a usos químics (no alimentaris) és preferible usar una solució salina. El producte resultant tindrà una textura enganxosa i fibrosa, semblant a la del xiclet.
Quan està cuit, el gluten té una consistència ferma i pren un poc del gust del brou on es cuina. Aquesta propietat fa que sigui apreciat com a substitut de la carn a les cuines vegetarianes i budista. Al forn, el gluten és el responsable que els gasos de la fermentació es quedin retinguts a dins de la massa, i fa que pugi. Després de la cocció, la coagulació del gluten fa que el panellet no es desinfli a la cuina, s'utilitza per a donar-li consistència als aliments. En la cuina japonesa i xinesa s'utilitza el seitan, una preparació a base de gluten cuinat amb salsa de soia i algues kombu.
Encara que el gluten es troba a la majoria dels cereals (blat, ordi o sègol) i els seus derivats, hi ha cereals lliures de gluten: arròs, dacsa, blat negre o fajol, mill i cereals andins com la quinoa i l'amarant. Tampoc no contenen gluten la soia ni les llavors de gira-sol. La civada conté quantitats petites de gluten, per tant no n'han de prendre ni al·lèrgics ni intolerants.
La paraula prové del mot llatí gluten, glutinis que significa cola, engrut i que es torna a trobar en paraules com aglutinar, conglutinar i glutinós.
Composició i propietats nutricionals El gluten és principalment una barreja complexa de centenars de proteïnes relacionades però diferents, també lípids i carbohidrats, en menor proporció (10 %). Hi ha proteïnes d'emmagatzematge similars com la secalina al sègol, l’hordeïna a l'ordi i les avenines a la civada i es coneixen col·lectivament com a "gluten". miniatura|307x307px|Composició del gluten Les proteïnes del gluten es poden dividir en dues fraccions principals segons la seva solubilitat en alcohols aquosos: les gliadines solubles i les glutenines insolubles.
La fracció de gliadina comprèn principalment proteïnes monomèriques amb pesos moleculars (PM) al voltant de 28 000-55 000 i que es poden classificar segons les seves diferents estructures primàries en tipus α, β, γ i ω. Els enllaços disulfur estan absents o presents com a enllaços creuats intracadena. En aquestes proteïnes estan continguts alguns dels pèptids inmunogènics (tòxics) per al celíac.
Les glutenines són principalment proteïnes agregades unides per enllaços disulfur entre cadenes; tenen una grandària variable que va des d'aproximadament 500 000 fins més de 10 milions. Després de la reducció dels enllaços disulfur, les subunitats de glutenina resultants mostren una solubilitat en alcohols aquosos similar a les gliadines.
Cada tipus de proteïna de gluten consta de dos o tres dominis estructurals diferents; un d'ells conté seqüències repetitives úniques riques en glutamina i prolina. Els enllaços no covalents com els enllaços d'hidrogen, els enllaços iònics i els enllaços hidrofòbics són importants per a l'agregació de gliadines i glutenines i impliquen l'estructura i les propietats físiques de la massa.
Aquestes proteïnes no tenen un elevat valor nutricional ni biològic, a causa de la falta d'aminoàcids essencials com la lisina i el triptòfan, a més, els seus dos aminoàcids principals, prolina i glutamina, són difícils de digerir i no pertanyen als aminoàcids essencials, ja que el propi organisme pot sintetitzar-los. Té un paper important en la indústria alimentària perquè fa que la farina de blat, barrejada amb aigua, formi una massa ferma i elàstica, sent aquestes propietats essencials per a l'elaboració del pa. A causa de l'ús generalitzat del blat, el gluten es troba en diversos productes alimentosos, inclosos molts que no estan associats directament amb el blat.
Utilització del gluten El gluten és termoestable i té la capacitat d'actuar com a agent aglutinant i extensor, i s'usa comunament com a additiu en aliments processats per a millorar la textura, la retenció d'humitat i el sabor. Té un baix cost econòmic que fa que el seu ús resulti molt interessant en algunes indústries.
Indústria alimentària El gluten es troba naturalment en grans com el blat, l'ordi i el sègol, els quals s'usen com a ingredients en una gran quantitat d'aliments utraprocessats preparats i comercials. La farina de blat es troba en milers de productes a causa de la seva capacitat per a donar-los estructura i ajudar amb el espessiment i recobriment dels productes. El gluten de blat és el component principal del seitan, un aliment característic de la cuina vegetariana i vegana.
És habitual la seva agregació com a ingredient separat per dret propi, sent elaborat en rentar el midó en una suspensió de farina. Aquest és el cas de l'ús del gluten en la indústria del pa, complementant les proteïnes d'aquest que ja apareixen de manera natural en la farina i posterior massa. El seu ús aporta qualitats molt favorables, com una major força de la massa, millor retenció de gasos i elasticitat, que dona als productes una bona estructura i una forma uniforme al pa, una millor absorció i retenció d'aigua, millorant el rendiment, la suavitat del producte i prolongant la vida útil del pa, i un sabor millorat.
Les dades del mercat mundial indiquen que es preveu que les vendes de productes sense gluten augmentin en una taxa de creixement anual del 10,4% entre el 2015 i el 2020. A mesura que l'aplicació clínica i la popularitat de la dieta sense gluten augmenten, les demandes dels consumidors continuen influint en el mercat dels aliments i en els estàndards d'etiquetatge dels productes sense gluten.
Elaboració de plàstics biodegradables La proteïna vegetal del blat és un co producte barat i abundant derivat de recursos renovables i és biodegradable. El gluten de blat industrial (WG, Wheat Gluten) ha estat estudiat com a formador de làmines a causa de les seves propietats cohesives i elàstiques ja que és capaç de formar una xarxa al termo endurir-se, de manera que el WG plastificat pot ser processat en pel·lícules i plàstics convenientment a través de l'emmotllament tèrmic. Es tracta d'una utilitat encara en procés de recerca, es planteja la seva obtenció per mitjans d'extrusió i s'ha aconseguit potenciar la resistència i permeabilitat mitjançant la modificació de la seva composició a nanopartícules. Aquests biodegradables desapareixen del medi natural en 50 dies, a diferència dels entre 100 i 1000 anys de degradació del petroli. Entre les utilitats potencials destaquen els dispositius per a alliberar de manera controlada medicaments, antimicrobians o fertilitzants. També en la indústria de l'envasament o per a embalatges, però de moment el seu ús no està comercialitzat, per l'impacte que comportaria en les persones amb trastorns relacionats amb el gluten.
El gluten i la salut Per a qui no és sensible o intolerant, el 99% de la població, el gluten millora la quantitat de triglicèrids en sang, millora la hipertensió i redueix el risc de malalties cardiovasculars. Són una font important de fibra essencial per a la flora intestinal. Segons l'evidència científica actual, no hi ha una edat o un moment determinats en què sigui millor incorporar els aliments amb gluten. Es poden oferir als nens, com la resta d'aliments, a partir dels sis mesos. miniatura|Malalties autoimmunes, al·lèrgiques i innates relacionades amb el gluten Hi ha gent que té al·lèrgia o intolerància (celiaquia) al gluten, per tant ha de fer dietes lliures de gluten. A qui té intolerància, el gluten fa mal a la mucosa de l'intestí prim, impedint la digestió normal. Després d'eliminar el gluten de la dieta els budells tornen a funcionar amb normalitat. Les persones celíaques tenen una predisposició genètica, heretada, a la intolerància al gluten, però no sempre desenvolupen la malaltia. Quan es manifesta la malaltia celíaca moltes vegades pot anar acompanyada d'una intolerància a la lactosa, que en molts casos és passatgera i desapareix amb el temps.
Altres afeccions que poden requerir la reducció o eliminació del gluten a la dieta són:
La sensibilitat al gluten no celíaca, també coneguda com a intolerància al gluten: intolerància al gluten amb símptomes similars als de la malaltia celíaca, però sense els nivells elevats d'anticossos i danys intestinals. No hi ha una prova diagnòstica de la GSE, sinó que es determina mitjançant símptomes persistents i una prova celíaca de diagnòstic negativa.
Al·lèrgia al blat: al·lèrgia a una o més de les proteïnes (albúmina, gluten, gliadina, globulina) que es troben al blat, diagnosticades amb proves de sang positives per immunoglobulina E i una provocació oral amb aliments (POA), o prova d‘alimentació. Els símptomes van des de lleus fins a greus i poden incloure inflor o picor a la boca o la gola, urticària, picor d'ulls, falta d'aire, nàusees, diarrea, rampes i anafilaxi. Les persones que resulten negatives per a aquesta afecció encara poden tenir sensibilitat al gluten. Aquesta afecció es veu amb més freqüència en nens, que molts superen a l'edat adulta.
Dermatitis herpetiforme (DH): erupció cutània que resulta de menjar gluten. És una resposta autoimmune que es presenta com una erupció cutània vermella persistent amb picor que pot produir butllofes. Tot i que les persones celíaques poden tenir DH, el contrari no sempre és cert.
És important tenir en compte que el gluten només és un problema per a aquells que hi reaccionen negativament o que donen positiu en la malaltia celíaca. La majoria de la gent pot i ha menjat gluten la major part de la seva vida, sense efectes secundaris adversos.
Celiaquia Es tracta d'un desordre autoimmune intestinal crònic, principalment determinat per la genètica, i la seva simptomatologia apareix a l'ingerir gluten. S'indueix un aplanament de les vellositats intestinals, hiperplàsia de les criptes i infiltració de limfòcits per l'epiteli. És una malaltia poligènica que involucra gens MHC i en menor freqüència gens no MHC, que poden ser el gen IXb, CTLA-4, o gens reguladors de limfòcits T.
En estudis in vitro s'ha descobert que després de la digestió de gliadina, encara hi ha regions sense digerir, i es produeix un pèptid d'α-gliadina compost de 33 aminoàcids (33-mer). El 33-mer és resistent a proteases gàstriques, pancreàtiques i de les microvellositats de l'intestí. La vida mitjana de la 33-mer és superior a 20 hores, de manera que té oportunitat per actuar com antigen i estimular la proliferació de cèl·lules T, induint fenòmens de toxicitat en els individus genèticament susceptibles.
El pas de 33-mer a través de la barrera epitelial pot estar afavorit per la zonulina, proteïna que condueix senyals intracel·lulars que obren les unions estretes (tight junctions), i que el seu alliberament està afavorit per la gliadina. Un cop travessada la barrera epitelial, la transglutaminasa 2 (tTG2) deamida el 33-mer i canvia la seva càrrega positiva a negativa, deixant exposats 3 epítops. Aquest 33-mer modificat és estimulador dels limfòcits T CD4, que desencadenen la cascada immune que desemboca en la resposta inflamatòria i el dany de la mucosa.