5 cose da sapere sulla masticazione

Ogni volta che mordiamo qualcosa, come una nocciola, una fetta di mela o un pezzo di pane, mettiamo in moto un notevole insieme di segnali nervosi, forze e movimenti. La mandibola si inclina, i denti si incontrano, la saliva affiora: è un atto così familiare da passare facilmente inosservato, eppure parla della nostra evoluzione, sia biologica che culturale. Nel tempo la scienza ha indagato su questo processo. Ecco 5 curiosità, alcune certe e altre ancora ipotetiche, che vale la pena conoscere sulla masticazione.

Masticare è un’azione più energivora di quanto si pensi. In un articolo pubblicato nel 2022 sulla rivista Science Advances, alcuni ricercatori hanno misurato sperimentalmente il dispendio energetico di volontari mentre masticavano gomme prive di odore e sapore. I risultati hanno rivelato che masticare eleva il tasso metabolico ben al di sopra del suo livello basale, cioè il consumo di calorie “a riposo”. La masticazione di una gomma morbida, meno impegnativa, aumenta il dispendio energetico in media del 10%, mentre la gomma più rigida può spingere questo costo fino a un incremento del 15% circa.

Se ogni giorno mastichiamo in media per 35 minuti, questa attività richiede molto meno dell’1% del nostro dispendio energetico totale giornaliero. Ma prima che nostri antenati sviluppassero le prime tecnologie per processare cibi, come la cottura, avrebbero dovuto masticare per molto più tempo, e quindi consumare più energia. Non è possibile misurare questo costo, ma i ricercatori hanno provato a fare una stima a partire dal fatto che le grandi scimmie, come scimpanzé e oranghi, passano diverse ore al giorno a masticare. Se anche i nostri antenati avessero dovuto masticare così a lungo, allora potrebbero aver dovuto investire nella masticazione fino al 2,6% delle calorie giornaliere. Si tratta di un consumo energetico relativamente alto, e gli autori ipotizzano che nel corso dell’ominazione (l’insieme di processi evolutivi che hanno portato alla specie umana) la selezione naturale possa aver premiato adattamenti che rendevano la masticazione più efficiente.

A contribuire a questi cambiamenti sono stati anche la capacità di utilizzare il fuoco per la cottura e lo sviluppo di strumenti e dell’agricoltura, poiché hanno reso disponibili più cibi morbidi (e nutrienti).

La cottura, l’agricoltura e poi i cibi industriali ci hanno permesso di fare sempre meno fatica a masticare. I denti del giudizio potrebbero rappresentare il rovescio della medaglia di questa efficienza. Questi denti sono gli ultimi molari a erompere, di solito tra i 17 e i 24 anni, e in oltre la metà della popolazione mondiale si sviluppano in modo normale. Si stima però che in circa il 24% dei casi uno o più denti del giudizio non riescano a emergere correttamente, mentre circa il 22% delle persone ne è completamente privo.

Potrebbe essere un classico caso di “evoluzione all’opera”: nel tempo, i denti del giudizio hanno perso la loro utilità e per questo hanno smesso di essere “premiati” dalla selezione naturale. Anzi, potevano dare problemi. Così, mascella e mandibola si sono accorciate e il terzo molare è diventato vestigiale, cioè un resto evolutivo non più funzionale. Questo potrebbe essere dovuto alla selezione naturale nel senso che i denti del giudizio servivano sempre meno o davano problemi, quindi coloro che non li possedevano avevano dei vantaggi rispetto a chi li aveva, e potrebbero essersi riprodotti maggiormente, aumentando la quota di persone prive di denti del giudizio nella nostra specie.

Ma c’è di più. Come si evince dai resti fossili, nel tempo i nostri denti sono diventati più piccoli, e le ossa del volto più gracili. Secondo diversi studiosi, l’alimentazione influirebbe sullo sviluppo del nostro cranio e della presenza dei denti del giudizio. Durante l’infanzia la disponibilità di cibi teneri, e quindi il minore sforzo masticatorio, impedirebbe a mascelle e mandibole di raggiungere il loro massimo potenziale di crescita. Sarebbe anche per questo che oggi sono spesso insufficienti a ospitare l’ultima serie di molari.

Questa ipotesi è sostenuta da studi che hanno confrontato diverse popolazioni con diete differenti. Le popolazioni abituate a cibi morbidi mostrano un tasso maggiore di problemi ai denti del giudizio rispetto a quelle che seguono diete più coriacee. In definitiva, la riduzione dello sforzo necessario per masticare potrebbe sì determinare un ridimensionamento della nostra struttura ossea, ma questo avverrebbe durante la crescita.

Se gli scienziati oggi posso usare i chewing gum in laboratorio per misurare il consumo energetico, la nostra abitudine di masticare sostanze gommose è così antica che anche archeologi e genetisti l’hanno indagata per comprendere le abitudini del passato.

Per esempio, in Svezia sono stati trovati 3 pezzi di pece di betulla masticata datati tra 9.500 e 9.900 anni fa. In base alla dimensione e al tipo delle impronte lasciate dai denti, era chiaro che queste antiche gomme da masticare erano state abbandonate da adolescenti, ma in seguito gli scienziati sono riusciti a ottenere più informazioni. Nel 2019 sono stati in grado di estrarre dalle gomme il DNA degli individui e a sequenziarlo, mentre nel 2024 le analisi sono state estese anche al DNA non umano. Questo ha permesso agli studiosi di ricostruire che cosa avevano mangiato quei giovani in precedenza: la dieta comprendeva carne di volpe, lupo e cervo, oltre a nocciole e mela. Inoltre, grazie alle specie batteriche rilevate tramite tracce genetiche, gli scienziati hanno potuto verificare lo stato della loro salute orale (che era non molto elevato).

Per ora, queste sono le più antiche tracce di gomma da masticare mai rinvenute, ma non sarebbe corretto affermare che il chewing gum sia un’invenzione scandinava. Come ha spiegato l’antropologa Jennifer Mattews, la pratica di masticare materiale gommoso senza ingerirlo è nata in modo indipendente in diverse culture. Nelle Americhe i Maya e, più tardi, gli Aztechi masticavano il chicle (pronunciato “cicle”, da cui il nostro regionalismo “cicles”), una sostanza derivata dal lattice dell’albero tropicale sapotiglia (Manilkara zapota). Questa resina potrebbe essere stata uno dei precursori della moderna gomma da masticare. Gli Aztechi masticavano anche bitume naturale, una sostanza che deriva dal petrolio, simile all’asfalto, che a volte si accumula sulle spiagge. Altre culture utilizzavano resine vegetali di origine diverse: nell’Antica Grecia si usava la resina di lentisco (mastice di Chios), in Asia Centrale la resina di terebinto.

La gomma da masticare è apparsa in così tanti luoghi perché rispondeva a dei bisogni. In assenza di dentifrici e dentisti, lo scopo principale di questa abitudine, in ogni cultura, era probabilmente l’igiene orale. Inoltre, masticare resine naturali probabilmente aiutava le popolazioni a placare la fame e la sete quando le risorse scarseggiavano.

La masticazione richiede una coordinazione perfetta tra muscoli della mascella, della faccia e della lingua. A gestirla è una sorta di pilota automatico situato nel midollo spinale, un circuito di neuronichiamato generatore centrale di pattern (CPG). Si produce così il ritmo fondamentale della masticazione, anche in assenza di stimoli esterni e di controllo cosciente.

Tuttavia, questo pilota automatico non può bastare. Sgranocchiare una mandorla è diverso dal mangiare un bignè, quindi occorre adattare la forza e la sequenza dei movimenti alla consistenza di ciascun alimento. Per questo il cervello ha bisogno di ricevere ed elaborare precise informazioni sensoriali. Tali informazioni sono raccolte da sensori specializzati, chiamati meccanocettori parodontali. Si tratta di rilevatori incorporati nei legamenti che tengono i denti saldamente attaccati ai muscoli e alle ossa di mascella e mandibola. Sono essenziali perché contribuiscono a ottimizzare il posizionamento del cibo e a regolare le forze applicate su di esso. La loro sensibilità è così straordinaria che, quando le arcate dentali superiori e inferiori entrano in contatto tra loro, i sensori possono rilevare una differenza di spessore di appena 12 micrometri, circa la dimensione di una cellula. Grazie a questo sistema di percezione, che ci informa in tempo reale delle caratteristiche chimiche e fisiche degli alimenti presenti nella nostra bocca, riusciamo a reagire masticando senza (quasi) doverci pensare.

Le complessità della masticazione hanno spinto gli scienziati a cercare di creare dei robot che masticano. Si tratta di sistemi meccanici progettati per eseguire almeno alcune delle funzioni masticatorie umane. Innanzitutto, riproducono la mascella (che è fissa) e la mandibola (che è mobile). Queste strutture anatomiche sono unite tra loro da due complesse articolazioni, chiamate temporo-mandibolari, che non funzionano soltanto come una cerniera (che può soltanto aprirsi e chiudersi), ma permettono movimenti più complessi, in 3 dimensioni. Il robot deve anche simulare l’azione ritmica dei muscoli e presentare la dentatura.

In medicina, alcuni questi di robot sono stati usati in via sperimentale nella riabilitazione dei pazienti che hanno disturbi alla mandibola. Negli studi tali robot sono stati in grado di muovere la mandibola dei pazienti durante gli esercizi di apertura e chiusura della bocca. Altri sono stati impiegati per simulare i pazienti e condurre così esperimenti sulla masticazione senza coinvolgere volontari. Per esempio, sono stati utilizzati per simulare la masticazione di diversi tipi di cibi e per valutare alcuni materiali usati nelle protesi dentarie.