05. La chimica della manna

Con il termine "manna" viene indicato un essudato zuccherino costituito principalmente da mannite, acidi organici, acqua, glucosio e, in misura minore, da levulosio, mucillagini, resine e composti azotati. La composizione qualitativa e quantitativa della manna è molto complessa e l'incidenza percentuale dei suoi costituenti dipende da diversi fattori (la zona di provenienza, l'età del frassino, la costituzione chimico-fisica del terreno e la sua esposizione, l'andamento stagionale, ecc., tipologia di manna utilizzata) tab.1.

 
Tab.1 - Valore percentuale dei costituenti della manna e della manna in cannolo.

Alcuni principi, presenti addirittura in percentuale omeopatica, sono avvertiti in maniera positiva dalla fine reattività biologica dell'organismo umano.
Ma la manna, generalmente, contiene il 40-60% (con punte oltre al 70%) di mannite o D-mannitolo (C6H14O6), che è un alcool esavalente del mannosio, volgarmente chiamato zucchero di manna.
Ecco la struttura chimica del D-mannitolo:

CH2OH
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HO-C-H HO-C-H
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H-C-OH
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H-C-OH
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CH2OH

Il d-mannitolo si presenta sotto forma di polvere cristallina, o di prismi rombici trasparenti (cristallizzazione dall'acqua), o di aghi lucenti riuniti in gruppi o disposti a raggi (cristallizzazione dall'alcool caldo).
È inodore, incolore e non igroscopico.
Ha sapore dolce, ma il potere dolcificante è inferiore a quello dello zucchero.
Fonde a 165-166º C.
A temperatura superiore al punto di fusione si decompone ed emette odore di zucchero bruciato.
Ha peso specifico 1,485-1,489.
È ben solubile in acqua calda, meno in acqua fredda.
È, a parità di temperatura, tanto più solubile nell'alcool quanto più basso è il grado alcoolico.
È insolubile nell'etere.
Può essere ossidato in d-fruttosio (ossia nel monochetone corrispondente) dal Bacterium xylinum o dal Bacterium aceti.
Può essere fermentato in presenza di sali minerali dagli schizomiceti dando alcool, acido butirrico e acido lattico, e può sottostare anche alla fermentazione lattica e butirrica.

La fotosintesi del mannitolo
La mannite può essere considerata come uno dei prodotti finali della fotosintesi clorofilliana, un complesso processo fotochimico che permette la trasformazione dell'energia luminosa in energia chimica, rendendo così possibile la sintesi di sostanze organiche complesse come gli zuccheri, partendo da sostanze inorganiche semplici quali l'anidride carbonica e l'acqua, secondo la reazione:

nH2O + nCO2 ---> (CH2O)n + nO2

La fotosintesi avviene in organuli citoplasmatici circondati da duplice membrana chiamati cloroplasti, la cui membrana esterna è liberamente permeabile alle sostanze a basso peso molecolare, mentre quella interna è permeabile solo a poche sostanze tra cui l'anidride carbonica.
La regione del cloroplasto racchiusa dalla membrana interna è chiamata stroma; sospesa nello stroma c'è una membrana continua, la membrana tilacoidale, notevolmente ripiegata a formare una rete di vescicole appiattite dette tilacoidi.
Il processo fotosintetico è costituito da due insiemi di reazioni quelle alla luce e quelle al buio.
Le prime (reazioni della fase luminosa) hanno luogo livello delle membrane dei tilacoidi, dove l'energia luminosa catturata dalle molecole di clorofilla viene, attraverso la scissione dell'acqua, convertita in energia chimica (ATP, NADPH).
Le seconde (reazioni della fase oscura) si svolgono nello stroma del cloroplasto e trasformano l'anidride carbonica in in zuccheri fosforilati (3-fosfogliceraldeide) ed acqua attraverso il ciclo della riduzione fotosintetica del carbonio detto ciclo di Calvin-Benson. Una parte delle molecole di 3-fosfogliceraldeide prodotte rimane nel cloroplasto e garantisce il mantenimento del ciclo di Calvin-Benson; altre vengono trasportate nel citoplasma e a seguito di condensazione con una seconda molecola a tre atomi di carbonio, determinano la formazione di una molecola di fruttosio che si trasforma in D-mannosio il quale successivamente si riduce a mannitolo. Composti organici derivanti dalla fotosintesi vengono distribuiti in tutta la pianta per traslocazione che ha luogo nel floema, tessuto vascolare contenente sottili tubi interconnessi formati da pareti di cellule viventi. L'incisione del fusto del frassino, a livello floematico, provoca la fuoriuscita della linfa elaborata circolante che, solidificando a contatto con l'aria, da luogo alla formazione della manna.