Fibre e prebiotici: meccanismi e benefici per la salute

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Immagine: Public Domain.

I benefici per la salute delle fibre alimentari  e dei prebiotici sono apprezzati da tempo.

 Fibra alimentare

Il termine “fibra alimentare” è stato coniato nel 1953, ma i benefici per la salute degli alimenti ricchi di fibre sono stati apprezzati già da prima di questa data. Nel 430 a.C., Ippocrate descrisse gli effetti lassativi del grano grosso rispetto al grano raffinato. Negli anni 1920, JH Kellogg pubblicò ampiamente sulle proprietà della crusca, sostenendo che aumentava il peso delle feci, promuoveva la lassazione e preveniva le malattie. La fibra alimentare è stata studiata negli anni ’30 e poi dimenticata fino agli anni ’70. A Denis Burkitt viene generalmente attribuita la ri-divulgazione dell’idea che la fibra alimentare protegge dallo sviluppo di malattie occidentali, tra cui diabete, malattie cardiovascolari, cancro del colon e obesità.Da quel momento, la ricerca continua sulla definizione delle fibre, sulla misurazione delle fibre e sulla determinazione dei benefici per la salute del consumo di fibre.Gli studi prospettici di coorte mostrano chiaramente che l’assunzione elevata di fibre è collegata a meno malattie cardiovascolari. I dati su obesità, diabete e cancro sono più contrastanti.

I prebiotici

I prebiotici sono stati inizialmente definiti come “ingredienti alimentari non digeribili che influiscono positivamente sull’ospite stimolando selettivamente la crescita e / o l’attività di uno o un numero limitato di batteri nel colon, migliorando così la salute dell’ospite“. Questa definizione è stata in seguito perfezionata per includere altre aree che potrebbero trarre vantaggio dal target selettivo di particolari microrganismi: “Un ingrediente fermentato selettivamente che consente cambiamenti specifici, sia nella composizione che nell’attività nella microflora gastrointestinale, che conferiscono benefici”.

Lattobacilli e bifidobatteri sono i soliti generi target per i prebiotici; i cambiamenti nei bifidobatteri hanno maggiori probabilità di essere riscontrati rispetto ai lattobacilli. Ciò può essere dovuto al fatto che un numero maggiore di bifidobatteri risiede nel colon umano rispetto ai lattobacilli e presentano una preferenza per gli oligosaccaridi.

Sebbene tutti i prebiotici siano fibre, non tutte le fibre sono prebiotiche. La classificazione di un ingrediente alimentare come prebiotico richiede una dimostrazione scientifica che l’ingrediente:

  • Resiste all’acidità gastrica, all’idrolisi da parte degli enzimi dei mammiferi e all’assorbimento nel tratto gastrointestinale superiore;
  • È fermentato dalla microflora intestinale;
  • Stimola selettivamente la crescita e / o l’attività dei batteri intestinali potenzialmente associati alla salute e al benessere.

“Il concetto di prebiotici è relativamente nuovo”, di Roberfroid et al. aggiorna la definizione di prebiotici, basata sulla task force ILSI Europa. Gli alimenti ricchi di prebiotici sono stati consumati sin dalla preistoria.

Benefici per la salute derivati dalla fibra

Malattia cardiovascolare

Studi epidemiologici suggeriscono che un’adeguata assunzione di fibre riduce costantemente il rischio di CVD e malattia coronarica (CHD), principalmente attraverso una riduzione dei livelli di lipoproteine ​​a bassa densità (LDL). I risultati degli studi clinici randomizzati sono incoerenti, ma suggeriscono che la fibra può svolgere un ruolo benefico nel ridurre i livelli di proteina C reattiva, i livelli di apolipoproteina e la pressione sanguigna, che sono tutti biomarcatori per le malattie cardiache. Le fibre idrosolubili (in particolare beta-glucano, psillio, pectina e gomma di guar) sono state le più efficaci per ridurre le concentrazioni sieriche di colesterolo LDL, senza influire sulle concentrazioni di lipoproteine ​​ad alta densità (HDL). Negli Stati Uniti, ci sono indicazioni sulla salute accettate per la capacità di avena, orzo e psillio di abbassare i lipidi nel sangue. Altre fibre solubili, glucani e pectine,

Diabete di tipo II e controllo glicemico

Esistono molte teorie sulla relazione tra assunzione di fibre e diabete di tipo 2. Ad esempio, il consumo regolare della quantità raccomandata di fibra ha il potenziale per attenuare il tasso di assorbimento del glucosio, prevenire l’aumento di peso e aumentare il carico di nutrienti e antiossidanti benefici nella dieta, che possono aiutare a prevenire il diabete.

Numerosi studi di coorte su larga scala supportano una forte relazione inversa tra consumo di fibre alimentari e sviluppo del diabete di tipo 2. Una coorte multietnica ha seguito 75.000 persone per 14 anni. Le persone che mangiavano più di 15 g di fibre al giorno avevano un rischio significativamente più basso di diabete. Le persone che hanno mangiato elevate quantità di fibra insolubile (più di 17 g / giorno) o fibra di cereali (più di 8 g / giorno) avevano un rischio di diabete di tipo 2 inferiore rispetto alle persone che avevano un apporto inferiore mentre l’assunzione di fibra solubile non era associata al rischio di diabete. Gli studi di intervento forniscono risultati incoerenti. Ad esempio, rispetto a una dieta di controllo di 5 settimane, 5 settimane di beta-glucano di avena (5 g) hanno ridotto significativamente le risposte postprandiali di glucosio e insulina, mentre 5 settimane di beta-glucano d’orzo (5 go 10 g) non lo hanno fatto. Nazare et al. hanno riscontrato riduzioni significative del glucosio e dell’insulina quando la fibra veniva aggiunta a una colazione standard. Molti studi di intervento acuto gtuttavia, non riescono a trovare una relazione tra l’assunzione di fibre e la risposta post prandiale del glucosio.

Lassazione e regolarità

È noto che la fibra è importante per la normale lassazione. Ciò è dovuto principalmente alla capacità della fibra di aumentare il peso delle feci. L’aumento di peso è dovuto alla presenza fisica della fibra, all’acqua trattenuta dalla fibra e all’aumento della massa batterica derivante dalla fermentazione. Le feci più grandi e più morbide aumentano la facilità di defecazione e riducono il tempo di transito attraverso il tratto intestinale, il che può aiutare a prevenire o alleviare la costipazione. In generale, le fibre di cereali sono le più efficaci per aumentare il peso delle feci. La crusca di frumento è considerata il “gold standard” quando si tratta di ammassamento fecale, poiché nessun’altra fibra o lassativo ha dimostrato di essere efficace. L’inulina, sebbene ampiamente fermentata, ha scarso effetto sul peso delle feci, con meno di 1 g / aumento del peso delle feci con ogni g di fibra alimentata come inulina. L’effetto delle fibre e dei bassi carboidrati digeribili sulla tolleranza gastrointestinale è fonte di preoccupazione. Non tutte le fibre hanno lo stesso effetto sulla tolleranza;i fruttoligosaccaridi possono causare sintomi a basse dosi (10 g), mentre altre fibre, come il polidestrosio e l’amido resistente, sono state consumate a dosi fino a 50 g senza sintomi. È probabile che la fermentazione rapida e completa nell’intestino superiore sia legata all’intolleranza gastrointestinale.

Controllo dell’appetito

Meccanismi multipli descrivono come la fibra influenza la sazietà. Una maggiore sazietà può essere il prodotto del tempo maggiore richiesto per masticare determinati alimenti ricchi di fibre. L’aumento del tempo di masticazione promuove la produzione di saliva e acido gastrico, che può aumentare la distensione gastrica. Alcune fibre solubili / viscose legano l’acqua, che può anche aumentare la distensione. Si ritiene che la distensione dello stomaco inneschi segnali vagali afferenti di pienezza, che probabilmente contribuisce alla sazietà durante i pasti e alla sazietà nel periodo post-pasto.

Inoltre, alcune fibre possono rallentare lo svuotamento gastrico e ridurre la velocità di assorbimento del glucosio nell’intestino tenue.Quando il glucosio viene rilasciato lentamente, anche la risposta all’insulina può essere ridotta. Le risposte lenta e costante post-prandiale del glucosio e dell’insulina sono talvolta correlate con sazietà. Mentre il cibo si muove attraverso il tratto gastrointestinale superiore e inferiore (GI), vengono rilasciati vari ormoni correlati alla sazietà e vengono inviati segnali al cervello. Si ritiene che molti di questi ormoni intestinali ( es . Grelina, polipeptide YY, peptide simile al glucagone) regolino la sazietà, l’assunzione di cibo e il bilancio energetico complessivo.

Peso corporeo

I recenti studi di coorte riportano che le persone che consumano quantità più elevate di fibre pesano meno delle persone che consumano quantità minori.Uno studio ha riferito che in un periodo di 20 mesi, ogni aumento di 1 g della fibra totale consumata al giorno, riduceva il peso corporeo di 0,25 kg. L’assunzione di fibre si associa ad altri fattori benefici dello stile di vita, come l’assunzione di frutta e verdura e le abitudini di esercizio. Le diete ricche di fibre sono generalmente più basse di grasso e densità di energia, entrambe utili per mantenere un peso corporeo sano. Howarth et al. ha riassunto i risultati di oltre 50 studi di intervento che avevano valutato le relazioni tra apporto energetico, peso corporeo e apporto di fibre. Hanno stimato che l’aumento dell’assunzione di fibre di 14 g al giorno era associato a una riduzione del 10% dell’apporto energetico e ad una perdita di peso di 2 kg in un periodo di circa 4 mesi. I cambiamenti osservati nell’assunzione di energia e nel peso corporeo si sono verificati senza considerare la fonte della fibra come alimento ad alto contenuto di fibre o integratore di fibre funzionali. Il coinvolgimento del microbiota intestinale nella regolazione dell’omeostasi dell’energia ospite è stato suggerito da studi che riportano che le persone obese hanno mostrato di avere Bacteroidetes più bassi e più Firmicutes nell’intestino distale rispetto agli individui magri di controllo, alterazioni che sono state abolite dopo 52 settimane di perdita di peso indotta dalla dieta.

Cancro

Negli anni ’70, molti rapporti suggerirono che l’aumento della prevalenza del cancro del colon-retto fosse il risultato di diete a basso contenuto di fibre. Queste ipotesi erano principalmente basate sulle differenze nei tassi di cancro del colon-retto tra le nazioni e le regioni con assunzioni di fibre alte e basse; questo tipo di dati manca chiaramente di prove causali. Diversi studi su larga scala, tra cui alcuni studi di intervento, hanno suggerito che l’assunzione di fibre non è associata al rischio complessivo di cancro del colon-retto. Ad esempio, la Polyp Prevention Trial di 8 anni (PPT) ha valutato gli effetti di una dieta ricca di fibre (18 g / 1000 kcal), frutta e verdura e povera di grassi, sulla ricorrenza dei polipi adenomatosi nel colon. Questo studio non è riuscito a mostrare un effetto della dieta sulla recidiva dell’adenoma dopo 8 anni di follow-up. La mancanza di relazione tra interventi dietetici ricchi di fibre e rischio di cancro del colon-retto può essere autentica o può essere il prodotto del lungo periodo di latenza per lo sviluppo del cancro del colon-retto.

Effetto prebiotico e produzione SCFA

Le fibre fermentabili possono fornire numerosi benefici per la salute alterando la composizione della flora intestinale. I prebiotici sono sostanze non digeribili che forniscono un benefico effetto fisiologico all’ospite stimolando selettivamente la crescita o l’attività favorevoli di un numero limitato di batteri indigeni. Ciò si riferisce generalmente alla capacità di una fibra di aumentare la crescita di bifidobatteri e lattobacilli, considerati benefici per la salute umana.I benefici dei prebiotici comprendono il miglioramento della funzione di barriera intestinale e dell’immunità dell’ospite, la riduzione delle sottopopolazioni di batteri potenzialmente patogeni (ad es. Clostridi) e una maggiore produzione di SCFA. Inulina, oligofruttosio e FOS sono stati ampiamente studiati come prebiotici e hanno dimostrato di aumentare significativamente i bifidobatteri fecali a livelli abbastanza bassi di consumo (5-8 g al giorno). Un’inulina a catena molto lunga estratta dal carciofo ( Cynara scolymus ) ha avuto un effetto prebiotico nei soggetti umani, ma è stata ben tollerata. È stato scoperto che l’inulina del topinambur ha potenziale prebiotico. La capacità di alterare favorevolmente la microflora intestinale è stata dimostrata da numerose altre fonti alimentari di fibre e piante. La gomma di acacia ha dimostrato di produrre un aumento maggiore dei bifidobatteri e dei lattobacilli rispetto a una dose uguale di inulina e ha provocato meno effetti collaterali a livello gastrointestinale, come gas e gonfiore. Il consumo di polidestrosio ha comportato una riduzione dose-dipendente dei batteroidi, nonché un aumento dei lattobacilli e dei bifidobatteri. È stato anche dimostrato che la destrina di grano aumenta i lattobacilli e riduce il Clostridium perfringens e aumenta i bifidobatteri.

Fonte: Nutrients