Cosa Sono i Prebiotici?

Cosa Sono i Prebiotici

• I prebiotici sono sostanze presenti negli alimenti che non vengono assorbite dall'organismo, ma utilizzate dalla flora intestinale.
• Sono stati identificati nel 1993 da Marcel Roberfoid.
• Sono principalmente carboidrati, in particolare oligosaccaridi.
• Sono presenti ad alte concentrazioni nel latte umano (Human Milk Oligosaccharides, HMOS, 12-15 g/l), mentre nel latte in formula se ne trovano solo tracce.
• Sono ingredienti non digeribili o assorbibili che stimolano selettivamente lo sviluppo o l'attività di batteri benefici nell'intestino.
• La loro definizione non esclude altre molecole utilizzabili con lo stesso scopo.
• Gli studi sui prebiotici sono iniziati negli anni '90 con l'obiettivo di fornire nutrienti specifici alla flora batterica intestinale, stimolandone la crescita.
• Gli studiosi hanno cercato di fornire sostanze nutritive ottimali per la microflora benefica, dopo aver constatato le difficoltà di sopravvivenza dei fermenti lattici vivi durante la digestione gastrica.
• Attualmente devono avere le seguenti caratteristiche:
  • Sopravvivere ai processi digestivi nel tratto superiore del tubo digerente.
  • Essere un substrato fermentabile per la microflora intestinale, stimolando la crescita e/o il metabolismo di specifiche specie batteriche.
  • Modificare positivamente la flora microbica a favore di quella simbionte (bifidobatteri, lattobacilli).
  • Indurre effetti luminali o sistemici positivi per la salute umana.
• Consentono l'aumento del numero di batteri benefici e delle loro attività metaboliche attraverso l'apporto di substrato fermentabile, che costituisce la chiave dell'effetto benefico sulla salute dell'ospite.
• L'obiettivo principale dell'assunzione di prebiotici è aumentare il numero e l'attività dei bifidobatteri e dei batteri lattici nel colon, riducendo i microrganismi putrefattivi o patogeni.
• Tutti i prebiotici in commercio sono costituiti da oligo- e polisaccaridi.
• I carboidrati prebiotici non vengono idrolizzati dagli enzimi dell'ospite e fungono da fonte di carbonio fermentabile per la microflora saccarolitica del colon.
• Molti prebiotici derivano da materie prime vegetali, mentre altri sono prodotti enzimaticamente tramite idrolisi di polisaccaridi complessi o trans-glicosilazione di mono- o disaccaridi.
• Solo inulina, FOS e galatto-oligosaccaridi sono considerati prebiotici a pieno titolo.

Frutto-oligosaccaridi e Inulina

• I frutto-oligosaccaridi (FOS) e l'inulina sono catene di unità fruttosio legate ad un'unità di glucosio terminale (formula generale GFn).
• Le unità di fruttosio sono legate da legami ẞ-(1→2), mentre il glucosio è legato da un legame α-(1→1).
• FOS e inulina differiscono esclusivamente per il grado di polimerizzazione (DP).
• Sono naturalmente presenti in tessuti vegetali come cicoria, carciofo, cipolla, aglio e topinambur.
• I FOS possono essere prodotti dal saccarosio (GF) tramite fruttosiltrasferasi (produce oligomeri come chestosio, nistosio e fruttosilnistosio) o mediante idrolisi controllata dell'inulina estratta dalla cicoria.
• La fermentazione di FOS e inulina nell'intestino richiede la depolimerizzazione, catalizzata dall'enzima β-fruttofuranosidasi (β-Fru), che idrolizza le unità terminali di fruttosio e agisce come invertasi sul saccarosio.
• L'effetto prebiotico di FOS e inulina è ampiamente dimostrato, con studi che evidenziano l'aumento del numero dei bifidobatteri in vivo.

Oligosaccaridi della Soia

• Raffinosio e stachiosio sono i principali oligosaccaridi in questa categoria di prebiotici.
• Sono presenti in alte concentrazioni nei legumi, in particolare nella soia e nei suoi derivati.
• Entrambi contengono un'unità di saccarosio legata, tramite legame α-(1→6), rispettivamente ad una o due unità di galattosio.
• L'idrolisi richiede l'azione di α-galattosidasi (α-Gal) per i legami α glicosidici e di β-fruttofuranosidasi

Galatto-oligosaccaridi

• Sono oligomeri di galattosio legati ad un'unità di glucosio terminale; il più leggero è il lattosio.
• I legami glicosidici che legano le unità monomeriche sono di tipo β-(1→4).
• Sono normalmente presenti nel latte materno, ma possono essere prodotti a partire dal lattosio tramite l'enzima β-galattosidasi (β-Gal).
• La β-Gal idrolizza i β-(1→4) galattosidi, ma agisce come galattosil-trasferasi in presenza di alte concentrazioni di lattosio.
• La reazione enzimatica produce transgalatto-oligosaccaridi (TOS), con un grado di polimerizzazione variabile tra 3 e 6 unità zuccherine.
• I TOS non vengono idrolizzati o assorbiti nell'intestino tenue e sono rapidamente fermentati nel colon prossimale.
• Sono utilizzati dai bifidobatteri e ne promuovono la proliferazione in vivo.

Isomalto-oligosaccaridi

• Sono miscele di oligomeri del glucosio con diverso grado di polimerizzazione e ramificati, i cui membri più semplici sono isomaltosio e panosio.
• Sono caratterizzati da legami α-(1→4) e α-(1→6) glicosidici e sono prodotti tramite idrolisi enzimatica dell'amido o sintesi mediante destransucrasi a partire dal saccarosio.
• Stimolano la proliferazione di bifidobatteri e lattobacilli nel colon, con crescente applicazione come prebiotici.

Xilo-oligosaccaridi e Xilano

• Gli xilo-oligosaccaridi (XOS) sono formati da 2-6 unità monomeriche di xilosio legate da legami β-(1→4).
• Vengono idrolizzati a singole unità di xilosio dalle β-xilosidasi.
• Sono prodotti per idrolisi dello xilano, un polisaccaride di origine vegetale, e stanno trovando crescente applicazione come prebiotici.
• Ci sono poche evidenze scientifiche sull'utilizzo dello xilano come prebiotico, probabilmente a causa dell'incapacità di esprimere enzimi in grado di idrolizzare queste catene.

Lattosaccarosio, Lattulosio, Lattitolo

• Lattosaccarosio, lattulosio e lattitolo sono oligosaccaridi semisintetici prodotti enzimaticamente.
• Sono resistenti alla digestione nel tratto gastrointestinale superiore, ma facilmente idrolizzati da un numero limitato di batteri intestinali.
• Aumentano i Bifidobacterium, Lactobacillus e Streptococcus e diminuiscono Bacteroides, Clostridium, coliformi e Eubacterium.

Effetti dei Prebiotici sulla Salute Umana

• Diminuzione del pH fecale con acidificazione del contenuto intestinale:
  • La fermentazione dei prebiotici da parte della microflora intestinale produce acido lattico e acidi carbossilici a corta catena, che creano un ambiente favorevole per i simbionti e ostile per i patogeni.
• Diminuzione della flora "nemica" e dei suoi metaboliti tossici, che in concentrazioni eccessive favoriscono l'infiammazione della mucosa e ne alterano la permeabilità.
  • Vengono ridotti ammoniaca, ammine biogene, nitrosamine e acidi biliari secondari.
• Effetti protettivi contro le malattie infiammatorie intestinali, grazie agli acidi grassi a corta catena prodotti dalla fermentazione dei prebiotici.
• L'acido butirrico potrebbe prevenire il cancro al colon; i FOS migliorano la biodisponibilità degli isoflavoni nei legumi, con effetti protettivi verso diversi tipi di cancro, come quello alla mammella e alla prostata.
• Trofismo della mucosa e proliferazione cellulare:
  • Gli acidi grassi a corta catena (in particolare il butirrico) riducono la proliferazione di patogeni e hanno proprietà antiputrefattive, nutrendo le cellule della mucosa del colon e migliorandone trofismo ed efficacia.
• Aumento della biodisponibilità di minerali:
  • I prebiotici facilitano indirettamente l'assorbimento di acqua e di alcuni minerali ionizzati, in particolare calcio e magnesio.
• Azione ipocolesterolemizzante:
  • Alcuni studi dimostrano che i prebiotici riducono la concentrazione plasmatica di colesterolo e, in misura minore, di trigliceridi.
  • L'efficacia dipende dal tipo di alimentazione, essendo maggiore quanto più ricca di grassi saturi e colesterolo.

Dosi d’assunzione

• Le dosi consigliate di FOS e inulina variano tra i 2 e i 10 grammi al giorno.
• Dosi elevate possono causare flatulenza, meteorismo e diarrea.
• Si consiglia di incrementare gradualmente la dose fino a raggiungere quella di regime.
• I complementi dietetici prebiotici sono particolarmente indicati per chi segue una dieta povera di frutta e verdura, deve riprendersi da una terapia antibiotica o soffre di disordini gastrointestinali.
• In caso di disordini gastrointestinali, è consigliabile consultare un medico, poiché i prebiotici potrebbero avere effetti opposti a quelli sperati.

Studi Scientifici

• L'uso dei prebiotici è stato studiato a lungo su modelli murini per la vaccinazione anti-influenzale, l'asma allergico e l'allergia alle proteine del latte vaccino.
• È stato dimostrato che una supplementazione con scGOS, IcFOS e pAOS induce una risposta Th1 più pronunciata e una maggiore produzione di IgA secretorie a livello della mucosa intestinale.
• L'impiego di prebiotici nella fase pre e durante sensibilizzazione alla caseina ha prodotto una forte riduzione della risposta allergica, a conferma di un importante effetto immunomodulatore sulle mucose.
• Numerosi Clinical trials dimostrano che latti in formula addizionati con miscele di scGOS e IcFOS conducono alla diffusione di un microbiota simile a quello di lattanti allattati al seno con elevata presenza di Bifidobacteria e Lactobacilli.
• Al contrario latti addizionati con pAOS con o senza scGOS+IcFOS non hanno mostrato miglioramento dal punto di vista del pianto, del vomito o dei rigurgiti paragonati ai lattanti trattati con placebo.
• L'assunzione di prebiotici attraverso la dieta costituisce un fattore importante, soprattutto nell'ambito di una dieta sana, variata ed equilibrata, ma occorre molta cautela nell'attribuire loro un'efficacia terapeutica o preventiva sia sulla funzionalità intestinale o extra intestinale ad esempio nei confronti di forme allergiche o di alcuni tumori intestinali poiché ancora mancano conferme da parte di studi scientifici.
• È controindicato l'utilizzo di alimenti o integratori contenenti prebiotici in caso di sindrome dell'intestino irritabile, di terapie radianti sul tratto gastrointestinale e di intolleranza al lattosio.

Differenza Prebiotico-Probiotico

• Il termine 'probiotico' deriva dal greco "pro-bios" che significa ‘a favore della vita’.
• I probiotici sono microrganismi (soprattutto batteri) viventi e attivi, contenuti in determinati alimenti o integratori in numero sufficiente per esercitare un effetto positivo sulla salute, rafforzando in particolare l'ecosistema intestinale.

Probiotici

• I probiotici sono aggiunti specificatamente agli alimenti, e non vanno confusi con i fermenti lattici o i batteri che sono contenuti nello yogurt i quali sono anch’essi vivi ma non vitali, ossia non hanno la capacità di riprodursi nell’intestino, svolgendo funzioni altrettanto importanti per l’organismo ma diverse da quelle dei probiotici.

Simbiotici

• I simbiotici sono un mix tra probiotici e prebiotici, la cui azione combinata (sinergica) sulla salute è definita simbiotica.
• Migliorano la sopravvivenza dei probiotici e favoriscono la formazione di substrato specifico per la flora batterica intestinale.
• Migliorano l'intolleranza al lattosio e l'assorbimento di calcio, ferro e magnesio.
• Normalizzano la funzionalità intestinale (motilità, assorbimento, secrezione) e proteggono contro infiammazioni e infezioni intestinali, soprattutto in caso di diarrea.