Introduzione ai Prebiotici

Introduzione ai Prebiotici

• I prebiotici sono sostanze presenti nel cibo che non vengono assorbite dall'organismo, ma sono utilizzate dalla flora intestinale.
• Sono stati identificati nel 1993 da Marcel Roberfoid.
• Sono principalmente carboidrati, in particolare oligosaccaridi.
• Il latte umano contiene alte concentrazioni di prebiotici, in particolare Human Milk Oligosaccharides (HMOS) a 12-15 g/l, mentre il latte in formula ne contiene solo tracce.

Definizione e Funzioni dei Prebiotici

• I prebiotici sono ingredienti non digeribili o assorbibili che stimolano selettivamente lo sviluppo o l'attività di batteri benefici nell'intestino.
• Sono per lo più carboidrati, ma la definizione può includere altre molecole.
• Lo studio dei prebiotici è iniziato negli anni '90 per nutrire la flora batterica intestinale e stimolarne la crescita, dopo aver riscontrato le difficoltà di sopravvivenza dei fermenti lattici vivi dopo la digestione gastrica.
• Secondo la classificazione attuale, i prebiotici devono superare indenni i processi digestivi iniziali, rappresentare un substrato fermentabile per la microflora, modificare positivamente la flora microbica a favore di quella simbionte (bifidobatteri, lattobacilli), e indurre effetti luminali o sistemici positivi.

Effetti e Fonti dei Prebiotici

• Aumentano il numero e l'attività metabolica dei batteri benefici, in particolare bifidobatteri e lattici, nel colon, riducendo i microrganismi putrefattivi come clostridi e enterobacteriacee.
• Questa attività metabolica è la chiave per l'effetto dei prebiotici sulla salute dell'ospite.
• In commercio, i prebiotici sono costituiti da oligo- e polisaccaridi.
• I carboidrati prebiotici non sono idrolizzati dagli enzimi digestivi umani e fungono da fonte di carbonio fermentabile per la microflora saccarolitica del colon.
• Molti sono ottenuti da materie prime vegetali o prodotti enzimaticamente tramite idrolisi di polisaccaridi complessi o trans-glicosilazione di mono- o disaccaridi.

Tipi di Carboidrati Prebiotici

• Solo inulina, frutto-oligosaccaridi (FOS) e galatto-oligosaccaridi sono considerati prebiotici a pieno titolo.
• Altri hanno dati promettenti ma non sufficienti.

Frutto-oligosaccaridi (FOS) e Inulina

• FOS e inulina sono catene di unità fruttosio legate a un glucosio terminale, con formula generale GFn.
• Il fruttosio è legato da legami β-(1→2) e il glucosio da legami α-(1→1).
• Differiscono per il grado di polimerizzazione (DP).
• Si trovano in cicoria, carciofo, cipolla, aglio, topinambur, etc.
• I FOS possono essere ottenuti a partire dal saccarosio mediante fruttosiltrasferasi, producendo chestosio (GF2), nistosio (GF3) e fruttosilnistosio (GF4), oppure tramite l'idrolisi controllata dell'inulina estratta dalla cicoria.
• La fermentazione di FOS e inulina richiede la depolimerizzazione catalizzata dall'enzima β-fruttofuranosidasi, che idrolizza le unità terminali di fruttosio.
• La somministrazione di FOS e inulina causa un aumento del numero dei bifidobatteri in vivo.

Oligosaccaridi della Soia

• Raffinosio e stachiosio sono i principali oligosaccaridi prebiotici presenti nella soia e derivati.
• Contengono entrambi un'unità di saccarosio legata, mediante 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 unità di galattosio legati ad un glucosio terminale, il più leggero è il lattosio.
• I legami glicosidici sono di tipo β-(1→4).
• Si trovano nel latte materno e possono essere prodotti dal lattosio tramite β-galattosidasi (β-Gal).
• La β-Gal idrolizza i β-(1→4) galattosidi, ma si comporta da galattosil-trasferasi in presenza di elevate concentrazioni di lattosio.
• La reazione enzimatica porta a transgalatto-oligosaccaridi (TOS) con grado di polimerizzazione variabile tra 3 e 6.
• I TOS non sono idrolizzati nell'intestino tenue umano e sono rapidamente fermentati nel colon prossimale, dove promuovono la proliferazione in vivo dei bifidobatteri.

Isomalto-oligosaccaridi

• Gli isomalto-oligosaccaridi (IMOS) sono miscele di oligomeri del glucosio con vario grado di polimerizzazione e ramificazione, con isomaltosio e panosio come membri più semplici.
• Sono caratterizzati da legami α-(1→4) e α-(1→6) glicosidici, prodotti tramite idrolisi enzimatica dell'amido o sintesi mediante destransucrasi a partire dal saccarosio.
• Stimolano la proliferazione di bifidobatteri e lattobacilli, trovando applicazione come prebiotici.

Xilo-oligosaccaridi e Xilano

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

Lattosaccarosio, Lattulosio, Lattitolo

• Sono oligosaccaridi semisintetici prodotti enzimaticamente.
• Resistono alla digestione nel tratto gastrointestinale superiore, ma sono facilmente idrolizzati da batteri intestinali.
• Aumentano Bifidobacterium, Lactobacillus e Streptococcus, e diminuiscono Bacteroides, Clostridium, coliformi e Eubacterium.

Effetti Generali dei Prebiotici sulla Salute Umana

• Diminuiscono il pH fecale acidificando il contenuto intestinale, tramite la fermentazione che produce acido lattico e acidi carbossilici a catena corta.
• Questa acidità favorisce la crescita di simbionti (Bifidobatteri, Lactobacillus Acidophilus) e ostacola i patogeni.
• Riducono la flora "nemica" e i suoi metaboliti tossici.
• Contrastano l'infiammazione della mucosa, migliorando la permeabilità intestinale.
• Gli acidi grassi a corta catena hanno anche funzioni protettive contro le malattie infiammatorie intestinali.
• L'acido butirrico ha un effetto preventivo contro il cancro al colon.
• Migliorano la biodisponibilità degli isoflavoni dei legumi, con effetti protettivi verso diversi tipi di cancro (mammella, prostata).
• Trofismo della mucosa e proliferazione cellulare

Acidi Grassi a Catena Corta e Minerali

• Gli acidi grassi a corta catena (butirrico) riducono la proliferazione di patogeni e hanno proprietà antiputrefattive.
• Sono un nutrimento per le cellule della mucosa del colon, migliorandone trofismo ed efficacia.
• Facilitano l'assorbimento di acqua e minerali ionizzati come calcio e magnesio.

Altre Azioni

• In alcuni studi, i prebiotici si sono dimostrati utili nel ridurre la concentrazione plasmatica di colesterolo e, in misura minore, di trigliceridi.
• L'efficacia dipende dal tipo di alimentazione del soggetto; cioè, quanto più ricca di grassi saturi e di colesterolo è la dieta di un soggetto, tanto maggiori sono gli effetti dei prebiotici.

Dosi Raccomandate

• Le dosi consigliate di FOS e inulina sono tra i 2 e i 10 grammi al giorno.
• Dosi elevate possono causare flatulenza, meteorismo e diarrea.
• Si consiglia di incrementare gradualmente la dose.

Indicazioni per l'Uso dei Prebiotici

• I complementi dietetici prebiotici sono indicati per chi segue una dieta povera di frutta e verdura, deve riprendersi da una terapia antibiotica o soffre di disordini gastrointestinali.
• In questi casi, è consigliabile consultare il proprio medico curante, in quanto i prebiotici potrebbero avere effetti opposti a quelli sperati, a seconda dei casi.

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 ed 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.

Controindicazioni

• L'utilizzo di alimenti o integratori contenenti prebiotici è controindicato in caso di sindrome dell'intestino irritabile, di terapie radianti sul tratto gastrointestinale e di intolleranza al lattosio.

Differenza Prebiotico-Probiotico

• ‘Probiotico' deriva dal greco "pro-bios" che significa 'a favore della vita'.
• I probiotici sono microrganismi (soprattutto batteri) viventi e attivi, contenuti in alimenti o integratori ed in numero sufficiente per esercitare un effetto positivo sulla salute dell'organismo, 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.
• 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 infine sono un mix tra probiotici e prebiotici, la cui azione sulla salute è sinergica.
• Hanno capacità di migliorare da un lato la sopravvivenza degli organismi probiotici e dall'altro di favorire la formazione di un substrato specifico alla flora batterica intestinale già residente.
• Tra le potenzialità riconosciute ai simbiotici c'è il miglioramento dell'intolleranza al lattosio e dell'assorbimento di minerali, ed hanno la capacità di svolgere una azione normalizzante sulla funzionalità intestinale (motilità, assorbimento, secrezione) e protettiva contro infiammazioni e infezioni a carico dell'intestino.