Prebiotici: cosa sono e a cosa servono.

Cosa sono i prebiotici e a cosa servono.

Pubblicato : 31/01/2019 11:59:18
Categorie : Dr Franco Bettiol , Intestino e digestione

Per prebiotico si intende una sostanza assunta tramite l’alimentazione che non viene assorbita dall'organismo, ma è utilizzata dalla flora batterica intestinale. Per essere efficaci i prebiotici non devono essere digeriti nel tratto superiore dell’apparato gastrointestinale e devono poter essere usati solo da un numero limitato di microrganismi della microflora del colon.

I prebiotici sono per la maggior parte carboidrati, in particolare oligosaccaridi. Infatti il termine prebiotico si riferisce a oligosaccaridi fermentescibili in grado di favorire la corretta crescita del microbiota residente. Il microbiota residente è composto da microrganismi che colonizzano il corpo umano e quello degli altri animali sin dalla nascita: per il 95% sono batteri anaerobi obbligati e per il 1-10% sono batteri anaerobi facoltativi. Gli oligosaccaridi fanno parte delle fibre alimentari.

Le fibre alimentari in base alle proprietà fisico-chimiche sono divise in fibre insolubili e fibre solubili. Gli oligosaccaridi sono fibre solubili. Le fibre solubili sono polisaccaridi caratterizzati da un’elevata solubilità in acqua e dalla capacità di formare soluzioni viscose gel-simili. Essendo parzialmente metabolizzate dalla microflora intestinale vanno ad aumentare il peso della massa fecale.

Gli oligosaccaridi favoriscono lo sviluppo dei batteri utili come bifidobatteri e batteri lattici, specie batteriche importanti per la salute digestiva, che mostrano interessanti proprietà nutrizionali in soggetti con diabete e/o sindrome metabolica, obesità, allergia. Siccome stimolano la crescita principalmente dei bifidobatteri, i principali batteri «amici del colon», sono anche chiamati fattori bifidogenici. Inoltre aumentano la produzione di acidi grassi a corta catena che contribuiscono ad una serie di effetti positivi per l’uomo. Sono noti come functional food, ovvero alimenti funzionali, in quanto sono in grado di ottimizzare il benessere psicofisico dell’organismo.

Sono anche noti come colonic food: essendo fibre non degradabili rappresentano il substrato d’elezione per i bifidobatteri. Favoriscono la loro crescita selettiva a scapito di batteri patogeni come Escherichia coli, Clostridium perfrigens.

La crescita e lo sviluppo dei bifidobatteri garantisce all’organismo un miglior funzionamento dei processi digestivi, un più regolare metabolismo dei lipidi, una buona immunocompetenza, una migliore permeabilità della parete intestinale.

I prebiotici sono in grado di trattenere grandi quantità d’acqua e contribuiscono ad aumentare il volume dei nutrienti all’interno del tenue favorendo così il contatto dei substrati nutritivi con gli enzimi digestivi. Rallentano così l’assorbimento intestinale e promuovono l’attività degli enterociti. Si pensa che i prebiotici possano abbassare i livelli plasmatici di insulina, di conseguenza anche la glicemia, poiché il più lento assorbimento di glucosio e altri nutrienti diminuisce il rilascio del peptide inibitorio gastrico (GIP) che fisiologicamente stimola il rilascio di insulina (9-10).

Dopo l’ingestione gli oligosaccaridi raggiungono il colon e vengono usati come substrato per la fermentazione dai bifidobatteri, dai lattobacilli e da altri batteri del colon. Dalla fermentazione si ottengono vari prodotti: acidi grassi a corta catena quali butirrato, propionato, acetato; i gas idrogeno, solfuro di idrogeno, biossido di carbonio e metano; ed inoltre lattato, piruvato, succinato e formiato. Gli acidi grassi a corta catena vengono assorbiti dal colon e portati attraverso la vena porta al fegato dove vengono metabolizzati. Quelli che non sono metabolizzati nel fegato vengono trasportati tramite la circolazione ai vari tessuti dove subiscono un ulteriore metabolismo. Il butirrato è molto importante per le cellule del colon: viene metabolizzato da queste ad anidride carbonica ed acqua. Dal catabolismo del butirrato si produce energia sotto forma di ATP.

I prebiotici possono avere attività antidegenerativa, antimicrobica, ipolipidemizzante e di modulazione della glicemia. Possono migliorare il bilancio e l’assorbimento dei minerali ed avere attività contro l’osteoporosi (12). L’attività antidegenerativa è dovuta alla presenza di butirrato. Questo si forma nel colon, come gli altri acidi grassi a corta catena, ad opera della fermentazione batterica degli oligosaccaridi. L’attività antidegenerativa del butirrato è dovuta al fatto che questo possa arrestare crescita e differenziamento e che possa aumentare l’apoptosi (12).

I prebiotici aumentano anche la concentrazione di calcio e magnesio nel colon favorendone contemporaneamente l’assorbimento a livello intestinale: elevati livelli di cationi aiutano a controllare la formazione di bile insolubile o di sali di acidi grassi: ciò limita gli effetti potenzialmente dannosi di quest’ultimi sulle cellule del colon. Gli oligosaccaridi possono legare magnesio e calcio: gli acidi grassi a corta catena formati dalla fermentazione batterica facilitano l’assorbimento di questi due minerali nel colon. Ciò risulta utile per la prevenzione della osteoporosi e osteopenia (12).

Sembra che i prebiotici possano abbassare i livelli di trigliceridi in alcuni individui grazie ad una diminuita sintesi dei trigliceridi nell’epatocita. Sembra anche che abbassino i livelli di colesterolo totale e di quello LDL: il propionato può inibire l’enzima HMG-CoA reduttasi, enzima chiave della sintesi del colesterolo (12).

Gli effetti dei prebiotici sul glucosio sono dovuti a vari motivi. Gli oligosaccaridi rallentano lo svuotamento gastrico ad opera degli acidi grassi a corta catena formati nel colon. Gli acidi grassi a corta catena potrebbero stimolare la contrazione e accorciare il tempo di svuotamento dell’ileo. Il propionato può inibire la gluconeogenesi e diminuire i livelli plasmatici di acidi grassi liberi, responsabili di ridurre l’utilizzo del glucosio e di indurre la resistenza all’insulina (12).

Prebiotici sono Fruttooligosaccaridi (FOS), Galattooligosaccaridi (GOS), inulina, fibra di guar.
I FOS costituiscono i prebiotici per eccellenza, creano cioè nell’intestino l’ambiente più idoneo per lo sviluppo dei fermenti lattici. Tra i FOS si ricordano chestosio, nistosio, fruttosinilstosio. I FOS si trovano in cipolle, carciofi, pomodori, barbabietole, cicoria. Sono oligosaccaridi a catena corta composti da D-glucosio e Dfruttosio e contengono da 3 a 5 unità di monosaccaride. Il meccanismo d’azione dei FOS è quello di stimolare la crescita dei bifidobatteri nell’intestino crasso.

Oltre all’azione prebiotica i FOS (11):

  • hanno un ruolo attivo nei confronti dei bifidobatteri;
  • stimolano la risposta immunitaria;
  • diminuiscono i rischi d’infezione all’intestino.

L’inulina è la fibra prebiotica più studiata.
Si stima che nella dieta occidentale se ne assuma tra 1 e 10 g, mentre la dose giornaliera ottimale sarebbe di 40-80 mg/Kg.

E’ un polisaccaride idrosolubile estratto dalla radice di cicoria. Si tratta di un polimero del fruttosio, infatti appartiene alla classe dei carboidrati denominati fruttani. E’ presente in natura in più di 36.000 piante, in particolare nelle Liliaceae, Graminaceae e Compositae. Una volta ingerita non viene assorbita nello stomaco ma veicolata interamente nell’intestino crasso dove viene utilizzata dalla flora batterica: per questo l’inulina non è idrolizzata in unità di fruttosio nel tratto intestinale superiore, quindi non aumenta la glicemia ed il livello di insulina nel sangue, consentendone pertanto l’uso anche ai diabetici (l’inulina nelle preparazioni dietetiche per diabetici era conosciuta già all’inizio del secolo).

La presenza di inulina crea nell’intestino l’ambiente più idoneo per lo sviluppo dei fermenti lattici probiotici, portando in particolare ad un significativo aumento numerico dei bifidobatteri nel tratto gastrointestinale (da 5 a 10 volte), riducendo al tempo stesso il numero dei batteri indesiderati. Infatti i bifidobatteri e gli altri fermenti, stimolati dall’inulina nel loro metabolismo, aumentano la propria attività con conseguenti notevoli benefici per il colon.

L’inulina ha le seguenti azioni (11):

  • azione prebiotica nei confronti dei bifidobatteri;
  • azione immunostimolante;
  • azione lassativa.


I GOS si trovano nel latte di mucca e in altri tipi di latte compreso quello umano. Sono oligomeri del galattosio. Si possono ottenere a livello industriale dal lattosio per reazione di transagalattosilazione ad opera del Bacillus circulans. Svolgono azione prebiotica nei confronti dei bifidobatteri (12). La fibra di guar si ottiene per idrolisi enzimatica o termica della gomma di guar. Svolge azione prebiotica nei confronti dei bifidobatteri e delle bacteriodacee. Anche la gomma di guar svolge azione prebiotica (11).

Bibliografia

1) Plummen N.: The lactic acid bacteria : their role in human health, Biomed. Publications Ltd., Shirley, West Midlands, England, 1992

2) Klaenhammer T.R.: “Bacteriocinesis of lactic acid bacteria”, Biochimie, 70, 337-349

3) Prescott & Dunn's: Industrial microbiology 4th Ed., Gerald Reed Editor, The Avipublishing Company Inc., Westport, Conn., 1981

4) Jahn H.U., Ullrich R., Schneidet T et. al.: “Immunologicaland trophical effects of Saccharomyces boulardii on the small intestine in healthy human volunteer”, Digestion, 1996; 57:95-104

5) Czerucka D., Rampal : “Effect of Saccharomyces boulardii on cAMP and Ca2-2-dependent C1 secretion in T84 cells”, Dig.Dis.Sci. 1999; 44:2359-2368

6) Valpiana T.: Yogurt, R.E.D. Studio redazionale, Como, 1987 7)Peppler H.J.: Yeast rounds out diets, Universal Food Corporation, Milwaukee, Wisconsin, 1983

8) Prescott & Dunn's: Industrial microbiology 4th Ed., Gerald Reed Editor, The Avipublishing Company Inc., Westport, Conn., 1981

9) A. Manni, «L’importanza della fibra prebiotica», Farmacia News, n 4, 2007 10) it.wikipedia.org/wiki/Prebiotico

11) F. Mercandelli, «Fibre per la dieta», Erboristeria Domani, n 7/8, 2002

12) AAVV, «PDR Integratori Nutrizionali», CEC, 2003

13) E.A. Debbia, R. Barbieri, E. Canepa, E. Coppo, A. Marchese, «Probiotici la vita dentro di noi», Natural 1, n 101, 2011

14) L. Signoretto, D. Giachetti, «I probiotici nella pratica clinica», Natural 1, n 123, 2013

15) P.Pietta, «Probiotici e resistenza all’insulina», Natural 1, n 128, 2013

16) Nature doi:10.1038/nature25979 - https://www.nature.com/articles/nature25979

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