Cosa sono i prebiotici e a cosa servono.

Cosa sono i prebiotici e a cosa servono.

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.

Oligosaccaridi

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

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.

Inulina

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 generalmente 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).

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO) definisce i probiotici come “organismi vivi che, somministrati in quantità adeguata, apportano un beneficio alla salute dell'ospite”, riferendosi a microrganismi non patogeni presenti negli alimenti o aggiunti ad essi. La quantità definita adeguata dopo vari studi è di 1 miliardo di cellule vive/ml per almeno uno dei ceppi presenti. La determinazione della specie e la tipizzazione del ceppo probiotico sono fondamentali . Un ceppo probiotico è una popolazione batterica originata da una singola cellula madre. Le caratteristiche di probioticità sono specifiche per ogni ceppo per cui specie e ceppo devono sempre essere indicati. Un ceppo viene definito probiotico se resiste all’acidità gastrica e ai sali biliari ed è capace di moltiplicarsi nel tratto gastriointestinale. I batteri lattici (LAB, Lactic Acid Bacteria), lactobacilli e bifidobatteri, sono i più comuni probiotici. Il termine probiotico, dal Greco «pro bios = a favore della vita», è stato coniato nel 1989 da Fuller (11).

Vengono definiti probiotici i microrganismi vivi appartenenti ai generi Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus ed alcuni lieviti che possono dare dopo l’ingestione benefici all’organismo ospite migliorando il bilancio della microflora intestinale. L’uso di microrganismi vivi ha una storia molto lunga: nella Bibbia vengono nominati alimenti coltivati e si trovano cenni anche nei testi sacri dell’Induismo. Latte acidificato e prodotti alimentari coltivati come il kefir sono stati usati per la terapia prima della scoperta della presenza di microrganismi.

 Alimenti

L’uso di microrganismi per la fermentazione degli alimenti è uno dei metodi più antichi per la produzione e conservazione degli alimenti stessi. In gran parte del mondo gli alimenti fermentati sono prodotti base della dieta. E. Metchnikoff, il padre dell’immunologia moderna, alla fine dell’800, ha sottolineato gli effetti salutari di Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus. Il consumo di questi batteri vivi, ad esempio nello yogurt, produce effetti per la salute a livello gastrointestinale e per la longevità. Ricerche recenti sottolineano che questi microrganismi possono avere effetti immunomodulatori, antidegenerativi ed altri effetti benefici sulla salute (6-12-13-14).

Il corpo umano come quello di tutti gli esseri viventi viene colonizzato da microrganismi sin dalla nascita, per tale motivo sono anche chiamati «microbiota residente». Questi microrganismi possono subire modifiche e variazioni in numero e specie durante il corso della vita. Elementi che influiscono su composizione e qualità di questi microrganismi sono fattori genetici, abitudini alimentari e igieniche, età, stress, fenomeni psicosomatici, uso di farmaci (in particolare antibiotici). Rappresentano l’1% del peso corporeo. L’apparato gastrointestinale possiede in termini qualitativi e quantitativi la maggior parte di questi microrganismi.
Si stima che il 60% del materiale fecale sia costituito da batteri. Nello stomaco vista l’acidità il numero di microrganismi non supera le mille unità. Nell’ileo la concentrazione di questi microrganismi aumenta fino ad arrivare nel colon a 1011-1012 batteri per g. La microflora intestinale è stata definita come «un insieme di microrganismi presenti nel lume intestinale i quali, se convivono in un determinato equilibrio contribuiscono allo stato di salute dell’ospite» (13). La convivenza è assicurata da vari rapporti tra microrganismi presenti a vari livelli del tratto intestinale. Ciascuna specie esercita un controllo sull’altra garantendo funzioni essenziali per l’ospite (12-13-14).

 Sistema immunitario e fermenti

Il tratto gastrointestinale è un ecosistema nel quale vi è un delicato bilancio tra la microflora e l’ospite. La microflora è composta per il 95% da batteri anaerobi obbligati come Bifidobacterium, Clostridium, Eubacterium, Fusobacterium, Pectococccus, Peptostrepotococcus e per il 1-10% da batteri anaerobi facoltativi come Lactobacillus, E. Coli, Klebsiella, Steptococcus, Stafilococcus, Bacillus. Inoltre è presente in piccolissime quantità Pseudomonas, batterio aerobio.

La microflora intestinale è molto importante per la maturazione del sistema immunitario, lo sviluppo di una morfologia normale dell’intestino, il mantenimento di una risposta infiammatoria cronica ed immunologicamente bilanciata. La microflora rinforza la funzione della mucosa intestinale aiutandola nella prevenzione degli attacchi dei microrganismi patogeni e nella penetrazione di allergeni. I germi residenti promuovono e aumentano la secrezione di muco da parte di molti epiteli per aumentare la funzione barriera e l’esclusione dei patogeni.

 Vitamine e fermenti

Alcuni batteri presenti nella microflora producono vitamine richieste dal nostro organismo come ad esempio la biotina, la vitamina B12, l’acido pantotenico, la vitamina K. I batteri fermentano i carboidrati con produzione di acidi grassi e metaboliti che risultano tossici per microrganismi non autoctoni. Inoltre abbassano il pH creando un ambiente poco favorevole allo sviluppo di specie patogene e capace di stimolare il sistema immunitario dell’ospite per quanto riguarda i macrofagi e la produzione di immunoglobuline, in particolare IgA (13). La microflora intestinale svolge inoltre un ruolo fondamentale nella digestione di molecole complesse che il nostro organismo non è in grado di demolire e quindi di utilizzare (13-14). L’alterazione della microflora, in seguito per esempio all’uso di antibiotici, può influenzare negativamente il suo ruolo benefico. Basta una variazione qualitativa o quantitavia della microflora per alterare la funzionalità dell’intestino causando ad esempio meteorismo, diarrea, dolore e gonfiore addominale accompagnato da malessere generale (13-14).

La maggior parte dei probiotici commercializzati in integratori ed in alimenti funzionali sono batteri appartenenti ai generi Lactobacillus  e Bifidobacterium. Esiste anche il probiotico Saccharomyces boulardii che è un lievito. I probiotici sono anche denominati talvolta alimenti del colon. L’efficacia dei probiotici è dovuta alla loro capacità di sopravvivenza nell’ambiente acido dello stomaco e nell’ambiente alcalino del duodeno e alla loro capacità di aderire alla mucosa intestinale. Una volta ingeriti, dopo essere passati attraverso lo stomaco e il tenue, si stabiliscono nel colon (12).

 Attività antimicrobica

L’attività antimicrobica dei probiotici è dovuta alla loro capacità di colonizzare il colon. Infatti il Lactobacillus bulgaricus, che non aderisce molto bene alla mucosa intestinale, è molto meno efficace contro i patogeni. Mentre sembra che il Lactobacillus rhamnosus e il Lactobacillus plantarum abbiano capacità colonizzatrici migliori di altri.
I probiotici possono rafforzare la funzione di barriera della mucosa intestinale prevenendo cosi’ attacchi di patogeni. Alcuni probiotici sono in grado di rilasciare sostanze antimicrobiche chiamate batteriocine. I vari ceppi di Lactobacillus plantarum sono in grado di rilasciare una sostanza antimicrobica formata da 20 a 27 aminoacidi contenenti residui di lantionina, un antibiotico (12). Il Lactobacillus reuteri produce una sostanza antimicrobica chiamata reuterina in grado di sconfiggere vari patogeni tra i quali Candida Albicans (20).  Lactobacillus rhamnosus è in grado di eradicare il Clostridium difficile in pazienti con colite ricorrente.

I probiotici sono utilizzati per prevenzione e trattamento di disturbi gastrointestinali come diarrea associata all’uso di antibiotici, alcune diarree da infezione virale (ad es. diarrea da Rotavirus negli infanti e nei bambini), intolleranza al lattosio, malattie infiammatorie intestinali, deficienze di maltosio e saccarosio, alcune allergie alimentari.

I Rotavirus causano diarrea con disidratazione, sporadica e grave, nei bambini tra i 3 e i 15 mesi. L’aggiunta al latte per infanti di Bifidobacterium bifidum e Streptococcus thermophilus riduce nei bambini ospedalizzati il rilascio dei Rotavirus e gli episodi di diarrea. Il Lactobacillus rhamnosus potenzia la risposta immunitaria in bambini affetti da Rotavirus: riduce la severità e la durata della diarrea indotta da Rotavirus. Lactobacillus casei è in grado di aumentare i livelli circolanti di Immunoglobulina A in bambini affetti da Rotavirus diminuendo cosi’ la durata della diarrea indotta da Rotavirus (12).

 Attività immunomodulante e antiallergica

Gli antigeni introdotti con la dieta possono inibire le funzioni di barriera della mucosa intestinale e causare un assorbimento di questi: ciò può spiegare le allergie alimentari. Il Lactobacillus rhamnosus e il Bifidobacterium lactis migliorano l’eczema atopico in bambini con allergie alimentari. Il Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei Lactobacillus bulgaricus hanno mostrato effetti immunoregolatori che possono essere di aiuto in patologie allergiche: alcuni di questi ceppi riducono l’infiammazione intestinale dovuta ad allergie alimentari. Lattanti allattati al seno da madri che assumono Lactobacillus rhamnosus presentano miglioramento di dermatite atopica rispetto a lattanti non esposti a Lactobacillus rhamnosus (12) .

In alcuni casi, i probiotici, possono modulare positivamente l’immunità ovvero possono aumentare i livelli di IgA e i meccanismi immunitari non specifici e indurre attività fagocitaria. Lactobacillus salivarius e Lactobacillus johnsonii aumentano l’attività fagocitica di monociti plasmatici periferici e granulociti e solo il Lactobacillus johnsonii aumenta la produzione di gamma interferone in monociti plasmatici periferici.

I probiotici risultano utili per trattare l’intolleranza al lattosio. Questa intolleranza è dovuta al deficit dell’enzima beta-galattosidasi prodotto dai batteri probiotici: quindi somministrare probiotici e questo enzima risulta utile a  soggetti intolleranti al lattosio.

Attività antiossidante
 Lactobacillus rhamnosus ha attività di scavenger verso i radicali liberi dell’anione superossido, inibisce la perossidazione lipidica ed è in grado di chelare il ferro: per tutte queste attività il Lactobacillus rhamnosus ha attività antiossidante come Lactobacillus acidophylus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium longum e Streptococcus thermophilus.

 Attività ipocolesterolemizzante

Molte specie di lattobacilli hanno la capacità di idrolizzare i sali biliari. I sali biliari, cosi’ deconiugati, hanno minore capacità di solubilizzare i lipidi di cui ne viene ridotto l’assorbimento. I sali biliari deconiugati non vengono riassorbiti ma eliminati con le feci. In questo modo la colesterolemia ridurrebbe poiché da una lato  il colesterolo viene impiegato per la sintesi dei sali biliari da rimpiazzare e dall’altro il colosterolo viene assorbito in minor quantità. In uno studio, il Lactobacillus paracasei e il Lactobacillus salivarius sono stati somministrati insieme in rapporto 12:1, insieme a vitamine del gruppo B, a pazienti con ipercolesterolemia lieve. Dopo un pretrattamento di due settimane in cui i pazienti dovevano mantenere le loro abitudini di vita, soprattutto quelle dietetiche, è stata somministrata l’associazione dei lattobacilli sopracitati per un periodo di 12 settimane. Al termine di tale periodo sono stati valutati i valori del colesterolo. E’ risultato un miglioramento nel quadro lipidico. C’è stata una riduzione dell’ 8,6% in colesterolo totale e del 10.9% in LDL ed un miglioramento del rapporto HDL/LDL. Questo risultato è attribuibile più alla deconiugazione dei sali biliari con conseguente aumento di eliminazione di colesterolo che alla minore sintesi epatica del colesterolo. Quindi l’uso dell’associazione Lactobacillus paracasei +Lactobacillus salivarius in pazienti con ipercolesterolemia lieve  ha effetto positivo sui valori ematici del colesterolo totale e LDL ed inoltre questi pazienti potrebbero diminuire od evitare l’uso di farmaci ipocoloesterolemizzanti diminuendo così gli effetti collaterali dei farmaci stessi. Riduzioni significative di colesterolo sono state osservate in numerosi studi effettuati con L. acidophylus, L. reuteri, L. casei, Bifidobacterium longum (19). In alcuni studi su animali, prodotti dietetici contenenti Lactobacillus acidophylus sono stati accreditati per un possibile impiego per ridurre il colesterolo. E’ stato ipotizzato che il colesterolo assimilato dai batteri dell’intestino possa ridurre il colesterolo disponibile per l’assorbimento nel sangue. Tuttavia sono necessari ulteriori studi.

Disturbi vaginali e urinari

E’ possibile usare i probiotici nella ricolonizzazione della vagina in donne con vaginiti ricorrenti. In uno studio lo yogurt è stato usato per sei mesi in donne con vaginiti ricorrenti da Candida: l’ingestione giornaliera di yogurt ha ridotto significativamente sia le colonizzazioni da Candida sia le infezioni. Alcune specie di lattobacilli come Lactobacillus acidophylus sono in grado di inibire in vitro tutte le specie batteriche associate alle vaginiti. I ricercatori hanno concluso che questi probiotici possono essere utili per la ricolonizzazione vaginale in donne con vaginiti ricorrenti. Alcuni ricercatori hanno contestato l’impiego di yogurt e alcuni probiotici nel trattamento delle vaginiti poichè sono alimenti e non farmaci. Ad ogni modo sono necessari studi più ampi per valutare sicurezza ed efficacia in questo contesto.

In letteratura sono presenti numerosi studi sull’utilizzo di probiotici ad uso orale e topico per le infezioni del tratto urinario. L’assunzione per 2 settimane di Lactobacillus reuteri e Lactobacillus rhamnosus ha ridotto significativamente numero e gravità di infezioni del tratto urinario e infezioni vaginali (14).  Ciò sembra dovuto alla produzione da parte dei fermenti di perossido di idrogeno e batteriocine e all’aumento di difese immunitarie dell’ospite. Sembra infatti che alcuni probiotici forniscono una barriera protettiva capace di inibire la colonizzazione dei patogeni nella vagina e di inibire la risalita dall’intestino dei coliformi in vescica. Per il trattamento delle infezioni del tratto urinario alcune piante completano e sinergizzano l’efficacia dei probiotici, come ad esempio Cranberry (Vaccinium macrocarpon Aiton), Uva Ursina (Arctostaphylos uva-ursi  [L.] Sprengel), Malva (Malva sylvestris L.) (14).

Disturbi gastrointestinali

Tra i probiotici solo Lattobacilli, Enterococcus faecium e Saccharomyces boulardii sono impiegati per prevenire la diarrea associata ad antibiotici. L’uso concomitante di prebiotici e probiotici può aumentare l’efficacia dei probiotici.

I probiotici possono essere utilizzati anche per l’eradicazione di Helicobacter pylori (14-28). Il Lactobacillus gasseri aiuta a combattere l’H. pylori diminuendo adesività e vitalità: assumendo questo probiotico prima e dopo la terapia di un’ulcera l’efficacia della terapia stessa migliora.

Vie respiratorie

Inoltre uno studio del 2009 ha messo in evidenza l’importanza dell’utilizzo di probiotici nelle malattie da raffreddamento (14). Lactobacillus gasseri aumenta le naturali difese dell’organismo stimolando la produzione di IgA. Può quindi essere impiegato nelle malattie di stagione come raffreddore e influenza (29).

Controllo del peso

Studi recenti evidenziano che l’apporto di probiotici, favorendo l’equilibrio della flora intestinale, possa avere effetti positivi anche sull’attività dell’insulina. La microflora intestinale viene considerata un fattore ambientale responsabile del controllo del peso e di disordini metabolici come il diabete di tipo 2. Infatti l’alterazione della microflora è associata a obesità, resistenza all’insulina e aterosclerosi. Lactobacillus gasseri risulterebbe utile per ridurre l’accumulo di tessuto adiposo a livello addominale.
Gli antibiotici influiscono molto sulla microflora intestinale provocando spesso importanti squilibri. Secondo uno studio recente pubblicato su Nature, anche altri tipi di farmaci possono inibire la microflora intestinale causando effetti indesiderati simili a quelli degli antibiotici e probabilmente promuovendo la resistenza agli antibiotici stessi. Il team di questo studio ha testato 1000 farmaci su 40 specie batteriche intestinali: più di un quarto di questi farmaci ha influito sulla crescita della microflora. Lo studio inoltre evidenzia che alcuni farmaci non antibiotici potrebbero promuovere la resistenza agli antibiotici (16).

Alcuni probiotici, come il Bifidobacterium infantis, risultano utili nella sindrome dell’intestino irritabile. Alleviano i sintomi, in particolare il gonfiore. Gli effetti sono specifici solo per alcuni ceppi.

In alcuni casi, come per esempio la sindrone dell’intestino irritabile, è possibile associare ai probiotici oli essenziali carminativi capaci di rilasciare la muscolatura liscia ed alleviare il dolore dovuto ai crampi. Il più frequentemente usato tra questi oli essenziali è l'olio essenziale di Menta piperita (Mentha x piperita L.) (17).
E’ quindi scientificamente accertato che l’assunzione di probiotici tra cui fermenti lattici porta effetti positivi sull’intestino e su tutto l’organismo con ripercussione su molte funzioni vitali (12).

I lactobacilli

I lactobacilli I Lattobacilli sono presenti normalmente nell’intestino umano e nella vagina. Sono sia aerobi che anaerobi. Sono gram-positivi e strettamente fermentativi. Nella fermentazione il glucosio è fermentato ad acido lattico. Infatti sono classificati come batteri ad acido lattico (LAB). Hanno forma di barre prive di flagelli. Tra i lattobacilli usati come probiotici si ricordano: Lactobacillus acidophylus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus cellobiosus, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus plantarum,  Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus sporogenes (1-2-12).

Lactobacillus plantarum

l Lactobacillus plantarum ha origine dalla pasta acida del pane. E’ usato per la fermentazione di crauti e salumi. E’ in grado di contrastare le infezioni enterobatteriche. Contribuisce a rafforzare le funzioni di barriera della mucosa intestinale prevenendo gli attacchi dei batteri patogeni alla parete intestinale. Alcuni ceppi di Lactobacillus plantarum producono una sostanza antimicrobica (12). Lactobacillus plantarum può avere effetto positivo nel trattamento della depressione (36).

Lactobacillus acidophylus è indispensabile per riequilibrare la flora batterica intestinale, in particolare ostacola i processi putrefattivi del tratto digerente, che sono causa di alito cattivo e flatulenza.  L'acidophylus tiene anche sotto controllo Candida albicans, responsabile di numerose affezioni vaginali e orali. L'azione purificante su tutto l'organismo  ha un effetto notevole sulla pelle.

Lactobacillus rhamnosus

Lactobacillus rhamnosus è uno speciale ceppo di Lactobacillus casei, capace di ricostituire rapidamente la flora intestinale probiotica, contrastando l’azione dei microorganismi dannosi per l’organismo, in particolare dei virus, come ad esempio in caso di diarree virali. E’ in grado di eradicare il Clostridium difficile in pazienti con colite ricorrente.
Inizialmente isolato e descritto per la prima volta nel 1933 e classificato come lattobacillo poiché produce acido lattico, Lactobacillus sporogenes nel 1939 è stato assegnato al genere bacillus e denominato Bacillus coagulans  poichè forma spore. La forma sporificata passa inalterata la barriera acida dello stomaco, permettendo a tutti i lattobacilli contenuti di riprodursi rapidamente nell’intestino. Può trovare impiego per disbiosi, iperlipidemia, e vaginiti, disturbi gastrointestinali (soprattutto la sindrome dell’intestino irritabile con diarrea), disturbo depressivo maggiore; inoltre ha effetto immunomoduatore trovando applicazione per esempio in acne e rosacea (31-34-35).

Lactobacillus reuteri

Lactobacillus reuteri è presente naturalmente nel tratto gastrointestinale di uomini ed animali e nel latte materno insieme ad altri fermenti lattici (come Lactobacillus e Bifidobacterium) (37-38), può trovare impiego nelle coliche e nella diarrea neonatale. Le coliche sono molto frequenti nei neonati: si verificano circa nel 20% dei bambini sotto i 3 mesi di vita. Secondo Wessel, quando è in corso una colica gassosa si verifica un pianto o lamentela superiori alle tre ore per più di tre giorni a settimana per almeno tre settimane. Possono essere dovute a vari motivi (per es. intolleranza al lattosio o interruzione dell’allattamento al seno o disturbi del sonno o terapie farmacologiche o stress familiare) tutti accomunati da una alterazione della flora intestinale che provoca sintomi perciò sono stati fatti vari studi sui probiotici per rimodulare il microbiota intestinale. In vari studi clinici su neonati trattati con Lactobacillus reuteri confrontati con placebo è emersa la diminuzione del tempo medio giornaliero di pianto dei bambini allattati al seno. In uno altro  studio ancora un gruppo di neonati con coliche e allattati al seno, a cui era stato somministrato Lactobacillus reuteri per almeno un mese, ha evidenziato la diminuzione di tempo di pianto e di calprotectina fecale (che è indice di ’infiammazione intestinale) rispetto al gruppo trattato con placebo. Uno studio in cui i neonati ricevevano Lactobacillus reuteri DSM 17938 per 3 mesi a partire dai primi giorni di vita ha dimostrato che la supplementazione preventiva riduce la comparsa di coliche gassose ed altri effetti gastrointestinali (21-22-23). Uno studio su neonati sani trattati in maniera random con Lactobacillus reuteri  o placebo quotidianamente per 3 mesi ha dimostrato che il probiotico suddetto diminuisce i giorni di diarrea (24). In un altro studio su bambini ospedalizzati con diarrea acuta e trattati random per cinque giorni con Lactobacillus reuteri  e reidratazione orale (108 CFU) o placebo, dopo due giorni il trattamento ha diminuito la durata della diarrea e la conseguente ospedalizzazione (25).

Lactobacillus gasseri

Lactobacillus gasseri  si trova nella flora intestinale, vaginale e nel latte materno. Sostituisce i germi patogeni che favoriscono l’assorbimento delle calorie superflue e diminuisce la capacità di immagazzinare i grassi: per questi motivi diminuisce l’obesità addominale, il girovita e il peso totale corporeo. Il Lactobacillus gasseri impedendo lo sviluppo di patogeni a livello vaginale diminuisce il rischio di infezioni sia vaginali che urinarie. Rinforza le difese dell’organismo stimolando la produzione di IgA: permette così di affrontare influenza e raffreddore. (26-27).

Lactobacillus casei

Lactobacillus casei Shirota (33) è un particolare ceppo studiato a partire dal 1930 dal dottor Minoru Shirota (Università di Kyoto). Lactobacillus casei Shirota è capace di colonizzare l’intestino temporaneamente (è stato trovato nelle feci di persone di varie età e aree geografiche che lo hanno consumato) determinando una aumento di lattobacilli, bifidobatteri e una riduzione di batteri potenzialmente dannosi come per esempio le Enterobacteriaceae. I suoi effetti sono stati studiati in vari ambiti: disturbi gastrointestinali, malattie infettive, malattie metaboliche e rischio cardiovascolare, asse intestino-cervello, sistema immunitario. Ad esempio in caso di stipsi riduce l’incidenza di feci dure o granulose ed in pazienti con stipsi cronica migliora i sintomi gastrointestinali e il tempo di transito colico. In uno studio è risultato efficace nella prevenzione del danno al piccolo intestino in pazienti con terapia cronica con ASA a basse dosi e omeprazolo. La somministrazione di Lactobacillus casei Shirota per 12 settimane ha portato alla diminuzione di incidenza di infezioni del tratto respiratorio superiore modulando il sistema immunitario. In un altro studio Lactobacillus casei Shirota dopo la somministrazione a studenti per 8 settimane prima di un esame agiva positivamente su disturbi addominali, marcatori fisiologici e biochimici associati allo stress e sui parametri psicologici. Lactobacillus casei Shirota ha effetti positivi sulle malattie metaboliche cardiovascolari: in uno studio su studenti sani ha mostrato effetti benefici su glicemia, resistenza insulinica.

I Bifidobatteri

Bifidobatteri sono normalmente presenti nel colon umano ed animale. Sono stati isolati per la prima volta da feci di neonati allattati al seno. I neonati, specialmente quelli allattati al seno, sono colonizzati in pochi giorni dalla nascita dai bifidobatteri. La popolazione di questi batteri risulta stabile fino ad età avanzata durante la quale si assiste ad un declino. La popolazione di bifidobatteri è influenzata da vari fattori come dieta, stress e antibiotici. I bifidobatteri sono gram-positivi e assumono varie forme come barre corte, curve,  a bastone e biforcate come la Y: il loro nome deriva dal fatto che spesso sono a forma di Y o bifide.

Producono acido acetico e acido lattico. Sono classificati come batteri ad acido lattico (LAB). Sono state isolate 30 specie, tra queste impiegate come probiotici vi sono: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium thermophilum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis.

Anche se più sensibili all’acidità gastrica, i Bifidobatteri sono indispensabili per distruggere i germi patogeni (12-13-14).

Bifidobacterium bifidum

Il Bifidobacterium bifidum, oltre ad essere indicato per riequilibrare la flora batterica intestinale, svolge effetti benefici sulla salute cardiovascolare e svolge attività ipocolesterolemizzante (39).
Il Bifidobacterium breve è stato in grado di eradicare il Campylobacter jejuni dalle feci dei bambini con enteriti, sebbene con meno rapidità di quelli trattati con eritromicina.

Gli Enterococchi sono cocchi gram-positivi anaerobi facoltativi. Assumono forma sferica od ovoidale. Si presentano appaiati o in una breve catena. Fanno parte della microflora intestinale dell’uomo e degli animali. L’Enterococcus faecium SF68 è un ceppo usato per il trattamento di disturbi diarroici  (12).

Streptococcus thermophilus è un anaerobio facoltativo. E’ classificato come batterio ad acido lattico (LAB).  Si trova nel latte e nei suoi derivati. Viene usato per fare lo yogurt e per la fabbricazione dei formaggi (12). Ha la capacità di produrre esopolisaccardidi (EPS), polisaccaridi secreti nell’ambiente circostante di cui ne aumenta la viscosità (41). Riequilibra la flora batterica intestinale (40) risultando utile in particlare nei disturbi intestinali da Rotavirus (12).

Saccharomyces boulardii e Saccharomyces cerevisiae sono lieviti appartenenti alla famiglia delle Saccharomytaceae. Il Saccharomyces cerevisiae, il lievito di birra, è una preziosa fonte naturale di vitamine del gruppo B, sali minerali e oligoelementi biodisponibili per l'uomo. Contiene inoltre aminoacidi e proteine. Viene quindi utilizzato come integratore alimentare di tali sostanze, oltre che per la fabbricazione di pane, birra e vino (18). Saccharomyces boulardii contrasta numerosi microrganismi patogeni, aiuta l'organismo in seguito a terapie antibiotiche e riduce la tossicità delle terapie stesse, contrasta la diffusione di Candida Albicans e Clostridium difficile. E’ un lievito non patogeno. E’ capace di prevenire la diarrea associata agli antibiotici e la diarrea in pazienti alimentati tramite intubazione. Secerne una proteasi che digerisce due endotossine, la tossina A e la tossina B, le quali sembrano i mediatori della diarrea e della colite indotta da Clostridium difficile: l’effetto protettivo sembra  dovuto alla digestione di queste due tossine (4-5-7-12).

Caratteristiche dei probiotici

Caratteristiche dei probiotici (batteri e/o lieviti) per l’utilizzo negli alimenti e nell’integrazione alimentare (12-13-14-32):

  • essere usati tradizionalmente per integrare la microflora intestinale dell’uomo;
  • essere considerati sicuri per l’impiego nell’uomo;
  • essere attivi a livello intestinale in quantità tale da moltiplicarsi in tale sede (la quantità minima giornaliera sufficiente per ottenere una temporanea colonizzazione dell’intestino da parte di un ceppo probiotico è di 1 miliardo di cellule vive di almeno uno dei ceppi presenti)
  • essere attivi e vitali a livello intestinale in quantità tale da giustificare gli eventuali benefici osservati in studi di efficaci (almeno 1 miliardo di cellule vive al giorno);
  • provenienza del ceppo dall’intestino umano;
  • riconoscimento tassonomico e iscrizione a ceppoteche riconosciute a livello internazionale;
  • resistenza a pH acidi, al succo gastrico e pancreatico;
  • adesione e colonizzazione della mucosa intestinale;
  • sintesi di batteriocine ad azione antimicrobica;
  • stimolazione della risposta del sistema immunitario intestinale mediante l’incremento del titolo IgA, dell’atttività macrofagica e del numero di cellule T e la sintesi di interferone;
  • effetti benefici clinicamente validati e documentati;
  • mantenimento delle proprietà descritte almeno fino al tempo definito di consumo preferibile indicato sugli astucci dei preparati.

Il Ministero della Salute specifica come Indicazione d’uso la seguente frase: Favorisce l’equilibrio della flora intestinale (32).

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

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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

17) AAVV, «Manuale Merck» 7° ed. italiana, Raffaello Cortina Editore, Milano, pag 125, 2020

18) E. Maugini, L. Maleci Bini, M. Mariotti Lippi, «Botanica farmaceutica», IX Edizione, Ed. Piccin , pag 234-235, 2014

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22)  Sung V et al., Lactobacillus reuteri to Treat Infant Colic: A Meta-analysis Lactobacillus reuteri to Treat Infant Colic: A Meta-analysis. Pediatrics. 2018;141(1):e20171811

23) Indrio F et al. Prophylactic use of a probiotic in the prevention of colic, regurgitation, and functional constipation: a randomized clinical trial. JAMA Pediatr 2014;168(3):228-33.

24) Gutierrez – Castrellon P et al., Diarrhea in Preschool Children and Lactobacillus reuteri: A Randomized Controlled Trial. Pediatrics 2014; 133(4):e904-9.

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