Home Alimentazione & Benessere Articolo di revisione: la fibra alimentare nell'era della scienza del microbioma

Articolo di revisione: la fibra alimentare nell’era della scienza del microbioma

Immagine: Public Domain.

C’era una volta un tempo in cui i gastroenterologi consideravano (o ignoravano) la fibra alimentare come la componente non digerita degli alimenti naturali che dava al colon un buon allenamento.

 Si è visto che la fibra aggiunge volume alle feci e promuove una funzione intestinale ordinata, con la quale si intendevano abitudini intestinali regolari ed era considerata in qualche modo vago, buona per la salute generale e per i disturbi intestinali “funzionali”, in particolare.  Purtroppo, pochi gastroenterologi hanno considerato i dettagli alla base della scienza delle fibre alimentari. 

Qual è la dose appropriata di fibre per una dieta sana? C’è una differenza tra fibra solubile e insolubile? Cos’è la fibra e cosa le accade nell’intestino umano? 

 Con la crescente conoscenza delle interazioni dieta-microbi‐ ospite, i medici devono ancora una volta considerare l’impatto sulla salute delle fibre alimentari e il modo migliore per consigliarne l’adeguamento al consumo alimentare.

DEFINIRE LA FIBRA ALIMENTARE

La fibra non è una singola sostanza, ma piuttosto un gruppo eterogeneo di materiali, ciascuno con diversi effetti biologici. È composta da carboidrati di origine vegetale che sfuggono alla tipica digestione guidata dall’amilasi umana in assenza della disponibilità di cellulasi necessaria per la sua degradazione. Invece, il consumo di fibra nell’uomo richiede la digestione da parte dei microbi, utilizzando la fermentazione anaerobica, i cui prodotti finali sono gli acidi grassi a catena corta (SCFA). Di conseguenza, sono emersi termini come i carboidrati accessibili del microbiota (MAC) per descrivere la fibra. Mentre il processo di fermentazione separa la maggior parte delle forme di fibra alimentare dai carboidrati digeribili, come lo zucchero e l’amido, la distinzione richiede una definizione più completa. Inoltre, i metodi di analisi delle fibre dell’Association of Official Analytical Chemists (AOAC) e quelli di Englyst determinano una variabilità nella misurazione del contenuto di fibre degli alimenti che influisce sia sull’assunzione raccomandata che sulle definizioni standardizzate.

Le definizioni di fibra alimentare sono state offerte dal Codex Alimentarius Alinorm, un programma di standard alimentari riconosciuto a livello internazionale (una commissione congiunta dell’Organizzazione per l’alimentazione e l’agricoltura degli Stati Uniti [FAO] e l’Organizzazione Mondiale della Sanità [OMS]), con apparente accettazione. Fibra alimentare può essere definita come polimeri con 10 o più unità monomeriche che sono né digeriti né assorbiti nell’intestino umano. La decisione se includere conteggi di unità monomeriche da 3 a 9 è lasciata alle autorità nazionali. In Europa, è accettato un conteggio minimo di 3 e include oligosaccaridi resistenti (non digeribili) (unità monomerica 3‐9), polisaccaridi non amidi (unità monomerica ≥10) e amido resistente (unità monomerica ≥10). La lignina e altri composti associati ai polisaccaridi nelle pareti delle cellule vegetali sono inclusi nella definizione fintanto che rimangono associati alla frazione oligosaccaridica o polisaccaridica.

La fibra alimentare può essere sottotipizzata da proprietà di solubilità, viscosità e fermentazione e, sebbene vi sia una significativa sovrapposizione, ciò è di utilità pratica per correlare alcune caratteristiche della fibra alimentare ai risultati di salute osservati.

EFFETTI BIOLOGICI DELLA FIBRA ALIMENTARE E DEI PRODOTTI FINALI DEL METABOLISMO DELLE FIBRE

L’azione della fibra dipende dalla solubilità, viscosità e fermentazione. La viscosità influenza la consistenza del chimo, la digestione, l’assorbimento e la sazietà. Questi effetti sono associati a una ridotta assunzione di cibo e offrono un valore terapeutico nella gestione dell’obesità e delle complicanze correlate, inclusa la sindrome metabolica. Le fibre viscose, come lo psillio, ritardano la degradazione e l’assorbimento dei nutrienti e possono ridurre l’assorbimento totale di glucosio e colesterolo fino al 12%. I nutrienti raggiungono quindi l’intestino tenue distale, dove la risposta della mucosa include il rilascio di peptide ‐ 1 simile al glucagone (GLP ‐ 1). Il risultato è una diminuzione dell’appetito, una diminuzione della secrezione di glucagone, una migliore sensibilità all’insulina e uno svuotamento gastrico ritardato (il fenomeno del “freno ileale”), migliorando così il controllo glicemico. Inoltre, la fibra svolge un ruolo nella biodisponibilità dei nutrienti poiché lega ioni come rame, calcio e zinco, che vengono rilasciati nell’intestino distale durante la fermentazione della fibra, dove questi ioni esercitano effetti come un’azione antimicrobica locale. 

La fermentazione delle fibre da parte del microbiota intestinale produce SCFA che forniscono energia all’ospite, ma esercitano anche un ruolo immunoregolatorio e di segnalazione intestinale-cerebrale. Gli SCFA primari ottenuti da fermentazione della fibra sono acetato (C2), propionato (C3) e butirrato (C4). L’ acetato è il più abbondante SCFA rilevabile nella circolazione periferica umana, poiché il propionato viene metabolizzato dal fegato e il butirrato è la principale fonte di energia utilizzata dai colonociti.

È noto che il butirrato e, in misura minore, il propionato agiscono come inibitori dell’istone deacetilasi (HDAC) che aumenta l’accessibilità del meccanismo trascrizionale per promuovere la trascrizione genica.

RE-INTRODUZIONE DELLA FIBRA NELLA DIETA OCCIDENTALE

L’Accademia di nutrizione e dietetica raccomanda che le fibre siano consumate in quantità adeguate come parte di una dieta equilibrata. Cosa significa questo in realtà? Le assunzioni di riferimento suggeriscono 14 gr di fibra alimentare per 1000 kcal consumate, che equivalgono a 25 gr per le donne e 38 gr per i maschi, a seconda dell’apporto energetico. Il National Academy of Sciences Institute of Medicine raccomanda analogamente 20-35 gr / die e il Comitato consultivo scientifico sulla nutrizione (SACN) consiglia 30 gr / die. Nonostante ciò, l’attuale consumo di fibre alimentari nelle società sviluppate dal punto di vista socioeconomico, come gli Stati Uniti d’America, è stimato in soli 12-18 gr / giorno. Le cifre in Europa variano, ma rimangono più alte in Italia e più basse in Svezia e nella popolazione generale del Regno Unito. In Africa, tra le popolazioni rurali sudafricane e ugandesi, la fibra viene consumata in quantità superiori a 50 gr / die, a cui si associa una ridotta prevalenza di disturbi infiammatori cronici. Il consumo contemporaneo di fibra alimentare rimane di gran lunga inferiore a quello mostrato dagli esseri umani ancestrali che avevano stimato assunzioni fino a 100 gr / d. La notevole riduzione del consumo di fibre è in parte attribuibile ai cambiamenti nelle pratiche agricole e nella produzione di alimenti a base di fibre. La dipendenza da cibi pronti ad alta densità energetica e ad alto carico glicemico è comune nella società occidentale, in gran parte sostituendo le fibre e quindi le assunzioni di fibre alimentari raccomandate sono ora raramente raggiunte. Il ripristino delle fibre dopo un periodo prolungato di carenza alimentare rappresenta una sfida significativa, non solo educativa, ma anche fisiologica.

La brusca aggiunta o modifica dell’assunzione di fibre porta a gonfiore, crampi addominali e aumento della flatulenza. Inoltre, ritardato svuotamento gastrico e la digestione, dalle fibre solubili e viscose, possono aggravare i sintomi della dispepsia. Questo è stato identificato in un piccolo studio in cui sono stati osservati rilassamenti transitori dello sfintere esofageo inferiore con l’integrazione di fibre. Questi sintomi indesiderati sono associati a molti disturbi gastrointestinali e funzionali. La pratica clinica favorisce la titolazione lenta delle fibre per ottenere l’assunzione giornaliera di fibre in conformità con le raccomandazioni delle linee guida. I consigli sulle fibre alimentari non dovrebbero essere semplici e richiedono attenzione ai dettagli per la titolazione della dose per evitare o ridurre la produzione di gas e i crampi, insieme all’educazione sui benefici attesi dalla fibra. Le linee guida sull’assunzione di fibre come obiettivi iniziali negli studi clinici possono consentire futuri aumenti delle dosi che possono persino avvicinarsi all’assunzione ancestrale negli individui.

 CHI HA BISOGNO DI FIBRE ALIMENTARI?

L’assunzione ottimale di fibre è una considerazione per tutti. La fibra non è più un nutriente raccomandato principalmente dal gastroenterologo, ma da tutti i medici quando si prendono in considerazione consigli dietetici per i pazienti. I criteri moderni per valutare gli effetti delle fibre alimentari includono parametri metabolici, composizione del microbioma e produzione di metaboliti. La crescente prevalenza della sindrome metabolica è rilevante per tutte le specialità mediche e la fibra è una strategia prontamente disponibile e poco costosa per influenzare favorevolmente il metabolismo del colesterolo e del glucosio, aumentando la sazietà e modificando la funzione del sistema immunitario. Una recente meta-analisi ha riportato un’associazione inversa tra l’assunzione di fibre alimentari e il rischio di sindrome metabolica. Nonostante l’identificazione di una serie di meccanismi responsabili di questa relazione, sono necessari ulteriori studi prospettici di coorte. Inoltre, la fibra è necessaria per mantenere la diversità microbica intestinale e, potenzialmente nella cura prenatale, per prevenire la perdita di taxa per le generazioni successive. Ridotta diversità microbica, come conseguenza dello stile di vita e della dieta occidentali, è stata collegata a comorbilità e infiammazione e suggerisce un ruolo potenziale delle fibre nella prevenzione delle malattie mantenendo la diversità microbica. L’uso di una dieta a base di fibre per ridurre il rischio infettivo di C difficile può essere uno di questi esempi. Poiché la risposta microbica dipende dalla composizione del microbiota basale individuale, gli aggiustamenti delle fibre alimentari basati sulle letture del microbioma consentiranno un approccio più scientifico per ottenere tutti i benefici della produzione di fibre e SCFA.

Le difficoltà nella definizione della fibra alimentare hanno portato a difficoltà nel definire il suo ruolo sulla salute. Il tipo di fibra, la titolazione della dose, la solubilità, la viscosità e le proprietà di fermentazione influenzano tutti i benefici di una fibra specifica nell’uomo. L’espansione della conoscenza delle interazioni fibra-microbo-ospite e la produzione di SCFA mediante fermentazione hanno riaffermato alcuni dei precedenti benefici per la salute attribuiti alla fibra. Nonostante ciò, l’assunzione di fibre rimane bassa nelle società occidentali. Data la gamma di benefici per la salute associati a specifiche fibre alimentari funzionali, esiste un’opportunità per l’industria alimentare in materia di riformulazione e fortificazione degli alimenti. La reintroduzione della fibra dovrebbe essere un processo continuo graduale, mai un cambiamento rapido, a causa della produzione di gas e dei crampi scomodi e indesiderabili.

Fonte: Alimentary Pharmacology and Therapeutics


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