PROGETTO - Intesa Unifarm

PROGETTO
PROBIOTICI E PREBIOTICI
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SOMMARIO
Probiotici
2
• L’ecosistema intestinale
2
• La microflora intestinale
4
• Cosa sono i Probiotici
6
• Potenziali rischi di infezioni da Probiotici
9
• Principali effetti positivi dei Probiotici
9
• Principali utilizzi clinici dei Probiotici
12
Prebiotici
14
• Fruttooligosaccaridi (FOS o fruttani)
14
• Inulina
16
• Alcol zuccheri
16
Simbiotici
17
Criteri di scelta e parametri per la creazione delle Indicazioni Intesa
18
Bibliografia
21
Aggiornamento
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2
3
Probiotici
L’ecosistema intestinale
Il tratto gastrointestinale umano non solo va considerato un organo di grandi dimensioni
(la sua superficie interna è simile a quella di un campo da tennis), ma anche un
importante ecosistema.
L’ecosistema intestinale presenta tre componenti maggiori, in continuo contatto ed
interazione: le cellule dell’ospite, i batteri ed i nutrienti.
Il passaggio dei nutrienti nel tratto gastrointestinale richiede 55-72 ore, di cui la maggior
parte (in media 56 ore) sono richieste per il transito colico.
La superficie interna del tratto intestinale è rivestita da una mucosa formata da cellule
epiteliali; l’epitelio intestinale è a sua volta rivestito da un gel mucoso, di cui si possono
riconoscere due strati, uno esterno ed uno interno.
Lo strato interno, formato da un gel idrosolubile, è a diretto contatto con le cellule
dell’epitelio intestinale; lo strato esterno, più viscoso, è sovrapposto all’interno ed è
contaminato da batteri ed altre sostanze. Lo spessore di questo gel mucoso è variabile
nelle diverse parti dell’intestino.
Il muco è formato in continuazione dalle cellule globose per proteggere l’epitelio, ed è
costituito da polimeri di mucina, lunghe catene peptidiche glicosilate.
Nell’uomo la glicosilazione avviene con 21 tipi diversi di Oligosaccaridi, che
interagiscono poi tra di loro determinando la formazione di un gel. Questi Carboidrati non
solo rappresentano dei nutrienti per la microflora, ma sono anche il sito di legame per
biomolecole quali tossine microbiche. Pertanto la presenza o assenza di questi
“recettori” è importante per determinare la resistenza dell’ospite alle infezioni.
La struttura dei Carboidrati presenti sulla superficie della mucosa è detto “repertorio di
Carboidrati” dell’ospite. Esso è controllato geneticamente, e rappresenta uno dei modi
attraverso cui l’ospite può controllare la propria microflora intestinale: infatti, il tipo di
Carboidrati del repertorio gioca un ruolo fondamentale nell’adesione dei batteri, perché le
adesine batteriche si legano a specifici Carboidrati.
Inoltre, a seconda del tipo di Oligosaccaridi presenti, il muco ha diversa attività
antigenica.
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Una caratteristica peculiare dell’epitelio dell’intestino è la sua rapida esfoliazione: nel giro
di 2-3 giorni da quando la cellula epiteliale viene generata nelle cripte dei villi, essa migra
verso l’apice e va incontro all’esfoliazione.
Durante questa esfoliazione, alcune cellule possono differenziarsi in cellule globose, che
producono la mucina della barriera di muco, o in M cellule.
Un altro tipo di cellule, invece, si distingue per la sua migrazione controcorrente (ossia
verso il fondo della cripta): sono le cellule del Paneth, che producono Lisozima,
Defensina e Fosfolipasi A2, e rappresentano un’ulteriore difesa dell’ospite verso
microrganismi invasivi.
Il sistema immunitario è rappresentato nell’intestino dalle placche del Peyer, che
comprendono aree di Linfociti B e T, coperti da cellule M. Quest’ultime non solo sono
cellule immunitarie, ma agiscono anche come area recettoriale per microrganismi, quali
poliovirus, ed altri agenti infettivi. Le cellule M comunicano con il tessuto linfoide e
contribuiscono al controllo del sistema immunitario.
La microflora intestinale è una enorme fonte di antigeni; nell’intestino la concentrazione
di cellule che producono immunoglobuline è 1010 ed il 70-80% delle IgG, generate
dall’organismo umano, è prodotto a questo livello. Il sistema immunitario intestinale è
continuamente stimolato dalla microflora, ma in circostanze normali tutto è tenuto sotto
controllo, ossia si ha una “infiammazione fisiologica”.
Alcuni microorganismi non sono immunogeni nel senso stretto del termine, e si può
considerare che determinino una sorta di “immunotolleranza”. Alcuni Linfociti B, che
producono IgA in grado di rimuovere gli antigeni batterici in maniera non infiammatoria,
vengono attivati selettivamente. E’ dimostrato che i microrganismi ricoperti da queste IgA
sono comunque in grado di colonizzare l’intestino.
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La microflora intestinale
La microflora intestinale è un’enorme biomassa formata da batteri di circa 400 specie
diverse, con una concentrazione che va da 103 ufc/g di contenuto intestinale (ufc: unità
formanti colonie) nel tenue prossimale fino a 1010-1013 ufc/g di contenuto intestinale dopo
la valvola ileocecale. Questa enorme popolazione ha un’intensa attività metabolica.
Durante lo svezzamento avviene il grande cambiamento a livello della microflora
intestinale, che incomincia a configurarsi come quella dell’adulto, ossia con una
prevalenza di batteriodi ed altri batteri Gram negativi (a parte nel tenue prossimale, dove
la prevalenza è dei Gram positivi).
Nell’adulto, la microflora è caratterizzata da una prevalenza di batteri asporigeni,
anaerobi obbligati, tra cui i principali Gram negativi sono batteriodi e fusobatteri, mentre
tra i Gram positivi predominano i bifidobatteri.
Come tutti gli esseri viventi, anche i batteri della microflora hanno bisogno di nutrirsi; per
farlo, usano i nutrienti che arrivano loro indigeriti, quali Carboidrati, Proteine, Lipidi, che
utilizzano grazie a processi di fermentazione. Sebbene solitamente si parli di
fermentazione dei Carboidrati, in realtà tutti i nutrienti possono essere fermentati.
La fermentazione dei Carboidrati da parte dei batteri anaerobi produce Acidi Grassi a
catena corta (SCFA) che, trasportati attraverso le cellule epiteliali del colon, sono
responsabili di molti effetti fisiologici, quali il controllo del metabolismo epatico di Lipidi e
Carboidrati, e la capacità di fornire energia per fegato, rene, cuore e cervello.
Il metabolismo batterico ha anche altri aspetti positivi per l’ospite, quali l’idrolisi delle
Proteine a peptidi ed aminoacidi, l’idrolisi dei Lipidi e la produzione di Vitamine.
Il metabolismo della microflora ha anche effetti negativi quali l’inattivazione di alcuni
farmaci e la produzione di metaboliti tossici o cancerogeni. Per questo i batteri della
microflora vengono divisi in utili, dannosi ed indifferenti.
La microflora intestinale “utile” influenza l’ospite sotto diversi aspetti:
-
anatomia e fisiologia del tratto digestivo: gli animali “germ-free” hanno un cieco
disteso ed una mucosa sottile;
-
velocità del transito: più lento negli animali “germ-free”;
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-
biochimica dell’intestino: per azione della microflora avvengono reazioni
metaboliche quali la produzione di Acidi Grassi a corta catena, la conversione
della bilirubina ad urobilinogeno, la trasformazione dei sali biliari e la conversione
del colesterolo a coprostanolo;
-
modulazione dell’attività immunitaria.
Inoltre la normale microflora impedisce ai batteri patogeni di colonizzare l’intestino
(resistenza alla colonizzazione o effetto barriera).
Ciò è dovuto a meccanismi indiretti (aumento della velocità di transito e modulazione del
sistema immunitario dovuti alla normale microflora) e ad effetti diretti. Questi ultimi, che
rendono difficile ad altri microrganismi l’impiantarsi a livello dell’intestino, dipendono da:
-
competizione (per i nutrienti, per lo spazio);
-
amensalismo, dovuto alla produzione da parte di una specie microbica di
sostanze che sono tossiche per un’altra specie microbica. Ad esempio, gli acidi
grassi a corta catena prodotti dai batteri anaerobi obbligati inibiscono la crescita
degli aerobi facoltativi e di batteri patogeni quali la Salmonella;
-
effetto predatorio: una specie microbica consuma un’altra specie di dimensioni più
piccole;
-
parassitismo: un tipo di batteri uccide un altro tipo di dimensioni maggiori (es.:
batteriofagi infettanti altri batteri).
I meccanismi che regolano la funzione barriera della microflora non sono completamente
conosciuti, soprattutto per ciò che riguarda l’influenza su di essa dell’alimentazione e
dell’uso dei probiotici.
E’ stato rilevato che una dieta ricca in Carboidrati non glicemici (quelli che in passato
erano chiamati “fibre alimentari”) facilita la presenza di Bifidobatteri e di Lattobacilli,
mentre un’alimentazione ricca di grassi e carne aumenta la presenza dei cosiddetti
batteri putrefattori, che possono portare alla formazione di sostanze cancerogene.
Tuttavia cambiamenti anche drastici della dieta non modificano fortemente la microflora
intestinale, in quanto i batteri hanno la possibilità di utilizzare diversi nutrienti come
substrato, e quindi si adattano piuttosto bene e rapidamente alle modificazioni dietetiche
dell’ospite.
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A tutt’oggi, molto pochi sono gli studi sull’influenza di altri fattori ambientali, quali la
temperatura, il clima, l’attività fisica, l’età e lo stress, sulla microflora intestinale. La
maggiore causa di alterazione della microflora batterica è la terapia antibiotica, che
determina diarrea o colite nel 5-30% dei casi.
La raccomandazione di mantenere una corretta microflora intestinale si basa
principalmente sul fatto che, a fronte di una diminuzione dei batteri utili presenti, diviene
molto più facile per le specie patogene il colonizzare l’intestino, e quindi favorire
l’insorgenza di un’infezione non solo a livello intestinale ma anche extraintestinale
(fegato e vie biliari, vie genito-urinarie, ecc).
Cosa sono i Probiotici
I Probiotici possono essere definiti come “ingrediente alimentare composto da batteri vivi
che, se consumato in sufficiente quantità, esercita effetti positivi sulla salute dell’ospite al
di là del semplice effetto nutrizionale”.
Il Ministero della Salute ha indicato come batteri Probiotici quelli riportati in tabella 1, ma
nuovi ceppi batterici vengono continuamente scoperti, e possono essere riconosciuti
come Probiotici a fronte di una precisa documentazione.
Molti dei Probiotici in commercio contengono Lattobacilli, detti anche “fermenti lattici” in
quanto producono Acido Lattico dalla fermentazione di substrati zuccherini. La loro
presenza nella normale microflora è di solito bassa, di alcuni ordini di grandezza inferiore
a quello dei Bifidobatteri, che peraltro sono soltanto una piccola percentuale della
normale microflora.
Pertanto il maggiore dubbio che rimane, a riguardo dei Lattobacilli come Probiotici, è se
una popolazione così piccola sia in grado di avere un’influenza sull’intestino.
I Bifidobatteri, che producono Acido Acetico ed Acido Lattico, sono meno presenti nei
preparati Probiotici, in quanto sono meno conservabili, ma hanno il vantaggio di superare
meglio la barriera gastrica.
Questo riporta al concetto che, per essere efficaci, i batteri Probiotici devono riuscire a
superare la resistenza alla colonizzazione dell’intestino: per fare questo, devono
raggiungere l’intestino in un numero sufficientemente elevato, e crescere con una
rapidità sufficiente a competere con la flora batterica già residente.
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LATTOBACILLI
Aggregato Lactobacillus acidophilus
(L. gasseri, crispatus, amylovorus,
gallinarum, johnsonii)
Aggregato Lactobacillus casei
(di L. paracasei, rhamnosus)
Lactobacillus reuteri
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Streptococcus thermophilus
BIFIDOBATTERI
Bifidobacterium longum
Bifidibacterium bifidum
Bifidobacterium breve
Bifidobacterium infantis
Bifidobaterium animalis
Bifidobacterium lactis
ALTRI
Saccharomyces boulardi
Propionibacterium spp
Enterococcus faecium
Tabella 1: principali batteri riconosciuti come Probiotici dal Ministero della Salute
Il Ministero della Salute definisce le caratteristiche essenziali che devono possedere i
microrganismi Probiotici:
•
devono essere di provenienza intestinale, e più precisamente i microrganismi
Probiotici devono essere normali componenti della microflora dell’intestino umano
in condizioni di salute;
•
devono essere assolutamente sicuri per l’impiego nell’uomo senza causare
effetti collaterali specialmente in pazienti debilitati o immunocompromessi;
•
devono essere attivi e vitali alle condizioni ambientali che sono presenti a livello
intestinale;
7
•
devono essere resistenti ad un basso pH, al succo gastrico, alla bile ed al succo
pancreatico;
•
devono essere in grado di persistere, almeno temporaneamente, nell’intestino
umano.
Inoltre, sempre secondo il Ministero, i microrganismi Probiotici possono avere attività nel:
•
sintetizzare sostanze ad azione antimicrobica. La possibilità di sintetizzare
sostanze ad attività antibatterica come batteriocine, sostanze con azione simile
alle batteriocine, Acido Lattico e Perossido di Idrogeno, conferisce ad alcuni
microrganismi una vera e propria attività antimicrobica diretta;
•
stimolare la risposta del sistema immunitario intestinale (GALT: Gut
Associated Lymphoid Tissue) per proteggere, in maniera indiretta, l’ospite
dall’insediamento e/o dal raggiungimento di livelli numerici pericolosi da parte dei
germi patogeni presenti nell’intestino. E’ stato dimostrato che alcuni batteri sono in
grado di aumentare il titolo di IgA, l’attività macrofagica e il numero di cellule killer,
cellule T, Interferone ed Interleuchine;
•
migliorare e stabilizzare la funzione di barriera intestinale (es. costituzione di
un biofilm protettivo, diminuzione della permeabilità intestinale, ecc.).
Occorre sottolineare, parlando di sicurezza per l’uomo, che in presenza di condizioni
opportune, teoricamente, anche un Probiotico può causare infezioni. Tuttavia per il
momento nessuna infezione clinica è stata sicuramente ricondotta all’utilizzo di
Probiotici, e quindi si può dire che il rischio è estremamente basso, considerando anche
che tutti i Probiotici sono sensibili agli antibiotici.
In particolare, i Lattobacilli sono comuni commensali dell’uomo, praticamente presenti in
tutte le parti non sterili del corpo umano. In modo particolare colonizzano intensamente
la bocca, il tratto gastro-intestinale e l’area vaginale. Sono considerati microrganismi
saprofitici privi di ogni patogenicità dimostrata dal loro largo impiego nella preparazione,
da tempi immemorabili, di alimenti fermentati come ad esempio yoghurt, formaggi,
salami, crema, burro e vino con la fermentazione malolattica; sono pertanto considerati
come GRAS, ossia Generally Regarded As Safe.
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I potenziali rischi di infezione da Probiotici sono riportati nella seguente tabella.
ORGANISMO
POTENZIALE INFEZIONE
Lactobacillus
Principalmente non patogeno, qualche infezione oppor-tunistica
(solitamente in pazienti immunocompromessi)
Lactococcus
Principalmente non patogeno
Leuconostoc
Principalmente non patogeno, alcuni isolati casi di infezione
Streptococcus
Principalmente non patogeni gli streptococchi orali (Streptococcus
thermophilus incluso); alcuni possono causare infezioni
opportunistiche
Enterococcus
Alcuni ceppi sono patogeni opportunistici con attività emolitica e
resistenza agli antibiotici
Bifidobacterium Principalmente non patogeno, alcuni casi isolati di infezione umana
Saccharomices
Principalmente non patogeno, alcuni casi isolati di infezione umana
Tabella 2: potenziali rischi di infezione da Probiotici
Le principali azioni positive dei Probiotici sono riportate nella sottostante tabella.
Sintesi di Vitamine
Vitamine K, B2, B12, Acido Pantotenico, Acido Folico e
Biotina.
Non
è
però
ancora
stata
determinata
l’entità
dell’assorbimento di queste Vitamine, per cui rimane
necessario un apporto nutrizionale.
Sintesi di Acidi Grassi a catena
Acido Acetico, Propionico e Butirrico.
corta (SCFA)
Quest’ultimo, in particolare, non solo è utilizzato dagli
enterociti a scopo energetico, ma sembra ridurre il
rischio di trasformazioni in senso neoplastico.
Aumento della digeribilità del
Meccanismo non chiarito, forse stimolazione della
Lattosio nei soggetti intolleranti
lattasi residua da parte dei batteri.
Aumento della digeribilità dei
Idrolisi dei Trigliceridi alimentari in Acidi Grassi e
Lipidi
Glicerolo.
Aumento della digeribilità delle
Proteolisi delle Proteine alimentari.
Proteine
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Riduzione del riassorbimento
Gli Acidi biliari primari vengono ridotti a secondari, con
degli Acidi biliari
conseguente minore assorbimento e riciclo tramite il
circolo enteroepatico. La riduzione del pool degli Acidi
biliari disponibili ne determina una maggiore sintesi
epatica a partire dal colesterolo, con sua conseguente
eliminazione.
Eliminazione di sostanze
Diversi meccanismi.
potenzialmente tossiche
Riduzione della possibilità di
Per competizione, amensalismo, effetto predatorio,
colonizzazione dell’intestino da
parassitismo (vedi pag. 4).
parte di germi patogeni
Una
terapia
con
Probiotici
pare
aumentare
la
resistenza alla colonizzazione da parte di patogeni
quali Helicobacter pilori, Salmonella sp., Clostridium
difficile e l’infezione da Rotavirus.
Effetto protettivo sulla mucosa
Sia legandosi a particolari Glicoproteine della mucina,
intestinale
e quindi impedendo il legame alle stesse dei batteri
patogeni, sia ispessendo la barriera costituita dalla
mucosa.
Stimolazione del sistema
Sia stimolando l’immunità di tipo umorale (aumento di
immunitario dell’intestino
produzione
di
IgA),
sia
quella
cellulo-mediata
(stimolazione dell’attività fagocitaria dei macrofagi,
proliferazione dei linfociti T).
Tabella 3. Principali effetti positivi dei Probiotici
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Un'altra importante azione dei Probiotici è collegata al ruolo della microflora nelle allergie
alimentari.
La funzione immunitaria dell’intestino si incentra su due risposte specifiche:
1. risposta di protezione/soppressione, che previene la risposta immunitaria alle
proteine alimentari ed evita le ipersensibilità;
2. induzione di specifiche risposte immunitarie attraverso la produzione di IgA,
che sono secrete nel lume ed hanno un ruolo fondamentale nell’impedire la
colonizzazione da parte dei patogeni.
La sintesi di anticorpi richiede la cooperazione di tre diversi tipi di cellule: le cellule B ed i
macrofagi, che catturano l’antigene, lo digeriscono e lo presentano ai linfociti T helper
(Th). I linfociti Th inviano segnali, tramite citochine, ai linfociti B: il tipo di segnale inviato
determinerà il tipo di anticorpo prodotto dai linfociti B: IgG, IgA o IgE.
Ci sono diversi tipi di linfociti Th, che producono diversi tipi di citochine.
I Th1 producono Interferone α, e sono poco coinvolti nella produzione di anticorpi,
mentre i Th2 inducono la produzione da parte dei linfociti B di IgG1.
Gli interventi di Th1 e Th2 si escludono a vicenda. Specifici segnali determinano il
differenziamento dei linfociti T in Th1 o Th2, secondo un equilibrio ben preciso: quando
questo equilibrio Th1/Th2 viene a mancare si può avere una malattia allergica.
I Probiotici favoriscono una differenziazione dei linfociti in Th1, attenuando le risposte
atopiche.
Altre motivazioni degli effetti positivi dei Probiotici verso le allergie alimentari possono
essere:
•
la degradazione di molecole alimentari potenzialmente antigeniche,
•
l’aumentata produzione di IgA verso antigeni dannosi,
•
la normalizzazione della permeabilità della mucosa intestinale agli antigeni alimentari.
Dalle molteplici funzioni ascrivibili ai Probiotici si può facilmente intuire come sia vasta la
loro possibilità di utilizzo clinico: le principali patologie in cui è razionale una terapia con
Probiotici sono riassunte in tabella 4.
L’efficacia dell’utilizzo dei Probiotici varia a seconda della patologia considerata, e per
alcune condizioni patologiche il trattamento con Probiotici va considerato un coadiuvante
ad altre terapie.
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La valutazione dell’efficacia del trattamento con Probiotici nelle diverse patologie esula
dagli scopi di questa monografia, comunque quelle citate in tabella 4 sono tutte patologie
in cui studi clinici hanno evidenziato miglioramenti grazie all’uso dei Probiotici.
Alterazioni della funzione intestinale
Stitichezza
Alvo alterno
Meteorismo
Sindrome del colon irritabile
Patologie infettive
Diarrea da Rotavirus
Diarrea del viaggiatore
Diarrea da antibiotici
Altre forme di diarrea infettiva
Infezione da Helicobacter pilori
Patologie infiammatorie
Morbo di Crohn
Colite ulcerosa
Pouchite
Colite da raggi
Diverticolite
Altre patologie
Allergie alimentari
Intolleranza al Lattosio
Ipercolesterolemia
Tabella 4. Principali utilizzi clinici dei Probiotici
A fronte dell’efficacia dell’intervento con Probiotici rimane la loro caratteristica
fondamentale di essere “prodotti vivi”, cioè di presentare, per tutto il periodo dalla
produzione al consumo, un elevato numero di microrganismi vivi. Durante la
conservazione tutti i microrganismi Probiotici subiscono una diminuzione nel numero di
cellule vive e questo in dipendenza di diversi fattori quali, in particolare:
- le caratteristiche generali di specie e di ceppo;
- la temperatura di conservazione;
- il valore di pH;
- il contenuto in ossigeno;
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- la velocità di autolisi cellulare;
- la durata della conservazione.
I Bifidobatteri hanno elevata sensibilità a questi fattori, pur con differenze da specie a
specie e da ceppo a ceppo, mentre ad elevata tolleranza è la specie Enterococcus
faecium ed in second’ordine, ad esempio, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum e
Streptococcus thermophilus.
E’ impossibile fornire una indicazione esatta di quanti batteri sono necessari per ottenere
la colonizzazione dell’intestino, perché sono molti i fattori che influenzano la
colonizzazione: la specie di microrganismo impiegato, le sue caratteristiche probiotiche,
lo stato di vitalità del ceppo al momento del suo utilizzo, il tipo di probiotica o prebiotica
alimentare seguita, il regime alimentare del consumatore.
Da un punto di vista generale si può ritenere, per ceppi di riconosciuta capacità
colonizzante, che la quantità sufficiente per ottenere una temporanea colonizzazione sia
non meno di 109 cellule vive per giorno per persona adulta.
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Prebiotici
Sono ingredienti alimentari che non vengono digeriti e assorbiti nella parte alta
dell’intestino, perciò sono disponibili nell’intestino crasso per la fermentazione ad opera
di alcuni batteri.
Sono in grado di apportare benefici a chi li utilizza in quanto stimolano in modo selettivo
la crescita o l’attività intestinale di alcuni batteri utili.
Gli
Oligosaccaridi
maggiormente
conosciuti
come
Prebiotici
sono
i
Frutto-
oligosaccaridi (FOS), l’Inulina e alcuni Alcol-zuccheri.
Il meccanismo dell’azione selettiva dei Prebiotici risiede nel fatto che solo alcune specie
batteriche possiedono gli enzimi specifici per utilizzare i Prebiotici stessi, che
rappresentano quindi una fonte di nutrimento selettiva.
Un altro possibile effetto è dovuto al fatto che batteri e virus si legano alla mucosa
intestinale tramite le adesine, con cui si uniscono alle Glicoproteine della mucina.
I Prebiotici potrebbero rappresentare l’analogo del recettore mucoso, e quindi
confondere batteri dannosi e virus, che si legherebbero al Prebiotico invece che alla
proteina recettoriale.
Fruttooligosaccaridi (FOS o fruttani)
Carboidrati a catena corta che non vengono digeriti né dagli acidi gastrici né dagli enzimi
pancreatici, sono oligosaccaridi con il Fruttosio come maggior monomero presente; sono
composti da miscele di zuccheri del tipo GF2, GF3, e GF4 (dove G = molecola di
Glucosio e F = molecola di Fruttosio) con un grado di polimerizzazione 3-5.
Commercialmente sono disponibili due differenti gruppi di miscele FOS, una basata sulla
degradazione dell’Inulina e l’altra mediante sintesi enzimatica dal Saccarosio grazie
all'azione del fungo Aspergillus niger.
L’inulina può essere degradata enzimaticamente o chimicamente in una miscela di
Oligosaccaridi; questo processo può avvenire anche in natura in quanto questi
Oligosaccaridi possono essere trovati in un vasto numero di piante, oltre 36.000, ma
specialmente nel Topinambur e nella Cicoria.
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I componenti principali di questo gruppo sono: Kestosio (GF2), Nistosio (GF3),
Fructosilnistosio (GF4), Bifurcosio (GF3), Inulibosio (F2), Inulotriosio (F3) e Inulotetraosio
(F4).
Il secondo gruppo di FOS viene preparato mediante una reazione di transfructosilazione
tramite l’enzima ß-Fructosidasi dell’Aspergillus niger sul Saccarosio. La miscela
risultante ha una formula generale GFn con n variabile da 1 a 5.
A differenza dei derivati dall’Inulina, non vi è solamente il legame caratteristico ß(1→2)
glicosidico ma ve ne sono anche altri, anche se in piccola quantità.
Questi FOS, sebbene mantengano un certo grado di potere dolcificante, risultano avere
un processo produttivo troppo costoso per essere utilizzati come dolcificanti generici.
La proprietà dei FOS come Prebiotici è la stimolazione alla crescita dei Bifidobatteri.
I microrganismi dannosi, quali batteri patogeni e putrefattivi, non riescono a rompere i
legami chimici dei FOS. Come risultato finale si ha quindi uno sviluppo degli organismi
benefici con contemporanea lieve riduzione del pH del colon, cosa che lo rende
inabitabile per batteri potenzialmente dannosi come l’Escherichia coli, Clostridium, ecc.
In questo modo la flora batterica positiva, preso il sopravvento, ha modo di esercitare i
propri effetti benefici.
I FOS hanno un basso potere dolcificante, circa un terzo rispetto a quello del Saccarosio
(zucchero); sono a basso contenuto calorico, in quanto sono scarsamente idrolizzati
dagli enzimi digestivi e sono acariogeni. Hanno inoltre una solubilità maggiore di quella
del Saccarosio, non sono degradati durante la maggior parte dei processi di
riscaldamento, ma possono venire idrolizzati a Fruttosio in condizioni particolari di
bassissima acidità, temperature elevate e per tempi prolungati. Questo limita l’uso dei
FOS in prodotti molto acidi e con lunghi tempi di shelf-life, come ad esempio i soft drinks.
In Giappone è stato fissato come 0,8 g per Kg di peso corporeo/giorno la quantità
accettabile di FOS.
In termini legislativi, i FOS sono considerati ingredienti alimentari, non additivi alimentari,
e definibili come fibre dietetiche.
Possono essere etichettati come “con effetto bifidogenico”.
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Inulina
E’ un polisaccaride idrosolubile presente in centinaia di vegetali; viene estratta con
metodi naturali principalmente dalla radice di Cicoria, che ne è considerata la migliore
fonte. Chimicamente è un polimero di molecole di D-Fruttosio legate assieme mediante
un legame ß(2→1) glicosidico, con un D-Glucosio terminale legato mediante un legame
α(1→2) glicosidico. Il grado di polimerizzazione dell’Inulina varia da 10 a 60.
FOS ed Inulina possono essere considerati alimenti Prebiotici e rappresentano una fonte
preferenziale di Carbonio per batteri utili, quali i Bifidobatteri e Lattobacilli, ma non per
batteri putrefattivi come Colibacilli e Clostridi .
L’Inulina attraversa l’intestino tenue senza essere degradata; non influenza
l’assorbimento di Azoto, Grassi, Amidi, Calcio, Magnesio e Zinco.
Le principali azioni positive ascritte all’Inulina sono:
1. Aumento dei Bidifobatteri e diminuzione di Cocchi Gram positivi.
2. Azione ipocolesterolemizzante. Alcuni studi (Andersson HB et al., 1999) negano
tale azione, altri (Brighenti F et al., 1999) la sostengono, ma con dosaggi maggiori
di 15 g al giorno e con effetti gastrointestinali collaterali.
3. Riduzione dei Trigliceridi – Confermata da Jackson KG et al. (1999), ma solo su
soggetti con regimi alimentari non corretti.
4. Effetto lassativo – Migliore di quello del Lattosio e con minori dolori addominali
(Kleessen B et al., 1997).
Meteorismo, dolori addominali, diarrea possono insorgere per dosi elevate di Inulina e
FOS. Questi effetti sono rari se si rimane sotto una dose di 10 g/die.
Alcol zuccheri
Gli Alcol zuccheri sono da tempo utilizzati come edulcoranti ipocalorici, in quanto
uniscono al sapore dolce la caratteristica di essere scarsamente digeriti e assorbiti,
risultando quindi a potere calorico minore rispetto al Saccarosio. Essendo sostanze
osmotiche, sono state anche usate a scopo lassativo.
Oggi ad alcuni di essi, principalmente Lattulosio (Galattosio + Fruttosio) e Lattitolo
(Galattosio + Sorbitolo), sono riconosciute attività Prebiotiche.
Nel loro utilizzo occorre ricordare l’azione lassativa.
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Simbiotici
Sono preparazioni che uniscono probiotici e prebiotici, nel tentativo di una sinergia di
azione.
Considerando questo tipo di integratori, il principale problema rimane quello di stabilire
se la presenza del prebiotico stesso, nella quantità corrispondente a quella della dose
giornaliera consigliata, abbia realmente un effetto positivo sullo sviluppo della flora
batterica intestinale, dal momento che tale quantità è solitamente piuttosto bassa.
Molti studi confermano gli effetti positivi dei prebiotici, ma tali effetti, sebbene dipendenti
sia dal tipo di molecola considerata sia dall’effetto valutato, sono osservabili solo a
quantità elevate, comunque superiori ai 5 g/die.
Anche nel recente progetto SYNCAN, serie di studi volti a valutare l’efficacia della
combinazione
di
probiotici
e
prebiotici,
questi
ultimi
venivano
somministrati
separatamente rispetto ai microorganismi ed in dosi elevate (10 g/die) (Van Loo J et al,
2005).
E’ pertanto difficile ipotizzare un reale significato della somministrazione di prodotti
prebiotici o simbiotici che contengano meno di 5 g di prebiotici, indipendentemente dal
tipo di molecole utilizzate.
17
CRITERI DI SCELTA E PARAMETRI
PER LA CREAZIONE DELLE INDICAZIONI INTESA
Prodotti probiotici
ƒ
Numero di cellule vive: Il numero di cellule vive necessario per ottenere effetti
positivi varia considerevolmente in base alle diverse patologie.
Secondo il Ministero della Salute, per ottenere una temporanea colonizzazione
dell’intestino sono necessarie non meno di 109 (1 miliardo) di cellule vive per
persona adulta. Poiché il numero di cellule vive nel prodotto tende a diminuire nel
tempo, è evidente che almeno 1 miliardo di cellule vive dovrebbe essere
presente nel prodotto alla data di scadenza. In realtà i prodotti non indicano il
numero di cellule vive (o unità formanti colonie – ufc) alla scadenza.
Nelle Indicazioni Intesa è specificato se il numero di ufc presenti per ogni ceppo
batterico è in scarsa (< 1mld ufc), buona (1-3 mld ufc) o elevata (> 3 mld ufc)
quantità.
ƒ
Presenza di diversi ceppi batterici: date le possibili attività metaboliche differenti
delle diverse specie batteriche, la presenza di diversi ceppi è da considerarsi
positivamente, purché il numero di ufc per ogni ceppo sia sufficiente.
Nelle Indicazioni Intesa sono evidenziati i diversi ceppi presenti; le indicazioni riferite
alla quantità di ufc (scarsa, buona, elevata) si riferiscono ai valori dei singoli ceppi,
e non alla somma totale delle ufc.
ƒ
Info da confezione: è stata controllata e valutata la presenza delle seguenti
informazioni:
1. Necessità di conservazione del prodotto in luogo fresco e asciutto, preferibilmente
in frigorifero.
2. Indicazione di consumare il prodotto preferibilmente a stomaco vuoto.
3. Nel caso di diluizione in liquidi, indicazione di non solubilizzare in bevande molto
calde o acide, e di consumare il prodotto subito dopo la preparazione.
4. Indicazione di non consumare il prodotto durante terapia antibiotica.
18
N.B.: Non è stato invece preso in considerazione al fine della valutazione del prodotto il
contenuto in altri nutrienti (Vitamine, Minerali) o la presenza di Edulcoranti, che sono stati
però comunque segnalati nelle Indicazioni Intesa.
Prodotti simbiotici
Sono state considerate le caratteristiche indicate per i prodotti Probiotici.
Nelle Indicazioni Intesa è stata inoltre specificata la presenza quali-quantitativa di
Prebiotici.
Per ogni sostanza Prebiotica, presente in quantità dichiarata, ne è stato indicato il
contenuto come in “buona quantità” se maggiore di 3g, in “media quantità” se
compreso tra 1-3g e “in scarsa quantità” se inferiore ai 3g.
19
Questo lavoro è stato realizzato con la consulenza di:
Dott.ssa Alessandra Bordoni - Specialista in Scienze dell’Alimentazione e Dietetica –
Centro Ricerche sulla Nutrizione – Dipartimento di Biochimica, Università di Bologna.
Coordinamento scientifico a cura di Unifarm SpA.
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Finito di stampare
Aprile 2006
23
AGGIORNAMENTO - MARZO 2010
Probiotici
Il processo di colonizzazione dell’intestino alla nascita è influenzato da numerosi fattori
quali l’età gestazionale, il tipo di parto, la dieta del neonato, e fattori genetici (Gronlund et
al 1999; Schwiertz et al 2003).
La microflora materna è la fonte predominante per la prima colonizzazione, e pertanto i
primi batteri che colonizzano l’intestino del neonato sono l’Escherichia e vari tipi di
Enterococcus (Favier et al 2003). A questi seguono gli anaerobi obbligati.
Nei bambini allattati al seno predominano le specie di Bifidobacterium, mentre in quelli
allattati con formule predominano i Bacteroides e i Bifidobacterium sono scarsi (Harmsen
et al 2000).
Nei primi due anni di vita il microbiota evolve verso l’assetto adulto. Questo processo è
influenzato da fattori esterni quali la dieta ed eventuali infezioni.
Nell’adulto il microbiota comprende centinaia di specie (Zoetendal et al 2006) che
formano una biomassa complessa ed interattiva (microbioma) di almeno 1014 batteri. Il
microbioma contiene un numero di geni più di 100 volte superiore rispetto al genoma
umano.
Il concetto di un’interazione con effetti positivi tra la mucosa intestinale e la microflora
endogena (simbiosi) è chiaramente stabilita. Qualsiasi disturbo a livello dei fattori
endogeni (meccanismi di controllo dell’ospite, che sono cruciali per
simbiotica)
o
esogeni
(composizione
della
microflora
durante
il
l’interazione
processo di
colonizzazione o in stadi più avanzati della vita) possono causare alterazioni acute o
croniche. E’ pertanto logico lo sviluppo di nuove strategie che hanno lo scopo di
modificare la microflora intestinale, riequilibrandola in risposta ai patogeni o dopo terapia
antibiotica.
I probiotici sono un ottimo strumento per raggiungere una modificazione “controllata”
della flora batterica intestinale. E’ bene però considerare il termine “probiotici” come
termine generale di una strategia terapeutica, e non pensando ad un singolo ceppo, così
come quando si parla di “antibiotici” non si intende la singola molecola.
Attualmente non esistono ancora le evidenze scientifiche in grado di farci selezionare un
singolo ceppo per una specifica condizione morbosa. Molti studi indicano i bifidobacteri, i
24
lactobacilli ed i saccharomyces come molto promettenti, ma definire quale ceppo è più
efficace nelle diverse condizioni è ancora prematuro (Ruemmele et al 2009).
Anche il dosaggio ottimale, probabilmente diverso per i diversi probiotici, non è ancora
stabilito. Quello che è invece chiaro è che, poiché i probiotici sono organismi viventi,
sono obbligatori particolari standard di qualità per assicurare un approccio sicuro e privo
di pericoli. Questi standard sono stati elaborati sia a livello americano che europeo (Von
Wright 2005).
Un esempio di questa incertezza tuttora presente circa l’efficacia dei diversi ceppi nelle
diverse condizioni morbose è evidente anche per quello che è il più comune utilizzo dei
probiotici, ossia la prevenzione e terapia della diarrea.
Una recente meta-analisi ha evidenziato una certa efficacia di L. casei rhamnosus,
L. reuteri, B. bifidum e S. thermophilus nella riduzione della severità e durata della
diarrea da rotavirus (Allen et al 2004). Riguardo la diarrea da antibiotici, un’altra metaanalisi ha riportato l’efficacia di S. boulardii, nel senso che 1 paziente su 10, ricevente
questo microrganismo durante terapia antibiotica, non ha sviluppato diarrea (Szajewska
& Mrukowicz 2005). Nei bambini, nonostante il trattamento con Lactobacillus GG, L.
sporogenes o S. boulardii sembri promettente per contrastare la diarrea da antibiotici,
non ci sono ancora evidenze sufficienti per fare chiare raccomandazioni (Johnston et al
2007).
Una recente meta-analisi ha dimostrato l’efficacia di S. boulardii verso la diarrea indotta
dalla tossina di Clostridium difficile (McFarland, 2006).
La prevenzione mediante trattamento con probiotici della cosiddetta diarrea del
viaggiatore appare più difficile. L’assunzione di probiotici determina un effetto preventivo
nel 60% dei bambini ma solo del 26% degli adulti, e non paiono esserci differenze di
efficacia tra S. boulardii, L. rhamnosus GG, L. acidophilus, L. bulgaricus ed altri ceppi,
sia da soli che in combinazione (Ruemmele et al 2009).
Questa incertezza ancora presente sull’efficacia dei diversi ceppi nelle diversi condizioni
è emersa chiaramente con il rifiuto da pare dell’EFSA di molti “health claim” relativi a
probiotici.
Il Regolamento Europeo 1924/2006 ha introdotto la possibilità di apporre agli alimenti e
integratori alimentari contenenti probiotici le indicazioni sulle funzioni positive per la
salute del consumatore di questi prodotti. Un'indicazione sulla salute, nota anche come
"health claim", è "qualunque indicazione che affermi, suggerisca o sottintenda l'esistenza
di un rapporto tra una categoria di alimenti, un alimento o uno dei suoi componenti e la
25
salute”. Se l'indicazione fa riferimento a una possibile riduzione del rischio di malattia,
viene definita come "qualunque indicazione sulla salute che affermi, suggerisca o
sottintenda che il consumo di una categoria di alimenti, di un alimento o di uno dei suoi
componenti riduce significativamente un fattore di rischio di sviluppo di una malattia
umana". Le indicazioni sulla salute seguono una procedura per l'autorizzazione basata
su uno specifico ed estensivo dossier sperimentale e clinico.
L'uso classico dei probiotici riguarda i dismicrobismi intestinali. Nel corso degli ultimi
tempi, tuttavia, sempre più evidenze suggeriscono le loro potenzialità anche in campi
diversi da quelli tradizionali. Mancano però dati certi di efficacia, sia in generale dei
probiotici in alcune patologie, sia in specifico per i diversi ceppi. Questa mancanza di
informazioni sicure ha portato gli esperti dell’EFSA a rigettare le indicazioni presentate
su circa 180 ingredienti probiotici. Dieci richieste sono state respinte a titolo definitivo,
mentre per le 170 rimanenti è stato definito che non potevano essere valutate perché
“non c’erano prove sufficienti per determinare le rivendicazioni”. I claims rifiutati
dall'EFSA saranno inclusi in una lista ad hoc e dovranno essere rimossi dalle confezioni
quando la Commissione europea adotterà in modo definitivo l'elenco delle indicazioni
ammesse.
Questo non significa che l’EFSA contesti la possibilità di un’efficacia preventiva e
terapeutica dei probiotici, ma che è ancora prematuro fare una classificazione di efficacia
tra essi, sia in generale che nelle diverse patologie.
26
CRITERI DI SCELTA E PARAMETRI
PER LA CREAZIONE DELLE INDICAZIONI INTESA
Prodotti probiotici
Numero di cellule vive. Il numero di cellule vive necessario per ottenere effetti positivi
varia considerevolmente in base alle diverse patologie. Secondo il Ministero della Salute,
per ottenere una temporanea colonizzazione dell’intestino sono necessarie non meno di
109 (1 miliardo) di cellule vive per persona adulta. Poiché il numero di cellule vive nel
prodotto tende a diminuire nel tempo, è evidente che almeno 1 miliardo di cellule vive
dovrebbe essere presente nel prodotto alla data di scadenza. In realtà molti prodotti non
indicano il numero di cellule vive (o unità formanti colonie - ufc) alla scadenza: pertanto
nella scheda prodotto è stato evidenziata la mancanza di tale indicazione.
Nelle Indicazioni Intesa è specificato se il numero di ufc presenti per ogni ceppo
batterico è scarsa (<1mld ufc), buona (1-3mld ufc) o elevata (>3mld ufc).
Presenza di diversi ceppi batterici: date le possibili attività metaboliche diverse delle
diverse specie batteriche, la presenza di diversi ceppi è da considerarsi positivamente,
purché il numero di ufc per ogni ceppo sia sufficiente. Nelle Indicazioni Intesa è
specificato il numero di ceppi diversi presenti; le indicazioni riferite alla quantità di ufc
(scarsa, buona, elevata) si riferiscono ai valori dei singoli ceppi, qualora essa sia indicata
singolarmente. Nei prodotti in cui è indicato solo la somma totale delle ufc, pur in
presenza di diversi ceppi, al fine della valutazione della quantità (scarsa, buona, elevata)
il totale è stato diviso per il numero di ceppi presenti.
Info da confezione: è stata controllata la presenza delle seguenti informazioni, di cui è
stata evidenziata l’eventuale mancanza:
5. necessità di conservazione del prodotto in luogo fresco e asciutto, preferibilmente in
frigorifero;
6. indicazione di consumare il prodotto preferibilmente a stomaco vuoto;
7. nel caso di diluizione in liquidi, indicazione di non solubilizzare in bevande molto
calde o acide, e di consumare il prodotto subito dopo la preparazione;
8. indicazione di non consumare il prodotto durante terapia antibiotica.
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Non è stato invece preso in considerazione al fine della valutazione del prodotto il suo
contenuto in altri nutrienti (vitamine, minerali) o la presenza di edulcoranti. Questi
componenti sono stati però segnalati nella scheda prodotto.
Prodotti prebiotici
Nella scheda prodotto è stata specificata la presenza quali-quantitativa di prebiotici.
Nelle Indicazioni Intesa per ogni sostanza prebiotica presente in quantità dichiarata e
>3g è indicato “in buona quantità”, se <3g è indicato “in scarsa quantità”.
Prodotti simbiotici
Sono state considerate le caratteristiche indicate per i prodotti probiotici. In aggiunta,
nella scheda prodotto è stata specificata la presenza quali-quantitativa di prebiotici. Nelle
Indicazioni Intesa per ogni sostanza prebiotica presente in quantità dichiarata e >3g è
indicato “in buona quantità”, se <3g è indicato “in scarsa quantità”.
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