articolo a cura di Carmine Napolitano
Laureando in Scienze dell'Alimentazione e Gastronomia
Negli ultimi tempi stiamo assistendo all'aumento del consumo di yogurt, kefir e altri alimenti fermentati; aumento determinato, in parte, dai benefici per la salute che questi prodotti possono conferire. Molti studi hanno dimostrato che il consumo di cibi fermentati è associato alla riduzione dei rischi di diabete di tipo 2, sindrome metabolica e malattie cardiache, oltre a una migliore gestione del peso. Inoltre è stato anche dimostrato che a contribuire a questi benefici, siano i microrganismi presenti in questi alimenti.
Alcuni di questi organismi, come lo Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus, nonché i ceppi Bifidobacterium e Lactobacillus, vengono utilizzati come colture starter dello yogurt, vengono quindi aggiunti soprattutto per le loro proprietà probiotiche. Al contrario, per altri alimenti fermentati, come crauti, kimchi e miso, la fermentazione è avviata da microbi autoctoni presenti nella materia prima. In entrambi i casi, affinché questi microbi associati alla fermentazione influenzino il microbioma intestinale e contribuiscano alla salute dell'ospite, devono superare, almeno transitoriamente, la resistenza alla colonizzazione e altri fattori di difesa dell'ospite. La coltura e i metodi indipendenti dalla coltura, hanno ora stabilito chiaramente che molti di questi microbi presenti nei latticini fermentati e negli alimenti non caseari, riescono a raggiungere il tratto gastrointestinale. Diversi studi hanno dimostrato che il consumo di
yogurt e altri alimenti fermentati può migliorare la salute intestinale ed extra-intestinale, e potrebbe essere utile per migliorare il malassorbimento del lattosio, trattare la diarrea infettiva, ridurre la durata e l'incidenza delle infezioni respiratorie e potenziare le risposte immunitarie e antinfiammatorie. I microrganismi principalmente coinvolti nella produzione di latticini fermentati, carni e prodotti vegetali sono batteri lattici dei generi Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus e Leuconostoc. Anche altri batteri, inclusi i batteri dell'acido acetico, sono importanti nella fermentazione di fave di cacao, aceto e kombucha (1,2).
Saccharomyces cerevisiae e altri lieviti sono ampiamente utilizzati nella produzione di birra, vino e pane e Penicillium spp, Aspergillus spp e altri funghi sono usati nei formaggi, nelle carni fermentate e negli alimenti fermentati con la soia. Per molti alimenti, batteri e lievito vengono combinati per produrre il prodotto desiderato (3,4). Sebbene i microrganismi siano necessari per la produzione degli alimenti sopra menzionati, non tutti gli alimenti fermentati contengono microbi vivi al momento del consumo. Ad esempio, i
batteri dell'acido lattico e il lievito vengono utilizzati nella fermentazione del pane a lievitazione naturale, ma dopo la cottura, nessuno di questi organismi è presente nel pane finito. Allo stesso modo, gli organismi responsabili della fermentazione del vino e della birra vengono inattivati o rimossi fisicamente e sono assenti dal prodotto finito. Tuttavia, potrebbero essere ancora presenti vitamine e molecole bioattive prodotte dai microbi.
Inoltre, i microbi consumano o trasformano i costituenti del cibo durante la fermentazione, determinando cambiamenti nella composizione del cibo. Tuttavia, anche in assenza di una fase di riscaldamento o separazione, il numero di microbi presenti al momento del consumo dipende dalla composizione, dalle condizioni di conservazione e dall'età del cibo (5,6).
Affinché i microrganismi associati al cibo influenzino direttamente il microbiota intestinale e migliorino lo stato nutrizionale dell'ospite, devono prima superare diversi ostacoli iniziali (7). In bocca, la saliva contiene enzimi e altri costituenti antimicrobici e il microbiota orale stesso fornisce resistenza alla colonizzazione (8,9). Nello stomaco, il pH gastrico è solitamente inferiore a 3,0 (a seconda dello stato di digiuno) e pepsina, tripsina e altri gli enzimi digestivi degradano efficacemente le proteine cellulari (7). I Sali biliari secreti
nell’intestino tenue interrompono le membrane cellulari e contribuiscono alla permeabilizzazione cellulare e alla morte (10).
Con tutti questi ostacoli in atto, è forse sorprendente che così tanti di questi microbi associati al cibo siano ancora in grado di sopravvivere al transito nel colon. Nonostante tutte le sfide che incontrano, le prove basate su metodi colturali e indipendenti dalla cultura mostrano che molti degli organismi presenti in un’ampia gamma di alimenti fermentati sopravvivono effettivamente al transito attraverso il tratto gastrointestinale. (6,11,12).
I microbi presenti nel cibo che hanno la capacità fisiologica di raggiungere il colon devono quindi fare i conti con il fenomeno “dell’esclusione di nicchia” e della “resistenza alla colonizzazione”. La resistenza alla colonizzazione è definita come “resistenza alla colonizzazione da parte di batteri ingeriti o inibizione della crescita eccessiva di batteri residenti normalmente presenti a bassi livelli nel tratto intestinale” (13). Collettivamente, si riferisce a quei fattori antagonistici, ecologici, immunologici e strutturali che limitano
l’accesso di potenziali nuovi membri in una comunità consolidata (14,15). La resistenza alla colonizzazione si è evoluta, in parte, per proteggere l’ospite dagli agenti patogeni invasori. Tuttavia, questo fenomeno non discrimina tra microbi patogeni e non patogeni e sottopone i microbi associati agli alimenti alla stessa resistenza che i patogeni incontrano direttamente o indirettamente dal microbiota commensale. I microbi residenziali possono anche rilasciare batteriocine e altri agenti antimicrobici che inibiscono i microbi appena
ingeriti. Devono, inoltre, competere per i nutrienti, rendendo difficile ai microbi contenuti nel cibo, la possiblità di riempire le nicchie già occupate dai microbi commensali.
Collettivamente, la capacità dei microbi associati al cibo di eludere i concorrenti, tollerare agenti antimicrobici e competere per nicchie biogeografiche e alimentari determina se questi microbi saranno in grado di causare cambiamenti nel microbiota (14).
In questo contesto, affinché i microrganismi vivi possano superare gli ostacoli digestivi e raggiungere il tratto gastrointestinale; competere per le risorse nutrizionali, crescere e persistere; e interagire con il microbiota residente ed avere in ultimo effetti positivi sul cambiamento nella composizione o nella funzione del microbiota (16,17) dovrebbero essere introdotti in uno stato vitale e soprattutto in numero elevato. Nonostante queste limitazioni, la presenza di microbi fermentanti nei campioni è spesso evidente. Diversi
studi epidemiologici hanno valutato l’effetto del consumo di yogurt e altri alimenti fermentati relativamente ai benefici associati alla salute e ridotto rischio di sindrome metabolica (18), ridotto il rischio di sviluppare il cancro alla vescica (19); riduzione dei rischi di malattie cardiovascolari (20); ridotto aumento di peso nel lungo termine (21) riduzione del rischio di diabete (22); riduzione del rischio di cancro del colon-retto (23).
Esiste in ogni caso, la possibilità che i consumatori di yogurt, in generale, abbiano un qualità della dieta complessiva rispetto ai non consumatori, e questo spiegherebbe le differenze osservate nella salute metabolica. Tuttavia, i risultati del Quebec Family Study hanno suggerito che il consumo di yogurt era associato a migliori benefici per la salute e composizione corporea, indipendentemente dalla qualità della dieta (24). L’ipotesi che le
diete ricche di cibi fermentati contenenti organismi vivi potrebbero porre rimedio un microbiota intestinale disbiotico è una proposta interessante, ma non è nuova. Più di 100 anni fa, il premio Nobel Ilya Metchnikoff scrisse il seguente passaggio preveggente: “La dipendenza dei microbi intestinali dal cibo rende possibile adottare misure per modificare la flora del nostro corpo e sostituire i microbi dannosi con microbi utili. “
Si stima che gli esseri umani ingeriscano da 109 a 1012 CFU al giorno (7,25) Sebbene questa quantità includa microbi da una serie di fonti alimentari, le diete ricche di cibi fermentati probabilmente contribuiscono in gran parte al totale (26). Si stanno accumulando prove che batteri alloctoni negli alimenti fermentati, nonostante la loro presenza transitoria nel tratto gastrointestinale, possono comunque influenzare il
microbioma residente ed esercitare benefici per la salute specifici dell’ospite (27,7,26).
Carmine Napolitano
Studi di riferimento
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