PROBIOTICI, PREBIOTICI e SIMBIOTICI
I probiotici e prebiotici, costituiscono un’area di crescente interesse scientifico, nell’ambito degli
alimenti funzionali o dei cosiddetti nutraceutici.
Le denominazioni sono attraenti ed immaginifiche, e l’etimologia stessa del termine lascia
trasparire l’importante implicazione per la salute dell’uomo, che può derivare dal loro impiego.
Il bersaglio diretto dell’azione di questi ‘ingredienti’ é l’intestino, ma indirettamente è l’intero
organismo il beneficiario degli effetti. La funzione è quella di promuovere la proliferazione, e
l’equilibrio della composizione batterica che costituisce l’ecosistema intestinale.
Il microbiota intestinale è costituito da centinaia di specie batteriche diverse, le cui molteplici
attività metaboliche influenzano lo stato di salute dell’ospite. In particolare, nel corso
dell’evoluzione della specie umana, si è instaurato un importante e delicato equilibrio di mutuo
vantaggio, tra l’uomo e la microflora, che rischia però, di essere compromesso da improvvisi
cambiamenti.
In condizioni di stress psico-fisici, alimentari, ambientali, o in seguito all’assunzione di farmaci, si
assiste ad uno sbilanciamento della microflora (disbiosi) che rende l’organismo suscettibile
all’attacco di patogeni.
La dieta, attraverso opportuni interventi alimentari, costituisce uno dei principali fattori, di natura
esogena, in grado di influenzare la composizione quali/quantitativa della microflora intestinale.
L’approccio più comune comporta il consumo di prodotti alimentari tradizionali, quali yogurt e latte
fermentato, i quali contengono essenzialmente probiotici, definiti come microrganismi vivi, in
grado di influenzare positivamente l’ospite, migliorandone l’equilibrio microbico intestinale.1
Se pur inconsapevolmente, i probiotici e prebiotici, rientrano ormai abitualmente nelle scelte
alimentari di ciascuno di noi, poiché l’idea salutistica, legata al consumo di yogurt e latte
fermentato, fa ormai parte dell’immaginario collettivo.2
Più recente ed innovativo è l’uso dei prebiotici, intesi come ingredienti alimentari non digeribili
che, a livello dell’intestino crasso, stimolano selettivamente la crescita e/o l’attività metabolica di
un numero limitato di gruppi microbici, importanti per il buon funzionamento dell’organismo.3 In
particolare, questi ultimi sembrano poter apportare benefici all’organismo4, perché contengono
anche substrati che possiedono un’azione specifica di sostegno per l’impianto e la crescita della
flora batterica.
La popolazione batterica intestinale e il suo biochimismo, influenzano numerosi aspetti della
fisiopatologia dell’ospite, come i processi digestivi, il metabolismo lipidico e la resistenza
all’invasione di microrganismi patogeni. Inoltre sono in grado di manifestare attività benefiche su
organi e tessuti, indipendentemente dalle modalità e vie di somministrazione perseguite.5
Quest’ultimo effetto é spiegabile attraverso la capacità dei probiotici e prebiotici di implementare
l’immunocompetenza della mucosa intestinale e di regolare la permeabilità della parete intestinale,
che in situazioni patologiche può aumentare, lasciando ‘passare’ pericolosi patogeni nel circolo
sanguigno.6
Integratore Nutrizionale 2001, 4, 26-32
Alla luce di queste informazioni, è comprensibile il grande interesse scientifico sui probiotici e
prebiotici, in quanto, oltre alle loro caratteristiche nutrizionali, presentano un notevole potenziale
terapeutico e profilattico in diversi ambiti applicativi.
Inoltre, le attenzioni della ricerca in questo ambito, sono già tese ad indagare gli effetti derivanti
dalla combinazione di probiotici e prebiotici, che viene designata con il termine di sinbiotici. Questi
nuovi alimenti risulterebbero vantaggiosi in quanto, oltre a stimolare selettivamente la crescita e/o il
metabolismo di gruppi microbici utili per la salute dell’ospite, determinerebbero nel tratto
intestinale, un aumento della sopravivenza e della colonizzazione dei microrganismi probiotici
presenti nel prodotto.7 Tuttavia, a causa della loro recente comparsa sul mercato alimentare, gli
effetti del consumo di prodotti sinbiotici sull’ecosistema intestinale richiedono ulteriori indagini.
Il presupposto alla base dell’attività di un probiotico, è la resistenza all’attacco degli acidi a livello
dello stomaco, che consente al pool batterico di conservare la vitalità, conditio sine qua non per
l’azione a livello intestinale.
Attualmente i probiotici vengono prevalentemente consumati come latticini, quali yogurt e latte
fermentato, o attraverso l’assunzione di preparati liofilizzati impiegati nella preparazione di capsule,
tavolette, sciroppi. Le preparazioni probiotiche presenti sul mercato, contengono miscele
prevalentemente costituite dai generi Lactobacillus (L. acidophilus, L. casei, L. bulgaris)
Bifidobacterium (B. bifidum ) e Streptococcus (S. termophilus ), in quanto sono componenti
importanti per la microflora intestinale e sono i generi relativamente più sicuri.
Il notevole interesse rivolto a questo argomento, è confermato dalla vastissima letteratura scientifica
a supporto8, derivante dall’esplorazione delle potenzialità terapeutiche dei probiotici in contesti
terapeutici diversificati, e che verranno di seguito presi in considerazione.
Probiotici
•Proprietà detossificanti
L’intestino è un organo centrale nel processo di detossificazione dell’organismo, che si esplica
attraverso la duplice funzione di barriera, sia meccanica che immunologica.
Alla fine del XIX secolo era popolare la teoria dell’autointossicazione, che identificava nei batteri
intestinali i responsabili dell’insorgere di malattie, a causa del rilascio di sostanze dannose per
l’organismo.9
I probiotici vengono considerati agenti detossificanti in grado di contrastare la generazione delle
tossine suddette attraverso una duplice attività:
a) degradazione di pericolose amine cancerogene;
b) diminuzione dell’attività di enzimi cancerogeni, quali -glucuronidasi, azoreduttasi e
nitroreduttasi.10
•Miglioramento dell’intolleranza al lattosio
L’intolleranza al lattosio è un problema che colpisce circa il 70% della popolazione mondiale; esso
è determinato da una bassa attività -galattosidasica a livello della mucosa intestinale, che rende il
lattosio non digeribile.
I lactobacilli presentano una elevata attività -galattosidasica, responsabile della conversione del
lattosio, presente nello yogurt e nel latte, in glucosio e galattosio.
In uno studio clinico, soggetti intolleranti al lattosio, dopo aver assunto yogurt contenenti elevata
quantità di probiotici, hanno manifestato una significativa riduzione della sintomatologia provocata
dall’intolleranza.11, 12
•Immunomodulazione
Uno sviluppo interessante dei probiotici negli ultimi anni, ha riguardato le loro capacità di
influenzare vari meccanismi della risposta immunitaria, quali l’immunità umorale, cellulo-mediata
e non specifica.13 14
Per quanto riguarda la risposta di tipo umorale, numerosi studi scientifici evidenziano che un
trattamento con probiotici del tipo L. Casei e L. acidophilus determinano un innalzamento della
produzione di IgA, che migliora la funzione di barriera dell’intestino.
Un aspetto interessante della modulazione del sistema immunitario da parte dei probiotici, è la loro
capacità di influenzare la risposta mediata dalle cellule T nell’epitelio intestinale, attraverso la
produzione di citochine. Inoltre è stato evidenziato che i lactobacilli sono in grado di stimolare
l’attività dei macrofagi verso differenti specie di batteri.15 Presumibilmente l’effetto è determinato
dall’assorbimento attraverso le pareti intestinali di un antigene solubile o dalla traslocazione di
lattobacilli nel flusso sanguigno.
Integratore Nutrizionale 2001, 4, 26-32
L’azione immunomodulatoria dei probiotici spiega anche la diminuzione della sintomatologia
associata ad allergie alimentari (dermatite atopica)16, nelle quali si assiste ad un aumento della
permeabilità intestinale agli allergeni, provocato dallo stato infiammatorio cronico della mucosa.
•Artrite reumatoide
L’artrite reumatoide è una malattia autoimmune, a carattere infiammatorio che colpisce le
articolazioni ed altri organi interni.
L’eziologia non è ancora stata del tutto chiarita, ma ci sono studi che la indicano come conseguenza
di infezioni intestinali17o dell’azione di allergeni alimentari. In queste circostanze la mucosa
intestinale risulta danneggiata, ne consegue un’aumentata permeabilità con il passaggio di anticorpi
che aggrediscono le strutture dell’organismo stesso ed innescano un processo infiammatorio.
L’integrazione della dieta di pazienti affetti da artrite reumatoide con probiotici, ha mostrato un
miglioramento del quadro clinico18, ed inoltre l’effetto è imputabile ad una diminuzione dell’attività
enzimatica delle ureasi, responsabili del danneggiamento dell’epitelio intestinale.19
•Attività ipocolesterolemizzante
L’attività ipocolesterolemizzante dei probiotici è oggetto di controversie, in quanto esistono studi
recenti che confermano la capacità ipocolesterolemizzante dei probiotici20,21, ma altri studi non
supportano queste affermazioni, in quanto non hanno evidenziato alcun effetto significativo.8
•Attività antiinfettiva ‘naturale’
Un’importante applicazione dei probiotici avviene nell’ambito della prevenzione delle infezioni
opportunistiche, conseguenti a terapie antibiotiche. Una parte considerevole della microflora
intestinale viene distrutta dagli antibiotici, instaurandosi così condizioni favorevoli allo sviluppo di
organismi patogeni quali Candida albicans e Clostridium difficile, che possono portare ad infezioni,
sepsi, coliti e diarrea.
Numerosi studi confermano che l’assunzione di probiotici, in concomitanza ad una terapia
antibiotica, è in grado di ridurre l’incidenza di infezioni opportunistiche e di ripristinare, in tempi
più rapidi, l’assetto fisiologico della microflora intestinale.
Probiotici quali i lattobacilli producono sostanze ad attività antibiotico-simile, che in vitro hanno
mostrato attività verso microrganismi patogeni.
Numerosi lavori riportano l’attività antimicrobica dei probiotici contro la Candida albicans, grazie
all’azione di sostanze tossiche per il lievito rilasciate dai lattobacilli, quali l’acido lattico e il
perossido di idrogeno.22 Tuttavia, è necessario rilevare che per quanto attiene l’uso dei probiotici
nelle infezioni gastrointestinali, esistono dati contrastanti.23 L’efficacia è stata dimostrata nel
ridurre la severità e la durata della diarree di origine virale nei bambini, ma non esistono evidenze
convincenti per quelle batteriche.24Un nuovo ambito terapeutico, nel quale i probiotici stanno
destando notevole interesse, riguarda il trattamento delle infezioni uro-genitali.25 Uno studio
recente, riporta la prima evidenza clinica di remissione totale di infezioni del tratto uro-genitale, in
seguito all’assunzione orale di probiotici.26 L’aspetto significativo è che nonostante l’assunzione
avvenga per via orale, dopo una settimana di trattamento, è possibile isolare a livello della mucosa
vaginale, i ceppi di probiotici (Lactobacillus rhamnosus GR-1 e Lactobacillus fermentum RC-14)
impiegati per la terapia.
•Patologie intestinali
Uno nuovo e promettente sviluppo nell’ambito dei probiotici, è la recente scoperta che il loro
impiego possa influenzare positivamente il decorso di patologie infiammatorie ed infettive
dell’intestino,15 e di quelle disfunzioni correlate al malfunzionamento della barriera intestinale, o
alla modificazione dell’assetto immunitario di questo apparato. E’ stato ipotizzato che il
meccanismo coinvolto includa: i) riduzione del pH intestinale attraverso la stimolazione della
Integratore Nutrizionale 2001, 4, 26-32
produzione di acido lattico, da parte della microflora intestinale; ii) effetti diretti di antagonismo su
microrganismi patogeni; iii) immunostimolazione.7
Attività chemopreventiva
I dati scientifici disponibili sino ad ora, a questo proposito, riguardano la riduzione del rischio di
sviluppo del cancro al colon, che è una delle più importanti cause di mortalità. Gli esperimenti sono
stati condotti su modelli animali, nei quali la somministrazione di lattobacilli e bifidobatteri, dopo il
trattamento con cancerogeni chimici, ha evidenziato la diminuzione di marker tumorali specifici.27
Una possibile spiegazione degli effetti preventivi sullo sviluppo di tumori, è data dalla capacità dei
lattobacilli di sopprimere la crescita di quelle specie batteriche, che convertono i pro-cancerogeni in
cancerogeni. Questa proprietà, determina la riduzione della concentrazione di sostanze cancerogene
nell’intestino.
Inoltre i lattobacilli sequestrano, a livello intestinale, composti potenzialmente mutageni, evitando
così che questi vengano assorbiti.8
Sull’uomo non esistono ancora evidenze sperimentali dirette, ma i presupposti per considerare i
prebiotici potenzialmente utili nella prevenzione delle patologie neoplastiche, incoraggiano il
proseguimento delle ricerche.
Tecnologia e utilizzazione
In commercio esistono diversi derivati del latte, contenenti ceppi probiotici selezionati.
Dal momento che sono prodotti di rapida degradabilità e contenenti microrganismi vivi, sono
importanti le modalità di conservazione e di assunzione. Vanno consumati il più possibile freschi di
produzione, e appena tolti dal frigorifero, per garantire la massima concentrazione di batteri vitali.
Per ovviare a questi ‘inconvenienti’, le ricerche più recenti hanno consentito di selezionare ceppi
probiotici di eccellente qualità, scelti per la loro stabilità e sicurezza, e disponibili come liofilizzati,
utili per la preparazione di formulati, le cui proprietà variano in funzione del know-how dei diversi
produttori.
In particolare, le tecniche di formulazione e la tipologia dei ceppi selezionati, hanno consentito in
alcuni casi, la conservazione del liofilizzato fino a due anni, anche a temperatura ambiente.
Infine, l’impiego di queste tecnologie hanno consentito di ottenere fermenti resistenti ai succhi
gastrici e biliari, permettendo così l’assunzione di dosaggi più ridotti, con consistenti vantaggi
economici per l’utilizzatore.
Sicurezza
L’impiego, da lungo tempo, di specie batteriche per uso alimentare, nella preparazione di yogurt e
latticini, è ormai generalmente riconosciuto come sicuro,28tanto che gli studi sono ora rivolti a
valutarne i molteplici effetti benefici sulla salute.29
E’ vero però che l’attenzione per la sicurezza deve essere costantemente rivolta ai ceppi di nuova
generazione, derivanti da modificazioni genetiche. Un recente studio, finalizzato a valutare la
sicurezza di impiego di alcuni nuovi ceppi di lattobacilli, potenzialmente utilizzabili come
probiotici, ne ha evidenziato la non patogenicità e la sicurezza per l’uso umano.30
PREBIOTICI
Il termine prebiotico sta ad indicare un gran numero di sostanze organiche, ma in particolare gli
oligosaccaridi fermentescibili, che sono in grado di favorire la crescita della flora microbica
intestinale, in quanto fungono da substrato nutritivo dei microrganismi endogeni.
Integratore Nutrizionale 2001, 4, 26-32
Il loro meccanismo d’azione è quello di favorire la crescita di microrganismi probiotici, quali ad es.
i bifidobatteri, che normalmente costituiscono la microflora intestinale.
I soli prebiotici per i quali siano disponibili dati significativi, riguardano i fruttani del tipo inulina.31
Questi includono l’inulina, sia naturale sia quella ottenuta per idrolisi enzimatica e i
fruttoligosaccaridi di sintesi. L’inulina è definita come un carboidrato costituito quasi
esclusivamente da unità -(2-1)fruttosil-fruttosio.
Esistono piante in grado di produrre inulina, che appartengono alle famiglie delle Mono- e
Dicotiledoni, quali Liliaceae, Graminaceae e Compositae. Tuttavia, a livello industriale per
l’ottenimento di inulina viene utilizzata solo la pianta della cicoria (Chicorium intybus).
Dal punto di vista dietetico le sorgenti alimentari più significative, per l’approvvigionamento di
inulina, sono rappresentate da cicoria, cipolla, carciofi, porri, banane, aglio e in misura minore dai
cereali. In molti paesi europei l’inulina, che si ottiene da cicoria, e l’oligofruttosio, sono già
ufficialmente riconosciuti come ingredienti alimentari naturali, e negli Stati Uniti, sono
generalmente accreditati come ingredienti sicuri.
I fruttani inulino-simili trovano vari impieghi nell’industria alimentare, ad esempio come sostituti di
zuccheri e grassi, come addensanti, agenti stabilizzanti e lievitanti.
Il destino dei prebiotici nell’intestino.
I fruttani del tipo inulinico resistono alla digestione nel tratto gastrointestinale più alto, e non
vengono assorbiti. Per queste loro caratteristiche è stato proposto di chiamarli colonic food, nel
senso che sono alimenti che a livello del colon fungono da substrato per i batteri endogeni, e cedono
all’organismo ospite, energia e substrati metabolici. I fruttani di tipo inulinico sono fermentati dai
batteri intestinali e i prodotti finali di fermentazione sono acido lattico e acidi carbossilici a corta
catena. E’ proprio questa fermentazione che porta alla stimolazione selettiva della crescita della
popolazione di bifidobatteri.
L’idea che l’integrazione dell’alimentazione con prebiotici, porti ad un generale miglioramento
dello stato psico-fisico dell’organismo è ampiamente diffusa, ma dal punto di vista scientifico è
necessario raccogliere un numero maggiore di informazioni.
Data la relativa recente introduzione dei prebiotici sul mercato, i risultati di molte delle ricerche in
corso sono tuttora preliminari: l’analisi della letteratura scientifica ha consentito di individuare
soltanto due potenziali applicazioni.
•Aumento della biodisponibilità di minerali
E’ opinione diffusa che gli alimenti ricchi di fibre, ovvero di carboidrati non digeribili, siano i
responsabili di un’azione sequestrante sui minerali, determinata da una riduzione del loro
assorbimento. Al contrario invece, i fruttani inulino-simili, sono risultati in grado di implementare
l’assorbimento dei minerali, attraverso un’azione osmotica che richiama acqua nell’intestino e
determina l’aumento del volume di fluido nel quale i minerali possono dissolversi.
Inoltre, questi carboidrati, attraverso la fermentazione, acidificano l’ambiente intestinale,
determinando un aumento delle concentrazioni di minerali in forma ionizzata, in particolare Ca2+ e
Mg2+, oltre ad instaurare delle condizione favorevoli alla diffusione passiva.32
Alla luce di questi dati promettenti, si aprono nuove prospettive di impiego dei prebiotici nella
prevenzione dell’osteoporosi, che richiedono però di essere supportate da ulteriori studi sull’uomo.
Integratore Nutrizionale 2001, 4, 26-32
•Effetto sul metabolismo dei lipidi
Gli effetti dei fruttani inulino-simili, sul metabolismo lipidico, sono stati sino ad ora studiati
prevalentemente su modelli animali. Numerosi studi condotti sui ratti, riportano la riduzione dei
livelli sierici dei trigliceridi. Alla base di questo effetto sono stati ipotizzati due possibili
meccanismi:
a) effetti metabolici di acidi grassi a corta catena,
b) abbassamento dei livelli plasmatici di insulina e glicemia.
Per quanto riguarda il colesterolo, non esistono evidenze sperimentali sulla capacità
ipocolesterolemizzante dei prebiotici.
Dal momento che esiste una correlazione stretta, tra i livelli di trigliceridi nel sangue e la possibilità
di sviluppare patologie cardiovascolari, sarebbe auspicabile uno studio più esteso sulle capacità dei
prebiotici di agire in questo ambito terapeutico.
SINBIOTICI
Un’altra strategia, finalizzata alla modificazione del microbiota intestinale, è rappresentata dalla
‘creazione’ di sinbiotici, 33 nei quali probiotici e prebiotici sono usati in combinazione, per sfruttare
i benefici effetti per l’ospite, derivanti dalle due classi. I sinbiotici mirano al miglioramento della
sopravvivenza del microrganismo probiotico, in quanto dalla combinazione, risulta immediatamente
disponibile il substrato fermentescibile, necessario alla colonizzazione nell’intestino del
microrganismo. Le potenziali combinazioni, che si possono ottenere tra le differenti specie
batteriche di probiotici disponibili, e i vari tipi di prebiotici, sono numerose, ma sono ancora pochi
gli studi scientifici disponibili, che dimostrino l’eventuale attività additiva o sinergica della
combinazione. A supporto di questo, si cita uno studio condotto su ratti, finalizzato alla valutazione
delle proprietà anticarcinogeniche di alcuni sinbiotici. Si dimostra infatti, come la combinazione di
bifidobatterio e oligofruttosio possieda un effetto additivo nella riduzione del tumore al colon,
mentre altri oligosaccaridi non determinano risultati certi.34 Questo denota la necessità di ulteriori
indagini, mirate alla valutazione sperimentale e clinica di specifiche combinazioni simbiotiche.
CONCLUSIONI
Alla luce delle informazioni raccolte i probiotici e i prebiotici possiedono interessanti proprietà per
continuare ad essere sviluppati, sia dalle industrie alimentari che farmaceutiche.
Lo sviluppo di sistemi alimentari che promuovono il miglioramento della salute e dello stato di
benessere dell’organismo, rappresenta attualmente una nicchia di mercato con una crescente
impatto economico.35 Non solo sarà importante determinare in che modo questi nutraceutici
possano influenzare il decorso di diverse patologie, ma sarà anche importante determinarne l’uso
ottimale come strumento di profilassi e prevenzione. La comprensione dei meccanismi d’azione in
generale di questi principi funzionali, potrà essere utile nel delineare sempre meglio la stretta
correlazione esistente tra alimentazione e salute.
Autore della discussione
Risulta sicuramente fondata la notizia che la Danone sia stata costretta ( era ora) a ritirare le sue pubblicità in quanto ingannevoli, ma perché promettevano mari e monti per il solo semplice fatto di addizionare alle loro porcherie dei probiotici e il tutto senza uno straccio di studio a supporto