Il microbiota degli alimenti fermentati, può modulare il microbiota intestinale ?

Il microbiota degli alimenti fermentati

È ormai universalmente riconosciuto che gli alimenti, oltre ad essere considerati una fonte di nutrienti e prebiotici per il microbiota intestinale, sono anche un potenziale veicolo di microrganismi in grado di influenzare la salute dell’uomo attraverso la modulazione dei consorzi microbici del tratto grastro-intestinale (GIT). In questo contesto, un ruolo cruciale è svolto dal microbiota degli alimenti fermentati. Gli effetti benefici, di questi alimenti, sono riconducibili sia ai microrganismi stessi ingeriti attraverso la dieta (effetto probiotico), sia all’ingestione di metaboliti di origine microbica sintetizzati durante il processo di fermentazione.

Gli alimenti fermentati maggiormente consumati in occidente

Per millenni, l’uomo ha sfruttato i microorganismi ad uso tecnologico per trarne vantaggi nelle trasformazioni alimentari. In particolare, tutti gli alimenti fermentati possono essere considerati prodotti di biotecnologia classica, o più precisamente, classificati nelle biotecnologie bianche. Tra gli alimenti fermentati maggiormente consumati in Occidente troviamo alimenti come frutta e verdura (crauti, kimchi, kombucha e tepache), legumi, yogurt, latte fermentato, formaggi, insaccati, vino e birra.

Microrganismi maggiormente presenti nei microbioti degli alimenti fermentati

La maggior parte degli alimenti fermentati consumati in occidente, sono ottenuti per mezzo di reazioni biochimiche come la fermentazione lattica.

Nel microbiota degli alimenti fermentati come salumi e formaggi, troviamo diversi taxa batterici, tra cui Lactococcus, Lacticaseibacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus, Pseudomonas, Psychrobacter, Staphylococcus, Arthrobacter, Citrobacter e Acinetobacter, che svolgono un ruolo chiave nella maturazione e nello sviluppo del sapore e dell’aroma del prodotto finale.

Per citare alcuni esempi di cibi fermentati provenienti dalla cultura orientale, possiamo menzionare numerosi alimenti e bevande la cui produzione prevede lo sfruttamento dell’azione di microrganismi, come la kombucha e il miso. Tutti questi alimenti presentano consorzi microbici caratteristici, frutto dei processi di produzione e maturazione.

Impatto delle comunità batteriche degli alimenti sulla salute dell’uomo

Molti studi suggeriscono che le comunità batteriche presenti nei prodotti fermentati, principalmente lattobacilli, siano in grado di influenzare la salute dell’ospite grazie alla loro capacità di colonizzare, almeno temporaneamente, l’intestino umano. E’ stato dimostrato che i batteri lattici hanno un’importante attività immunomodulatoria, migliorando i sintomi delle malattie infiammatorie intestinali, inibendo la produzione di tossine, producendo composti antibatterici, bloccando i siti di adesione dei patogeni, competendo per i nutrienti e degradando i composti nutritivi dannosi. Inoltre, essi provvedono alla sintesi di alcune vitamine, promuovono la produzione di acidi grassi a corta catena (SCFA) e rilasciano composti bioattivi come acido linoleico coniugato (CLA), peptidi antipertensivi, acido γ-amminobutirrico (GABA), rafforzando le teoria dell’asse microbiota-cervello ed esopolisaccaridi (EPS).

Esempio di alimenti fermentati che impattano la salute umana

I salumi, sono un esempio di alimenti, che possono modulare il microbiota intestinale in vario modo. Molto spesso si associa, giustamente, a questi prodotti ed in generale alla carne trasformata, lo status di “nemico” della salute del microbiota. Tuttavia, alcuni studi indicano che, se consumati con moderazione e in combinazione con una dieta ricca di fibre, i salumi possono avere un impatto meno negativo del previsto sul microbiota intestinale. In merito al consumo di insaccati, ancora non ci sono studi sul potenziale trasferimento orizzontale di batteri dal prodotto finito all’intestino umano. Esiste però un’ampia letteratura che conferma come i consorzi microbici presenti in questi alimenti possano, grazie al loro pool di geni, migliorare la digeribilità del prodotto, rendendo biodisponibili alcuni nutrienti e metaboliti utili alla salute umana con possibili effetti benefici sul sistema immunitario e in malattie come la colite ulcerosa.

Sebbene rappresentino solo una piccola frazione del microbiota degli alimenti, soprattutto dei formaggi a latte crudo, i bifidobatteri sono in grado di colonizzare l’intestino umano in quanto naturali colonizzatori del GIT. In questo contesto, un recente studio del 2019 dimostra la presenza di Bifidobacterium mongoliense nel formaggio a latte crudo Parmigiano Reggiano e la sua trasmissione orizzontalmente lungo tutta la catena di produzione fino all’intestino dei soggetti che ne fanno un consumo giornaliero.

Alimenti fermentatici che con il loro microbiota impattano le comunità microbiche del GIT.
Figura 1-Alimenti fermentatici che con il loro microbiota impattano le comunità microbiche del GIT.

Altri alimenti fermentati che possono impattare la diversità del microbiota intestinale umano sono: il miso ed il tempeh, dove in quest’ultimo grazie alla presenza di batteri probiotici come Rhizopus oligosporus, viene promosso lo stato di eubiosi intestinale e sistemico del consumatore.

Conclusioni e prospettive future

Per concludere questa breve guida sui protezionali effetti benefici degli alimenti fermentati sul microbiota intestinale umano, si vogliono citare le possibili prospettive future con le rispettive applicazioni.

C’è da dire che gli alimenti fermentati, essendo una matrice complessa il loro microbiota è ancora tutto da scoprire, quindi si conosce solo una piccola parte emersa, di un “iceberg” che rappresenta l’interezza delle comunità batteriche che la costituiscono.

Solo con il connubio delle tecniche “culture-dependent” come la colturomica e “culture-independent” come la metagenomica, si può indagare la parte “sommersa” e quindi tutti i microrganismi ancora oggi sconosciti, che possono avere un ruolo nella promozione dell’eubiosi intestinale (effetto probiotico) o trovare applicazione come starter nell’industria agro-alimentare.

Fonti

  • Federici, S. et al. Identification and functional traits of lactic acid bacteria isolated from Ciauscolo salami produced in Central Italy. Meat Sci 98, 575–584 (2014).
  • Czárán, T., Rattray, F. P., Møller, C. O. de A. & Christensen, B. B. Modelling the influence of metabolite diffusion on non-starter lactic acid bacteria growth in ripening Cheddar cheese. Int Dairy J 80, 35–45 (2018).
  • 10.3389-fcimb.2012.00086-citation.
  • van Hylckama Vlieg, J. E. T., Veiga, P., Zhang, C., Derrien, M. & Zhao, L. Impact of microbial transformation of food on health—from fermented foods to fermentation in the gastro intestinal tract. Curr Opin Biotechnol 22, 211–219 (2011).
  • Milani, C. et al. Colonization of the human gut by bovine bacteria present in Parmesan cheese. Nat Commun 10, 1286 (2019)
  • Biteen, J. S. et al. Tools for the microbiome: Nano and beyond. ACS Nano 10, 6–37 (2016).

Crediti immagini

  • Figura 1 ed immagine in evidenza:
    • album fotografico dell’autore
      • In basso a Sx
      • In basso a Dx
    • https://www.galasupermercati.it/magazine/i-benefici-del-consumo-delle
    • https://www.tastesaporimediterranei.it/blog/prodotti-tipici/formaggi-dop-italiani/
Foto dell'autore

Giampiero Federici

Laureato triennale in biotecnologie, presso l'Università degli studi di Parma. Attuale studente di Biotecnologie Genomiche molecolari e Industriali, presso il dipartimento di SCVSA dell'ateneo Parmense. Da sempre appassionato di microbiologia, specialmente quella applicata in campo agro-alimentare e zootecnico, ed in generale alla microbiologia e fisiologia dei batteri probiotici.

Lascia un commento