Essendo resistenti alla digestione da parte dell’ospite, i carboidrati accessibili al microbiota, o MAC, fungono da prebiotici che i microbi intestinali trasformano in composti benefici.
Una nuova ricerca condotta sui topi suggerisce che ogni MAC ha effetti specifici sui microbi intestinali che possono prevenire l’obesità indotta dalla dieta.
I risultati, pubblicati su Cell Reports, potrebbero aprire la strada a nuovi approcci che utilizzano specifici prebiotici per modulare il microbiota intestinale e migliorare la funzione metabolica dell’ospite.
Fonti di energia selettive per i batteri
«I MAC rappresentano la principale fonte di energia per specifici microbi intestinali, che fermentano questi composti producendo vari metaboliti, come per esempio gli acidi grassi a catena corta, che possono essere benefici per l’ospite e inibire lo sviluppo di alcune malattie», affermano i ricercatori.
Poiché i microbi intestinali differiscono nella loro capacità di utilizzare i carboidrati come “carburante”, il modo in cui questi prebiotici influenzano il microbiota e quindi la salute dell’ospite può a sua volta variare.
Inoltre, non sono ancora chiari gli effetti di ciascun MAC sui microbi intestinali e sul metabolismo dell’ospite.
Per rispondere a queste domande, un team di ricercatori guidato da Yun-Gi Kim della Keio University di Tokyo ha deciso di studiare gli effetti di due MAC, L-arabinosio e saccarosio, sull’obesità e sul microbiota intestinale nei topi.
L-arabinosio è un carboidrato estratto dalle piante che viene utilizzato come dolcificante naturale e additivo alimentare che riduce l’assorbimento del saccarosio nell’intestino, abbassando i livelli di zucchero nel sangue dopo un pasto.
Ricerche recenti hanno anche dimostrato che L-arabinosio modula la composizione del microbiota intestinale e allevia i sintomi dell’infiammazione intestinale nei topi.
L-arabinosio e saccarosio
I ricercatori hanno somministrato saccarosio in presenza o assenza di L-arabinosio a topi che avevano digiunato per 24 ore. Quindi, hanno misurato i livelli di glucosio nel sangue degli animali 15, 30 e 45 minuti dopo.
I livelli di saccarosio sono risultati più bassi nei topi che hanno ricevuto L-arabinosio.
I topi a cui è stata somministrata una dieta ricca di grassi e che hanno ricevuto L-arabinosio hanno guadagnato meno peso e avevano livelli di colesterolo nel sangue più bassi rispetto a quelli che non hanno ricevuto questo MAC.
L’integrazione alimentare con L-arabinosio ha anche migliorato la tolleranza al glucosio. Tuttavia, L-arabinosio ha fatto registrare effetti benefici contro l’obesità indotta dalla dieta solo in presenza di saccarosio alimentare.
La supplementazione con L-arabinosio sembra avere effetti anche sul microbiota intestinale in quanto aumenta i livelli di Bacteroides e Bifidobacterium, due generi di batteri che sono correlati negativamente con l’aumento di peso corporeo.
Prebiotici anti-obesità
Per verificare se i livelli di specifici microbi intestinali fossero sufficienti per assicurare gli effetti benefici dell’L-arabinosio sull’obesità, i ricercatori hanno colonizzato topi germ-free con Bacteroides acidifaciens, i cui livelli aumentano in risposta all’L-arabinosio, o Escherichia coli come controllo. Quindi, hanno nutrito gli animali con una dieta ricca di grassi.
Rispetto ai controlli, i topi colonizzati con B. acidifaciens hanno guadagnato meno peso e avevano una migliore tolleranza al glucosio se trattati con L-arabinosio.
Ulteriori esperimenti hanno mostrato che L-arabinosio aumenta i livelli di batteri che producono acetato e propionato, mentre il saccarosio ha agito di concerto aumentando la produzione di queste molecole. «Con questo studio abbiamo dimostrato che L-arabinosio e saccarosio agiscono in modo cooperativo su specifici batteri come i Bacteroides, che a loro volta aumentano sinergicamente le concentrazioni di acetato e propionato nell’intestino e prevengono l’obesità indotta dalla dieta», concludono i ricercatori.
