Il consumo di mirtillo rosso (Vaccinium macrocarpon), cranberry per gli anglosassoni, è stato da tempo associato a molteplici benefici per la salute, specie nelle infezioni del tratto urinario e nella prevenzione delle malattie cardiovascolari e neurodegenerative. 

Tali effetti sono stati storicamente attribuiti all’attività antiossidante dei polifenoli. In realtà, poiché queste molecole sono scarsamente assorbite nell’intestino tenue (<10%), mentre una quota significativa (>90%) raggiunge il colon, l’attenzione si è spostata sulla loro interazione con il microbiota intestinale (MI). 

Inizialmente si credeva che i polifenoli, in particolare i flavan-3-oli, potessero essere metabolizzati dal MI in metaboliti più piccoli, biodisponibili e potenzialmente bioattivi; tuttavia, i flavan-3-oli contenuti nel cranberry sono principalmente proantocianidine oligomeriche di tipo A, scarsamente degradate nell’intestino.

Attualmente si ritiene quindi che i polifenoli esercitino i loro effetti sulla salute attraverso la loro azione sul microbiota intestinale nel colon, alterandone direttamente la composizione: inibendo la crescita di batteri patogeni (effetto antimicrobico) e stimolando quella di specie benefiche (effetto simil-prebiotico). 

Effetti del cranberry a breve termine

La capacità dell’estratto di mirtillo rosso di modulare il microbiota intestinale è stata dimostrata in diversi studi in vitro e in modelli animali ma, a oggi, le informazioni sull’uomo sono ancora poche, e gli studi clinici atti a dimostrare gli effetti positivi sulla nostra salute hanno prodotto risultati eterogenei. 

Un gruppo di ricercatori canadesi ha voluto quindi caratterizzare completamente il contenuto polifenolico e oligosaccaridico di un estratto di mirtillo rosso disponibile in commercio e valutarne la capacità di modulare positivamente il microbiota intestinale in un contesto clinico umano. 

Il team ha raccolto campioni di plasma da 39 soggetti sani, e da 28 di loro campioni fecali prima (V1) e dopo (V2) l’integrazione di mirtillo rosso. 

La composizione del microbiota fecale è stata analizzata mediante sequenziamento dell’rRNA 16S e gli acidi grassi a catena corta (SCFA) sono stati quantificati sia nelle feci sia nel plasma.

Inoltre, per acquisire maggiori informazioni sulla variabilità interindividuale negli effetti sulla salute, i partecipanti sono stati classificati in due enterotipi (1 e 2) in base ai cambiamenti indotti dall’integrazione nell’abbondanza di generi batterici all’interno del loro microbiota intestinale.

Effetto bifidogenico

La somministrazione per quattro giorni di un estratto di mirtilli rossi, ricco in polifenoli (circa il 15% di flavan-3-oli p/p) e oligosaccaridi (circa il 20% della massa totale dell’estratto) ha comportato un forte effetto bifidogenico, insieme ad un aumento dell’abbondanza di numerosi batteri produttori di butirrato, come Clostridium e Anaerobutyricum. 

Dal confronto dei campioni raccolti prima (V1) e dopo (V2) l’integrazione di mirtillo rosso si è evidenziato come nei campioni V1 fossero prominenti i generi Bacteroides e Prevotella _ 9, mentre nei campioni V2, i generi Bifidobacterium , Fusicatenibacter e Blautia, suggerendo che questi ultimi possono svolgere un ruolo significativo nel mediare i benefici per la salute del cranberry. 

Bifidobacterium aumentano a scapito dei Bacteroides

Tra i risultati più significativi, a livello di genere, evidenziati dopo integrazione con l’estratto di mirtillo rosso gli Autori segnalano una riduzione significativa dell’abbondanza di Bacteroides (insieme a una diminuzione di Parabacteroides, Prevotella_9 e Paraprevotella), mentre quella di Bifidobacterium era significativamente aumentata (come lo erano Terrisporobacter, Clostridium, Clostridium sensu stricto 1,  Anaerobutyricum e Dorea).

A parte un effetto antibatterico diretto, la riduzione relativa della popolazione di Bacteroides potrebbe derivare anche dalla relazione simbiotica che questo genere stabilisce con il Bifidobacterium nella degradazione dei carboidrati del mirtillo rosso. 

Gli oligosaccaridi contribuiscono alla sua bioattività

L’ipotesi avanzata dai ricercatori canadesi è che i polifenoli del mirtillo rosso abbiano un effetto antimicrobico sui Bacteroides, consentendo a Bifidobacterium di consumare oligosaccaridi del mirtillo rosso e occupare la sua nicchia microbica (effetto prebiotico). Infatti, le due specie di Bifidobacterium che sono risultate significativamente aumentate dopo integrazione con cranberry (B. adolescentis e B. longum) sono note per essere grandi degradatori degli xilo- e arabinoxilan-oligosaccaridi.

Come è stato precedentemente dimostrato per l’arabinogalattano, questa cooperazione potrebbe portare ad un aumento della popolazione di Bifidobacterium i quali, durante la fermetazione degli xiloglucani del mirtillo rosso producono importanti concentrazioni di formiato, acetato e lattato che hanno effetti antibatterici e di riduzione del pH a cui Bacteroides sono sensibili. 

Pertanto, la combinazione di polifenoli e oligosaccaridi nell’estratto di mirtillo rosso è coerente con l’ipotesi degli Autori che lo hanno definito un “duplibiotico”: ovvero un substrato non assorbito che modula l’intestino mediante effetti sia antimicrobici sia prebiotici.

Infine, la stratificazione in enterotipi (1, Prevotella e 2, Bacteroides) ha svelato risposte specifiche a seconda della composizione iniziale del microbiota intestinale e ha parzialmente chiarito la relazione tra l’integrazione dell’estratto di mirtillo rosso e la variabilità interindividuale.

Sui 28 partecipanti, la supplementazione ha permesso di evidenziare come l’enterotipo 2 o enterotipo Bacteroides – caratterizzato da una maggiore riduzione nell’abbondanza di Bacteroides e Phocaeicola (20 individui) – prevalesse sull’enterotipo 1 o enterotipo Prevotella – caratterizzato da un aumento dell’abbondanza di Faecalibacterium e Agathobacter e una riduzione di Prevotella_9 (8 partecipanti).

Conclusioni

Questo è il primo studio clinico umano a dimostrare l’effetto bifidogenico di un’integrazione a breve termine con un estratto di mirtillo rosso, ricco sia di polifenoli sia di oligosaccaridi. 

Ulteriori ricerche dovrebbero valutare l’effetto a lungo termine di questo trattamento, nonché l’impatto sulla salute. Inoltre, sarebbe interessante valutare separatamente l’effetto dei polifenoli e degli oligosaccaridi del mirtillo rosso, per convalidare l’ipotesi di un duplice effetto, probiotico e antimicrobico (quello che gli Autori hanno battezzato effetto “duplibiotico”) dell’estratto di mirtillo rosso, e utilizzare l’inulina come controllo per confrontare l’efficacia dell’estratto di mirtillo rosso con un riconosciuto prebiotico. 

Infine, sono necessarie coorti più ampie per convalidare la variabilità interindividuale associata alla modulazione del microbiota fecale da parte dell’estratto di mirtillo rosso, in particolare la fioritura di Faecalibacterium per soggetti appartenenti all’enterotipo Prevotella.