A livello globale diete povere di alimenti non processati e di frutta e verdura causano più decessi di qualsiasi altro fattore di rischio, con patologie cardiovascolari, tumori e diabete di tipo 2 come principali cause di mortalità correlata a malattie non trasmissibili. Da tempo nella ricerca c’è un interesse crescente per le diete vegetariane, perché riducono l’irritazione della mucosa intestinale e l’infiammazione (locale e sistemica) indotta dalla fermentazione proteica, tipica del consumo di carne e derivati. Tuttavia, i microrganismi e i geni distintivi a livello di specie (SGB species-level genome bins) restano sconosciuti, soprattutto a causa della mancanza di un approccio analitico standardizzato e specifico.
Ora, Gloria Fackelmann dell’Università di Trento e colleghi hanno studiato le principali differenze nel microbiota di onnivori, vegetariani e vegani. I ricercatori hanno arruolato 21.561 partecipanti, selezionando tre coorti del programma “Zoe Predict” provenienti da Regno Unito e Stati Uniti (21.306 partecipanti in totale) e due coorti aggiuntive, comprendenti partecipanti italiani (215). Lo studio è stato pubblicato a gennaio 2025 su Nature Microbiology.
Valutazione della diversità microbica all’interno e tra i regimi dietetici
Lo studio ha coinvolto 656 vegani, 1.088 vegetariani e 19.817 onnivori. Le coorti Zoe Predict includevano dati sul consumo abituale di oltre 150 cibi diversi per individuo, ottenuti da questionari quantitativi sulle abitudini a tavola (FFQ, quantitative food frequency questionnaires). I ricercatori hanno trovato ben 260 ceppi legati a ciascuna dieta all’interno del curatedFoodMetagenomicData (cFMD) – un database che raccoglie i dati metagenomici relativi alle specie derivanti dal cibo ottenuti tramite metodo shotgun – tra cui 20 caratteristici dei principali gruppi alimentari (carne rossa e bianca, latticini, frutta e verdura). L’healthy Plant-based Diet Index (hPDI) ha permesso di quantificare il consumo di frutta e verdura all’interno di ciascuna delle tre coorti Predict, molto più elevato nei vegetariani rispetto agli onnivori, così come nei vegani rispetto ai vegetariani. Mentre il Permanova test ha rilevato una ridotta diversità alfa in vegani e vegetariani – indicativa di un’alimentazione meno variegata – e una diversità beta più alta nel confronto con gli onnivori.
Batteri lattici e azotofissatori come principale fattore differenziale
Negli onnivori le analisi hanno riportato una forte presenza di Alistipes putredinis e Bilophila wadsworthia collegati al consumo e alla digestione della carne, e di Ruminococcus torques, un indicatore mucolitico di infiammazione collegato alla comparsa di malattie infiammatorie intestinali.
Al contrario, nei vegani prevalevano batteri associati al consumo di frutta e verdura, tra cui produttori di butirrato (Lachnospiraceae, Butyricicoccus sp. e Roseburia hominis), specializzati nella degradazione delle fibre (Lachnospiraceae) e azotati di origine alimentare che sono anche azotofissatori, usati per favorire la crescita di alcune piante (Enterobacter hormaechei, Citrobacter freundi, Raoultella ornithinolytica e Klebsiella pneumoniae).
Mentre nei vegetariani l’ambiente intestinale era dominato da Streptococcus thermophilus, un comune starter e componente del latte, rispetto ai vegani. S. thermophilus era un taxon specifico di onnivori e vegetariani perché consumano entrambi latticini, appartenenti ai gruppi con la trasmissione cibo-intestino più alta. Seguivano altre specie tipiche di prodotti a base di formaggio e yogurt (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis, Lacticaseibacillus paracasei e Lacticaseibacillus rhamnosus). I vegani, invece, consumando solo frutta e verdura, avevano il tasso di trasmissione più basso.
Dieta e microbiota: l’impatto sulla salute cardiometabolica
Lo Zoe Microbiome Ranking 2024 (Cardiometabolic Health) ha permesso di identificare 30 microrganismi maggiormente associati a marcatori cardiometabolici. In particolare, A. putredinis, B. wadsworthia e R. torques si associavano a una salute cardiometabolica (CMH) e un’infiammazione peggiori (con il rischio di sviluppare malattia infiammatoria intestinale e cancro del colon-retto) e a una riduzione degli SCFA. All’estremo opposto, i taxa tipici di uno stile di vita vegano (Lachnospiraceae, Butyricicoccus sp. e R. hominis) miglioravano la salute cardiometabolica, oltre a essere produttori di SCFA.
Attività microbica legata all’assunzione di cibo
L’analisi funzionale ha rilevato la presenza, nelle diete vegetariane e vegane, di specie in grado di metabolizzare carboidrati semplici, come il D-galattosio, e composti bioattivi. Inoltre, il percorso di degradazione mio-, chiro- e scillo -inositolo – fonte principale di carbonio ed energia negli ambienti vegetali – che genera le forme bioattive di inositolo, conferiva più benefici alla flora intestinale. Vegetariani e vegani mostravano anche maggiori percorsi per la biosintesi del corismato (ARO e 6163), un intermedio nella produzione di metaboliti essenziali come ubichinone, vitamine E e K e alcuni amminoacidi aromatici. Tuttavia, rispetto agli onnivori, i vegani erano privi dei cofattori adenosilcobalamina e folato per la sintesi delle vitamine B12 e B6 rispettivamente, la cui fonte, in particolare per la prima, deriva soprattutto da prodotti animali, rendendo necessaria l’assunzione di integratori di vitamina B12. Al contrario nei microbiomi intestinali degli onnivori prevalevano i percorsi coinvolti nella scomposizione dei cibi di origine animale e nel metabolismo degli amminoacidi, come i superpathway della l-treonina e della biosintesi della l-serina e della glicina, i cui substrati si trovano comunemente nella carne rossa e bianca e nei latticini.
Conclusioni
Ciò che mangiamo modula la nostra comunità intestinale dal punto di vista sia tassonomico sia funzionale. Gli onnivori in media ingeriscono pochi alimenti vegetali e sani rispetto ai vegetariani o ai vegani, con una salute intestinale e cardiometabolica peggiori. È perciò necessario approfondire le interazioni specifiche tra specie e alimenti, così come le dinamiche tra cibo e microbiota, per promuovere stili di vita più salutari attraverso i tre principali modelli nutrizionali.
