Microbiota intestinale: l’importante ruolo dell’inulina

di Mauro Antongiovanni

Recentemente, nel mondo scientifico si è assistito ad un crescente apprezzamento del ruolo svolto dalla micro-popolazione del digerente di ruminanti e non ruminanti nel salvaguardare e mantenere svariate funzioni fisiologiche. Fra queste la digestione, l’utilizzazione dei nutrienti, l’esclusione selettiva dei microrganismi patogeni, lo sviluppo degli organi gastro-enterici, lo stimolo allo sviluppo ed al funzionamento del sistema immunitario, l’espressione genica intestinale e, in ultima analisi, la qualità dei prodotti animali.
La messa al bando degli antibiotici in alimentazione animale, quali presidi nei riguardi della corretta composizione del microbiota intestinale, ha portato all’attenzione dei nutrizionisti un rilevante numero di prodotti naturali, possibili “sane” alternative ai farmaci.
L’interesse dei ricercatori si sta sempre più focalizzando su due categorie di alternative agli antibiotici: i probiotici, ovvero microrganismi “buoni” come i Lattobacilli, ed i prebiotici, ovvero sostanze naturali non digeribili e non utilizzabili dall’animale, ma utilizzabili dai microrganismi “buoni” a danno dei “cattivi” come le Salmonelle o i Clostridi, con il risultato di modulare l’ecosistema gastro-enterico a tutto vantaggio dell’animale.
Fra i prebiotici, in questi ultimi anni i ricercatori stanno valutando l’efficienza dell’inulina. Si tratta di un polisaccaride fruttano, capace di “manipolare la microflora gastro-intestinale degli animali, ruminati e non”, per citare le parole precise di alcuni autori. Le ricerche hanno dimostrato che il prebiotico inulina è capace di determinare importanti e desiderabili cambiamenti a livello intestinale nei non ruminanti come i polli e i suini, con significativi appurati miglioramenti della sanità generale dell’allevamento e della qualità dei prodotti. Nei ruminanti, il digerente dei quali comprende anche i prestomaci, a livello ruminale l’inulina riduce la concentrazione dell’ammoniaca, la produzione di metano, stimola la biosintesi proteica, con risultati positivi sui parametri produttivi di accrescimento e produzione di latte, per non parlare della riduzione della emissione di gas serra come i prodotti azotati volatili ed il metano.
La microflora del tratto gastro-enterico può essere grossolanamente raggruppata in due categorie: i microrganismi patogeni o semplicemente dannosi e i microrganismi che promuovono la sanità del rumine e/o dell’intestino, stimolandone le funzioni o sopprimendo la micro-popolazione patogena. I patogeni più diffusi sono Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Salmonella enterica, Clostridium perfringens. Gli organismi “buoni” sono i Lattobacilli ed i Bifidobacteria.
La funzione dell’inulina addizionata nel mangime è, pertanto, quella di stimolare, selettivamente, la crescita e la proliferazione dei Lattobacilli e dei Bifidobacteria, indigeni del grosso intestino, peraltro capaci di sopprimere l’attività putrefattiva dei batteri dannosi, riducendo così la concentrazione di prodotti fermentativi tossici, responsabili di epatotossicità (ammoniaca e ammine), carcinogenicità (nitrosammine, fenoli, cresoli), mutagenicità (aglicone).
I carboidrati come l’inulina sono presenti sotto forma di fruttani in più di 36.000 specie botaniche. Da qui, l’importanza della presenza nella dieta degli omnivori di alimenti vegetali. Oggi, l’inulina è considerata di primaria importanza fra i nutraceutici capaci di sostenere la funzionalità e la sanità intestinale per il mantenimento della salute e la prevenzione di disordini del tratto gastro-enterico. I contenuti medi di inulina nelle radici di cicoria sono dell’ordine del 15-20%, nella bardana (Arctium) del 3-4%, nella Salsefrica (barba di becco) del 4-11%, nei bulbi di cipolla del 2-6%, in quelli di aglio del 9-16%, nei porri del 3-10%, nel topinambur del16-20%, nel tarassaco del 12-15%, nel carciofo del 3-10%.
La produzione di inulina parte dalla sua estrazione dalle radici di cicoria. La lunghezza del polimero va da 2 a 60 monomeri, con un grado medio di polimerizzazione di 10, con 2-8 molecole di fruttosio e una di glucosio terminale. La presenza dei legami BETA 2-1-osidici rende l’inulina indigeribile da parte degli enzimi idrolitici prodotti dai mammiferi, ma non dagli enzimi prodotti dalla microflora utile del digerente. In altre parole, l’inulina è il nutriente principale per i microrganismi “buoni” a scapito dei “cattivi”, a tutto vantaggio dell’ospite.
Fino a questo momento la ricerca sulle proprietà dietetiche dell’inulina si è limitata al campo umano, essendo praticamente assenti ricerche nel settore degli animali da reddito. 

Nei suini, gli studi di cui disponiamo risalgono agli anni ’90, riguardano soprattutto i suinetti e concordano, tutti, sui seguenti risultati in risposta alla inclusione di inulina nella dieta:
- aumenta il numero dei Bifidobacteria e dei Lattobacilli a livello cieco-colon;
- i nocivi Enterococci, Clostridia ed Escherichia coli vengono ridotti significativamente, sempre nel cieco-colon;
- diminuisce la concentrazione di ammoniaca, di fenoli, indoli, solfuri ed acidi grassi nelle deiezioni, con conseguente diminuzione dei cattivi odori;
- migliora la digeribilità della sostanza organica;
- si favorisce l’assorbimento intestinale dei minerali, in particolare del ferro.

Per quanto riguarda i polli, si hanno lavori anche in anni più recenti. Uno studio microbiologico in vitro ha chiaramente dimostrato che le Salmonelle non crescono in presenza di inulina come sola fonte di energia, mentre Lactobacilli, Enterococci e Pediococci crescono alla grande, grazie ai loro enzimi che idrolizzano i legami oligofruttosidici dell’inulina. In sintesi, anche per i polli, sia pulcini che adulti:
- si favoriscono i microrganismi utili a scapito dei nocivi o dannosi;
- la fermentazione microbica dell’inulina da parte dei Bifidobacteria e dei Lattobacilli produce i metaboliti acidi grassi a corta catena, in particolare l’acido butirrico e l’acido lattico. L’acido butirrico, fra l’altro, è notoriamente la principale fonte energetica degli enterociti, favorendo la sviluppo dei villi e delle cripte e salvaguardando l’integrità della mucosa, anche attraverso lo stimolo alla produzione del muco protettivo.
- di conseguenza, il pH si abbassa, facilitando la solubilizzazione e l’assorbimento di calcio, zinco e rame.

Nei ruminanti, l’aspetto dell’influenza della popolazione microbica è complicato, anche quantitativamente, dal fatto che questi animali hanno comparti digestivi/fermentativi anche a monte dello stomaco ghiandolare e dell’intestino vero e proprio. Ciò nonostante, tutti i batteri emicellulosolitici, come il Butyrivibrio fibrisolvens, l’Eubacterium ruminantium o il Ruminococcus albus sono capaci di utilizzare gli xilooligosdaccaridi come fonte energetica. I risultati hanno messo in evidenza che, con l’inulina nella dieta:
- il pH del rumine, peraltro fortemente tamponato, non cambia;
- la concentrazione dell’ammoniaca ruminale diminuisce;
- le sintesi di proteine microbiche ne traggono vantaggio;
- aumenta la quota di azoto ritenuto nel bilancio azotato globale;
- il consumo volontario di sostanza secca e la digeribilità non ne sono modificati;
- migliorano gli accrescimenti dei vitellini.

Ci sono studi condotti anche sui conigli e sul cane. I risultati sono pienamente concordi con quelli degli studi relativi agli animali da reddito citati.

Un aspetto importante che è doveroso sottolineare è quello dell’effetto dell’inulina sulla modulazione del sistema immunitario. I meccanismi non sono per niente chiari. Comunque, si ipotizza che gli acidi grassi a corta catena, prodotti in quantità dalla microflora simbionte, stimolino le cellule caliciformi alla secrezione di mucina e deprimano la traslocazione legando specifici recettori, come i G-protein coupled receptors delle cellule immunitarie del GALT (Gut Lymphoid Associated Tissue). Inoltre, si assiste ad un incremento di produzione di immunoglobuline dalla mucosa e ad una alterata formazione di citochine nella milza e nella mucosa intestinale.
Anche il metabolismo lipidico dell’animale risente dell’inulina nella dieta: il colesterolo ed i trigliceridi ematici diminuiscono. Oltre all’azione trofica del butirrato nell’intestino già ricordata, anche quella del propionato è importante, in quanto inibisce la sintesi degli acidi grassi a livello metabolico.
In conclusione, dopo la messa al bando degli antibiotici come promotori di crescita in alimentazione animale, molte alternative sono state proposte. Fra queste, il prebiotico inulina sembra molto promettente, anche se un po’ trascurato, a mio giudizio.