Alimentazione e microbiota
L’alimentazione è da sempre considerata importante per lo sviluppo e la diversificazione del microbioma intestinale, anche più dell’assetto genetico dell’ospite. Per questo motivo numerosi studiosi hanno cercato di analizzare la variazione del microbiota sulla base di diete e alimenti differenti. Fino ad ora però nessuno si era mai chiesto se la cottura dei cibi potesse influenzare il microbiota (Figura 1).
Di questo si sono occupati gli studiosi dell’Università della California di San Francisco e dell’Università di Harvard. Vediamo cosa è venuto fuori dalle loro ricerche in questo articolo.
Cosa comporta la cottura del cibo?
La cottura dei cibi è una pratica specificatamente umana, sviluppatasi nell’antichità e da allora sempre presente. Questo potrebbe aver portato ad una co-evoluzione dell’uomo e del suo microbiota sulla base di essa.
In particolar modo, attraverso la cottura, si alterano le proprietà chimico-fisiche degli alimenti:
- aumenta la digeribilità dei cibi nell’ileo attraverso la gelatinizzazione dell’amido, di modo che solo una piccola quantità raggiunga il colon (sede della maggior parte della comunità microbica del microbiota);
- influenza la capacità di fermentazione dei batteri intestinali;
- porta alla perdita di alcune proprietà antimicrobiche del cibo presenti in esso naturalmente o artificialmente (acquisite tramite pratiche agricole);
- diminuisce la bioattività delle sostanze contenute negli alimenti.
Tutto questo potrebbe aver portato ad una modificazione del microbiota, in seguito all’introduzione di questa pratica culinaria.
Cottura dei cibi: analisi sui topi
I ricercatori hanno dapprima analizzato l’effetto della cottura di alimenti come carne e tuberi sui topi. Questi cibi sono stati scelti per la loro importanza nelle diete umane passate e presenti, per i macronutrienti da cui sono costituiti, per le alterazioni che subiscono in termini di bioattività dei nutrienti, proprietà antimicrobiche e apporto calorico in seguito alla cottura.
I topi sono stati suddivisi in gruppi a seconda del tipo di dieta: carne magra di bovino o tuberi e a seconda che si trattasse di cibi cotti o crudi. In seguito tra i topi alimentati con cibi cotti vi è stata una ulteriore distinzione tra quelli che potevano cibarsi liberamente ogni volta che volevano e quelli a cui, invece, la razione era stata ridotta per promuovere una perdita di peso di circa 1g.
Dopo alcuni giorni, i ricercatori hanno sequenziato l’RNA microbico della porzione distale dell’intestino.
Risultati ottenuti
Dall’osservazione dei topi è emersa una differenza nell’apporto calorico tra le diete con i cibi crudi e quelle con i cibi cotti, superiore in quest’ultimo caso. Nel caso dei topi, alimentati con una razione inferiore, si è visto che nonostante questo, vi fosse comunque un aumento della massa muscolare, ad indicare come la cottura dei cibi porti alla produzione di substrati più facilmente utilizzabili dall’organismo come fonte di energia.
Per quanto riguarda il microbiota, nel caso dell’alimentazione a base di carne non è emersa alcuna differenza significativa in seguito a cottura: il microbiota dei topi è risultato simile sia per composizione che dal punto di vista trascrizionale. Nel caso dei topi alimentati con tuberi ci sono state delle differenze significative: la popolazione microbica e la sua diversificazione era maggiore nei topi alimentati con tuberi cotti. Nel caso dei topi alimentati con tuberi crudi si è avuto un lieve aumento solo nei batteri appartenenti al phylum Bacteroidetes, poiché hanno una elevata capacità di degradare il glicano.
Per confermare questa ipotesi, i ricercatori hanno fatto ulteriori esperimenti: hanno sottoposto i topi a diete costituite da una serie di verdure cotte e crude, come patate dolci, patate bianche, mais, piselli, carote e barbabietole e hanno valutato la differenza nel microbiota intestinale.
Anche in questo caso si è osservata una diversificazione a livello del microbiota che potrebbe essere dovuta a due fattori:
- la cottura dei cibi porta alla gelatinizzazione dell’amido, che acquista così una struttura amorfa. Questo potrebbe influenzare l’assorbimento di questa sostanza a livello dell’intestino tenue, nonché la quantità di amido che raggiunge il colon (sede della comunità microbica);
- la cottura, andando a denaturare i composti antimicrobici presenti naturalmente negli alimenti crudi o introdotti tramite l’agricoltura, potrebbe ridurne la bioattività e il loro impatto sul microbiota.
Discussione dei risultati
Il team di ricercatori, in collaborazione con i colleghi dell’U.S. Department of Energy’s Joint Genome Institute in Walnut Creek, ha effettuato un’analisi dettagliata dei cambiamenti chimici, indotti dalla cottura, in ciascuna delle piante di cui si erano cibati i topi.
In questo modo hanno ottenuto una lista di composti che potrebbero spiegare, con ulteriori analisi, come queste diete abbiano avuto un impatto sul microbiota dei topi.
Cottura dei cibi e uomo
I ricercatori si sono, poi, chiesti se effettivamente questi cambiamenti visualizzati nel topo si potessero osservare anche nell’uomo. Per questo motivo hanno sottoposto per tre giorni 8 volontari adulti a diete crude e cotte, create in collaborazione con uno chef professionista.
Dopo i tre giorni, hanno analizzato le feci dei volontari e hanno osservato il risultato: anche in questo caso, seppur in maniera differente rispetto ai topi, sono state evidenziate delle differenze nelle comunità microbiche tra i soggetti che avevano consumato una dieta cruda e quelli che avevano consumato una dieta cotta.
A differenza di quanto visto nei topi, nell’uomo non vi è una differenza in termini di apporto calorico e di massa muscolare a seconda che si consumino cibi cotti o crudi.
Verso le diete del futuro
Comprendere come l’alimentazione sia correlata con il microbioma intestinale è molto importante per riuscire a comprendere e prevenire alcune patologie.
La scoperta di come il microbiota sia influenzato dalla cottura dei cibi è un punto di partenza fondamentale, poiché evidenzia come i nostri batteri si siano evoluti con noi, nel momento dell’introduzione della cottura e come si siano abituati a questa nostra tecnica culinaria.
In più questi ulteriori risultati potrebbero essere utilizzati per costruire delle diete del futuro, sulla base del nostro microbiota e delle molecole dietetiche che lo influenzano.
Emanuela Pasculli
Fonti:
- Carmody, Rachel N., et al. “Cooking shapes the structure and function of the gut microbiome.” Nature Microbiology (2019): 1-12.
- “Microbiome Composition Changes in Response to Cooked vs Raw Diet” (1 Ottobre 2019). Estrapolato da https://www.genengnews.com/news/microbiome-composition-changes-in-response-to-cooked-vs-raw-diet/
