Cos’è la fibra alimentare?

Si fa presto a dire fibra….beh si, in effetti si fa abbastanza presto.

Tutta la fibra è composta da carboidrati (a parte la lignina), ma non tutti i carboidrati sono fibra. I carboidrati si dividono nutrizionalmente in disponibili (cioè digeribili da noi, amido e zuccheri) e non disponibili (cioè che passano e vanno, il nostro organismo non possiede gli enzimi per metabolizzarli).

La definizione di fibra della FDA statunitense è la più semplice: “la fibra è costituita da carboidrati non digeribili, in catene di 3 o più unità (presenti nei cibi, o isolati da essi), o da fibre sintetiche. Le fibre sono dotate di dimostrati benefici fisiologici” (FDA 2016).

L’EFSA invece definisce la fibra in modo più complesso: “i carboidrati non digeribili (da parte del piccolo intestino umano) più la lignina, compresi i polisaccaridi non amidacei, cellulosa, emicellulose, pectine, idrocolloidi (gomme, mucillaggini, beta-glucani), gli oligosaccaridi resistenti, frutto-oligosaccaridi (FOS), galatto-oligosaccaridi (GOS), altri oligosaccaridi, gli amidi resistenti principalmente amidi incapsulati, alcuni tipi di granuli di amido, amilosio retrogradato, amidi modificati chimicamente e/o fisicamente e la lignina associata alle fibre alimentari polisaccaridiche” (EFSA 2010). https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2010.1462

Tradizionalmente la fibra si divide in “solubile” (pectine, gomme e mucillagini, presenti sopratutto in frutta e legumi) e “insolubile” (cellulosa, emicellulosa, lignina che si trovano in prevalenza nei cereali integrali e nella verdura).

Il primo gruppo ha soprattutto una funzione “metabolica” smorzando il picco glicemico indotto da amidi e zuccheri, intrappola un po’ di grassi e sequestra una certa quantità di colesterolo impedendo che torni al fegato e quindi abbassandone i livelli ematici. Inoltre a contatto con l’acqua si rigonfia, rallenta lo svotamento gastrico e aumenta la consistenza delle feci rendendole morbide.

Il secondo gruppo ha più una funzione “meccanica“, facilitando il passaggio del bolo alimentare e velocizzando il transito intestinale delle feci.

Tutta la fibra comunque dona sazietà e funge da “cibo” per la nostra flora intestinale comportandosi quindi da prebiotico. Il microbiota può metabolizzarla e produrre composti come gli acidi grassi a corta catena che vengono riassorbiti dall’intestino (e fra l’altro questo spiega il fatto che in media la fibra abbia un valore calorico di 2Kcal per grammo).

Dovremmo assumere circa 15g di fibra per ogni 1000Kcal che introduciamo al giorno (LARN 2014: https://sinu.it/2019/07/09/carboidrati-e-fibra-alimentare/), con un minimo però di 25g (quindi anche per un fabbisogno “basso” di 1500Kcal), mentre gli adulti italiani arrivano si e no a 18g (INRAN-SCAI 2005-6: https://www.crea.gov.it/web/alimenti-e-nutrizione/-/indagine-sui-consumi-alimentari).

Questo perchè mangiano poca verdura, poca frutta, pochi legumi e pochissimi cereali integrali. La fibra è abbondante anche nella frutta secca e nei semi oleosi, ma con un costo calorico molto elevato che non permette di considerare questi alimenti una fonte primaria (anche il cioccolato è ricchissimo di fibre, però…).

I principali apportatori di fibra sono quindi i vegetali freschi, il pane, la pasta, i cereali in chicco e i legumi che apportano rispettivamente pochissime, poche e medie quantità di energia e che devono rappresentare la base della nostra alimentazione. Facendo due conti e presupponendo che tutti mangino le quantità adeguate di frutta e verdura (circa mezzo chilo + mezzo chilo al giorno) in media solo con questi due gruppi alimentari arriviamo a 18-20g (in media e se siamo bravi!). Se aggiungiamo una porzione di legumi (che però non mangiamo tutti i giorni e alcuni proprio mai) ci mettiamo circa 7g a porzione (che sono 21g a settimana se ne mangiamo 3 porzioni, quindi 3g al giorno) e siamo a 21-23g (se siamo bravi).

Manca qualcosa. Mancano i cereali. Se usiamo quelli non integrali abbiamo un apporto medio di 8g (tra pane e pasta per un fabbisogno di 2000Kcal e cioè 175g di pane e 120g di pasta “bianchi”). Se invece perlomeno il pane fosse integrale invece di 8g avremmo 14g di fibre (11 dal pane e 3 dalla pasta) da aggiungere a quel 21-23. E arriveremmo a un totale di 35-37g di fibra al giorno.

Il che sarebbe molto meglio perchè ricordiamoci che siamo partiti dall’ipotesi di essere molto bravi con frutta, verdura e legumi: purtroppo nessuno arriva alle quantità raccomandate, mentre il pane e la pasta non ci mancano.

Gli italiani mangiano pasta (il 91% della popolazione), pane (il 90,4%) e poi riso (il 41%) e biscotti (il 47,6%), ma quando gli si domanda che proporzione di questi derivati dei cereali è integrale, le cifre crollano miseramente: solo lo 0,3% dice di mangiare pasta integrale, il 4,5% pane integrale, lo 0,3% riso integrale e il 4,5% biscotti integrali. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5334418/

Sono sopratutto i cereali per la colazione ad essere consumati nella loro forma integrale (per i ragazzi) o il pane (negli adulti), ma le quantità sono molto scarse e non in linea con le raccomandazioni: a fronte di un consumo medio giornaliero di cereali (totale di pane, pasta, biscotti ecc.) di 264g, solo 2,8g in media sono di prodotti integrali.

Se diamo una occhiata ai legumi vediamo che l’italiano medio ne mangia si e no una 80ina di grammi a settimana (invece dei 450g consigliati).

Per la serie, dieta mediterranea addio!

La fibra alimentare è associata a un sacco di benefici per la salute cardiovascolare, per la prevenzione il trattamento del diabete e per protezione di alcuni tipi di tumori oltre, come già detto, a migliorare la salute del tratto digerente, prevenire la diverticolosi, trattare la diarrea e la stipsi e un sacco di altre cose.

Per aumentare l’introito di fibra e raggiungere le raccomandazioni ci vogliono anche i cereali integrali.

Lungi da me affermare che i cereali non integrali siano “veleno” (non ho la barbetta bianca), ma è comunque un dato di fatto che mangiarli nella loro forma “completa” sia legato ad un miglior stato di salute. Che questa sia una mera associazione legata al fatto che chi mangia integrale conduce uno stile di vita migliore o che sia perchè questi prodotti contengono sostanze benefiche, o un misto di queste due cose, poco importa. Di certo, abbiamo evidenze che ci fanno pensare che alcune loro componenti siano importanti. Una di queste è la fibra alimentare.

Riferimenti

https://www.crea.gov.it/web/alimenti-e-nutrizione/-/dossier-scientifico-linee-guida-per-una-sana-alimentazione-2018

https://www.crea.gov.it/web/alimenti-e-nutrizione/-/linee-guida-per-una-sana-alimentazione-2018

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38011755

https://www.thelancet.com/article/S0140-6736(18)31809-9/fulltext

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Il meraviglioso mondo delle fibre

Le fibre alimentari comprendono un insieme eterogeneo di carboidrati non digeribili e sostanze affini che resistono all’idrolisi nel tenue e raggiungono il colon, dove possono esercitare effetti meccanici e/o fermentativi.

Dal punto di vista funzionale è utile distinguere tra fibre solubili (con ulteriori differenze strutturali), fibre insolubili e amido resistente (che costituisce una categoria a sé).

A. Fibre solubili

Sono polisaccaridi che si disperdono in acqua; alcune formano soluzioni altamente viscose, altre no. La distinzione più rilevante è quindi tra solubili viscose e solubili non viscose.

1. Solubili viscose (gel-forming)
Esempi: β-glucani (avena, orzo), psillio, glucomannano, gomme (guar), alcune pectine.

Struttura:
– β-glucani: polimeri lineari di glucosio con legami β(1→3) e β(1→4).
– Psillio: arabinoxilani complessi.
– Glucomannano e guar: galattomannani.
– Pectine: polimeri dell’acido galatturonico, con diverso grado di metilazione.

Caratteristiche funzionali:
– Formano gel e aumentano la viscosità del contenuto gastrico e intestinale.
– Rallentano svuotamento gastrico e assorbimento di glucosio.
– Riducono l’assorbimento di colesterolo e acidi biliari.
– Sono fermentabili (in misura variabile) con produzione intestinale di SCFA (acidi grassi a catena corta, benefici).

Le differenze strutturali influenzano viscosità, peso molecolare, velocità di fermentazione e quindi entità degli effetti metabolici. Non tutte le fibre solubili hanno la stessa efficacia per grammo.

In linea di massima:

– Viscosità in vivo: glucomannano ≥ psillio ≈ β-glucani > guar ≈ pectine (variabile).
– Evidenza su LDL: forte per β-glucani e psillio; buona per glucomannano; discreta per guar/pectine.
– Fermentabilità: pectine e guar più rapidamente fermentabili; psillio più lento; glucomannano intermedio.
– Tollerabilità: correlata a dose e velocità di incremento; maggiore produzione di gas con fibre più rapidamente fermentabili.

2. Solubili non viscose
Esempio principale: inulina e frutto-oligosaccaridi (FOS).

Struttura: fruttani con legami β(2→1).

Caratteristiche funzionali:
– Non aumentano significativamente la viscosità intraluminale.
– Sono rapidamente fermentabili.
– Effetto prevalentemente prebiotico (modulazione microbiota, produzione di SCFA).
– Impatto diretto su LDL o glicemia post-prandiale modesto rispetto alle fibre viscose.

B. Fibre insolubili

Non si solubilizzano in acqua e non formano gel. Comprendono:

– Cellulosa (polimero lineare di glucosio con legami β(1→4))
– Parte delle emicellulose
– Lignina (non carboidrato, polimero fenolico strutturale)

Caratteristiche funzionali:
– Aumentano la massa fecale.
– Accelerano il transito intestinale.
– Effetto meccanico predominante (“bulking”).
– Fermentabilità generalmente inferiore rispetto alle solubili, ma non nulla (alcune emicellulose sono parzialmente fermentabili).

Differenze interne:
– Cellulosa: poco fermentabile, soprattutto effetto volumizzante.
– Alcune emicellulose: parzialmente fermentabili.
– Lignina: praticamente non fermentabile.

L’effetto metabolico sistemico è in genere meno marcato rispetto alle fibre solubili viscose o fermentabili, ma l’impatto sull’alvo è più diretto.

C. Amido resistente (RS)

È chimicamente amido (amilosio e amilopectina), ma resiste alla digestione nel tenue. Non è classificabile come fibra solubile o insolubile tradizionale.

Caratteristiche principali:
– Non è solubile né viscoso.
– È fermentabile nel colon.
– Produce quantità significative di butirrato.

Si distinguono cinque forme (RS1–RS5) in base alla struttura o al processo di formazione (intrappolamento fisico, struttura cristallina nativa, retrogradazione post-cottura, modificazione industriale, complessi amilosio-lipidi).

RS1 – Amido fisicamente inaccessibile
È intrappolato in matrici cellulari integre o poco processate. Gli enzimi non riescono ad accedervi.

Fonti alimentari:
– cereali integrali in chicco (orzo, frumento, farro)
– legumi interi (lenticchie, ceci, fagioli)
– semi e cereali macinati grossolanamente
La macinazione fine o la cottura prolungata ne riducono la quota.

RS2 – Amido nativo a struttura compatta
Granuli naturalmente resistenti per struttura cristallina (ricchi in amilosio).

Fonti alimentari:
– banana acerba
– patata cruda
– amido di mais ad alto contenuto di amilosio

Nella dieta abituale occidentale l’assunzione è modesta, salvo consumo di banana non matura. La cottura gelatinizza l’amido e ne riduce la resistenza.

RS3 – Amido retrogradato
Si forma quando un amido cotto viene raffreddato. Durante il raffreddamento, le catene di amilosio (e in parte amilopectina) si riaggregano formando strutture meno digeribili.

Fonti alimentari pratiche:
– riso cotto e poi raffreddato (es. insalate di riso)
– patate lesse raffreddate
– pasta cotta e raffreddata
– legumi cotti e raffreddati
– Pane, biscotti, fette biscottate e tutti i prodotti da forno chesi consumano a T ambiente

Il successivo riscaldamento moderato non elimina completamente l’RS3. È la forma più facilmente modulabile con la cucina domestica.

RS4 – Amido chimicamente modificato
Deriva da processi industriali (esterificazione, reticolazione). Non è presente naturalmente negli alimenti tradizionali.

Fonti:
– prodotti industriali arricchiti
Non si ottiene con pratiche culinarie domestiche.

RS5 – Complessi amilosio-lipidi
Si forma quando l’amilosio interagisce con lipidi durante la cottura, creando strutture meno digeribili.

Fonti alimentari:
– preparazioni amidacee cotte in presenza di grassi (es. riso o pasta con olio)
– prodotti da forno con determinate condizioni tecnologiche
Il contributo nella dieta quotidiana è presente ma difficilmente quantificabile.

**Come aumentare l’amido resistente con la dieta quotidiana**

Preferire cereali e legumi in forma integra o poco raffinata (RS1).
Consumare regolarmente legumi.
Quando le ricette lo prevedono (insalate di pasta, patate o riso fredde), raffreddare riso, pasta o patate dopo la cottura e consumarli freddi o riscaldati delicatamente (RS3).
Inserire, volendo, occasionalmente banana non completamente matura (RS2).
Evitare cotture eccessivamente prolungate che aumentano la gelatinizzazione.

Quantitativamente, una dieta occidentale fornisce in media 3–6 g/die di amido resistente; con strategie mirate si può arrivare a 10–15 g/die senza integrazione.

Dal punto di vista fisiologico, l’RS ha effetti prebiotici, aumenta la produzione di butirrato, migliora sensibilità insulinica e può modulare la risposta glicemica post-prandiale, con variabilità individuale significativa legata al microbiota.

Effetti funzionali:
– Riduce il carico glicemico per sostituzione dell’amido digeribile.
– Migliora la sensibilità insulinica nel medio termine tramite SCFA.
– Contribuisce alla salute del colon (butirrato).
– Non agisce tramite aumento della viscosità.

Sintesi comparativa

Fibre solubili viscose: effetto primario nel tenue (viscosità), con impatto su glicemia e LDL; fermentazione secondaria nel colon.

Fibre solubili non viscose: effetto principalmente fermentativo e prebiotico; scarso effetto reologico.

Fibre insolubili: effetto meccanico sul transito e sulla massa fecale; fermentazione limitata o variabile.

Amido resistente: carboidrato resistente non viscoso, altamente fermentabile, con effetti metabolici mediati soprattutto dalla produzione di SCFA e dalla riduzione dell’amido disponibile.

La classificazione tradizionale solubile/insolubile è quindi utile ma incompleta: dal punto di vista clinico risultano più rilevanti viscosità e fermentabilità rispetto alla sola solubilità chimica.

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Fibre e mortalità

Le fibre sono generalmente considerate come consigli nutrizionali, ma i dati della meta-analisi suggeriscono che dovrebbero essere trattate anche come intervento per ridurre la mortalità.

La rassegna sistematica Ramezani 2024 in Nutrizione Clinica ha analizzato i dati di 64 coorti che hanno coinvolto 3,5 milioni di partecipanti. Confrontando i più alti consumatori di fibre con i più bassi, è emersa una riduzione del 23% della mortalità per tutte le cause, una riduzione del 26% della mortalità cardiovascolare e una riduzione del 22% della mortalità per cancro. Tutti gli endpoint misurati hanno mostrato una tendenza simile, il che rende questi effetti di questa portata piuttosto rari per i dati osservativi su un singolo nutriente.

La meta-analisi Reynolds Lancet 2019 fornisce ulteriori informazioni sulla relazione dose-risposta tra l’assunzione di fibre e la mortalità. Analizzando i dati di 185 coorti potenziali, è emerso che il rischio di mortalità diminuisce significativamente dall’assunzione quasi nulla fino a circa 25 grammi al giorno, dopodiché si stabilizza. Al di sotto dei 25 grammi, ogni grammo aggiuntivo di fibre è associato a una riduzione misurabile del rischio di mortalità. Tuttavia, al di sopra dei 30 grammi, la curva si appiattisce, indicando che ulteriori aumenti dell’assunzione di fibre hanno un impatto minimo sulla mortalità. Il punto di flessione di questa relazione si allinea con l’obiettivo giornaliero di assunzione di fibre raccomandato dall’Istituto di Medicina, che è di 25 grammi per le donne e 38 grammi per gli uomini.

Purtroppo, gli adulti statunitensi consumano in media solo circa 15 grammi di fibre al giorno, il che li colloca a circa metà della curva di rischio, non al suo apice. I sondaggi sull’assunzione di fibre suggeriscono che circa il 95% degli adulti americani non riesce nemmeno a raggiungere il livello inferiore dell’intervallo target raccomandato. Colmare questo divario rappresenta probabilmente il più grande potenziale per ridurre la mortalità evitabile legata alla nutrizione basato sulle attuali prove scientifiche.

Il meccanismo che collega il colon alla fisiologia sistemica dipende dalle vie specifiche coinvolte. La fibra alimentare, che sfugge alla digestione nell’intestino tenue, raggiunge il colon intatta. Alcuni dei suoi effetti sono diretti. Le fibre viscose solubili, come il beta-glucano dell’avena e lo psyllio, legano gli acidi biliari nel lume intestinale, aumentando la loro escrezione fecale. Questo costringe il fegato a estrarre più colesterolo dalla circolazione per sintetizzare nuovi acidi biliari, abbassando così i livelli di LDL senza l’intervento dei batteri intestinali.

Un altro strato di azione coinvolge la fermentazione. I batteri residenti nel colon fermentano le fibre ricche di carboidrati in acidi grassi a catena corta (SCFA), principalmente acetato, propionato e butirrato. Queste molecole attraversano la barriera epiteliale e entrano nel flusso sanguigno. Il propionato, in particolare, raggiunge il fegato e sembra inibire la sintesi del colesterolo, fornendo un ulteriore meccanismo per gli effetti lipidici della fibra. Il butirrato, d’altro canto, regola l’espressione genica nelle cellule immunitarie, supporta le popolazioni di cellule T normative e funge da principale fonte di energia per le cellule che rivestono il colon. Gli SCFA interagiscono anche con i recettori presenti su cellule immunitarie, cellule enteroendocrine e cellule adipose, influenzando la sensibilità all’insulina e l’infiammazione.

Ci sono diverse considerazioni importanti da tenere a mente. L’evidenza che collega l’assunzione di fibre alla mortalità è osservativa, non randomizzata, il che significa che potrebbero esserci altri fattori che influenzano i risultati. Ad esempio, chi consuma più fibre tende ad avere una dieta migliore, a fare più attività fisica, a pesare meno, a non fumare e ad avere un livello socioeconomico più alto, tutti fattori che possono influenzare indipendentemente la mortalità. Anche se le meta-analisi di Ramezani e Reynolds hanno cercato di tenere conto di questi fattori confondenti, è comunque necessario essere cauti nell’interpretare i risultati come causa-effetto. Non esistono studi randomizzati su larga scala che abbiano esaminato l’impatto diretto delle fibre sulla mortalità, e probabilmente non ce ne saranno mai a causa dei costi e della durata necessari. Tuttavia, l’evidenza suggerisce fortemente che un maggiore apporto di fibre è associato a una minore mortalità, con un rapporto dose-risposta e associazioni coerenti tra diversi studi.

Un aspetto interessante emerso dall’analisi di Ramezani è che le fibre insolubili sembrano avere un’associazione più forte con la mortalità rispetto alle fibre solubili. Inoltre, le fibre provenienti da frutta secca e semi sono state specificamente associate a una riduzione del 43% del rischio di mortalità cardiovascolare. È importante notare che le fibre alimentari integrali provenienti da varie fonti sembrano avere un impatto maggiore sulla mortalità rispetto agli integratori o alle polveri monofonte.

Aumentare l’assunzione di fibre può essere relativamente semplice apportando piccoli cambiamenti alla propria dieta. Ad esempio, una tazza di lenticchie cotte fornisce circa 15 grammi di fibre, un avocado circa 10 grammi, una tazza di lamponi circa 8 grammi, mezza tazza di fagioli neri circa 7 grammi e una tazza di broccoli circa 5 grammi. La maggior parte degli adulti può aumentare l’assunzione giornaliera di fibre di 15-30 grammi semplicemente includendo un legume, un cereale integrale e un vegetale ricco di fibre in ogni pasto.

L’entità dell’associazione tra l’assunzione di fibre e la mortalità, come supportato da questa ampia gamma di prove osservazionali, è notevole. Pochi altri nutrienti mostrano un impatto così significativo sulla salute. Tuttavia, c’è un divario significativo tra la quantità di fibre che le prove suggeriscono sia benefica e la quantità che la maggior parte degli americani consuma effettivamente.

Fonti:

Ramezani F, et al. Clin Nutr. 2024;43(1):65-83.

Reynolds A, et al. Lancet. 2019;393(10170):434-445.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38011755

https://www.thelancet.com/article/S0140-6736(18)31809-9/fulltext