AMEC - Associazione per la Terapia delle Malattie Metaboliche e Cardiovascolari

LE  FIBRE  VEGETALI
Attività protettiva sulle funzioni fisiologiche e la prevenzione di patologie

Publio Viola

Specialista in Gastroenterologia, Medicina tropicale e Scienza dell’alimentazione
Primario Medico Emerito - Ospedale San Giovanni, Roma
Libero docente in Medicina Sociale - Università di Roma “Sapienza” 
Presidente Sezione Medico Nutrizionale dell’Accademia dell’Olivo e dell’Olio. 

RIASSUNTO

       Le fibre vegetali sono una componente spesso misconosciuta e sottovalutata della nostra alimentazione, che esercita un’attività protettiva diretta sull’intestino ed indiretta sul metabolismo riducendo i rischi delle malattie dismetaboliche e neoplastiche. Sono costituite da una frazione polisaccaridica (cellulosa, emicellulosa e pectine) e da una frazione non-polisaccaridica (lignina). La distinzione più importante è però quella tra le fibre idrosolubili e le fibre non idrosolubili in quanto è proprio in rapporto alla solubilità in acqua che varia la loro attività biologica. Le fibre non solubili agiscono direttamente sull’intestino regolarizzando le attività funzionali e svolgendo azione protettiva nei confronti delle diverticolosi e delle neoplasie. Le fibre solubili esercitano un effetto indiretto ritardante sulla digestione provocando conseguentemente un assorbimento più graduale del glucosio e degli acidi grassi, con limitazione dell’assorbimento e riduzione del rischio delle malattie metaboliche.
       Le fibre solubili e non solubili sono presenti contemporaneamente negli alimenti vegetali, ma le fibre solubili prevalgono nei legumi, mentre quelle non solubili prevalgono nei cereali.

INTRODUZIONE

         Le fibre alimentari sono sostanze di origine vegetale facenti parte dei carboidrati non amidacei, che non vengono attaccate dagli enzimi gastro-intestinali e giungono inalterate nel colon dove vengono fermentate dalla flora batterica. Sono rappresentate principalmente dai componenti che si trovano nella parete cellulare dei vegetali, ma altre fibre si trovano anche nel cemento intracellulare  (pectine), mentre altre ancora vengono secrete dalla pianta in risposta a delle lesioni. Sono state perciò definite in vario modo, ma la definizione di ”fibra alimentare” accettata dalla FAO e dall’OMS è

“la somma di lignina e polisaccaridi che non sono idrolizzati dagli enzimi del tratto digestivo umano” (1).

 L’osservazione che i popoli a prevalente consumo di alimenti vegetali presentano una più bassa incidenza di malattie metaboliche e neoplastiche, ha portato a studiare il come ed il perché tale modo di alimentarsi riesca favorevole. Accanto alle ipotesi che hanno considerato una maggiore ricchezza in vitamine e in antiossidanti associata ad una povertà in colesterolo e in acidi grassi saturi, si è aperta la strada verso lo studio di specifiche azioni esercitate direttamente dalle componenti non assorbibili dei vegetali che, contrariamente a quanto fino ad un tempo ritenuto, non sono sostanze inerti, ma sostanze dotate di proprie attività funzionali favorevoli per l’organismo.
      
       Per molto tempo non fu dato nessun credito ad una possibile azione protettiva delle fibre fino a quando Trowell in Uganda (2) e Burkitt in sud Africa (3) gettarono le prime basi di una osservazione clinica controllata e fornirono, usando dati attendibili, evidenze indiscutibili relative alle differenze dell’incidenza di molte malattie cronico-degenerative nettamente inferiore tra coloro che erano abituati a consumare le tradizionali diete africane (ricche in fibre) rispetto a coloro che erano abituati a consumare le diete europee (povere in fibre).

      Una serie di studi prospettici ha successivamente convalidato il significato protettivo dell’apporto di fibre. Questi studi hanno dimostrato che elevati apporti sono associati con la riduzione del rischio del diabete tipo 2 e delle coronaropatie e che queste correlazioni sono indipendenti da altri fattori di rischio. Studi sperimentali hanno dimostrato infatti che le fibre possono ridurre il livello del colesterolo totale e delle LDL, così come i livelli di glucosio e di insulina, influenzando favorevolmente il rischio cardiovascolare (4, 5, 6). Controlli randomizzati hanno infatti confermato che un’alimentazione che includa un aumento delle fibre, riduce il rischio della progressione del diabete tra coloro che hanno una ridotta tolleranza al glucosio e riduce nello stesso tempo la comparsa di eventi cardiovascolari (5). Simili evidenze epidemiologiche si correlano peraltro anche alla protezione nei confronti delle malattie gastrointestinali, al miglioramento dell’attività fisiologica delle vie biliari, al miglioramento del tempo di transito intestinale, all’attivazione della fermentazione della  microflora  ed alla riduzione del peso  (6, 7, 8). 

      Naturalmente è evidente che oltre alle fibre, molti fattori nutrizionali (specie se assunti in quantità elevata) possono spiegare alcune differenze nell’incidenza delle malattie di gruppi di popolazioni. Le diete povere in fibre sono infatti, al contrario, abitualmente ricche in zucchero, grassi, colesterolo e sodio (rapidamente digeriti ed assorbiti), mentre sono generalmente povere in micronutrienti essenziali (sali minerali, antiossidanti e vitamine).

      Numerose componenti intervengono infatti nel determinismo delle malattie dismetaboliche e degenerative, tra cui l’eccesso alimentare, l’obesità, l’ipertensione, una aumentata resistenza insulinica ed un non corretto stile di vita (quale una scarsa attività fisica ed il fumo delle sigarette). Ciò nonostante, attuando differenti approcci di ricerca, si sono accumulati una serie di dati che hanno fornito evidenze su un rilevante ruolo delle fibre nella prevenzione e nel trattamento delle malattie cronico degenerative, così come di altre importanti malattie, facendo ipotizzare che in molti casi e nel determinismo di queste malattie  esista un ridotto apporto di fibre (9, 10, 11).

Protezione diretta e indiretta

      Le fibre svolgono un’azione protettiva diretta a livello intestinale favorendo le attività funzionali  e prevenendo alcune malattie come la diverticolosi, la stipsi, il colon irritabile e le neoplasie, ma svolgono anche un’azione protettiva indiretta sull’organismo riducendo, come si è accennato, l’incidenza (e la gravità) del diabete e delle dislipidemie e quindi il rischio delle malattie vascolari come l’ictus cerebrale e le coronaropatie. In particolare, le fibre di tipo viscoso, come il guar, la gomma e la pectina, aumentando la viscosità gastro-intestinale, creano un allungamento del tempo di svuotamento gastrico e della digestione dei glucidi, con minori livelli glicemici e minore risposta insulinica post prandiale determinando nello stesso tempo una riduzione del riassorbimento dei sali biliari con una conseguente riduzione dell’assorbimento del colesterolo (12)

 LE FIBRE ALIMENTARI  Composizione e classificazione 

       Le fibre presenti negli alimenti sono costituite da una frazione polisaccaridica (cellulosa,  emicellulosa e pectine) e da una frazione non-polisaccaridica (lignina) (Tab. 1), ma la distinzione più importante è quella tra le fibre solubili e le fibre non solubili in quanto è proprio in rapporto alla solubilità in acqua che varia la loro attività biologica. In particolare la solubilità aumenta la superficie della fibra e quindi la possibilità di essere attaccata dai batteri intestinali con produzione di idrogeno, anidride carbonica, metano e acidi grassi a corta catena, i quali ultimi determinano numerosi effetti favorevoli, tra cui la regolazione del metabolismo dei lipidi e dei glucidi (13).

      Alla luce della loro crescente importanza sulla salute  nel 1977 la FAO ed il WHO hanno concordato una “Consultazione sui Carboidrati nella Nutrizione Umana” la quale ha raccomandato che la classificazione e la terminologia delle fibre dovrebbero essere basate  innanzi tutto su classificazioni chimiche e ha proposto di usare il termine di zuccheri, oligosaccaridi e polisaccaridi, con appropriati sotto-gruppi che comprendano tutti i carboidrati alimentari. Nel 2007, e successivamente nel 2008, un aggiornamento scientifico FAO/WHO ha confermato le raccomandazioni del 1977 (14, 15); il gruppo di esperti ha convenuto di aggiornare la definizione delle fibre dietetiche in

                        una componente intrinseca polisaccaridica delle pareti cellulari.

      Questo riflette ciò che è naturalmente presente nelle cellule parietali del frutto, dei vegetali e dei cereali e che dimostra in studi epidemiologici e sperimentali di essere associato ai benefici per la salute. Questa semplice definizione è simile a alla definizione originale di Trowell (2), sebbene la lignina sia esclusa in quanto è un componente minore nella alimentazione umana, non carboidrato, ed è difficile a misurarsi analiticamente.
.
     Nel complesso si tratta sempre di un insieme di sostanze che, pur con caratteristiche differenti, svolgono interessanti attività biologiche un tempo non sospettate.

Tabella 1 -  Componenti fondamentali delle fibre

        
Fibre non solubili

      Sono rappresentate dalla cellulosa, dall’emicellulosa e dalla lignina. Svolgono essenzialmente un’azione limitata a livello dell’intestino, anche se per questo non meno importante. Sono poco fermentabili, ma aumentano la massa fecale in quanto si idratano (anche se modestamente) rendendo le feci più morbide ed omogenee (16), determinando uno stimolo alla peristalsi e combattendo quindi la stitichezza, ma anche il rischio ma anche di alcune malattie tipiche del nostro secolo, come le emorroidi, le ragadi, i diverticoli intestinali ed il cancro del colon. 

     Per quanto riguarda quest’ultima grave malattia, in continuo aumento nelle civiltà occidentali, non è chiaro se le fibre agiscano attraverso un meccanismo diretto, se diluiscano le sostanze cancerogene presenti nelle feci, o se modifichino in senso favorevole la flora intestinale. E’ certo però che la loro assunzione riduce nettamente l’incidenza del cancro del colon (17, 18). Al contrario, infatti, la loro carenza esercita un effetto negativo come si osserva tra i giapponesi emigrati nelle Hawai e negli USA i quali, avendo modificato le loro abitudini in favore della dieta anglo-americana, presentano un aumento dell’incidenza di questo tumore sette volte maggiore rispetto a quanto si verifica tra i loro connazionali rimasti in patria che mantengono una dieta ricca di fibre.

Fibre solubili

     Sono rappresentate dalle pectine, dal guar, dalle mucillagini  e dai galattomannani. Oltre a possedere un’azione analoga alle precedenti, esercitano anche una efficace azione a livello metabolico migliorando il quadro e l’evoluzione del diabete mellito, dell’ipertrigliceridemia e dell’ipercolesterolemia ed inoltre, secondo alcune ricerche, agirebbero favorevolmente anche sulla pressione arteriosa.

     Anche in questo caso il meccanismo di azione non è del tutto chiaro, ma l’ipotesi più accettata ritiene che le fibre solubili abbiano, come si è detto, un effetto ritardante sulla digestione (provocando conseguentemente un assorbimento più graduale del glucosio e degli acidi grassi) e posseggano un effetto “legante” sui nutrienti (19) limitandone l’assorbimento (o comunque ritardandolo), favorendo nello stesso tempo l’attività lassativa dell’intestino.
 

Metabolismo glucidico

      Per quanto concerne il metabolismo glucidico l’attività principale viene svolta dal glucomannano e dal guar che, ritardando la digestione riducono l’assorbimento dei carboidrati, con conseguente ridotta risposta insulinemica, ma anche attraverso la loro fermentazione ad opera della flora intestinale con produzione di acidi grassi a corta catena che avrebbero un ruolo nell’inibire la neoglucogenesi.

     Sia per le fibre solubili che per le fibre non solubili, esiste comunque una forte correlazione inversa sul  carico glicemico e quindi anche sul rischio vascolare (20), i cui effetti favorevoli, accanto alla riduzione della glicemia postprandiale, possono essere spiegati attraverso una riduzione delle LDL (confermata recentemente in uno studio di confronto con le statine) e/o una possibile influenza sul processo infiammatorio (evidenziata da una riduzione della proteina C reattiva).

Metabolismo lipidico 

     Quanto al metabolismo lipidico esiste a livello intestinale una competizione con i trigliceridi il cui assorbimento viene rallentato, ma soprattutto appare rilevante l’effetto inibitorio descritto sul colesterolo, il cui meccanismo di azione è in parte comune all’azione sul metabolismo glucidico (formazione di acidi grassi a corta catena), ma soprattutto è conseguente al legame che le fibre solubili formano con gli acidi biliari, il che conduce ad una interferenza con la produzione delle micelle e quindi con una minor quantità di colesterolo che viene assorbita.

     Qualunque sia la spiegazione, l’attività protettiva delle fibre solubili sul circolo è ampiamente riconosciuta, come dimostrato da numerose indagini che evidenziano un migliore controllo del diabete e delle cardiopatie ischemiche (ma anche della calcolosi delle vie biliari).

Suggerimenti dietetici

     Quanto esposto suggerisce il consiglio di una buona assunzione quotidiana di  frutta, ortaggi e verdura. In questa maniera, oltre a fornire una adeguata quantità di fibre, si garantisce anche un buon apporto di vitamine e di antiossidanti, favorendo le condizioni generali dell’organismo, oltre a ridurre il rischio delle malattie cronico degenerative.

Fibre e fonti alimentari
 
     A questo punto ci dobbiamo chiedere dove si trovano le fibre e soprattutto quelle idrosolubili (Tab. 2, 3).

     Le fibre si trovano nella verdura, nella frutta, negli ortaggi e nei legumi (anche secchi), nel pane nella pasta e nel riso. Nei prodotti cerealicoli comunemente consumati non però sono presenti in elevata quantità, a meno che si tratti di prodotti integrali o arricchiti. Volendo comunque effettuare una classificazione tra le due diverse qualità di fibre, diremo che, in linea di massima, nei cereali è presente una quantità maggiore di fibre non solubili, mentre nelle verdura e nella frutta è presente una quantità maggiore di fibre idrosolubili.

Tabella 2  -  Composizione  e fonte alimentare delle fibre non solubili

Tabella 3  -  Composizione e fonte alimentare delle fibre solubili

     Come si osserva dalle tabelle, le fibre solubili ed insolubili sono presenti contemporaneamente nello stesso vegetale e riesce quindi difficile consigliare un prodotto al posto di un altro. Va comunque rilevato, come è stato già detto, che le fibre insolubili prevalgono nei cereali mentre le fibre solubili prevalgono nella frutta, nella verdura e negli ortaggi.

      In conclusione quindi (considerando che anche le fibre insolubili sono utili all’organismo) si ritiene consigliabile di dare ampio spazio nella nutrizione agli alimenti vegetali, dando comunque la preferenza alla frutta, alla verdura ed ai legumi (in quanto a maggior contenuto in fibre solubili), tenendo conto che possono essere consumati sia freschi che dopo cottura in quanto la cottura non modifica sostanzialmente la struttura delle fibre.

Possibili controindicazioni

     Questa dieta, così come accade per tutte le prescrizioni mediche, presenta le sue indicazioni, ma anche le sue controindicazioni. Una alimentazione troppo ricca in fibre può esercitare effetti negativi sull’assorbimento del ferro e del calcio. Il ferro che noi assorbiamo è rappresentato prevalentemente dal “ferro-eme”, quello cioè legato alla mioglobina presente nel fegato e nella carne ed, in caso di alimentazione vegetariana, quello legato ai legumi (il cui assorbimento viene favorito dalla vitamina C). Una eccessiva assunzione di crusca può limitare l’assorbimento del ferro, ed in particolare del ferro-non-eme, per la presenza di uno specifico inibitore presente, cioè la fitina, sale di calcio e magnesio dell’acido fitico presente nei cereali (21, 22). Lo stesso dicasi per il calcio, la cui forma solubile è rappresentata dal “lattato di calcio” contenuto nel latte e nei formaggi, che può essere anch’esso inibito dalla fitina, ma anche dall’acido ossalico (23, 24), e non dimentichiamo che anche altri minerali, come lo zinco ed il magnesio, vengono inibiti da una eccessiva presenza di fibre (25).  

      Va infine aggiunto che in alcuni casi le fibre possono provocare flatulenza e talora diarrea e dolori addominali. In questo caso tra le fibre vanno preferite quelle non solubili, come la cellulosa e la lignina, in quanto non producono idrogeno e sono meno aggredite dalla flora batterica (26) e in ogni caso vanno limitati i legumi.

     Una alimentazione razionale, che sia ricca (ma non esclusiva) di alimenti di origine vegetale, non dovrebbe comunque destare preoccupazioni. La quantità quotidiana di fibre consigliata corrisponde a non meno di 25-30 grammi al giorno, anche se alcuni ricercatori hanno proposto 40 grammi (27, 28), come peraltro è stato raccomandato dall’American Dietetic Association (29).  A questo proposito va ricordato che le fibre che noi ingeriamo dipendono per il 50% dai cereali, per il 40% dalla verdura e per il 10% dalla frutta.

     Non sembra in ogni caso che le dosi elevate possano essere dannose, anche se potrebbe manifestarsi qualche disturbo (come i già citati meteorismo e dolori addominali), disturbo che però compare qualora ne vengano ingerite quantità eccessive, come si può verificare con gli alimenti integrali, od anche con una loro assunzione sotto forma di prodotti dietetici a base di crusca e/o di altre fibre.

 
Conclusioni                                          
                          
      L’assunzione regolare di fibre in quantità adeguata (30-40 grammi pro die) assicurano una buona attività delle funzioni intestinali, ma soprattutto migliorano il quadro metabolico riducendo l’incidenza delle malattie cronico-degenerative, determinando nello stesso tempo un maggiore senso di sazietà che consente di ridurre la quantità di calorie assunte contribuendo così a combattere anche un altro fattore di rischio vascolare quale è l’obesità.

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