Fibra alimentare, amido resistente e componenti ad effetto ...old.iss.it/binary/inte/cont/3_Brighenti.pdf · • amido non-digeribile (resistente) –RS1, RS2, RS3, RS4 • carboidrati

Fibra alimentare, amido resistente e componenti ad effetto Prebiotico:

• natura • fonti • livelli di introduzione • effetti fisiologici • potenziali conseguenze di assunzioni

inadeguate

Furio BrighentiDip. Sanità PubblicaUniversità degli Studi di Parma

•• Exploratory science Exploratory science develops hypothesesdevelops hypotheses–– observationobservation

•• Confirmatory science Confirmatory science verifies hypothesesverifies hypotheses–– interventionintervention

Exploratory science (R&D) Exploratory science (R&D) • “Pull” science builds hypotheses• (Possibly), mechanisms • Lateral eye, multidisciplinary understanding • Question: associations? Answer:

Y/N/sometimes• Steps required:

– (reliable) exposure to bacteria/components associated to the effect

– Effect (markers of) – Large number of observations – Complex statistical methods (multivariate

adjustments; logistic; PCA, cluster analysis; etc…)

Confirmatory science (claims) Confirmatory science (claims) • “Push” science needs hypotheses• (Generally), mechanisms • Well designed RCTs; enough power required• Question: does it work? Answer: Y/N• Steps required:

– (unequivocal) identity of bacteria/components bearing the claimed effect

– Target population– Effect (markers of) – Compatibility with a balanced diet– Biological significance of changes beyond

statistical difference

GeneriGeneri, , substratisubstrati e e prodottiprodottibattericibatterici nell’intestinonell’intestino crassocrassoumanoumano

Carboidrati negli alimenti nativi

DPDP TipoTipo Destino Destino

ZUCCHERIZUCCHERI 1, 21, 2 Monosaccaridi (Monosaccaridi (GluGlu, , FruFru, Gal, , Gal, sorbitolo, sorbitolo, mannitolomannitolo etcetc); ); Disaccaridi (Disaccaridi (SaccSacc, , LattLatt, , MaltMalt))

Ben assorbiti, tranne Ben assorbiti, tranne alcolalcol--zuccheri;zuccheri;Ben assorbiti, tranne Ben assorbiti, tranne lattosio (intolleranze)lattosio (intolleranze)

OLIGOOLIGO--SACCARIDISACCARIDI

33--99 αα--glucaniglucani (prodotti di idrolisi (prodotti di idrolisi dell’amido); dell’amido); non non αα--glucaniglucani ((RaffinosioRaffinosio, , stachiosiostachiosio, , polidestrosiopolidestrosio))

Ben digeriti e assorbitiBen digeriti e assorbiti

Resistenti a digestione e Resistenti a digestione e assorbimentoassorbimento

POLIPOLI--SACCARIDISACCARIDI

>10>10 Amido (Amido (amilosioamilosio, , amilopectinaamilopectina););NSP (cellulosa, NSP (cellulosa, emicelluloseemicellulose, , pectine pectine etcetc.) NSP di deposito .) NSP di deposito ((guarguar, , inulinainulina, gomme, , gomme, essudati essudati etcetc))

Alcune forme di amido Alcune forme di amido resistente non assorbite;resistente non assorbite;Resistenti a digestione e Resistenti a digestione e assorbimentoassorbimento

Fibra Alimentare: definizione

Originariamente““Dietary fibre are theDietary fibre are the remnant of plant remnant of plant components that are resistant to hydrolysiscomponents that are resistant to hydrolysis by by human alimentary enzymes”human alimentary enzymes”

••HipsleyHipsley EH, EH, BMJ, 1953, (2):420BMJ, 1953, (2):420--2222; ; ••BurkittBurkitt et al. et al. LancetLancet, 1972, 1408, 1972, 1408--1212; ; ••TrowellTrowell HC, HC, LancetLancet, 1972, 503, 1972, 503

19501950

19701970

semi, semi, fruttifrutti, , tuberituberi, , radiciradici, , germogligermoglicontengonocontengono differentidifferenti composticomposti, ,

principalmenteprincipalmente polisaccaridipolisaccaridi, , nellenelleloroloro paretipareti cellularicellulari

Cell Wall Cell Wall Material Material

POLISACCARIDI NONPOLISACCARIDI NON--AMIDACEIAMIDACEI•• cellulosacellulosa••emicelluloseemicellulose

–– arabinoxilaniarabinoxilani–– arabinogalattaniarabinogalattani

•• ββ--glucaniglucani•• gommegomme•• mucillaginimucillagini•• pectinepectine

SOSTANZE NONSOSTANZE NON--CARBOIDRATICARBOIDRATI•• polifenolipolifenoli

–– ligninalignina–– acidi fenoliciacidi fenolici–– tanninitannini

•• fitatifitati•• cutina, cutina, suberinasuberina•• saponinesaponine

CostituentiCostituenti delladella pareteparete::

CaratteristicaCaratteristica comunecomune: : non non digeribilitàdigeribilità..

altrialtri carboidraticarboidrati--analoghianaloghipresentipresenti neglinegli alimentialimenti

condividonocondividono la la medesimamedesimacaratteristicacaratteristica di nondi non--

digeribilitàdigeribilità

OLIGOSACCARIDI RESISTENTIOLIGOSACCARIDI RESISTENTI•• polifruttanipolifruttani

–– inulininulin–– fructooligosaccharidesfructooligosaccharides

•• galattooligosaccaridigalattooligosaccaridi•• oligosaccaridi da legumi oligosaccaridi da legumi

–– raffinoseraffinose–– stachyosestachyose–– verbascoseverbascose

CARBOIDRATI ANALOGHICARBOIDRATI ANALOGHI•• destrine destrine nonnon--digeribilidigeribili

–– resistantresistant maltodestrinsmaltodestrins–– resistantresistant potato potato destrinsdestrins

•• amido nonamido non--digeribile (resistente) digeribile (resistente) ––RS1, RS2, RS3, RS4RS1, RS2, RS3, RS4

•• carboidrati sinteticicarboidrati sintetici–– polidestrosiopolidestrosio–– methylmethyl cellulosacellulosa–– xantanixantani

SOSTANZE NONSOSTANZE NON--CARBOIDRATICARBOIDRATI•• polifenolipolifenoli

–– ligninalignina–– acidi fenoliciacidi fenolici–– tanninitannini

•• fitatifitati•• cutina, cutina, suberinasuberina•• saponinesaponine

POLISACCARIDI NONPOLISACCARIDI NON--AMIDACEIAMIDACEI•• cellulosacellulosa••emicelluloseemicellulose

–– arabinoxilaniarabinoxilani–– arabinogalactaniarabinogalactani

•• ββ--glucaniglucani•• gommegomme•• mucillaginimucillagini•• pectinepectine

AltriAltri composticomposti nonnon--digeribilidigeribili::

…la definizione quindi si evolve…

19851985

““EEdibledible plant materialplant material not not hydrolysedhydrolysed by the by the endogenous enzymesendogenous enzymes of the human digestiveof the human digestivetract”: tract”: metodometodo di di analisianalisi ((ProskyProsky et al., 1985)et al., 1985)accettatoaccettato dada AOAC AOAC (AOAC method 985.29)(AOAC method 985.29) e e successivisuccessivi

…continua ad evolversi…

““Dietary fiber is the edible parts of plants or Dietary fiber is the edible parts of plants or analogous carbohydrates that areanalogous carbohydrates that are resistant to resistant to digestion and absorption digestion and absorption in the human small in the human small intestine with complete or partial fermentation intestine with complete or partial fermentation in the large intestine. Dietary fiber includes in the large intestine. Dietary fiber includes polysaccharides, oligosaccharides, lignin, and polysaccharides, oligosaccharides, lignin, and associated plant substances”. associated plant substances”. (AACC), 2000(AACC), 2000

20002000

…inizia a complicarsi...

20012001

““1.1. Dietary FiberDietary Fiber consists ofconsists of nonnon--digestibledigestiblecarbohydrates and lignincarbohydrates and lignin that are intrinsic and that are intrinsic and intact in plants. intact in plants. 2.2. Added FiberAdded Fiber consists ofconsists of isolatedisolated, , nonnon--digestible carbohydratesdigestible carbohydrates that have beneficial that have beneficial physiological effects in humans.physiological effects in humans.3.3. Total FiberTotal Fiber is the sum of is the sum of Dietary Fiber Dietary Fiber and and Added Fiber.Added Fiber.”. ”. (I.O.M.), 2001(I.O.M.), 2001

…e ora?

20072007

““The definition of dietary The definition of dietary fibrefibre should includeshould includeall carbohydrate components occurring in all carbohydrate components occurring in foods that are nonfoods that are non--digestible in the human digestible in the human small intestinesmall intestine. This includes non. This includes non--starch starch polysaccharides, resistant starch, resistant polysaccharides, resistant starch, resistant oligosaccharides with three or more oligosaccharides with three or more monomericmonomeric units, and other units, and other nondigestiblenondigestible, but , but quantitatively minor components when quantitatively minor components when naturally associated with dietary naturally associated with dietary fibrefibrepolysaccharides, especially lignin”. polysaccharides, especially lignin”. (EFSA), (EFSA), 2007;2007; propostaproposta CODEX (2007)CODEX (2007)

…oppure…

20072007

““Dietary Dietary fibrefibre should be defined to reflect the should be defined to reflect the health benefits of a diet rich in fruits, health benefits of a diet rich in fruits, vegetables and whole grains andvegetables and whole grains and notnot the the variablevariable physiological propertiesphysiological properties or health or health effects of the various carbohydrate types. The effects of the various carbohydrate types. The definition proposed by the group was ‘definition proposed by the group was ‘intrinsic intrinsic plant cell wall polysaccharidesplant cell wall polysaccharides’ (’ (omissisomissis) and ) and is detected in food asis detected in food as NSPNSP”. ”. (FAO/WHO), 2007(FAO/WHO), 2007

Dove la Dove la troviamotroviamo??

CRUSCA DI GRANO 39,6

FETTE DI SEGALE INTEGRALI 16,5

PASTA INTEGRALE 11,5

FETTE INTEGRALI 11,0

PANE DI GRANO DURO 9,8

PISELLI IN SCATOLA 9,7

ORZO PERLATO 9,1

PRUGNE, SECCHE 9,0

CECI IN SCATOLA 8,1

BISCOTTI INTEGRALI 8,0

RIBES NERO 7,8

LAMPONI 7,4

FAGIOLI IN SCATOLA 6,8

NOCCIOLE 6,7

NOCI, secche 6,2

PANE INTEGRALE 5,7

CARCIOFI 5,5

LENTICCHIE IN SCATOLA 5,3

FOCACCIA 4,9

PATATINE IN SACCHETTO 4,5

MAIS DOLCE IN SCATOLA 3,9

PIZZA MARGHERITA 3,8

RISO, SBRAMATO (INTEGRALE) 3,8

PANE, TIPO 0, 3,8

CORNFLAKES 3,8

FETTE BISCOTTATE 3,5

SALATINI 3,3

CAROTE 3,1

BROCCOLO VERDE 3,1

SPINACI IN SCATOLA 3,1

PANE AL LATTE 3,1

FAGIOLINI 2,9

PERA 2,8

CRACKERS SALATI 2,8

KIWI 2,6

BARBABIETOLE ROSSE 2,6

BRIOCHES 2,5

MERENDINE PAN DI SPAGNA 2,5

CIOCCOLATO GIANDUIA 2,5

CAVOLFIORE 2,4

MARMELLATA DI FRAGOLE 2,4

PRUGNE REGINA CLAUDIA 2,3

PANCARRE' 2,3

CLEMENTINE 2,2

FINOCCHIO 2,2

POP CORN 2,2

NESPOLE 2,1

PESCA 2,1

ASPARAGI DI CAMPO 2,1

MELA 2,0

SPINACI 1,9

BANANA 1,8

FUNGHI PRATAIOLI, COLTIVATI 1,7

ARANCE 1,6

PATATE 1,6

FRAGOLE 1,6

CROSTATA CON MARMELLATA 1,6

ALBICOCCHE 1,5

UVA 1,5

LATTUGA 1,5

BISCOTTI FROLLINI 1,5

RISO BRILLATO 1,4

TORTELLINI, freschi 1,3

ZUCCHINE 1,3

CILIEGE 1,3

POLENTA 1,3

POMODORI DA INSALATA 1,1

RISO SOFFIATO 1,1

MERENDINE MARMELLATA 1,0

MELONE 0,7

SUCCO DI PERA, 0,6

CETRIOLI 0,6

BISCOTTI 'PETIT BEURRE' 0,4

YOGURT ALLA FRUTTA 0,2

SUCCO DI ARANCIA 0,1

ContenutoContenuto in in fibrafibra alimentarealimentare (g/100g) (g/100g)

CRUSCA DI GRANO 39,6

FETTE DI SEGALE INTEGRALI 16,5

PASTA INTEGRALE 11,5

FETTE INTEGRALI 11,0

PANE DI GRANO DURO 9,8

PISELLI IN SCATOLA 9,7

ORZO PERLATO 9,1

PRUGNE, SECCHE 9,0

CECI IN SCATOLA 8,1

BISCOTTI INTEGRALI 8,0

RIBES NERO 7,8

LAMPONI 7,4

FAGIOLI IN SCATOLA 6,8

NOCCIOLE 6,7

NOCI, secche 6,2

PANE INTEGRALE 5,7

CARCIOFI 5,5

LENTICCHIE IN SCATOLA 5,3

FOCACCIA 4,9

PATATINE IN SACCHETTO 4,5

MAIS DOLCE IN SCATOLA 3,9

PIZZA MARGHERITA 3,8

RISO, SBRAMATO (INTEGRALE) 3,8

PANE, TIPO 0, 3,8

CORNFLAKES 3,8

FETTE BISCOTTATE 3,5

SALATINI 3,3

CAROTE 3,1

BROCCOLO VERDE 3,1

SPINACI IN SCATOLA 3,1

PANE AL LATTE 3,1

FAGIOLINI 2,9

PERA 2,8

CRACKERS SALATI 2,8

KIWI 2,6

BARBABIETOLE ROSSE 2,6

BRIOCHES 2,5

MERENDINE PAN DI SPAGNA 2,5

CIOCCOLATO GIANDUIA 2,5

CAVOLFIORE 2,4

MARMELLATA DI FRAGOLE 2,4

PRUGNE REGINA CLAUDIA 2,3

PANCARRE' 2,3

CLEMENTINE 2,2

FINOCCHIO 2,2

POP CORN 2,2

NESPOLE 2,1

PESCA 2,1

ASPARAGI DI CAMPO 2,1

MELA 2,0

SPINACI 1,9

BANANA 1,8

FUNGHI PRATAIOLI, COLTIVATI 1,7

ARANCE 1,6

PATATE 1,6

FRAGOLE 1,6

CROSTATA CON MARMELLATA 1,6

ALBICOCCHE 1,5

UVA 1,5

LATTUGA 1,5

BISCOTTI FROLLINI 1,5

RISO BRILLATO 1,4

TORTELLINI, freschi 1,3

ZUCCHINE 1,3

CILIEGE 1,3

POLENTA 1,3

POMODORI DA INSALATA 1,1

RISO SOFFIATO 1,1

MERENDINE MARMELLATA 1,0

MELONE 0,7

SUCCO DI PERA, 0,6

CETRIOLI 0,6

BISCOTTI 'PETIT BEURRE' 0,4

YOGURT ALLA FRUTTA 0,2

SUCCO DI ARANCIA 0,1

ContenutoContenuto in in fibrafibra alimentarealimentare (g/100g) (g/100g)

PASTA INTEGRALE 70,0 8,1

ORZO PERLATO 70,0 6,4

FETTE SEGALE INTEGRALI 30,0 5,0

PANE DI GRANO DURO 50,0 4,9

PISELLI IN SCATOLA 50,0 4,9

PRUGNE, SECCHE 50,0 4,5

PERA 150,0 4,2

CECI IN SCATOLA 50,0 4,1

CRUSCA DI GRANO 10,0 4,0

KIWI 150,0 3,9

RIBES NERO 50,0 3,9

PIZZA MARGHERITA 100,0 3,8

LAMPONI 50,0 3,7

FAGIOLI IN SCATOLA 50,0 3,4

CLEMENTINE 150,0 3,3

FETTE INTEGRALI 30,0 3,3

NESPOLE 150,0 3,2

PESCA 150,0 3,2

CAROTE 100,0 3,1

BROCCOLO VERDE 100,0 3,1

SPINACI IN SCATOLA 100,0 3,1

MELA 150,0 3,0

FAGIOLINI 100,0 2,9

PANE INTEGRALE 50,0 2,9

CARCIOFI 50,0 2,8

BANANA 150,0 2,7

RISO, INTEGRALE 70,0 2,7

LENTICCHIE IN SCATOLA 50,0 2,7

FOCACCIA 50,0 2,5

BISCOTTI INTEGRALI 30,0 2,4

CAVOLFIORE 100,0 2,4

ARANCE 150,0 2,4

PRUGNE REGINA CLAUDIA 100,0 2,3

ALBICOCCHE 150,0 2,3

UVA 150,0 2,3

FINOCCHIO 100,0 2,2

ASPARAGI DI CAMPO 100,0 2,1

NOCCIOLE 30,0 2,0

MAIS DOLCE IN SCATOLA 50,0 2,0

PANE, TIPO 0 50,0 1,9

SPINACI 100,0 1,9

NOCI, secche 30,0 1,9

PATATE 100,0 1,6

PANE AL LATTE 50,0 1,6

PATATINE IN SACCHETTO 30,0 1,4

BARBABIETOLE ROSSE 50,0 1,3

TORTELLINI, freschi 100,0 1,3

ZUCCHINE 100,0 1,3

CILIEGE 100,0 1,3

POLENTA 100,0 1,3

BRIOCHES 50,0 1,3

PANCARRE' 50,0 1,2

CORNFLAKES 30,0 1,1

POMODORI 100,0 1,1

FETTE BISCOTTATE 30,0 1,1

MELONE 150,0 1,1

MERENDINE PAN SPAGNA 40,0 1,0

SALATINI 30,0 1,0

RISO BRILLATO 70,0 1,0

FUNGHI PRATAIOLI, 50,0 0,9

CRACKERS SALATI 30,0 0,8

FRAGOLE 50,0 0,8

CROSTATA MARMELLATA 50,0 0,8

CIOCCOLATO GIANDUIA 30,0 0,8

LATTUGA 50,0 0,8

SUCCO DI PERA, 125,0 0,8

POP CORN 30,0 0,7

CETRIOLI 100,0 0,6

MARMELLATA DI FRAGOLE 20,0 0,5

BISCOTTI FROLLINI 30,0 0,5

MERENDINE MARMELLATA 40,0 0,4

RISO SOFFIATO 30,0 0,3

YOGURT ALLA FRUTTA 125,0 0,3

SUCCO DI ARANCIA 125,0 0,1

BISCOTTI 'PETIT BEURRE' 30,0 0,1

FibraFibra alimentarealimentare per per porzioneporzione (g) (g)

RIBES NERO 27,9 4

CARCIOFI 25,0 4

FINOCCHIO 24,4 4

LAMPONI 21,8 5

CRUSCA DI GRANO 19,2 5

PISELLI IN SCATOLA 18,3 5

FAGIOLINI 17,1 6

SPINACI IN SCATOLA 16,3 6

FAGIOLI IN SCATOLA 15,8 6

CECI IN SCATOLA 14,5 7

BARBABIETOLE ROSSE 13,0 8

BROCCOLO VERDE 12,9 8

ZUCCHINE 11,8 8

CAVOLFIORE 9,6 10

CAROTE 9,4 11

LENTICCHIE IN SCATOLA 8,7 12

FUNGHI PRATAIOLI, 8,5 12

LATTUGA 7,9 13

PESCA 7,8 13

NESPOLE 7,5 13

ASPARAGI DI CAMPO 7,2 14

PERA 6,8 15

POMODORI DA INSALATA 6,5 15

SPINACI 6,1 16

FRAGOLE 5,9 17

KIWI 5,9 17

PRUGNE REGINA CLAUDIA 5,6 18

ALBICOCCHE 5,4 19

ARANCE 4,7 21

FETTE SEGALE INTEGRALI 4,5 22

MELA 4,4 23

CETRIOLI 4,3 23

CLEMENTINE 4,2 24

PRUGNE, SECCHE 4,1 24

PANE DI GRANO DURO 4,0 25

PASTA INTEGRALE 3,5 28

CILIEGE 3,4 29

MAIS IN SCATOLA 3,2 31

MELONE 3,2 31

FETTE INTEGRALI 3,0 33

ORZO PERLATO 2,9 35

BANANA 2,7 37

UVA 2,5 41

PANE INTEGRALE 2,3 43

PATATE 1,9 53

BISCOTTI INTEGRALI 1,8 56

FOCACCIA 1,7 60

PIZZA MARGHERITA 1,4 71

PANE, TIPO 0, 1,4 73

NOCCIOLE 1,1 93

RISO, INTEGRALE 1,1 94

CORNFLAKES 1,0 96

MARMELLATA DI FRAGOLE 1,0 98

SUCCO DI PERA, 1,0 100

NOCI, secche 0,9 106

PANE AL LATTE 0,9 112

PANCARRE' 0,9 116

FETTE BISCOTTATE 0,9 117

PATATINE IN SACCHETTO 0,8 119

POLENTA 0,7 141

CRACKERS SALATI 0,7 153

SALATINI 0,6 156

BRIOCHES 0,6 165

POP CORN 0,6 174

MERENDINE PAN SPAGNA 0,5 185

CIOCCOLATO GIANDUIA 0,5 204

CROSTATA MARMELLATA 0,5 212

TORTELLINI, freschi 0,4 238

RISO BRILLATO 0,4 259

BISCOTTI FROLLINI 0,3 329

RISO SOFFIATO 0,3 335

MERENDINE MARMELLATA 0,3 359

SUCCO DI ARANCIA 0,2 430

YOGURT ALLA FRUTTA 0,2 440

BISCOTTI 'PETIT BEURRE' 0,1 1038

““CostoCosto” ” energeticoenergetico per per grammogrammo di di fibrafibra (Kcal/g) (Kcal/g)

Consumo di frutta e verdura e densità Consumo di frutta e verdura e densità energetica della dietaenergetica della dieta

0 250 500 750

somma frutta+verdura (g/1000Kcal)

100

200

300

400

500

600

dens

ità e

nerg

etic

a de

lla d

ieta

(Kca

l/100

g)

0 250 500 750

somma frutta+verdura (g/1000Kcal)

5

10

15

20

Fibr

a A

limen

tare

(g/1

000K

cal)

77--d d dietarydietary recordsrecords fromfrom 526 526 subjectssubjectsagedaged 66--87 y 87 y livingliving in the Parma area. in the Parma area.

YearsYears 20012001--20072007

Amido resistente: definizioneAspAsp NG. NG. MolMol AspectsAspects MedMed. 1987;9(1):17. 1987;9(1):17--29.29.

DietaryDietary fibre fibre -- definitiondefinition, , chemistrychemistryand and analyticalanalytical determinationdetermination. .

…… The The demarcationdemarcation betweenbetween starchstarch -- the the mainmaindigestibledigestible polysaccharidepolysaccharide -- and and dietarydietary fibre fibre presentspresentssome some problemsproblems due due toto more or more or lessless enzymeenzyme resistantresistantstarchstarch fractionsfractions thatthat occuroccur naturallynaturally or are or are formedformedwithwith processing. "processing. "ResistantResistant starchstarch" " formedformed duringduringbakingbaking passespasses through the through the smallsmall intestine in the intestine in the ratratand, and, probablyprobably, in man and , in man and isis fermentedfermented in the colon. in the colon. ItIt shouldshould thereforetherefore alsoalso bebe regardedregarded asas dietarydietary fibre. fibre. ….….

Livesey et al. Am J Livesey et al. Am J ClinClin NutrNutr 1995; (61): 751995; (61): 75--81 81 Noah et al. J Noah et al. J NutrNutr 1998; (128): 9771998; (128): 977--85 85

Barley / legumes cellBarley / legumes cell--wall (wall (IleostomistsIleostomists studies) studies)

Amido Resistente: naturaTIPO DI AMIDOTIPO DI AMIDO ESEMPIOESEMPIO DIGERIBILITÀDIGERIBILITÀ

RS1RS1 (amido (amido fisicamente fisicamente inaccessibile)inaccessibile)

Legumi e cereali intattiLegumi e cereali intatti Non digerito, Non digerito, facilmente fermentatofacilmente fermentato

RS2RS2 (amido cristallino)(amido cristallino) Banana verde e Banana verde e patata cruda; patata cruda; HighHigh--amyloseamylose starchstarch

Non digerito, Non digerito, fermentatofermentato

RS3RS3 (amido (amido retrogradatoretrogradato))

Patate cotte e Patate cotte e raffreddate; raffreddate; HighHigh--amyloseamylose starchstarch

Non digerito, Non digerito, parzialmente parzialmente fermentatofermentato

RS4RS4 (amido (amido modificato)modificato)

Additivi a base amidi Additivi a base amidi sostituiti (acetato, sostituiti (acetato, fosfato, fosfato, adipatoadipato etcetc))

Non digerito, Non digerito, scarsamente scarsamente fermentatofermentato

CICLODESTRINECICLODESTRINE Supporti tecnologiciSupporti tecnologici Non digerito, Non digerito, fermentato fermentato

Prebiotico: definizione


• Prebiotico:

….that beneficially affects the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one or a limited number of bacteria in the colon, and thus improves host health

Gibson and Roberfroid, 1995

Nondigestible food ingredient…

• Funzionalità:


• Funzionalità:


• Prebiotico: Nondigestible food ingredient…


• Funzionalità: CambiamentiCambiamenti nelnel profiloprofilo delladellamicrofloramicroflora accompagnatiaccompagnati dadapercepibilipercepibili miglioramentimiglioramenti in in unaunafunzionefunzione fisiologicafisiologica e/oe/o in un in un fatorefatore di di rischiorischio di di malattiamalattia nelnelconsumatoreconsumatore…..…..

Nondigestible food ingredient…


• Prebiotico:

Improves host health:evoluzione del concetto

• 1995: cambiamento della microflora• 1996: effetti sul metabolismo glico/lipidico• 1999: salute intestinale (infezioni)• 2003: assorbimento calcio e magnesio• 2003: deposizione e densità massa ossea• 2005: salute intestinale (infiammazione)• 2005: riduzione markers K colon/retto• 2006: sazietà / intake energetico• 2006: ormoni gastrointestinali

• Nessuno standard per l’uso del termine “prebiotico”

• Valore mercato 2008 87M€, 180 M € nel 2010

•• DefinitionDefinition•• A A prebioticprebiotic isis a a nonviablenonviable food food componentcomponent thatthat confersconfers a a

healthhealth benefit on the benefit on the hosthost associatedassociated withwith modulationmodulation of the of the microbiotamicrobiota..

•• QualificationsQualifications•• 1. 1. ComponentComponent——notnot anan organismorganism or or drugdrug; a ; a substancesubstance thatthat

can can bebe characterizedcharacterized chemicallychemically; in ; in mostmost casescases thisthis willwill bebe a a food food gradegrade componentcomponent..

•• 2. 2. HealthHealth benefitbenefit——measurablemeasurable and and notnot due due toto absorptionabsorption of of the the componentcomponent intointo the the bloodstreambloodstream or due or due toto the the componentcomponent actingacting alone, and alone, and overover--ridingriding anyany adverseadverseeffectseffects..

•• 3. 3. ModulationModulation——showshow thatthat the sole the sole presencepresence of the of the componentcomponent and the and the formulationformulation in in whichwhich itit isis beingbeing delivereddeliveredchangeschanges the the compositioncomposition or or activitiesactivities of the of the microbiotamicrobiota in the in the target target hosthost. . MechanismsMechanisms mightmight include include fermentationfermentation, , receptorreceptor blockageblockage, or , or othersothers. A . A prebioticprebiotic can can bebe a a fiberfiber butbut a a fiberfiber needneed notnot bebe a a prebioticprebiotic..

Criteri per la definizione di prebioticoCaratterizzazione della sostanza:Caratterizzazione della sostanza:

fonte, origine, purezza, composizione chimica, strutturafonte, origine, purezza, composizione chimica, struttura

Caratterizzazione Caratterizzazione funzionale: in vitro/animalefunzionale: in vitro/animale

Formulazione nel prodotto: Formulazione nel prodotto: veicolo, concentrazione e veicolo, concentrazione e quantitàquantità

SafetySafety assessmentassessment (in vitro / (in vitro / animale e/o fase 1 se non animale e/o fase 1 se non GRAS)GRAS)

RCT (minimo 2 indipendenti) con RCT (minimo 2 indipendenti) con adeguaroadeguaro samplesample sizesize e marker e marker di di outcomeoutcome. Prova di . Prova di correlazione tra correlazione tra oucomeoucomefisiologico e modulazione del fisiologico e modulazione del microbiotamicrobiota

PREBIOTICOPREBIOTICO

Beet

Milk

Chicory

Sucrose

Lactose

Inulin

ExtractionExtraction→→ HydrolysisHydrolysis→→

IsomerizationIsomerization→→ TransglycosylationTransglycosylation→→

Raffinose

Fructo o.s. FOS

Galacto o.s. GOS

Lactosucrose

Lactulose

CURRENT PREBIOTICS

Lactose

Bran

Starch

Soybean

Xylans

Soluble s.

Soy whey

ExtractionExtraction→→ HydrolysisHydrolysis→→

IsomerizationIsomerization→→ TransglycosylationTransglycosylation→→

Lactulose

Xylo o.s. XOS

Glycosylsucrose

Soy o.s. SOS

NOVEL PREBIOTICS

Resistant RS 2-3 Insolub. s.

Livelli di introduzione

• Frazioni indigeribili• Fibra + RS + NDO

Livelli di introduzione: DFLivelli di introduzione: DF

fibra in età pediatrica (USA)

fibra in età adulta (USA)

Introduzione di fibraItalia (Parma)

>6; <18>6; <18 >18; <65>18; <65 >65+>65+


YearsYears 20012001--20072007

Mean ± SD Mean ± SD 13.5 ± 3.713.5 ± 3.7

Median (IQR) Median (IQR) 13.3 (5.3)13.3 (5.3)

Mean ± SD Mean ± SD 19.6 ± 6.519.6 ± 6.5


Mean ± SD Mean ± SD 21.7 ± 6.721.7 ± 6.7


(8.3±1.6 (8.3±1.6 g/1000kcal)g/1000kcal)

(8.9±2.6 (8.9±2.6 g/1000kcal)g/1000kcal)

(9.8±2.9 (9.8±2.9 g/1000kcal)g/1000kcal)

Livelli di introduzione: RSLivelli di introduzione: RS

Italia: (Italia: (adultsadults) ) 8,5 g/d8,5 g/d (7,2 NW (7,2 NW –– 9,2 S)9,2 S)BrighentiBrighenti etet al, al, BrBr J J NutrNutr 1998 (80): 3331998 (80): 333--341341

USA: (USA: (ageage >1) >1) 4,9 g/d4,9 g/d ((rangerange 2,82,8--7,9)7,9)MurphyMurphy etet al, J al, J AmAm DietDiet AssocAssoc 2008 (108): 672008 (108): 67--7878

Livelli di introduzione: NDOLivelli di introduzione: NDO

Italia: Italia: mancano datimancano datiUSA: USA: 2.6g 2.6g inulinainulina, 2.5g/d FOS] , 2.5g/d FOS]

(cipolla, frumento, asparagi)(cipolla, frumento, asparagi)(USDA 1999)(USDA 1999)

Substrato+

Microflora

Funzione=

Enhanced function Reduced risk

Funzioni dell’intestino crassoDIGESTIVEDIGESTIVE

Fermentazione Fermentazione carboidraticarboidrati

SCFA (SCFA (AcAc, Pro, , Pro, ButBut); Gas (H); Gas (H22, CO, CO22, CH, CH44); ); BiomassaBiomassa

Fermentazione Fermentazione proteineproteine

SCFA (SCFA (isoiso--SCFAsSCFAs); Gas (H); Gas (H22, CO, CO22); ); NN--composticomposti((FenoliFenoli; Ammine; Ammoniaca) ; Ammine; Ammoniaca)

ASSORBITIVEASSORBITIVE composti di fermentazione; elettroliti e acqua (composti di fermentazione; elettroliti e acqua (NaNa, K, , K, Cl, HCOCl, HCO33, H, H22O); acidi biliariO); acidi biliari

ESCRETORIEESCRETORIE biomassabiomassa; residui alimentari; cellule epiteliali; muco; ; residui alimentari; cellule epiteliali; muco; acqua e gas; composti fenolici; cere e residui lipidici; acqua e gas; composti fenolici; cere e residui lipidici; sostanze tossichesostanze tossiche

ORMONALIORMONALI neurotensinaneurotensina; ; enteroglucagoneenteroglucagone; PYY; ; PYY; somatostatinasomatostatinaSINTETICHESINTETICHE Vitamine B e KVitamine B e KDEPOSITODEPOSITO Controllo defecazioneControllo defecazioneMETABOLICHE METABOLICHE (BATTERICHE)(BATTERICHE)

DeidrossilazioneDeidrossilazione acidi biliari; solfatiacidi biliari; solfati solfiti; solfiti; nitratinitrati nitritinitriti ammoniaca; altre reazioni idrolitiche e ammoniaca; altre reazioni idrolitiche e ossidoossido--riduttiveriduttive

Funzioni dell’intestino crasso: IMMUNITARIEIMMUNITARIE GALT; LPS, GALT; LPS, tolltoll--likelike receptorsreceptors crosscross--talkingtalkingMETABOLICHE METABOLICHE (SISTEMICHE)(SISTEMICHE)Metabolismo glucidicoMetabolismo glucidico SCFA (acetato); PYY; GLP1SCFA (acetato); PYY; GLP1

Metabolismo lipidicoMetabolismo lipidico SCFA (SCFA (propionatopropionato))Metabolismo En. Metabolismo En.

((intakeintake))Energia da SCFA (tutti); motilità gastrica (PYY); Energia da SCFA (tutti); motilità gastrica (PYY); gutgut--brainbrain axisaxis ((neurotrasmittersneurotrasmitters))

Metabolismo En. Metabolismo En. ((depositiondeposition))

LPS; infiammazione LPS; infiammazione subclinicasubclinica; ;

ASSORBITIVEASSORBITIVE Minerali (Minerali (CaCa))

Am J Clin Nutr 2008;87:534–8.

Disordini dell’intestino crasso

• Infezioni acute• Appendicite• IBD (Chron’s disease,

colite ulcerativa)• Diverticolosi -diverticolite

• Disordini ano-rettali• Costipazione• Sindrome da intestino

irritabile• Neoplasie

LetturaLettura SINU; SINU; MilanoMilano 29/30 29/30 NovembreNovembre 20072007

•• AttivitàAttività antiossidanteantiossidante

ProprietàProprietà fisicofisico--chimichechimiche

EffettiEffettifisiologicifisiologici

•• StatoStato ossidativo delossidativo delmilieu milieu intestinaleintestinale

•• TransitoTransito–– absorption rateabsorption rate–– satiety/satiationsatiety/satiation

•• FermentescibilitàFermentescibilità–– VFA profileVFA profile–– prebioticprebiotic effecteffect

•• MassaMassa FecaleFecale

•• SolubilitàSolubilità–– viscosity viscosity –– water holding water holding

capacity capacity

•• DigeribilitàDigeribilità–– digestion ratedigestion rate–– digestion extentdigestion extent–– BioavailabilityBioavailability

•• MassaMassa FecaleFecale

•• Binding capacityBinding capacity–– protein/enzymesprotein/enzymes–– fatsfats–– bile acidsbile acids–– minerals minerals

PotenzialiPotenzialibeneficibenefici

Mucosal Mucosal healthhealth

Food IntakeFood Intake

GlycaemiaGlycaemia

Blood Blood LipidsLipidsConstipationConstipation

Intestinal Intestinal milieumilieu


RELEVANT CHEMICAL CHARACTERISTICSRELEVANT CHEMICAL CHARACTERISTICS

COMPONENT SUGARSomo or etero-polysaccharides composed by neutral (e.g. cellulose), amino (e.g.chitosans), acidic (e.g. pectin) sugars.

LINKAGEdifferent linkages, either for conformation (α,β ) or position (1-2, 1-3, 1-4, 1-6)

BRANCHINGlinear chain (e.g. cellulose); branched chains (e.g. glucomannans)

DEGREE OF POLYMERISATIONDP 3-9: oligosaccharides (e.g. FOS); DP 9-103: polysaccharides (e.g. guar gum)

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OO

Mixed linkage Mixed linkage ββ--glucansglucans(glucose (glucose ββ--1,4; 1,4; ββ--1,3 linkages1,3 linkages))

Cellulose Cellulose (glucose (glucose ββ--1,4 linkage)1,4 linkage)

Starch Starch (glucose (glucose αα--1,4 linkage1,4 linkage))

MAIN CLASSES OF MAIN CLASSES OF GLUCANS FOUND IN GLUCANS FOUND IN CEREALSCEREALS

Indigestible, highly Indigestible, highly viscousviscous

(Glycaemic response (Glycaemic response lowered)lowered)

Indigestible, non Indigestible, non viscousviscous

(Glycaemic response (Glycaemic response unaffected)unaffected)

DigestibleDigestible

(Glycaemic response (Glycaemic response enhanced)enhanced)

EFFECT OF LINKAGE EFFECT OF LINKAGE


From Englyst et al. (1987). Molar ratios of VFA are given in parenthesis

VFA PRODUCTION DURING FERMENTATION

VFA produced (mg/mg polysaccharide utilised)Polysaccharide Acetate Propionate Butyrate TotalStarch 0.25 (50) 0.13 (21) 0.21 (29) 0.59Arabinogalactans 0.19 (50) 0.20 (42) 0.04 (08) 0.43Xylans 0.42 (82) 0.10 (15) 0.02 (03) 0.54Pectin 0.27 (84) 0.06 (14) 0.01 (02) 0.34


Escrezione di idrogeno dovuta a fermentazione





GlycaemiaGlycaemia




Introduzione di fibra alimentare ed Introduzione di fibra alimentare ed energia totale della dietaenergia totale della dieta


YearsYears 20012001--200720075 10 15 20

fibra alimentare (g/1000kcal)

1000

2000

3000

4000

ener

gia

(kca

l)

Fibra alimentare (g/1000kcal)

1 2 3 4 5

Quintile di fibra alimentare (g/1000kcal)

1250

1500

1750

2000

2250

ener

gia

(kca

l)


6.1 7.5 8.5 9.7 11.76.1 7.5 8.5 9.7 11.7


5 10 15 20

fibra alimentare (g/1000Kcal)

100

200

300

400

500

600

dens

ità e

nerg

etic

a de

lla d

ieta

(Kca

l/100

g)



YearsYears 20012001--20072007

Introduzione di fibra alimentare e densità Introduzione di fibra alimentare e densità energetica della dietaenergetica della dieta

1 2 3 4 5

Percentile di Fibra Alimentare (g/1000Kcal)

150

200

250

300

350

dens

ità e

nerg

etic

a de

lla d

ieta

(Kca

l/100

g)



5 10 15 20

Fibra Alimentare (g1000Kcal)

30

40

50

60

70

E% d

a C

arbo

idra

ti

1 2 3 4 5

Percentile di fibra alimentare (g/1000Kcal)

30

35

40

45

50

E% d

a C

arbo

idra

ti


YearsYears 20012001--20072007

Introduzione di fibra alimentare e Introduzione di fibra alimentare e percentuale di energia da carboidratipercentuale di energia da carboidrati






StudyStudy yearyear MethodsMethods ParticipantsParticipants InterventionsInterventions significancesignificance

ArcherArcher 20042004 SB SB crossovercrossover, , single day test single day test mealmeal

33 33 malesmales, , normalnormal 24 g 24 g inulininulin or or lupinlupin fibre fibre in in lowlow fatfat pattiespatties

SatietySatiety (VAS) NS; (VAS) NS; EnergyEnergy intakeintake <0.05<0.05

CaniCani 20062006 SB SB crossovercrossover, 2wk + , 2wk + single day test single day test mealmeal

10 10 malesmales and and femalesfemales, , normalnormal

16 g 16 g inulininulin asas powderpowder SatietySatiety (VAS) <0.05;(VAS) <0.05;EnergyEnergy intakeintake <0.05<0.05

WhealnWhealn 20062006 DB DB crossovercrossover, 2wk, 2wk 11 11 malesmales, , normalnormal 5 g/L FOS + 10 g/L 5 g/L FOS + 10 g/L peapeafibre in fibre in enteralenteral formulaformula

SatietySatiety (VAS) <0.02; (VAS) <0.02; FullnessFullness (VAS) <0.05;(VAS) <0.05;

InulinInulin and control of and control of energyenergy intakeintake, , individualindividualstudiesstudies ‘96‘96--’06’06

CommentsComments and and furtherfurther researchresearch neededneeded

•• Effects of fructans on satiety and energy Effects of fructans on satiety and energy intake promising intake promising

•• Mechanisms partially explored, need Mechanisms partially explored, need further studiesfurther studies

•• Before claims can be made:Before claims can be made:

–– Effect on hard points (weight loss, weight Effect on hard points (weight loss, weight maintainacemaintainace))

–– Effect of dose/type/Effect of dose/type/veicleveicle/background diet /background diet





GlycaemiaGlycaemia




La La presenzapresenza di di paretipareticellularicellulari intatteintatte riduceriducel’accessibilitàl’accessibilità dell’amidodell’amidoallealle αα--amilasiamilasi (RS(RS11)…..)…..

Risposta glicemica


Asp et al. Am J Asp et al. Am J ClinClin NutrNutr 1995; (61): 8371995; (61): 837--42 42

…. e la velocità di digestione dell’amido

FagioliFagioli intattiintatti o o macinatimacinati+ pane + pane prodottoprodotto con con chicchichicchi di di frumentofrumento intattiintatti o o macinatimacinati


Introduzione di fibra alimentare e Indice Introduzione di fibra alimentare e Indice Glicemico medio della dietaGlicemico medio della dieta

5 10 15 20

fibra Alimentare (g/1000Kcal)

40

50

60

70

80

Indi

ce G

licem

ico

1 2 3 4 5

Percentile di Fibra Alimentare (g/1000Kcal)

45

50

55

60

65

Indi

ce G

licem

ico


YearsYears 20012001--20072007

LetturaLettura SINU; SINU; MilanoMilano 29/30 29/30 NovembreNovembre 20072007*ADA = American Diabetes Association M. Chandalia et al. NEJM 2000

100120140160180200220240

7 a.m

.9 a

.m.

11 a.

m.1 p

.m.

3 p.m

.5 p

.m.

7 p.m

.9 p

.m.

11 p.m

.1 a

.m.

3 a.m

.5 a

.m.

7 a.m

.Hgh-Fiber DietADA Diet

P<0.05 P<0.05

P<0.05*

(mg/dl)

Mean 24Mean 24--Hour Profile of plasma glucose Hour Profile of plasma glucose concentrationsconcentrationsduringduring the the lastlast day of the ADA* Diet and Highday of the ADA* Diet and High--Fiber Diet Fiber Diet

in Type 2 diabetic patientsin Type 2 diabetic patients


•• FIGURE 7FIGURE 7--11 Relative risk of type 2 diabetes by different levels of Relative risk of type 2 diabetes by different levels of cereal fiber intake and cereal fiber intake and glycemicglycemic load. Reprinted, with permission, load. Reprinted, with permission, from from SalmerónSalmerón et al. (1997b). Copyright 1997 by the American et al. (1997b). Copyright 1997 by the American Medical Association.Medical Association.


StudyStudy yearyear MethodsMethods ParticipantsParticipants InterventionsInterventions OutcomeOutcome and and significancesignificance

LuoLuo 19961996 DB DB crossovercrossover 12 M, 12 M, normalnormal 20 g FOS in 20 g FOS in cookiescookies glucoseglucose disposaldisposal NS; NS; hepatichepatic glucoseglucose output output reducedreduced <0.05 <0.05

AllesAlles 19991999 SB SB crossovercrossover 20 M, NDDM20 M, NDDM 15 g FOS 15 g FOS asas powderpowdermixedmixed withwith yogurtyogurt

FastingFasting glucoseglucose NSNS

BrighentiBrighenti 19991999 DB DB sequentialsequential 8 M, 8 M, normalnormal 9 g 9 g inulininulin in breakfast in breakfast cerealscereals

MTT MTT glucoseglucose NSNS

BalcazarBalcazar--MunozMunoz 20032003 DB DB parallelparallel 12 M, 12 M, modmod HTAGHTAG 7 g 7 g inulininulin asas powderpowder IS (IS (clampclamp) NS) NS

LetexierLetexier 20032003 DB DB crossovercrossover 8 M and F, 8 M and F, normalnormal 8 g 8 g inulininulin asas powderpowder FastingFasting glucoseglucose and and insulininsulin NSNS

van van DokkumDokkum 19991999 DB latin DB latin squaresquare 12 M, 12 M, normalnormal 15 g FOS or 15 g FOS or inulininulin asaspowderpowder

OGTT OGTT glucoseglucose and and insulininsulin NSNS

CauseyCausey 20002000 DB DB crossovercrossover 12 M, mod. HTAG12 M, mod. HTAG 20 g 20 g inulininulin in ice in ice creamcream OGTT OGTT insulininsulin NSNS

LuoLuo 20002000 DB DB crossovercrossover 10 M and F, NDDM10 M and F, NDDM 20 g FOS 20 g FOS asas powderpowder KK--ITT NS; ITT NS; hepatichepatic glucoseglucose output output NSNS

GiaccoGiacco 20042004 DB DB sequentialsequential 27 M and F, mod. 27 M and F, mod. HTCHTC

10.6 g 10.6 g scsc--FOSFOS asassweetenersweetener

MTT MTT glucoseglucose NS; NS; insulininsulin<0.02<0.02

DaubioulDaubioul 20052005 DB DB crossovercrossover 7 M, NAFLD/NASH7 M, NAFLD/NASH 16 g FOS 16 g FOS asas powderpowder FastingFasting glucoseglucose and and insulininsulin NSNS

InulinInulin and and glucoseglucose metabolismmetabolism, , individualindividual studiesstudies’96’96--’06’06

sc-FOS (●-●) and placebo (○-○);**P<0:02


•• Effects of fructans on glucose metabolism Effects of fructans on glucose metabolism and IR still uncertain but probably of little and IR still uncertain but probably of little clinical meaning clinical meaning

•• Mechanisms probably not worthy at this stageMechanisms probably not worthy at this stage





GlycaemiaGlycaemia




Lisa Brown, Bernard Lisa Brown, Bernard RosnerRosner, Walter W Willett, and , Walter W Willett, and Frank M Sacks Am J Frank M Sacks Am J ClinClin NutrNutr 1999;69:301999;69:30––42.42.

0.3 0.5 1.0 1.2

Whole Grains

Jacobs et al.Liu et al.Liu et al.

Fraser et al.

RR (95% Cl)

Albert et al.Nuts

Ellsworth et al.Brown et al.Hu et al.Fraser et al.Fraser et al.

0.3 0.5 1.0 1.2

Fruit and vegetablesBazzano et al.Liu et al.Joshipura et al.

Gaziano et al.Gillman et al.Knekt et al.

Liu et al.Joshipura et al.

RR (95% Cl)

Studi prospettici su CVD e consumo di alimenti fonte di fibraStudi prospettici su CVD e consumo di alimenti fonte di fibra

Hu & Willett, JAMA. 2002;288:2569-2578.

RR per CHD e CVD associato con cambiamenti di: 10-g nell’intake di Fibra Totale, 5-g nell’intake di Fibra Solubile.

Variable Total Fiber-Calorie (Energy)

Ratio*†

P Value Soluble Fiber-Calorie (Energy)

Ratio*†

P Value

CHDIncidenceMortality

0.92 (0.86-0.98)0.91 (0.83-1.00)

0.010.06

0.92 (0.87-0.97)0.91 (0.83-0.99)

0.0040.03

CVDIncidenceMortality

0.93 (0.89-0.97)0.96 (0.90-1.03)

<0.0010.29

0.94 (0.90-0.99)0.98 (0.93-1.04)

0.010.48

BazzanoBazzano LA, LA, etet al.al. ArchArch InternIntern MedMed 2003: Sep 8;163(16):18972003: Sep 8;163(16):1897--904 904

Data are given as Relative Risk (95% CI); † The ratio was 10g/1735 kcal for Total Fiber and 5g/1735 kcal for Soluble Fiber


StudyStudy yearyear MethodsMethods ParticipantsParticipants InterventionsInterventions significancesignificance

LuoLuo 19961996 DB DB crossovercrossover 12 M, 12 M, normalnormal 20 g FOS in 20 g FOS in cookiescookies NSNS

PedersenPedersen 19971997 DB DB crossovercrossover 66 F, 66 F, normalnormal 14 g 14 g inulininulin in in lowlow fatfat spreadsspreads NSNS

DavidsonDavidson 19981998 DB DB crossovercrossover 21 M and F, mod. HTC21 M and F, mod. HTC 18 g 18 g inulininulin in in chocolatechocolatespreadsspreads and and drinksdrinks

NSNS

AllesAlles 19991999 SB SB crossovercrossover 20 M, NDDM20 M, NDDM 15 g FOS 15 g FOS asas powderpowder mixedmixedwithwith yogurtyogurt

NSNS

JacksonJackson 19991999 DB DB parallelparallel 54 M, mod. HTAG54 M, mod. HTAG 10 g 10 g inulininulin asas powderpowder <0.05<0.05

BrighentiBrighenti 19991999 DB DB sequentialsequential 8 M, 8 M, normalnormal 9 g 9 g inulininulin in breakfast in breakfast cerealscereals

<0.01<0.01

BalcazarBalcazar--MunozMunoz 20032003 DB DB parallelparallel 12 M, 12 M, modmod HTAGHTAG 7 g 7 g inulininulin asas powderpowder NS (<0.05)NS (<0.05)

LetexierLetexier 20032003 DB DB crossovercrossover 8 M and F, 8 M and F, normalnormal 8 g 8 g inulininulin asas powderpowder <0.05<0.05

van van DokkumDokkum 11 19991999 DB latin DB latin squaresquare 12 M, 12 M, normalnormal 15 g FOS 15 g FOS asas powderpowder NSNS

van van DokkumDokkum 22 19991999 DB latin DB latin squaresquare 12 M, 12 M, normalnormal 15 g 15 g inulininulin asas powderpowder NSNS

CauseyCausey 20002000 DB DB crossovercrossover 12 M, mod. HTAG12 M, mod. HTAG 20 g 20 g inulininulin in ice in ice creamcream p<0.05p<0.05

LuoLuo 22 20002000 DB DB crossovercrossover 10 M and F, NDDM10 M and F, NDDM 20 g FOS 20 g FOS asas powderpowder NSNS

GiaccoGiacco 20042004 DB DB sequentialsequential 27 M and F, mod. HTC27 M and F, mod. HTC 10.6 g 10.6 g scsc--FOSFOS asas sweetenersweetener NSNS

DaubioulDaubioul 20052005 DB DB crossovercrossover 7 M, NAFLD/NASH7 M, NAFLD/NASH 16 g FOS 16 g FOS asas powderpowder NSNS

Total: 258Total: 258 AvgAvg: 14,2 g: 14,2 g

InulinInulin and plasma TAG, and plasma TAG, individualindividual studiesstudies ’96’96--’06’06

InulinInulin and plasma TAG: and plasma TAG: metanalysismetanalysis

Brighenti J Nutr, 2007 (in press)


•• Effects of fructans on blood triglycerides Effects of fructans on blood triglycerides consistent though of limited extentconsistent though of limited extent

•• Mechanisms partially explored, need further Mechanisms partially explored, need further studiesstudies

•• Before claims can be made:Before claims can be made:

–– Effect of dose/type/Effect of dose/type/veicleveicle/background diet /background diet –– Effect of health/disease status Effect of health/disease status





GlycaemiaGlycaemia




Fibra alimentare e Fibra alimentare e massa fecale:massa fecale:


Introduzione giornaliera di fibra alimentare[mediana (IQR)] in bambini affetti dacostipazione cronica vs. controlli sani

•From: Morais: J Pediatr Gastroenterol Nutr, Volume 29(2).August 1999.132-135



Massa fecale e incidenza Massa fecale e incidenza di tumore al Colondi tumore al Colon--RettoRetto

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

10 15 20 25 30 35 40 45

Corrected Original Corrected Lower Limit Corrected Upper Limit

Rel

ativ

e R

isk

Estim

ate

Rel

ativ

e R

isk

Estim

ate

Fibre g per dayFibre g per day

Smoothed hazard ratios for CR cancer (Lancet 2003)Smoothed hazard ratios for CR cancer (Lancet 2003)

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 pCereal fibre (g) 4.72 6.61 7.93 9.35 12.05Hazard ratio 1.00 0.89 0.85 0.88 0.78 0.060

Vegetable fibre (g) 2.83 3.77 4.42 5.11 6.48Hazard ratio 1.00 0.94 0.95 1.00 0.88 0.517

Fruit fibre (g) 2.21 3.41 4.29 5.36 7.76Hazard ratio 1.00 0.69 0.76 0.82 0.78 0.174

‘No food source of fibre was significantly more protective than others, and non food supplement sources were not investigated’

(Lancet 2003)(Lancet 2003)

Intakes of fibre from food and colorectal cancer by quintile of Intakes of fibre from food and colorectal cancer by quintile of sexsex--specific food source of fibre in EPICspecific food source of fibre in EPIC

0

1000

2000

3000

0

2,5

5

7,5

10

0

25

50

75

100

0

1500

3000

4500

6000

0

1000

2000

3000

0

2,5

5

7,5

10

0

25

50

75

100

0

1500

3000

4500

6000

MEN WOMEN

Fiber intake (g/day) Fiber intake (g/day)

β-carotene

Vitamin E

Vitamin C

Flavonoids

g/day

μg/day

mg/day

mg/day

g/day

μg/day

mg/day

mg/day

20 30 40 20 25 30

Mean IntakeMean Intake ofof Nutrients atNutrients at Different Fiber Intake Different Fiber Intake LevelsLevels


AimAim: to determine whether amylase resistant starch, : to determine whether amylase resistant starch, substituting for glucose in hyposubstituting for glucose in hypo--osmolarosmolar oraloralrehydrationrehydration solution, would reduce diarrhea duration and solution, would reduce diarrhea duration and weight in adults with acute severe dehydrating diarrhea.weight in adults with acute severe dehydrating diarrhea.ConclusionsConclusions: Compared to HO: Compared to HO--ORS , HAMSORS , HAMS--ORS reduced ORS reduced diarrhea duration by 55% and significantly reduced fecal diarrhea duration by 55% and significantly reduced fecal weigh after the first 12 hours of ORS therapy in adults with weigh after the first 12 hours of ORS therapy in adults with choleracholera--like diarrhea.like diarrhea.

NDO Human studies: Improved bowel habit (traveller’s diarrhoea study)

• 244 healthy volunteers, travelling to ‘high risk’ countries.• 2 weeks before, during

and two weeks after tripeither placebo or10g/day Oligofructose

• Incidence of intestinalproblems and ‘feeling well’ weremonitored.

1

10

100

flatul

ence

Diarrh

oea

cons

tipa..

.

feelin

g well

placeboprebiotic

*

*19.5%

11.2%19%

35%

4.7%

12.9%

P=0,08

Cummings et al (2001) Alimentary Pharmacology & Therapeutics

-- Dose Dose raccomandataraccomandata 3g/MJ.3g/MJ.-- DosiDosi sinosino a 5 g/MJ:a 5 g/MJ:

-- AssorbimentoAssorbimento mineraleminerale: non : non rilevanterilevante-- DisturbiDisturbi intestinaliintestinali: non : non rilevanterilevante-- DiarreaDiarrea: non : non rilevanterilevante ((anzianzi, , protettivoprotettivo))-- DensitàDensità nutritivanutritiva ed ed energeticaenergetica: : effettoeffettosaziantesaziante e di e di diluizionediluizione energeticaenergetica chechepotrebbepotrebbe comportarecomportare problemiproblemi in in soggettisoggettivegetarianivegetariani strettistretti per per ilil raggiungimentoraggiungimentodeidei LARN per LARN per altrialtri nutrientinutrienti (per (per controcontro, , vantaggivantaggi neinei soggettisoggetti sovrappesosovrappeso e e obesiobesi))

Sicurezza vs. Efficacia: DF

Sicurezza vs. Efficacia: NDO

• Dose efficace >5g molto vicino alla dose massima tollerabile <8g…

• Post-market risk assessment per multiplaesposizione (numero crescente di categorie di prodotto)

• Ricerca di nuove sostanze con ridottoeffetto gasogeno/lassativo (>DP?)

Sicurezza vs. Efficacia: RS• Dose efficace >10g ; dose massima

tollerabile non definita (ma introduzionisino a 50g/die possibili)

• Principali effetti collaterali dafermentazione (gas, crampi etc)

• Adattamento• Positivo profilo SCFA; elevata

stabilizzazione transito• Relative modificazioni in termini di

microflora intestinale

Documents

Fibra alimentare, amido resistente e componenti ad effetto ...old.iss.it/binary/inte/cont/3_Brighenti.pdf · • amido non-digeribile (resistente) –RS1, RS2, RS3, RS4 • carboidrati