Hai sentito parlare dell’additivo alimentare E415? È anche noto come gomma di xantano. Molto probabilmente, lo mangi più volte alla settimana. La gomma di xantano è utilizzata negli alimenti di tutti i giorni come prodotti da forno, gelati e condimenti per insalate. L’additivo è anche ampiamente utilizzato come sostituto del glutine negli alimenti senza glutine.
Una nuova ricerca ora mostra che la gomma di xantano colpisce il nostro microbiota intestinale.
Lo studio è stato recentemente pubblicato su Nature Microbiology da un team di scienziati dell’NMBU in collaborazione con l’Università del Michigan e diversi altri partner internazionali.
“Siamo rimasti sorpresi di quanto i batteri intestinali umani si siano adattati a questo additivo da quando è stato introdotto nella dieta moderna solo cinquant’anni fa”, afferma la ricercatrice NMBU Sabina Leanti La Rosa.
Quando è stata introdotta per la prima volta, si pensava che la gomma di xantano non ci influenzasse poiché non veniva digerita dal corpo umano. Tuttavia, il nuovo studio mostra che l’additivo colpisce comunque i batteri che vivono nel nostro intestino. E questi batteri sono importanti per la nostra salute e il nostro benessere.
“I batteri intestinali che abbiamo studiato mostrano cambiamenti genetici e un rapido adattamento per consentire loro di digerire questo particolare additivo”, spiega il professor Phil Pope.
Dirige il gruppo Microbial Ecology and Meta-Omics presso NMBU, dove lavorano i ricercatori che hanno condotto il nuovo studio.
Una nuova catena alimentare nell’intestino
Lo studio mostra che la capacità di digerire la gomma di xantano è sorprendentemente comune nel microbiota intestinale umano nel mondo industrializzato e sembra dipendere dall’attività di un singolo batterio che è un membro della famiglia delle Ruminococcaceae.
Insieme al post-dottorato Matthew Ostrowski e al professor Eric C. Martens, entrambi dell’Università del Michigan, gli scienziati dell’NMBU hanno utilizzato diversi metodi che analizzano geni, trascrizioni, proteine ed enzimi prodotti dai batteri intestinali, per scoprire come questa singola specie batterica digerisce la gomma di xantano. Il lavoro include test di laboratorio su campioni di feci di molti donatori umani, esperimenti sui topi e dati provenienti da grandi database internazionali di geni microbici.
“Il batterio che può digerire la gomma di xantano è stato trovato nel microbiota intestinale di sorprendentemente molte persone provenienti dai paesi industrializzati”, afferma La Rosa.
In alcuni campioni è stato trovato anche un altro tipo di microbo che ha interagito con la gomma di xantano, questo nella specie Bacteroides intestinalis. Questo batterio potrebbe dirottare e scomporre ulteriormente piccoli pezzi di gomma di xantano creati durante la digestione delle molecole di xantano più grandi dal batterio delle Ruminococcaceae. Il batterio Bacteroides era dotato di propri enzimi speciali che gli permettevano di mangiare questi piccoli frammenti di gomma di xantano.
Lo studio dimostra l’esistenza di una potenziale catena alimentare guidata dalla gomma xantana che coinvolge almeno due tipi di batteri intestinali. Fornisce un quadro iniziale per comprendere come il consumo diffuso di un additivo alimentare introdotto di recente influenzi il microbiota intestinale umano.
“Gli elementi più innovativi del nostro studio sono gli approcci avanzati che abbiamo combinato per identificare vie metaboliche non caratterizzate in microrganismi che fanno parte di una complessa comunità microbica, senza la necessità di isolare ogni singolo microbo in monocoltura. Quindi, abbiamo caratterizzato in dettaglio il sistemi enzimatici per la degradazione della gomma di xantano, per convalidare le nostre previsioni basate sulla bioinformatica.Questo approccio multidisciplinare fornisce un modello per comprendere il metabolismo all’interno del microbiota intestinale umano e può essere applicato a qualsiasi ecosistema intestinale complesso”, spiega La Rosa.
“Le metodologie utilizzate in questo studio stanno certamente spingendo i confini e ci consentono di decostruire davvero i microbiomi per rispondere a importanti domande biologiche che hanno rilevanza per la società. Questi approcci sono stati resi possibili dalle ampie competenze nella ricerca sul microbioma presso NMBU, inclusa la multi-omica (presso il Microbial Ecology and Meta-Omics group) ed Enzimologia (presso il Protein Engineering and Proteomics Group)”, afferma Pope.
Gomma di Xantano: Senza glutine e a basso contenuto di carboidrati
In Norvegia, circa 300 additivi sono approvati per l’uso negli alimenti. La gomma di xantano, o E415, è una di queste. L’additivo è un prodotto di fermentazione che viene generato dalla fermentazione dello zucchero utilizzando il batterio Xanthomonas campestris. Il processo di produzione crea un liquido gelatinoso che viene essiccato e trasformato in polvere.
Secondo l’Autorità norvegese per la sicurezza alimentare, la gomma di xantano è utilizzata come addensante o stabilizzante ed è attualmente consentita per l’uso in molti alimenti, inclusi gelati, dolci, latte al cioccolato, prodotti da forno, salse e condimenti pronti. La gomma di xantano viene anche utilizzata come sostituto del glutine negli alimenti privi di glutine e viene venduta come integratore alimentare separato per diete chetologiche/a basso contenuto di carboidrati.
L’additivo è stato sviluppato in California negli anni Sessanta ed è stato approvato come sicuro per l’uso negli alimenti dall’Autorità per la sicurezza alimentare degli Stati Uniti nel 1968. Oggi è utilizzato in gran parte del mondo industrializzato.
“Finora la gomma di xantano è considerata un prodotto keto-friendly. Questo perché si ritiene che lo xantano non venga digerito dal corpo e quindi non contenga nell’assunzione giornaliera di calorie o macronutrienti”, afferma La Rosa.
Tuttavia, spiega, il nuovo studio mostra che i batteri intestinali scompongono la gomma di xantano nei suoi monosaccaridi costituenti, che vengono successivamente fatti fermentare per produrre acidi grassi a catena corta che possono essere assimilati dal corpo umano. È noto che gli acidi grassi a catena corta forniscono fino al 10% delle calorie agli esseri umani.
Ciò suggerisce che la gomma di xantano potrebbe effettivamente aumentare l’apporto calorico di una persona.
Effetti a lungo termine
Quando la gomma di xantano è stata introdotta per la prima volta, si pensava che l’additivo passasse direttamente attraverso il corpo senza influenzare la persona che lo mangiava.
La gomma di xantano è un tipo di carboidrati diverso da quelli che il corpo umano è abituato a consumare, come l’amido del cibo vegetale. Ha una struttura chimica diversa. La gomma di xantano è un tipo di carboidrato complesso che non è simile a nessuna delle fibre vegetali che mangiamo normalmente.
“Stiamo ora iniziando a vedere effetti a lungo termine della gomma di xantano che non erano stati visti quando è stata introdotta per la prima volta nella dieta umana”, afferma La Rosa.
“Vediamo solo questi cambiamenti nei batteri intestinali delle persone che seguono una ‘dieta occidentalizzata’ in cui alimenti trasformati e additivi costituiscono una parte significativa dell’assunzione di cibo. Ad esempio, non vediamo gli stessi cambiamenti nelle popolazioni indigene di diverse parti del mondo che mangiano quantità limitate di alimenti trasformati”.
Cosa significa per la nostra salute?
“Sulla base di questo studio, non possiamo concludere se e come la gomma di xantano influenzi la nostra salute. Ma possiamo dire che l’additivo colpisce il microbiota nell’intestino delle persone che lo consumano attraverso il cibo”, afferma La Rosa.
“Abbiamo ancora molta strada da fare ed è entusiasmante contribuire a ulteriori ricerche in questo campo e svelare gli effetti nascosti degli additivi alimentari predominanti sulla funzione del microbiota intestinale e sulla salute dell’intestino umano. Questo è il nostro obiettivo”, afferma La Rosa.
Per approfondire la questione, il team NMBU ha recentemente richiesto finanziamenti dal Research Council of Norway, con La Rosa al timone.
La gomma di xantano è approvata come sicura per l’uso negli alimenti in gran parte del mondo, sulla base di valutazioni fatte cinquant’anni fa.
Il basso, ma costante consumo di gomma xantana da parte di una larga parte della popolazione nel mondo industrializzato, e la sua maggiore assunzione da parte di specifici sottogruppi come quelli con intolleranza al glutine, evidenziano la necessità di comprendere meglio gli effetti di questo additivo alimentare sull’ecologia del microbiota intestinale umano e sulla salute generale dell’ospite.
La Rosa ritiene quindi che sia giunto il momento per le autorità di adeguare le valutazioni degli additivi comuni utilizzati nel nostro cibo quotidiano:
“Questo dovrebbe cambiare il modo in cui guardiamo agli additivi in generale. Quando sono stati introdotti per la prima volta, non si credeva che interagissero con il nostro microbiota. Questi additivi sono stati introdotti negli anni ’60 quando non avevamo i mezzi per apprezzare la maggiore influenza il microbiota intestinale ha sulla nostra salute e nutrizione. Con i progressi nella scienza del microbioma, ora vediamo effetti che non vedevamo all’inizio. Le autorità dovrebbero forse prendere in considerazione questa nuova conoscenza quando valutano gli additivi alimentari comunemente usati, soprattutto ora che vediamo che in effetti hanno un impatto sul nostro microbiota”.
