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luciano

Cibo non digerito e infiammazione intestinale -II parte- aggiornamento 24-02-2026

by luciano

Note riassuntive – Punti salienti della ricerca

6. Dieta infiammatoria vs antinfiammatoria

Come mostrato nella Figura 3, la dieta occidentale, ad alto contenuto energetico, è tipicamente pro-infiammatoria, ricca di grassi animali saturi, carni rosse, patatine fritte, snack e margarine (acidi grassi trans), bevande zuccherate e zuccheri semplici, sale, cibi lavorati e condimenti elaborati. La dieta occidentale è spesso associata a uno stile di vita sedentario ed è caratterizzata dalla scarsità di fibre. Anche l’assunzione di alcol e il fumo sono pro-infiammatorie.

In sintesi:

Dieta pro-infiammatoria

  • carni rosse

  • grassi saturi

  • zuccheri semplici

  • alimenti ultra-processati

  • sedentarietà

  • alcol e fumo

Dieta antinfiammatoria

  • verdura

  • frutta

  • legumi

  • cereali integrali

  • pesce (omega-3)

  • olio extravergine di oliva

  • spezie

  • polifenoli

  • prebiotici e probiotici

Gli alimenti trasformati sono pro-infiammatori perché possono contenere diversi metalli chimici aggiunti, pesticidi, aromi artificiali, coloranti, erbicidi e conservanti, che hanno effetti deleteri sugli emulsionanti, antibiotici e, inoltre, metalli pesanti, microbiota e vitamine. Additivi: aromi artificiali, coloranti, conservanti, emulsionanti, antibiotici e, inoltre, alti livelli di vitamina D. Pesticidi ed erbicidi, che hanno effetti deleteri sul microbiota intestinale e sui livelli di vitamina D.

La Figura 4 mostra i fattori attivi della dieta antinfiammatoria, principalmente vegetariana e ricca di fibre. Questa dieta, dieta, che è intesa come essere povera di pane e caseinati, caseinati, si basa sull’assunzione di verdura, frutta, verdura. La Figura 4 mostra i fattori attivi della dieta antinfiammatoria, principalmente vegetariana e ricca di funghi, legumi, pesce, molluschi, crostacei, pasta integrale, cioccolato fondente, yogurt magro, frutta, funghi, legumi, pesce, molluschi, crostacei, pasta integrale, cioccolato fondente, fibre magre. Questa dieta, che è intesa come essere povera di pane e caseinati, si basa sull’assunzione di verdura, yogurt, spezie, spezie, olio extravergine di oliva, olio di caffè, caffè e thé.

Figura 4. Fattori dietetici antinfiammatori. I fattori intrinseci sono quelli che svolgono un ruolo nel nostro metabolismo. Includono: omega-3 (PUFA n-3), presenti nell’olio di pesce; vitamine A e D, B12, PP, E e C; oligoelementi come magnesio, zinco e selenio; vitamine A e D, B12, PP, E e C; oligoelementi come magnesio, zinco e selenio; presenti nel metabolismo tiolico. acidi come: acido alfa-lipoico omega-3 (ALA), N-acetil cisteina polinsaturi a catena lunga e glutatione. acidi grassi I fattori estrinseci sono oligoelementi come magnesio, zinco e selenio; l’olio di pesce; polifenoli, vitamine A e fitochimici D, B12, PP, E e C presenti nelle verdure: hanno proprietà antinfiammatorie e regolano positivamente il catabolismo, ma sono riconosciuti dal nostro metabolismo come molecole “estranee”. Tuttavia, come mostrato di seguito, rappresentano una fonte di cibo per il microbiota intestinale. Prebiotici e probiotici sono citati qui per la loro azione antinfiammatoria, ma i loro effetti si esercitano principalmente attraverso il microbiota intestinale.

7. Cos’è il cibo e perché deve essere digerito

Essendo di origine diversa dalla nostra, tessuti, cellule e proteine del cibo non possono essere utilizzati così come sono, devono essere degradati in molecole semplici dall’apparato digerente nel tratto gastrointestinale (il recipiente di reazione) e poi assorbiti. Ecco perché il cibo deve essere digerito prima di essere assorbito: è non-self prima della digestione e diventa self quando la digestione è completa. Solo le molecole completamente digerite ci sono congeniali, sono riconosciute come self e possono entrare nel nostro metabolismo dopo il loro asorbimento.

11.3 Vitamine

È stato recentemente dimostrato che la vitamina A migliora l’integrità della barriera intestinale, anche in presenza di infiammazione intestinale e livelli elevati di LPS. Sembra contrastare l’azione dell’LPS e aumentare l’espressione delle proteine delle giunzioni strette [78].

Tuttavia, la vitamina A non è sufficiente. Come riportato nella nostra precedente revisione [25], la vitamina A e la vitamina D hanno effetti antinfiammatori sinergici e dovrebbero essere somministrate insieme. Ciò non sorprende, poiché entrambe sono liposolubili e spesso presenti insieme nello stesso alimento. I loro recettori nucleari cooperano se entrambe le vitamine si legano a loro. Le funzioni condivise della vitamina A e della vitamina D includono il potenziamento delle proteine delle giunzioni strette, la soppressione di IFN-γ e IL-17 e l'induzione delle cellule T regolatorie (Treg) [79]. Infine, le vitamine A e D sono efficaci contro l'infiammazione cronica e favoriscono la stabilità della barriera intestinale. La loro azione sul microbiota non è diretta poiché i loro recettori nucleari sono espressi solo dall'ospite, non dal microbiota. La carenza di vitamina D porta alla rottura della barriera intestinale, alla disbiosi intestinale e all'infiammazione intestinale [80].

In sintesi vitamina A e D:

  • rafforzano le giunzioni strette

  • sopprimono IFN-γ e IL-17

  • inducono Treg

  • contrastano infiammazione cronica

La carenza di vitamina D è associata a:

  • disbiosi

  • aumento permeabilità

  • infiammazione intestinale


12. Dalla disbiosi intestinale alla rottura della barriera emato-encefalica e all’infiammazione cerebrale

Il microbiota intestinale e le molecole di cibo non digerito cooperano nell'attacco alla barriera emato-encefalica. A prima vista, può sembrare strano che una condizione disbiotica intestinale possa portare al danno della barriera emato-encefalica (BEE). Tuttavia, nel corso di una disbiosi intestinale protratta, il normale dialogo tra intestino e SNC (central nervous system) [86–88] viene in qualche modo interrotto dalle molecole che fuoriescono dal lume intestinale e si riversano nel flusso sanguigno, innescando un'infiammazione sistemica cronica. La formazione di anticorpi contro le molecole di cibo non digerito, che assomigliano ad alcune proteine cerebrali, può indirizzare i processi pro-infiammatori verso la BEE e causarne la rottura. Infatti, ciò che è stato in grado di rendere la barriera intestinale più permeabile può avere lo stesso effetto anche sulla BEE.  La sede della barriera ematoencefalica (BEE) sono i capillari cerebrali. Le loro cellule endoteliali sono fuse tra loro dalle giunzioni strette tra le proteie claudine, occludina e zona occludente, come nella barriera intestinale. Pertanto, il passaggio di molecole e cellule tra il sangue e il cervello è assolutamente limitato. In condizioni normali, solo le molecole idrofobiche e quelle dotate di un sistema di trasporto specifico (ad esempio, D-glucosio e amminoacidi essenziali) possono attraversare la BEE. Una differenza importante tra la BEE e la barriera intestinale è che la BEE è circondata dagli pseudopodi (le proiezioni della membrana) degli astrociti.  La persistenza di molecole e cellule derivate dall'intestino in prossimità della barriera emato-encefalica può causarne la degradazione [89]. 

In sintesi la disbiosi intestinale cronica può:

  • generare infiammazione sistemica

  • produrre anticorpi contro antigeni alimentari

  • favorire mimetismo molecolare

  • contribuire alla rottura della barriera emato-encefalica

La BBB è costituita da cellule endoteliali unite da tight junctions e supportate dagli astrociti.

13. Conclusioni

Il percorso che porta alla malattia coinvolge il microbiota e frammenti di cibo non digerito, oltre a richiedere l’interruzione della barriera intestinale e della barriera emato-encefalica. La sequenza suggerita degli eventi è la seguente: (1) diete pro-infiammatorie protratte nel tempo, modificano la composizione del microbiota intestinale e inducono disbiosi del microbiota intestinale; (2) il sistema immunitario viene attivato e l’infiammazione intestinale aumenta, i livelli di cellule T e LPS aumentano; (3) la barriera intestinale diventa permeabile e il contenuto luminale (microbi, molecole di cibo non digerito, endotossine, cellule T e citochine) fuoriesce e innesca un’infiammazione sistemica cronica; (4) la risposta immunitaria contro frammenti di cibo non digerito che assomigliano a molecole cerebrali indirizza le molecole pro-infiammatorie alla BBB e ne provoca la rottura; (5) il passaggio attraverso la BBB di cellule e molecole pro-infiammatorie attivate provoca l’attivazione di cellule microgliali e astrociti (Le cellule microgliali sono le cellule immunitarie del cervello, mentre gli astrociti supportano i neuroni e contribuiscono alla barriera emato-encefalica ) e l’insorgenza di processi infiammatori in diverse aree cerebrali.

Nel presente articolo evidenziamo il possibile ruolo dei frammenti di cibo non digerito come agenti pro-infiammatori e l’importanza dell’integrità delle due barriere, intestinale e della barriera emato-encefalica (BEE), per la salute umana. Se la barriera intestinale diventa permeabile, frammenti di cibo non digerito fuoriescono anche dallo spazio luminale (intestino) insieme a batteri, endotossine, molecole immunocompetenti e cellule. Tutto questo materiale, che si supponeva rimanesse segregato nell’intestino, è ora in circolazione. Di solito ci preoccupiamo della disseminazione batterica, ma la disseminazione di cibo non digerito che attraversa la barriera intestinale e entra nel flusso sanguigno non deve essere trascurata.

Nell’intestino, i peptidi non completamente digeriti, sebbene ancora diversi da noi (non-self), erano sulla buona strada per diventare simili a noi (self), quindi la loro probabilità di mimetismo molecolare con i nostri peptidi potrebbe aumentare dopo una digestione parziale. Nel corso della disbiosi intestinale e dell’infiammazione intestinale, i linfociti T vengono attivati. Con l’attivazione dei linfociti T, i linfociti B vengono attivati per produrre anticorpi. Questi anticorpi contro gli antigeni alimentari possono riconoscere gli autoantigeni e innescare una risposta autoimmune. Ad esempio, è stato suggerito che gli anticorpi contro le proteine del grano e del latte nei donatori di sangue possano contribuire alle attività neuroimmuni [39].

Pertanto, i peptidi ( di aminoacidi) non digeriti e i loro anticorpi possono rafforzare le attività infiammatorie e autoimmuni e possono indirizzarle verso uno dei diversi organi, ma è necessaria la cooperazione con il microbiota.

Sequenza proposta:

  1. Dieta pro-infiammatoria → disbiosi

  2. Attivazione immunitaria → infiammazione intestinale

  3. Permeabilità intestinale → infiammazione sistemica

  4. Risposta autoimmune contro antigeni alimentari

  5. Rottura BBB → neuroinfiammazione

Il cibo non digerito, insieme al microbiota disbiotico, può contribuire a processi infiammatori sistemici e autoimmuni.

★ Cibo non digerito, microbiota e infiammazione (articolo divulgativo)

by luciano

L’intestino: la centrale operativa dell’organismo

Ruolo della bocca

La digestione inizia nella bocca, dove avviene il primo livello di selezione e preparazione del cibo. Due funzioni sono particolarmente rilevanti.

La masticazione frammenta meccanicamente gli alimenti, aumentando la superficie di contatto e facilitando l’azione degli enzimi digestivi nelle fasi successive. Una masticazione lenta ed efficace non è un dettaglio secondario: determina la qualità del bolo alimentare che raggiungerà lo stomaco e condiziona l’efficienza dell’intero processo digestivo.

Parallelamente, la saliva avvia una prima trasformazione chimica. L’enzima ptialina (amilasi salivare) inizia la parziale idrolisi dei carboidrati complessi, scindendo l’amido in molecole più semplici. Anche se questa azione prosegue solo finché il pH rimane compatibile (prima dell’ambiente acido gastrico), rappresenta il primo passo verso la riduzione del cibo a componenti assorbibili.

La saliva svolge inoltre un ruolo protettivo: contiene immunoglobuline (come le IgA secretorie), enzimi antimicrobici e molecole ad azione tampone che contribuiscono a modulare la carica microbica ingerita. In questo senso, la bocca non è soltanto un “trituratore”, ma il primo filtro biologico che inizia a orientare l’interazione tra alimento, microbiota e sistema immunitario. La bocca ospita un microbiota orale. Se c’è disbiosi orale, parodontite, infezioni croniche alcuni batteri possono essere deglutiti, modificare il microbiota intestinale, influenzare l’infiammazione sistemica.

Un’infiammazione cronica orale può contribuire a:

  • Attivazione del sistema immunitario

  • Produzione di citochine

  • Alterazione delle tight junction intestinali

E questo può contribuire alla cosiddetta: iperpermeabilità intestinale.

Il filtro dello stomaco

Prima che l’intestino entri in gioco, il primo grande “laboratorio chimico” è lo stomaco. Qui l’acido cloridrico denatura le proteine e attiva la pepsina, iniziando la loro frammentazione in peptidi più piccoli. Questo passaggio non serve solo alla digestione: rappresenta anche una prima forma di selezione biologica. Un ambiente acido efficiente riduce la carica microbica ingerita e limita la quantità di frammenti proteici complessi che raggiungono l’intestino tenue.

L’intestino come sistema regolatore

Quando la funzione gastrica è ridotta — per esempio in presenza di ipocloridria, uso cronico di farmaci antiacidi o alterazioni della motilità — il tenue può ricevere una quota maggiore di materiale solo parzialmente digerito. Non è automaticamente una condizione patologica, ma può modificare l’interazione tra contenuto luminale, microbiota e sistema immunitario.

La digestione, oltre alla sua funzione nutritiva, agisce come un vero filtro biologico: decide che cosa può entrare nel corpo e che cosa deve restare nel lume intestinale fino all’eliminazione. Quando questo filtro—la barriera intestinale—perde efficienza, frammenti di cibo non completamente digerito e componenti microbiche possono oltrepassare il confine previsto e contribuire ad attivare risposte immunitarie e infiammatorie che, in alcuni casi, non restano confinate all’intestino.¹

L’ipotesi generale è chiara: prima della digestione completa, il cibo è materiale “non-self” (estraneo). Solo quando viene ridotto a molecole semplici (amminoacidi, monosaccaridi, acidi grassi) può essere assorbito in modo fisiologico e integrato nel metabolismo. Se invece attraversano la barriera peptidi o frammenti parzialmente digeriti, aumenta la probabilità di una risposta immunitaria indesiderata.¹

Un confine dinamico, non un “muro”: come funziona la barriera intestinale

La barriera intestinale è fatta di più livelli: muco, cellule epiteliali, e comparto vascolare sottostante. Ma il punto più delicato è nella “chiusura lampo” tra le cellule epiteliali: le giunzioni strette (tight junctions), proteine come claudine e occludina che regolano la permeabilità tra una cellula e l’altra. Queste strutture non sono fisse: si aprono o si chiudono in risposta a segnali nutrizionali, microbici e immunitari.²

Tra i regolatori più discussi c’è la zonulina*, associata alla modulazione delle tight junctions e quindi alla permeabilità.²

Perché la permeabilità conta: l’infiammazione può partire dall’intestino

Quando la barriera è compromessa, possono aumentare i passaggi (diretti o indiretti) di:

  • componenti microbiche (es. lipopolisaccaride/LPS),

  • frammenti alimentari parzialmente digeriti,

  • mediatori immunitari prodotti localmente.

Questo può favorire una condizione descritta come infiammazione cronica di basso grado, con effetti potenzialmente sistemici.¹

È fondamentale però distinguere tra:

  • meccanismi biologici plausibili e documentati, e

  • prove cliniche definitive (cioè dimostrazioni causali robuste nell’uomo, in popolazioni ampie e ben controllate).

Su molti passaggi della “catena” (dieta → microbiota → permeabilità → malattia) le evidenze nell’uomo restano spesso associative e influenzate da fattori confondenti (genetica, farmaci, stress, infezioni, età, comorbidità).¹

Glutine, gliadina e zonulina*

Nel caso del glutine, la letteratura mostra che la gliadina (una frazione del glutine) può attivare vie biologiche collegate alla zonulina e a cambiamenti della permeabilità, con evidenze particolarmente convincenti nel contesto della celiachia e, in modo più variabile, in sottogruppi di persone con sensibilità al glutine non celiaca.⁴⁵ Non è, invece, dimostrato in modo definitivo che il glutine aumenti la permeabilità in modo clinicamente rilevante in tutti i soggetti sani.

Infine va evidenziato che la misurazione della “zonulina” non è sempre lineare: alcuni lavori hanno mostrato che diversi kit ELISA commerciali utilizzati per misurarla possono riconoscere altre proteine, rendendo quel dato un biomarcatore da interpretare con cautela.⁶³ Oltre alla zonulina, la ricerca utilizza diversi marcatori indiretti di permeabilità intestinale — tra cui il test lattulosio/mannitolo, LPS, LBP e calprotectina fecale — ma nessuno di essi, isolatamente, rappresenta un indicatore definitivo. La valutazione rimane complessa e integrata.”

Alcol: l’effetto intestinale oltre il fegato

L’assunzione cronica di alcol è associata a disbiosi e alterazioni della barriera. In modelli sperimentali emergono meccanismi che includono la riduzione di difese antimicrobiche intestinali (come lectine della famiglia REG3) e un aumento della probabilità di traslocazione batterica, con conseguente attivazione infiammatoria.⁷

Additivi e ultra-processati

Alcuni additivi presenti negli alimenti ultra-processati (per esempio certi emulsionanti) hanno mostrato in modelli animali la capacità di alterare il microbiota, ridurre la protezione del muco e favorire segnali di infiammazione/metabolismo alterato.⁸

Anche alcuni dolcificanti non calorici sono stati collegati, in studi molto citati, a modifiche del microbiota e a variazioni metaboliche in modelli sperimentali. Tuttavia, pur esistendo dati rilevanti che giustificano attenzione verso l’eccesso di ultra-processati, non vi sono evidenze che l’effetto sia certo e uguale per tutti.⁸⁹

Disbiosi, LPS e immunità: il ruolo del microbiota come “interruttore” infiammatorio

La disbiosi viene spesso descritta come:

  • riduzione della biodiversità microbica,

  • alterazioni funzionali (es. produzione di SCFA come il butirrato),

  • aumento di segnali pro-infiammatori (tra cui LPS) e cambiamenti dell’equilibrio immunitario.

In questo scenario, il passaggio di LPS nel sangue (endotossiemia metabolica) è una delle ipotesi che collegano intestino e infiammazione sistemica.¹

Allo stesso tempo, la relazione è bidirezionale: la malattia può modificare il microbiota tanto quanto il microbiota può influenzare la malattia.¹

Dalla pancia al cervello: asse intestino–cervello e barriera emato-encefalica

L’idea che infiammazione intestinale e disbiosi possano “parlare” al sistema nervoso è oggi ben presente nella ricerca. Una delle ipotesi discusse è che l’infiammazione sistemica cronica e la produzione di anticorpi contro antigeni alimentari (con possibili fenomeni di mimetismo molecolare) possano contribuire a stressare anche la barriera emato-encefalica, che condivide l’uso di tight junctions come sistema di sigillo.¹

Qui la prudenza è obbligatoria: la letteratura contiene numerosi lavori meccanicistici e osservazionali, ma nei soggetti sani non esistono prove cliniche definitive che colleghino in modo diretto e causale glutine/permeabilità intestinale a rottura della barriera emato-encefalica e neurodegenerazione.¹

In sintesi il quadro che emerge è questo:

  • L’intestino non è solo digestione: è un organo immunologico e di barriera.¹²

  • Dieta e stile di vita possono spostare l’equilibrio del microbiota verso eubiosi o disbiosi, con possibili effetti su infiammazione e permeabilità.¹

  • Alcuni trigger (glutine nella celiachia, alcol cronico, diete ricche di ultra-processati) hanno basi biologiche e dati consistenti in specifici contesti.⁴⁵⁷⁸

  • La parte più delicata della divulgazione riguarda la misura e l’interpretazione: biomarcatori come la “zonulina” non sono sempre affidabili in modo diretto e universale, e molte associazioni nell’uomo non equivalgono a causalità.³⁶

Nota finale conclusiva

Le evidenze scientifiche attuali indicano che l’intestino non è soltanto un organo digestivo, ma un centro regolatore cruciale dell’equilibrio immunitario, metabolico e neurobiologico. Attraverso il microbiota e la barriera mucosale, esso dialoga costantemente con il sistema immunitario e con il sistema nervoso centrale, configurando il cosiddetto asse intestino–sistema immunitario–cervello. Quando questo asse è in equilibrio, contribuisce alla regolazione della tolleranza immunitaria e al mantenimento dell’omeostasi infiammatoria. Quando invece si altera — per disbiosi, aumento della permeabilità intestinale o stimoli alimentari pro-infiammatori — può instaurarsi uno stato di attivazione immunitaria cronica di basso grado che, nel tempo, si riflette non solo sul metabolismo ma anche sulla funzione neurologica. In questo contesto, l’alimentazione assume un ruolo centrale. Non è un fattore neutro. Può sostenere la resilienza dell’asse intestino–immunità–cervello oppure contribuire alla sua destabilizzazione, soprattutto nei soggetti con predisposizioni genetiche, fragilità metaboliche, patologie infiammatorie o condizioni di salute già compromesse.

In un soggetto realmente “sano”, il sistema immunitario e gli organi deputati alla regolazione dell’omeostasi sono fisiologicamente in grado di mantenere lo stato di salute e di difendere l’organismo dagli agenti esterni, inclusi quelli alimentari. Questo equilibrio dipende dalla capacità dell’organismo di modulare le risposte infiammatorie, preservare l’integrità della barriera intestinale e mantenere una corretta comunicazione tra intestino, sistema immunitario e sistema nervoso. Tuttavia, nei soggetti con predisposizioni genetiche, vulnerabilità immunologiche o condizioni cliniche già presenti — anche se non sempre clinicamente manifeste — un criterio di prudenza nutrizionale non rappresenta un eccesso di cautela, bensì un atto di responsabilità preventiva. In questi casi, l’alimentazione può contribuire a modulare positivamente o negativamente l’equilibrio infiammatorio e immunitario.

La qualità dell’alimentazione quotidiana, infatti, non influisce esclusivamente sull’intestino: incide sul tono immunitario, sul livello di infiammazione cronica di basso grado e, indirettamente, anche sulla salute cerebrale attraverso i complessi meccanismi dell’asse intestino–cervello. Prendersi cura dell’intestino significa, in larga misura, prendersi cura dell’intero organismo. È necessario, infine, precisare che per “soggetto sano” non si intende semplicemente un individuo privo di malattie clinicamente manifeste, ma una persona senza patologie in atto e senza uno stato di infiammazione cronica di basso grado. Questa distinzione è fondamentale, poiché nella pratica clinica il termine “sano” vie

Richiami:

*La zonulina La zonulina è una proteina prodotta dalla mucosa intestinale che modula le “giunzioni strette” (tight junctions) tra gli enterociti, contribuendo alla regolazione della permeabilità intestinale. Un aumento dei suoi livelli — rilevabile nel sangue o nelle feci — è stato associato a una possibile alterazione della barriera intestinale (“leaky gut”).

Bibliografia

  1. Undigested Food and Gut Microbiota May Cooperate in the Pathogenesis of Neuroinflammatory Diseases: A Matter of Barriers and a Proposal on the Origin of Organ Specificity — 2019, Riccio P.; Rossano R.

  2. Intestinal permeability and its regulation by zonulin: diagnostic and therapeutic implications — 2012, Fasano A.

  3. Blurring the picture in leaky gut research: how shortcomings of zonulin as a biomarker mislead the field of intestinal permeability — 2021, Massier L.; Chakaroun R.; Kovacs P.; Heiker J.T.

  4. Gliadin, zonulin and gut permeability: effects on celiac and non-celiac intestinal mucosa and intestinal cell lines — 2006, Drago S. et al.

  5. Gliadin induces an increase in intestinal permeability and zonulin release by binding to the chemokine receptor CXCR3 — 2008, Lammers K.M. et al.

  6. Widely Used Commercial ELISA Does Not Detect Precursor of Haptoglobin2, but Recognizes Properdin as a Potential Second Member of the Zonulin Family — 2019, Ajamian M. et al.

  7. Intestinal REG3 Lectins Protect against Alcoholic Steatohepatitis by Reducing Mucosa-Associated Microbiota and Preventing Bacterial Translocation — 2016, Wang L. et al.

  8. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome — 2015, Chassaing B. et al.

  9. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota — 2014, Suez J. et al.

Effetti dell’utilizzo della pasta acida e/o lievito nella fermentazione del glutine: evidenze scientifiche

by luciano

Studi primari (evidenze principali)

1. Effetti di co-fermentazione LAB + lievito sulla degradazione del glutine

Titolo: Effects of Co-Fermentation with Lactic Acid Bacteria and Yeast on Gliadin Degradation in Whole-Wheat Sourdough

Sintesi: Lo studio valuta come ceppi selezionati di Batteri Lattici (LAB) e lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae) co-fermentino il glutine nella pasta madre integrale. La fermentazione combinata porta a una degradazione significativa delle frazioni di gliadina e glutenina, con riduzione del contenuto di glutine. Ceppi come Lactobacillus brevis e Pediococcus pentosaceus mostrano un’elevata attività proteolitica. (MDPI)

2. Riduzione dell’allergenicità del glutine in prodotti fermentati

Titolo: From gluten structure to immunogenicity: Investigating the effects of lactic acid bacteria and yeast co-fermentation on wheat allergenicity in steamed buns

Sintesi: La co-fermentazione LAB + lievito di birra induce depolimerizzazione delle macromolecole di glutine e riduce l’immunoreattività totale rispetto ai controlli non fermentati. Osservata diminuzione significativa di α/γ-gliadine e glutenine associate alla celiachia. (PubMed)

3. Peptidi immunogenici e sourdough

Titolo: A Case Study of the Response of Immunogenic Gluten Peptides to Sourdough Proteolysis
Sintesi: La fermentazione con pasta madre modifica la struttura del glutine e il profilo di rilascio dei peptidi immunogenici durante la digestione in vitro, senza necessariamente eliminarli completamente. Studio comparativo tra pane sourdough e pane a lievitazione rapida. (PubMed)

4. Bacillus spp. isolati da sourdough e idrolisi del glutine

Titolo: Gluten hydrolyzing activity of Bacillus spp isolated from sourdough
Sintesi: Ceppi di Bacillus isolati da pasta madre degradano il peptide immunogenico 33-mer e sequenze di gliadina, riducendo il glutine sotto 110 mg/kg. Potenziale applicazione in prodotti a glutine ridotto. (SpringerLink)

5. Studio clinico pilota su prodotti fermentati

Titolo: Gluten-free sourdough wheat baked goods appear safe for young celiac patients: a pilot study
Sintesi: Fermentazione con lactobacilli selezionati e proteasi fungine riduce il glutine sotto 10 ppm. Prodotti testati su bambini celiaci in remissione mostrano buona tollerabilità clinica. (PubMed)

6. Review recente sul ruolo della fermentazione (2025)

Titolo: Sourdough Fermentation and Gluten Reduction: A Biotechnological Approach for Gluten-Related Disorders

Sintesi: La fermentazione LAB contribuisce alla riduzione dei peptidi di glutine ma non è sufficiente da sola a eliminare tutte le sequenze immunogeniche. Processi combinati con proteasi esogene risultano più efficaci. (MDPI)

Approfondimenti (studi già citati, con maggior dettaglio)

A. Bacillus spp isolated from sourdough

DOI: 10.1186/s12934-020-01388-z

Approfondimento: Lo studio dimostra l’elevata attività proteolitica dei ceppi di Bacillus contro substrati di gliadina e il peptide 33-mer. L’idrolisi estensiva porta a livelli di glutine <110 mg/kg nel sourdough fermentato.

B. Label-free quantitative proteomics and sourdough fermentation

DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.137037

Approfondimento: L’analisi proteomica identifica 85 proteine allergeniche modulate dalla fermentazione. Alcune combinazioni microbiche mostrano riduzione di gliadine contenenti sequenze immunogeniche, suggerendo un effetto selettivo della fermentazione sulla frazione proteica del grano.

C. Yeast–bacteria interactions and immunogenicity

DOI: 10.1016/j.ifset.2023.103281

Approfondimento: Le co-colture di lieviti (Saccharomyces, Torulaspora) con Pediococcus acidilactici mostrano maggiore depolimerizzazione del glutine e riduzione dell’immunogenicità rispetto alle fermentazioni con lievito singolo.

Conclusioni generali

  • La fermentazione con pasta madre può degradare parzialmente il glutine e ridurre specifici peptidi immunogenici.

  • La riduzione non equivale a eliminazione completa: senza proteasi esogene spesso rimane glutine residuo.

  • L’efficacia dipende fortemente dai ceppi microbici e dalle condizioni di fermentazione.

Cosa significa tutto questo per chi cerca prodotti gluten light?

I prodotti realizzati con pasta acida (sourdough) presentano, in media, caratteristiche tecnologiche e biochimiche superiori rispetto ai prodotti ottenuti con lievitazioni rapide, soprattutto quando si parla di tollerabilità e qualità complessiva.

In particolare:

  • Parziale degradazione del glutine: la fermentazione prolungata favorisce l’idrolisi di alcune frazioni di gliadina e glutenina, riducendo la complessità proteica rispetto a impasti non fermentati.

  • Profilo peptidico modificato: anche quando il glutine non viene eliminato, la sua struttura risulta diversa, con potenziale riduzione di specifici peptidi immunogenici.

  • Maggiore digeribilità percepita: molti consumatori non celiaci riferiscono una migliore tolleranza gastrointestinale rispetto a prodotti da forno industriali a lievitazione rapida.

  • Riduzione di altri fattori critici: la fermentazione con pasta madre contribuisce anche alla diminuzione dei FODMAP e di alcuni composti antinutrizionali.

⚠️ Nota importante: i prodotti gluten light non sono automaticamente sicuri per i celiaci. La fermentazione tradizionale migliora la qualità e la tollerabilità, ma solo processi controllati e validati possono portare a livelli di glutine compatibili con una dieta senza glutine.

Per chi non è celiaco ma cerca prodotti più digeribili, meno stressanti per l’intestino e basati su processi fermentativi naturali, la pasta acida rappresenta oggi una delle soluzioni più interessanti supportate dalla letteratura scientifica.

Nota importante (scientifica)

La degradazione del glutine è dovuta quasi interamente ai LAB (acidificazione + proteasi).
Il lievito:

  • contribuisce poco direttamente alla proteolisi

  • ma modula l’ambiente fermentativo (pH, zuccheri, tempi)

Quindi ha senso che lo studio li analizzi insieme, ma i LAB sono i veri protagonisti.

Il peptide 33-mer — perché è un riferimento fondamentale

by luciano

(approfondimento 2 di Potenziale genetico e condizioni di processo nella determinazione della forza del glutine, della digeribilità e dell’immunogenicità)

Il peptide 33-mer (sequenza LQLQPFPQPQLPYPQPQLPYPQPQLPYPQPQPF) è riconosciuto come uno dei peptidi più resistenti alla digestione gastro-intestinale derivati dalle proteine del glutine e come uno dei principali stimolatori delle cellule T nel contesto della celiachia.
La sua importanza deriva da tre caratteristiche chiave:

  1. Resistenza enzimatica: la sua ricchezza in prolina e glutammina lo rende molto resistente agli enzimi digestivi umani (pepsina, tripsina, chimotripsina), permettendogli di persistere nel lume intestinale dopo la digestione in vitro e in vivo. (Nature)

  2. Immunogenicità elevata: contiene diverse porzioni (epitopi) riconosciute dalle cellule T dei pazienti celiaci, ed è stato tra i primi peptide identificati con questa caratteristica. (PubMed)

  3. Presenza nei frumenti più comuni: è presente nella maggior parte dei frumenti tetraploidi comuni (T. aestivum) e nella spelta, ma viene riportato assente nei tetraploidi/diploidi privi di D-genoma (come il grano duro, emmer e monococco). (ResearchGate)

Per questi motivi, il 33-mer è spesso utilizzato come marcatore per la valutazione della “immunogenicità da glutine” di farine/prodotti e per confrontare cultivar di frumento nell’ambito della ricerca sulla risposta immunitaria.

Risultati chiave degli studi sul 33-mer.

Shan et al. (2002) — Identificazione e immunogenicità del 33-mer.Titolo: A resistant peptide from gliadin that is a potent activator of intestinal T cells in celiac disease. Autori: Shan L., Molberg Ø., Parrot I., Hausch F., Filiz F., Gray G.M., Sollid L.M., Khosla C. Pubblicato in: Science (2002). DOI: 10.1126/science.1074624

Risultato fondamentale: questo lavoro classico ha isolato e caratterizzato il peptide 33-mer come uno dei più potenti attivatori di cellule T nei pazienti celiaci e ha dimostrato che è estremamente resistente alla digestione proteolitica standard, confermando la sua rilevanza immunogenica. (PubMed)

Vader et al. (2002) — Struttura e epitopi del 33-mer. Titolo: Structural basis for gluten intolerance in celiac sprue. Autori: Vader W., Stepniak D., Bunnik E., et al. Pubblicato in: Journal of Experimental Medicine (2002) DOI: 10.1084/jem.20020609

Risultato fondamentale: mappatura dei principali epitopi immunogenici presenti nelle gliadine, mostrando perché sequenze come il 33-mer — con epitopi multipli e sovrapposti — risultano così “attive” nel contesto immunitario. (d-nb.info).

Schalk et al. (2017) — Quantificazione e distribuzione del 33-mer nei frumenti. Titolo: Quantitation of the immunodominant 33-mer peptide from α-gliadin in wheat flours by liquid chromatography tandem mass spectrometry
Autori: Kathrin Schalk, Christina Lang, Herbert Wieser, Peter Koehler & Katharina Anne Scherf. Pubblicato in: Scientific Reports (2017) DOI: 10.1038/srep45092 (Nature). Questo studio ha misurato il contenuto del 33-mer in un ampio insieme di campioni di farine (moderne e antiche) usando un metodo mirato (SIDA + LC-MS/MS), contribuendo con dati importanti alla nostra comprensione della variabilità di questo peptide nello spettro dei genotipi di frumento.

Risultati specifici da Schalk et al. (2017)

Panoramica generale:

  • Il 33-mer è stato rilevato in tutte le farine di frumento comune (hexaploide, Triticum aestivum) e spelta analizzate.

  • I valori rilevati variavano approssimativamente da 90,9 μg/g a 602,6 μg/g di farina.

  • Invece non è stato rilevato (< limite di rivelabilità) nei cereali privi del D-genoma come grano duro, emmer ed einkorn (monococco), coerente con l’assenza di α2-gliadine che codificano questo peptide. (ResearchGate)

Interpretazione: la variabilità osservata indica che, anche all’interno dei frumenti più “simili” dal punto di vista tassonomico, la quantità di peptide 33-mer può variare considerevolmente, suggerendo che genotipo e variazione di cultivar influiscono in modo concreto sul contenuto di peptidi immunogenici legati alla celiachia.

Altri studi collegati e complementarietà

Norwig et al. (2024) — confermano come il 33-mer sia presente in tutti i frumenti comuni e spelta analizzati, rafforzando il valore del focus su questo peptide nella letteratura peptidomica legata al glutine. (ACS Publications)

✔ Approcci proteomici più ampi (peptidomica) mostrano che il 33-mer è solo uno dei peptidi immunogenici che possono persistere dopo digestione, ma rimane un marcatore robusto per confronto tra genotipi e processi tecnici (fermentazione, cottura, ecc.). (ScienceDirect)

Box esplicativo: risultati principali di Schalk et al. (2017)

Contenuto del peptide 33-mer (μg/g di farina) nei frumenti analizzati
Lo studio ha mostrato che il peptide 33-mer è presente in tutte le farine di frumento comune e spelta analizzate con i seguenti caratteristiche: (Nature)

  • Valore minimo osservato: ~90,9 μg/g di farina

  • Valore massimo osservato: ~602,6 μg/g di farina

  • Distribuzione: la maggior parte dei campioni si colloca nel range 200–400 μg/g

  • Assenza: il peptide non è stato rilevato in Triticum durum (grano duro), T. turgidum dicoccum (emmer) e T. monococcum (monococco), probabilmente per l’assenza dell’α2-gliadina D-genomica. (ResearchGate)

Perché questa sottosezione rende il quadro completo e leggibile

✅ Partendo da un concetto biologico chiaro (resistenza + immunogenicità), questa sottosezione collega:

  • meccanismi molecolari (epitopi multipli nel peptide),

  • evidenze sperimentali classiche,

  • dati quantitativi reali su cultivar diverse,

  • coerenza con la variabilità osservata in studi più ampi (peptidomica).

Questo fornisce al lettore un quadro solido per comprendere non solo che il 33-mer esiste, ma perché la sua presenza/quantità varia tra grani e perché conta per la digestione e la risposta immunitaria.


Evoluzione varietale e qualità in frumento duro (Triticum turgidum subsp. durum): dalle vecchie popolazioni alle attuali cultivar

by luciano

Autori: Rosella Motzo, Francesco Giunta, Simonetta Fois. Coordinatore: Prof. Mauro Deidda. Anno: 2001. Ente cofinanziatore: Fondazione Banco di Sardegna (nota 1154/4135 del 18/12/2001)

Riassunto

Il lavoro analizza l’evoluzione varietale del frumento duro, dalle popolazioni locali tradizionali (landraces) fino alle moderne cultivar, mettendo in relazione il miglioramento genetico con le trasformazioni dell’agricoltura, della produttività e della qualità della granella.

In una prima fase storica, la coltivazione del frumento duro era basata su popolazioni locali geneticamente eterogenee, ben adattate agli ambienti di coltivazione ma caratterizzate da rese modeste e forte variabilità fenotipica. Con l’avvento del miglioramento genetico scientifico, tra la fine dell’Ottocento e la prima metà del Novecento, queste popolazioni furono progressivamente sostituite da varietà ottenute per selezione di linee pure, più uniformi e adatte alla meccanizzazione e alle esigenze dell’industria di trasformazione.

Il documento descrive le principali fasi del miglioramento genetico del frumento duro in Italia: dalla selezione genealogica a partire dalle landraces (1920-1950), allo sviluppo di varietà derivate da incroci controllati tra genotipi mediterranei e siriaci (anni ’50-’60), fino all’introduzione di tecniche più avanzate come l’ibridazione interspecifica, la mutagenesi e l’uso dei geni nanizzanti (Rht) per la riduzione della taglia e l’aumento dell’indice di raccolta.

Particolare attenzione è dedicata al ruolo centrale di cultivar storiche come Senatore Cappelli, che ha rappresentato per decenni il riferimento produttivo e qualitativo del frumento duro italiano, e alle successive varietà che ne hanno progressivamente sostituito l’impiego grazie a rese più elevate e maggiore resistenza all’allettamento e alle avversità.

Il lavoro evidenzia inoltre come l’intensificazione agricola e la diffusione di varietà geneticamente uniformi abbiano comportato, accanto ai benefici produttivi, fenomeni di erosione genetica, rendendo fondamentale la conservazione del germoplasma attraverso collezioni in situ ed ex situ. In conclusione, il miglioramento genetico del frumento duro viene presentato come un processo dinamico, strettamente legato alle innovazioni agronomiche, alle esigenze del mercato e alla necessità di coniugare produttività, qualità e salvaguardia della biodiversità.

 

Aggiornamenti ad oggi (i più importanti):

1) Reference genome del frumento duro (base per tutte le analisi moderne)

Title: Durum wheat genome highlights past domestication signatures and future improvement targets
Authors: Maccaferri, Harris, Twardziok, et al.
Year: 2019
DOI: 10.1038/s41588-019-0381-3 (PubMed)
Riassunto: Primo riferimento “chiave” con assemblaggio genomico del duro (cv. Svevo) e analisi di diversità/geni target: ha abilitato GWAS più robuste, identificazione di regioni selezionate durante domesticazione/miglioramento e nuovi bersagli per qualità e resa.

2) Speed breeding applicato specificamente al frumento duro (accelerare generazioni + selezione multi-tratto)

Title: Speed breeding for multiple quantitative traits in durum wheat
Authors: Alahmad et al.
Year: 2018
DOI: 10.1186/s13007-018-0302-y (PubMed)
Riassunto: Protocollo sperimentale per velocizzare cicli generazionali e fare selezione precoce su più caratteri quantitativi (non solo uno), utile per accelerare pyramiding di tratti (resa, fenologia, architettura, ecc.).

3) Genomic selection + GWAS in frumento duro (metodi moderni per prevedere resa/qualità)

Title: Genetic dissection of agronomic and quality traits based on association mapping and genomic selection approaches in durum wheat grown in Southern Spain
Authors: Mérida-García et al.
Year: 2019
DOI: 10.1371/journal.pone.0211718 (PLOS)
Riassunto: Combina association mapping (GWAS) e genomic selection su tratti agronomici e qualitativi: è un esempio “completo” di pipeline moderna (scoperta di loci + predizione genomica per selezione).

4) Fenotipizzazione ad alta capacità (iperspettrale) per stress caldo/siccità + genetica della resa

Title: High-throughput phenotyping using hyperspectral indicators supports the genetic dissection of yield in durum wheat grown under heat and drought stress
Authors: Mérida-García et al.
Year: 2024
DOI: 10.3389/fpls.2024.1470520 (PubMed)
Riassunto: Porta “novità” sul metodo: usa indicatori iperspettrali come proxy fisiologici per analizzare resa sotto stress, collegandoli alla genetica (utile per selezione in ambienti climate-stress).

5) Genomica + partecipazione agricoltori (local adaptation, “participatory genomics”)

Title: Genomics-driven breeding for local adaptation of durum wheat…
Authors: Gesesse et al.
Year: 2023
DOI: (indicizzato su PubMed; verificabile nella scheda articolo) (PubMed)
Riassunto: Integra dati genomici con selezione/valutazioni degli agricoltori (contesti low-input): introduce un approccio più “real-world” per migliorare adattamento locale e adozione varietale.

6) Dalle landraces agli aplotipi (integrazione “genomic + phenomic” per adattamento climatico)

Title: From landraces to haplotypes, exploiting a genomic and phenomic…
Authors: Palermo et al.
Year: 2024
DOI: (presente nella pagina articolo ScienceDirect) (ScienceDirect)
Riassunto: Usa tecniche avanzate per caratterizzare landraces (es. SSD, dati genomici + fenomici) per trovare materiale “ponte” tra varietà commerciali e resilienza a caldo/siccità.

7) CRISPR in frumento (dimostrazioni di editing multi-gene con impatto su qualità/sicurezza alimentare)

Title: CRISPR-Cas9 Multiplex Editing of the α-Amylase/Trypsin Inhibitor Genes…
Authors: Camerlengo et al.
Year: 2020
DOI: 10.3389/fsufs.2020.00104 (Frontiers)
Riassunto: Esempio di multiplex editing (più geni insieme) per ridurre componenti proteiche potenzialmente problematiche; dimostra velocità/precisione dell’editing rispetto al breeding convenzionale.

8) Protocolli/metodologia CRISPR per wheat (come “toolbox” operativo)

Title: CRISPR-Cas9 Based Genome Editing in Wheat
Authors: Smedley et al.
Year: 2021
DOI: 10.1002/cpz1.65 (currentprotocols.onlinelibrary.wiley.com)
Riassunto: Non è solo “risultato”, ma un riferimento pratico: design sgRNA, costrutti, workflow sperimentale per implementare CRISPR in wheat.

9) Review “stato dell’arte” specifica su duro (trend e metodi emergenti)

Title: Future of durum wheat research and breeding: Insights from early career researchers
Authors: Haugrud et al.
Year: 2024
DOI: 10.1002/tpg2.20453 (acsess.onlinelibrary.wiley.com)
Riassunto: Sintesi aggiornata su dove sta andando la ricerca: nuove fonti di variabilità, genomica, fenomica, breeding per stress e qualità, e priorità future.