Microbioma, fermentazione e metaboliti: cavallo e uomo a confronto

Che cosa si produce davvero con la fermentazione intestinale

Qui fermentazione significa una cosa precisa: in assenza di ossigeno, i batteri degradano carboidrati che gli enzimi dell'organismo non riescono a scindere. I prodotti finali principali sono tre acidi grassi a catena corta, cioè acetato, propionato e butirrato. Sono al tempo stesso scarti metabolici dei microbi e fonte di energia per l'ospite. Una rassegna del 1984 stimava fra il 5 e il 10 per cento il contributo del colon umano all'approvvigionamento energetico complessivo e lo metteva a confronto con gli erbivori, nei quali questa via copre una quota considerevole del fabbisogno. Il dato è vecchio, ma resta a tutt'oggi il valore di riferimento su cui si orientano i lavori più recenti.

Perché quasi tutto ruota attorno al butirrato?

Perché il butirrato è considerato il carburante preferito della mucosa intestinale e la ricerca clinica si è orientata di conseguenza. Una rassegna metodologica del 2019 osserva però che questa focalizzazione distorce il quadro. Gli acidi grassi a catena corta agiscono in modo diverso a seconda della dose, del tempo trascorso dall'esposizione e dell'ora del giorno, a volte persino in senso opposto. Chi misura solo il butirrato e in un solo momento coglie un frammento e lo scambia per l'insieme.

Cieco del cavallo, colon dell'uomo: stessa chimica, impianto diverso

Nel cavallo la camera di fermentazione si trova a valle dell'intestino tenue, nel cieco e nel colon. Uno studio di transito su cinque cavalli con fistola ciecale, di circa 562 chilogrammi e alimentati con 6,81 chilogrammi di sostanza secca di fieno di graminacee al giorno, ha misurato il tempo di permanenza nell'intestino posteriore: 22,2 ore per la fase liquida e fino a 26,3 ore per le particelle grossolane da 8 millimetri. Fra le diverse dimensioni delle particelle non è emersa alcuna differenza rilevante. Il cavallo quindi non seleziona quasi per nulla il contenuto intestinale: lo trattiene abbastanza a lungo perché i microbi possano lavorare.

Il punto di prelievo decide il risultato. In uno studio crossover su sei cavalli con fistola ciecale, con prelievi ogni tre ore nell'arco di 24 ore, le concentrazioni totali di acidi grassi volatili erano più alte nel cieco che nelle feci, mentre la diversità delle specie era più alta nelle feci che nel cieco. Un secondo lavoro ha confrontato il contenuto intestinale di cieco, colon ventrale sinistro, colon dorsale destro e retto in otto cavalli a sangue caldo: acidi grassi totali, butirrato, pH e ammoniaca differivano nettamente fra i tratti. Chi usa il contenuto rettale come campione sostitutivo rischia di sopravvalutare la digeribilità del foraggio grezzo, concludono gli autori.

Che la fermentazione non si svolga ovunque allo stesso modo lo mostra una raccolta di dati su 37 specie di erbivori. Equidi, canguri e conigli producono sorprendentemente poco metano in rapporto a taglia corporea, ingestione di alimento, tempo di permanenza e volume intestinale. La consueta bipartizione fra fermentatori pregastrici e fermentatori del grosso intestino non spiega queste differenze. Anche fra i fermentatori dell'intestino posteriore, dunque, il cavallo non è un caso standard e si presta male a fare da rappresentante di altre specie.

Quando la fermentazione si guasta: amido, pH e acidosi dell'intestino posteriore

Con acidosi dell'intestino posteriore si intende l'acidificazione eccessiva della camera di fermentazione, quando l'amido attraversa l'intestino tenue senza essere scisso e nel cieco viene fermentato rapidamente ad acido lattico. Decisivo non è l'ingrediente, ma la quantità per pasto e la sua distribuzione nel tempo. In una prova su quattro cavalli con fistola ciecale, che ogni giorno di sperimentazione ricevevano la stessa quantità di avena e fieno fissata dal protocollo, il solo ordine di somministrazione ha spostato da 170 a 280 minuti il momento del pH ciecale più basso. Glucosio e insulina nel sangue non hanno mostrato questa differenza: l'ambiente del cieco reagiva, i valori ematici tacevano.

A partire da quale quantità la situazione diventa critica?

Una soglia valida in generale non è dimostrata, e i numeri di singole prove non sono una raccomandazione alimentare. Dimostrata è la direzione: quando in un quadrato latino con sei cavalli sono stati aggiunti sei alimenti semplici, fra cui mais e avena, in una quantità giornaliera uguale per tutti e mantenuta bassa nella prova, il pH ciecale è rimasto costantemente nell'intervallo normale e i trattamenti non si sono differenziati in media.

Con un apporto di amido elevato e prolungato il quadro cambia. In uno studio su 19 cavalli Bardigiano di circa 14 mesi, seguito per 129 giorni, la diversità delle specie in cieco, flessura pelvica e colon dorsale destro era più bassa con la razione ricca di amido che con quella ricca di fibra, e i generi amilolitici associati all'acidosi comparivano in proporzione maggiore. Il recupero richiede settimane: dopo un passaggio brusco a una razione ricca di amido per cinque giorni, in dodici cavalli l'attività fibrolitica è calata e quella amilolitica è aumentata; solo tre o quattro settimane dopo il ritorno alla razione a base di fibra i parametri fecali hanno raggiunto di nuovo il livello di partenza.

Come si presenta il quadro completo lo mostra il modello sperimentale con oligofruttosio, con cui la laminite viene indotta di proposito. Il pH fecale è sceso, mentre acido lattico, istamina e lipopolisaccaride nel sangue sono aumentati; Lactobacillus e Megasphaera sono cresciuti in proporzione e in tutto 137 prodotti del metabolismo sono cambiati in modo misurabile. Il modello descrive un sovraccarico provocato deliberatamente, non la quotidianità.

Che cosa è dimostrato nell'uomo: dalla fibra al metabolita all'esito

Sul piano delle abitudini alimentari la base di dati è solida. Una serie di revisioni sistematiche ha valutato 185 studi prospettici e 58 prove controllate, per un totale di quasi 135 milioni di anni-persona. Confrontando gli apporti di fibra più alti con quelli più bassi si è osservata una mortalità totale e cardiovascolare inferiore dal 15 al 30 per cento, oltre a una minore comparsa di cardiopatia coronarica, ictus, diabete di tipo 2 e tumore del colon. L'intervallo più favorevole si collocava fra 25 e 29 grammi di fibra al giorno. Gli autori hanno classificato come moderata la certezza di questa evidenza.

Sul piano dei metaboliti il quadro si assottiglia. Una metanalisi di 14 gruppi di intervento con 205 adulti ha rilevato che le fibre dei cereali aumentano acetato, propionato, butirrato e la somma degli acidi grassi a catena corta, con un effetto maggiore quando l'indice di massa corporea supera 29. Una seconda metanalisi su nove studi randomizzati nel diabete di tipo 2 ha trovato un aumento della somma totale, ma nessun effetto robusto sui singoli acidi; l'emoglobina glicata HbA1c, la memoria glicemica a lungo termine, è scesa di 0,18 punti percentuali.

Quel che si riesce a misurare dipende inoltre molto dal preparato. In 80 adulti sani la sostituzione della farina bianca convenzionale con farina di frumento ricca di amilosio ha aumentato di circa il 38 per cento l'escrezione fecale di butirrato rispetto al gruppo di confronto, mentre la quantità totale di acidi grassi e il peso delle feci non sono cambiati. Una valutazione di 61 studi sul sovrappeso ha invece rilevato che nell'uomo i prebiotici abbassavano due indici infiammatori nel sangue, mentre un terzo diminuiva solo nella sperimentazione animale: un esempio del fatto che i risultati non si rispecchiano fra le specie nemmeno all'interno di una stessa domanda di ricerca.

Sul piano dell'acido grasso somministrato in quanto tale il quadro si rovescia. Una revisione sistematica di 46 studi con 913 partecipanti in totale non ha trovato alcun effetto di acetato, propionato, butirrato e loro miscele sulla glicemia e sull'insulina. Solo l'aceto ha ridotto il rialzo acuto della glicemia, e gli autori hanno giudicato molto bassa la certezza complessiva dell'evidenza. In undici studi randomizzati con 729 persone affette da sindrome dell'intestino irritabile i prebiotici non hanno migliorato né i disturbi né la qualità di vita; hanno sì aumentato i bifidobatteri, ma i fruttani dell'inulina hanno peggiorato il gonfiore.

Singole prove ben controllate mostrano invece effetti. Un estere che rilascia il propionato miratamente nel colon ha ridotto nell'arco di 24 settimane, in 60 adulti in sovrappeso, l'aumento di peso e l'aumento del grasso addominale. In uno studio crossover di 21 giorni con 20 adulti sani il butirrato nel plasma era più alto con la dieta ricca di fibra che con quella povera (2,85 contro 2,02 micromoli per litro) e il numero di determinate cellule B e T nel sangue era più basso. In 54 bambini con obesità, con butirrato di sodio per sei mesi, il 96 per cento ha raggiunto l'obiettivo predefinito di una riduzione dell'indice di massa corporea contro il 56 per cento con placebo; e in 36 adulti con colite ulcerosa attiva il butirrato di sodio ha fatto scendere la calprotectina fecale e l'indice infiammatorio nel sangue.

E poi ci sono i risultati che invitano alla prudenza. Una metanalisi di undici studi ha rilevato nella colite ulcerosa valori complessivamente più bassi di acidi grassi totali, acetato, propionato e valerato rispetto ai soggetti sani; in fase attiva era ridotto anche il butirrato, mentre in remissione era più alto che nei sani. In pazienti ricoverati in terapia intensiva, in 21 studi con 2'084 persone, le fibre alimentari hanno migliorato la permeabilità della barriera intestinale e l'indice infiammatorio, senza che i livelli degli acidi grassi risultassero misurabilmente diversi. Il metabolita quindi non spiega necessariamente l'effetto, e un valore basso non è automaticamente una carenza.

Dove cavallo e uomo si incontrano e dove no

In comune c'è il meccanismo: fermentazione batterica anaerobica di carboidrati non digeribili verso gli stessi tre acidi grassi, la stessa dipendenza di fondo da quali carboidrati raggiungono la camera di fermentazione e dal tempo che vi trascorrono. Diversi sono la quota, la sede e le conseguenze. Quanto sia sensibile quell'ambiente all'amido rapidamente disponibile è descritto sperimentalmente nel cavallo; un corrispettivo nell'uomo non è dimostrato.

Ne discende soprattutto ciò che non ne discende. Un risultato ottenuto nel cavallo non giustifica alcuna raccomandazione per l'uomo, e viceversa vale lo stesso. La formazione di acido lattico nel cieco del cavallo dopo un pasto di cereali non ha un corrispettivo diretto nel colon umano. L'intervallo da 25 a 29 grammi di fibra al giorno che viene dalla ricerca sull'uomo è un valore di popolazione, non una cifra da convertire sul peso corporeo. E una sostanza efficace in una specie resta non verificata nell'altra finché in quest'ultima non è stata verificata.

Anche all'interno della stessa specie gli effetti spesso mancano. In uno studio randomizzato con 20 stalloni a sangue caldo di quattro anni, seguiti per nove settimane, i metaboliti plasmatici non differivano fra una razione ricca di amido e una ricca di grassi; soltanto il comportamento esplorativo tendeva a divergere. Un microbiota modificato non si traduce quindi automaticamente in valori metabolici misurabili, e l'assenza di un effetto nel sangue non significa che nell'intestino non sia successo nulla.

Metagenomica e metabolomica: che cosa si misura e che cosa no

La maggior parte delle affermazioni sul microbioma proviene dal sequenziamento di un solo gene, l'RNA ribosomiale 16S. Il metodo fornisce proporzioni relative: dice quale quota delle sequenze trovate appartiene a quale genere, non quanti batteri siano presenti in totale. Un lavoro che ha combinato il sequenziamento con una conta cellulare al citometro a flusso ha riscontrato fra persone sane carichi batterici diversi fino a dieci volte. La celebre contrapposizione fra Bacteroides e Prevotella si è rivelata un artefatto di calcolo della rappresentazione in proporzioni ed è scomparsa non appena si è calcolato con il numero di cellule invece che con le percentuali.

La sequenza dice che cosa fanno i batteri?

No. Dai dati 16S le funzioni si possono soltanto stimare. Un confronto su oltre 5'000 campioni umani provenienti da quattro regioni del corpo ha mostrato che i profili funzionali così previsti si discostano in modo sistematico dal riferimento ottenuto con il sequenziamento genomico completo; lo scarto si è potuto compensare solo calibrando con coppie di campioni misurate in parallelo. E anche i geni sequenziati per intero dicono soltanto che cosa sarebbe possibile, non che cosa viene letto in quel momento.

Sul versante dei metaboliti l'errore logico è ancora più diffuso. Una rassegna metodologica sottolinea che la concentrazione di acidi grassi a catena corta nel contenuto intestinale o nelle feci non è una misura della loro velocità di produzione. Gli acidi vengono assorbiti rapidamente, la pellicola di muco sulla parete intestinale forma una zona a sé con condizioni proprie e i valori oscillano nell'arco della giornata. Un valore basso di butirrato nelle feci può quindi indicare tanto una produzione scarsa quanto un assorbimento molto efficiente. Senza andamento temporale e curva dose-effetto, valori isolati di questo tipo sono, secondo la rassegna, nel peggiore dei casi fuorvianti.

• Un risultato di sequenziamento senza indicazione della carica batterica totale descrive rapporti, non quantità.
• Un valore di metabolita senza andamento temporale descrive un momento, non un processo.
• Un campione fecale descrive la fine del percorso, non il luogo della fermentazione.
• Una differenza fra gruppi descrive un'associazione, non la sua direzione.

Che cosa si può ragionevolmente concludere allo stato attuale

La parte più solida del campo è al tempo stesso la meno spettacolare: un'alimentazione ricca di fibra nell'uomo e una razione basata sul foraggio grezzo nel cavallo sono ben studiate e non sono seriamente in discussione. Tutto ciò che va oltre, cioè singoli acidi grassi, singoli ceppi batterici, singoli indicatori ricavati da un campione fecale, è dimostrato in modo nettamente più debole di quanto lasci intendere la copertura mediatica.

• Davanti a ogni notizia di studio, verificare prima di tutto: quale specie è stata esaminata e in quale punto dell'intestino è stato prelevato il campione?
• Distinguere fra l'affermazione «la composizione è cambiata» e l'affermazione «lo stato di salute è cambiato». La prima è frequente, la seconda rara.
• Nelle questioni di alimentazione, del cavallo come dell'uomo, contano la quantità per pasto, la distribuzione nella giornata e la durata del cambiamento, non l'ingrediente da solo.
• Le analisi commerciali del microbioma ricavate da un unico campione fecale rispondono a meno domande di quante la loro presentazione lasci supporre.
• I problemi digestivi del cavallo vanno portati allo studio veterinario, i disturbi digestivi persistenti dell'uomo all'accertamento medico.

ForschungPferd valuta questo ambito tematico con grado di evidenza B e trasferibilità T1: il meccanismo è dimostrato in entrambe le specie, il trasferimento di un effetto clinico da una specie all'altra no.

I livelli di misura della ricerca sulla fermentazione e i loro punti ciechi documentati

Elaborazione originale

Limiti e incertezze

• La letteratura equina contiene pochissime revisioni sistematiche o metanalisi su questo tema. Le affermazioni solide poggiano su prove di alimentazione controllate con spesso meno di venti animali, a volte solo da quattro a sei, provenienti spesso da singole scuderie e da poche razze.
• I cavalli fistolati permettono sì prelievi diretti da cieco e colon, ma sono pochi, per lo più adulti, sani e sottoposti a un'alimentazione standardizzata. Quanto siano rappresentativi dei cavalli da tempo libero, sportivi o al pascolo resta una questione aperta.
• Nell'uomo quasi nessuno studio misura nel colon stesso. Quasi tutte le affermazioni si basano su campioni fecali e valori ematici, quindi su grandezze indirette il cui rapporto con la produzione effettiva non è noto.
• Le metanalisi sulle fibre alimentari e sugli acidi grassi a catena corta segnalano sistematicamente un'elevata eterogeneità. Preparati, dosi, durate degli studi e metodi di misura differiscono a tal punto che le stime d'effetto aggregate hanno un valore informativo limitato.
• Il modello della laminite con oligofruttosio è uno stato estremo indotto di proposito. Descrive un caso limite e non i decorsi lenti che nella pratica sono probabilmente più frequenti.
• Due riferimenti centrali di questo contributo risalgono al 1984 e al 2017. Sono stati mantenuti perché forniscono i valori di riferimento tuttora determinanti per la quota energetica della fermentazione e per la misura quantitativa nel microbioma.

Domande aperte

• Quanto vale realmente la velocità di produzione di acidi grassi a catena corta nel colon di persone vive, e come si rapporta ai valori misurati nei campioni fecali?
• Esiste nel cavallo un valore soglia misurabile di amido per pasto oltre il quale l'ambiente del cieco si guasta in modo riproducibile, oppure la soglia è individuale e dipende dal microbiota già presente?
• Le differenze di carica batterica, cioè nella quantità assoluta invece che nelle proporzioni, spiegano una parte dei risultati contraddittori sugli acidi grassi a catena corta nell'uomo?
• Perché gli equidi producono, nel confronto fra specie, sorprendentemente poco metano, e questa differenza ha conseguenze sulla resa in acidi grassi a catena corta?

Domande frequenti

Posso capire da un campione di feci come sta il cieco del mio cavallo?

Solo in parte. In uno studio su cavalli con fistola ciecale le concentrazioni di acidi grassi erano più alte nel cieco che nelle feci, mentre la diversità delle specie era più alta nelle feci. Un secondo lavoro ha confrontato il contenuto intestinale di quattro tratti e ha trovato differenze nette in acidi grassi, butirrato, pH e ammoniaca; con il contenuto rettale come campione sostitutivo la digeribilità del foraggio grezzo risulta probabilmente sopravvalutata. Le feci riflettono quindi più la direzione di un cambiamento che lo stato della camera di fermentazione. Per valutare un cavallo concreto è determinante la visita veterinaria.

Gli acidi grassi a catena corta come integratore servono a qualcosa?

I dati sono contraddittori e nel complesso deboli. Una revisione sistematica di 46 studi con 913 partecipanti non ha trovato alcun effetto di acetato, propionato, butirrato e loro miscele sulla glicemia e sull'insulina e ha giudicato molto bassa la certezza dell'evidenza. Singole prove ben controllate mostrano invece effetti, per esempio nei bambini con obesità o nella colite ulcerosa attiva. Questa pagina non formula raccomandazioni e non indica volutamente alcuna quantità; domande di questo tipo vanno rivolte al medico.

Che cos'è esattamente l'acidosi dell'intestino posteriore?

Un'acidificazione eccessiva della camera di fermentazione del cavallo, provocata dal fatto che l'amido attraversa l'intestino tenue senza essere scisso e nel cieco viene fermentato rapidamente ad acido lattico. Gli studi mostrano che già l'ordine di somministrazione incide sul momento del pH più basso e che una razione stabilmente ricca di amido abbassa la diversità delle specie nel cieco e favorisce i batteri amilolitici. Nel caso estremo sperimentale aumentano acido lattico, istamina e lipopolisaccaride nel sangue. Il sospetto di un episodio simile è un caso per lo studio veterinario, non per esperimenti fatti in proprio.

Se le fibre alimentari fanno così bene, perché negli studi i prebiotici spesso non funzionano?

Perché un modo di alimentarsi e un preparato isolato non sono la stessa cosa. Le prove a favore delle fibre vengono da 185 studi prospettici con quasi 135 milioni di anni-persona e riguardano l'intero comportamento alimentare. I prebiotici forniscono invece una singola sostanza: in undici studi randomizzati con 729 persone affette da sindrome dell'intestino irritabile non hanno migliorato né i disturbi né la qualità di vita, e i fruttani dell'inulina hanno addirittura peggiorato il gonfiore. Hanno sì aumentato i bifidobatteri, ma questo effetto microbico non si è tradotto in un effetto clinico.

Perché un risultato ottenuto nel cavallo non si può trasferire all'uomo?

Perché lo stesso meccanismo si svolge su una scala diversa e in una sede diversa. Nell'uomo il contributo della fermentazione del colon all'approvvigionamento energetico è stato stimato fra il 5 e il 10 per cento, nel cavallo l'intestino posteriore è l'organo digestivo centrale, con un tempo di permanenza da circa 22 a 26 ore. Un'acidificazione del cieco del cavallo dopo un pasto di cereali non ha alcun corrispettivo nel colon umano. Per questo ForschungPferd classifica questo ambito tematico come T1: meccanismo condiviso, nessun trasferimento dimostrato di un effetto clinico.

Qual è la differenza fra sequenziamento 16S e metagenomica shotgun?

Il sequenziamento 16S legge un unico gene marcatore e risponde alla domanda su quali generi siano presenti in proporzione. La metagenomica shotgun legge tutto il DNA presente e risponde alla domanda su quali geni ci siano. Stimare le funzioni dai dati 16S è possibile, ma impreciso: su oltre 5'000 campioni umani i profili funzionali previsti si discostavano sistematicamente dal riferimento genomico. Entrambi i metodi forniscono inoltre proporzioni, non quantità. Senza una conta cellulare parallela resta poco chiaro se un genere sia davvero aumentato o se siano soltanto diminuiti gli altri.

Fonti

1. Reynolds A, Mann J, Cummings J, Winter N, Mete E, Te Morenga L. Carbohydrate quality and human health: a series of systematic reviews and meta-analyses. The Lancet, 2019 (Revisione sistematica | Umano)DOI 10.1016/S0140-6736(18)31809-9
   Da 185 studi prospettici e 58 prove (quasi 135 milioni di anni-persona) è emersa, per un apporto di fibra alto rispetto a uno basso, una mortalità e un'incidenza di malattia inferiori dal 15 al 30 per cento, con il beneficio maggiore fra 25 e 29 grammi al giorno; certezza dell'evidenza moderata.
2. Cherta-Murillo A, Pugh JE, Alaraj-Alshehhi S, Hajjar D, Chambers ES, Frost GS. The effects of SCFAs on glycemic control in humans: a systematic review and meta-analysis. The American Journal of Clinical Nutrition, 2022 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.1093/ajcn/nqac085
   In 46 studi con 913 partecipanti acetato, propionato, butirrato e le loro miscele non hanno avuto alcun effetto su glicemia o insulina; solo l'aceto ha ridotto il rialzo acuto del glucosio, e gli autori giudicano molto incerta l'evidenza complessiva.
3. Bai J, Li Y, Zhang W, Fan M, Qian H, Zhang H, Qi X, Wang L. Effects of cereal fibers on short-chain fatty acids in healthy subjects and patients: a meta-analysis of randomized clinical trials. Food & Function, 2021 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.1039/d1fo00858g
   In 14 gruppi di intervento con 205 adulti le fibre dei cereali hanno aumentato acetato, propionato, butirrato e la somma totale degli acidi grassi a catena corta; l'effetto era più marcato con un indice di massa corporea superiore a 29 e non tutti i tipi di fibra hanno agito allo stesso modo.
4. Ojo O, Feng QQ, Ojo OO, Wang XH. The Role of Dietary Fibre in Modulating Gut Microbiota Dysbiosis in Patients with Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomised Controlled Trials. Nutrients, 2020 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.3390/nu12113239
   In nove studi randomizzati le fibre alimentari hanno aumentato i bifidobatteri e la somma degli acidi grassi a catena corta e ridotto l'HbA1c di 0,18 punti percentuali, mentre acetato, propionato e butirrato presi singolarmente, così come glicemia a digiuno e insulinoresistenza, sono rimasti invariati.
5. Eslick S, Thompson C, Berthon B, Wood L. Short-chain fatty acids as anti-inflammatory agents in overweight and obesity: a systematic review and meta-analysis. Nutrition Reviews, 2022 (Meta-analisi | Più specie)DOI 10.1093/nutrit/nuab059
   Su 61 studi (29 sull'uomo, 32 su animali) i prebiotici hanno abbassato nell'uomo la proteina C reattiva e il lipopolisaccaride, mentre il fattore di necrosi tumorale è calato solo nella sperimentazione animale; l'eterogeneità fra preparati, dosi e durate era molto elevata.
6. Liu T, Wang C, Wang YY, Wang LL, Ojo O, Feng QQ, Jiang XS, Wang XH. Effect of dietary fiber on gut barrier function, gut microbiota, short-chain fatty acids, inflammation, and clinical outcomes in critically ill patients: A systematic review and meta-analysis. JPEN. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 2022 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.1002/jpen.2319
   In 21 studi con 2'084 persone in terapia intensiva le fibre alimentari hanno migliorato la permeabilità della barriera intestinale, l'indice infiammatorio e la durata della degenza, senza che le concentrazioni di acidi grassi a catena corta differissero in modo significativo.
7. Wilson B, Rossi M, Dimidi E, Whelan K. Prebiotics in irritable bowel syndrome and other functional bowel disorders in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. The American Journal of Clinical Nutrition, 2019 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.1093/ajcn/nqy376
   In undici studi randomizzati con 729 persone i prebiotici non hanno migliorato né la risposta complessiva né il dolore addominale, il gonfiore o la qualità di vita; hanno aumentato i bifidobatteri, e i fruttani dell'inulina hanno addirittura peggiorato il gonfiore.
8. Xu HM, Zhao HL, Guo GJ, Xu J, Zhou YL, Huang HL, Nie YQ. Characterization of short-chain fatty acids in patients with ulcerative colitis: a meta-analysis. BMC Gastroenterology, 2022 (Meta-analisi | Umano)DOI 10.1186/s12876-022-02191-3
   In undici studi acidi grassi totali, acetato, propionato e valerato erano più bassi nella colite ulcerosa che nei soggetti sani; il butirrato era ridotto in fase attiva, mentre in remissione era più alto che nei sani, il che indebolisce una semplice ipotesi di carenza.
9. Chambers ES, Viardot A, Psichas A, Morrison DJ, Murphy KG, Zac-Varghese SEK, MacDougall K, Preston T, Tedford C, Finlayson GS, Blundell JE, Bell JD, Thomas EL, Mt-Isa S, Ashby D, Gibson GR, Kolida S, Dhillo WS, Bloom SR, Morley W, Clegg S, Frost G. Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut, 2015 (Studio randomizzato | Umano)DOI 10.1136/gutjnl-2014-307913
   Un estere che rilascia il propionato miratamente nel colon ha aumentato in acuto gli ormoni della sazietà e ridotto, nell'arco di 24 settimane e in 60 adulti in sovrappeso, l'aumento di peso, il grasso addominale e il grasso epatico rispetto al controllo con inulina.
10. Gill PA, Muir JG, Gibson PR, van Zelm MC. A randomized dietary intervention to increase colonic and peripheral blood SCFAs modulates the blood B- and T-cell compartments in healthy humans. The American Journal of Clinical Nutrition, 2022 (Studio randomizzato | Umano)DOI 10.1093/ajcn/nqac246
    In uno studio crossover di 21 giorni con 20 adulti sani il butirrato plasmatico è salito da 2,02 a 2,85 micromoli per litro con la dieta ricca di fibra, mentre il numero di cellule B e di determinate cellule T nel sangue è sceso; significato clinico non chiaro.
11. Gondalia SV, Wymond B, Benassi-Evans B, Berbezy P, Bird AR, Belobrajdic DP. Substitution of Refined Conventional Wheat Flour with Wheat High in Resistant Starch Modulates the Intestinal Microbiota and Fecal Metabolites in Healthy Adults: A Randomized, Controlled Trial. The Journal of Nutrition, 2022 (Studio randomizzato | Umano)DOI 10.1093/jn/nxac021
    In 80 adulti sani la sostituzione della farina bianca con farina di frumento ricca di amilosio ha aumentato del 38 per cento l'escrezione fecale di butirrato rispetto al controllo, mentre gli acidi grassi totali e il peso delle feci sono rimasti invariati.
12. Coppola S, Nocerino R, Paparo L, Bedogni G, Calignano A, Di Scala C, de Giovanni di Santa Severina AF, De Filippis F, Ercolini D, Berni Canani R. Therapeutic Effects of Butyrate on Pediatric Obesity: A Randomized Clinical Trial. JAMA Network Open, 2022 (Studio randomizzato | Umano)DOI 10.1001/jamanetworkopen.2022.44912
    In 54 bambini con obesità, con butirrato di sodio per sei mesi, il 96 per cento ha raggiunto l'obiettivo predefinito di una riduzione dell'indice di massa corporea contro il 56 per cento con placebo, con in più circonferenza addominale, insulina e interleuchina-6 più bassi.
13. Firoozi D, Masoumi SJ, Mohammad-Kazem Hosseini Asl S, Labbe A, Razeghian-Jahromi I, Fararouei M, Lankarani KB, Dara M. Effects of short-chain fatty acid-butyrate supplementation on expression of circadian-clock genes, sleep quality, and inflammation in patients with active ulcerative colitis: a double-blind randomized controlled trial. Lipids in Health and Disease, 2024 (Studio randomizzato | Umano)DOI 10.1186/s12944-024-02203-z
    In 36 persone con colite ulcerosa attiva il butirrato di sodio ha ridotto in dodici settimane la calprotectina fecale e l'indice infiammatorio ad alta sensibilità nel sangue e ha migliorato i punteggi di sonno e qualità di vita; casistica ridotta, centro singolo.
14. Lashkari S, Beblein C, Christensen JW, Jensen SK. The effect of the fat to starch ratio in young horses' diet on plasma metabolites, muscle endurance and fear responses. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2025 (Studio randomizzato | Cavallo)DOI 10.1111/jpn.14037
    In 20 stalloni a sangue caldo di quattro anni, nell'arco di nove settimane, i metaboliti plasmatici non differivano fra razione ricca di amido e razione ricca di grassi; soltanto il comportamento esplorativo tendeva a divergere fra i gruppi.
15. Schwarm A, Clauss M, Ortmann S, Jensen RB. No size-dependent net particle retention in the hindgut of horses. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 2022 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.1111/jpn.13757
    In cinque cavalli con fistola ciecale di circa 562 chilogrammi, alimentati con 6,81 chilogrammi di sostanza secca di fieno di graminacee al giorno, il tempo di permanenza nell'intestino posteriore andava da 22,2 ore per la fase liquida a 26,3 ore per quella a particelle grossolane, senza selezione in base alla dimensione delle particelle.
16. Sorensen RJ, Drouillard JS, Douthit TL, Ran Q, Marthaler DG, Kang Q, Vahl CI, Lattimer JM. Effect of hay type on cecal and fecal microbiome and fermentation parameters in horses. Journal of Animal Science, 2021 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.1093/jas/skaa407
    In sei cavalli con fistola ciecale in crossover le concentrazioni totali di acidi grassi volatili erano più alte nel cieco che nelle feci e più alte con l'erba medica che con la fienarola, mentre la diversità delle specie era più alta nelle feci che nel cieco.
17. Kujawa TJ, van Doorn DA, Wambacq WA, Hesta M, Pellikaan WF. Evaluation of equine rectal inoculum as representative of the microbial activities within the horse hindgut using a fully automated in vitro gas production technique system. Journal of Animal Science, 2020 (Studio di laboratorio | Cavallo)DOI 10.1093/jas/skaa050
    Il contenuto intestinale di cieco, colon ventrale e dorsale e retto di otto cavalli a sangue caldo differiva in modo significativo per acidi grassi totali, butirrato, pH e ammoniaca; con il contenuto rettale come inoculo la digeribilità del foraggio grezzo viene sopravvalutata.
18. Jensen RB, Walslag IH, Marcussen C, Thorringer NW, Junghans P, Nyquist NF. The effect of feeding order of forage and oats on metabolic and digestive responses related to gastric emptying in horses. Journal of Animal Science, 2025 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.1093/jas/skae368
    In quattro cavalli con fistola ciecale, a parità di quantità di avena e fieno, il solo ordine di somministrazione ha spostato da 170 a 280 minuti il momento del pH ciecale più basso e ha modificato lo svuotamento gastrico, mentre glucosio e insulina nel sangue sono rimasti invariati.
19. Ochonski P, Drouillard JS, Douthit TL, Vahl C, Lattimer JM. Caecal fermentation characteristics of commonly used feed ingredients. Equine Veterinary Journal, 2021 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.1111/evj.13390
    In un quadrato latino con sei cavalli con fistola ciecale, sei alimenti semplici somministrati come integrazione nella stessa quantità ridotta non hanno prodotto alcun effetto principale su pH o acidi grassi volatili; sono comparse interazioni con l'ora successiva al pasto e il pH ciecale è rimasto costantemente nell'intervallo normale.
20. Raspa F, Chessa S, Bergero D, Sacchi P, Ferrocino I, Cocolin L, Corvaglia MR, Moretti R, Cavallini D, Valle E. Microbiota characterization throughout the digestive tract of horses fed a high-fiber vs. a high-starch diet. Frontiers in Veterinary Science, 2024 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.3389/fvets.2024.1386135
    In 19 cavalli Bardigiano di circa 14 mesi, nell'arco di 129 giorni, la razione ricca di amido ha ridotto la diversità delle specie in cieco, flessura pelvica e colon dorsale destro e ha aumentato la quota di generi amilolitici associati all'acidosi.
21. Collinet A, Grimm P, Julliand S, Julliand V. Sequential Modulation of the Equine Fecal Microbiota and Fibrolytic Capacity Following Two Consecutive Abrupt Dietary Changes and Bacterial Supplementation. Animals, 2021 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.3390/ani11051278
    In dodici cavalli, due giorni dopo il passaggio brusco a una razione ricca di amido, l'attività fibrolitica è calata mentre quella amilolitica è aumentata; i parametri fecali hanno raggiunto il livello di partenza solo tre o quattro settimane dopo il ritorno alla razione a base di fibra.
22. Tuniyazi M, He J, Guo J, Li S, Zhang N, Hu X, Fu Y. Changes of microbial and metabolome of the equine hindgut during oligofructose-induced laminitis. BMC Veterinary Research, 2021 (Studio controllato | Cavallo)DOI 10.1186/s12917-020-02686-9
    Nel modello di laminite indotta sperimentalmente con oligofruttosio il pH fecale è sceso, mentre acido lattico, istamina e lipopolisaccaride nel sangue sono aumentati; Lactobacillus e Megasphaera sono cresciuti e 137 prodotti del metabolismo sono cambiati.
23. Clauss M, Dittmann MT, Vendl C, Hagen KB, Frei S, Ortmann S, Müller DWH, Hammer S, Munn AJ, Schwarm A, Kreuzer M. Review: Comparative methane production in mammalian herbivores. Animal, 2020 (Altro | Più specie)DOI 10.1017/S1751731119003161
    Una raccolta di dati su 37 specie di erbivori mostra che equidi, canguri e conigli formano poco metano in rapporto a taglia corporea, ingestione e tempo di permanenza, e che la bipartizione fra fermentatori pregastrici e fermentatori del grosso intestino non spiega le differenze.
24. Vandeputte D, Kathagen G, D'hoe K, Vieira-Silva S, Valles-Colomer M, Sabino J, Wang J, Tito RY, De Commer L, Darzi Y, Vermeire S, Falony G, Raes J. Quantitative microbiome profiling links gut community variation to microbial load. Nature, 2017 (Studio di coorte | Umano)DOI 10.1038/nature24460
    La combinazione di sequenziamento e conta cellulare ha evidenziato fra persone sane carichi batterici diversi fino a dieci volte; la nota contrapposizione fra Bacteroides e Prevotella si è rivelata un artefatto della rappresentazione in proporzioni.
25. Sakata T. Pitfalls in short-chain fatty acid research: A methodological review. Animal Science Journal, 2019 (Altro | Più specie)DOI 10.1111/asj.13118
    La rassegna sottolinea che le concentrazioni di acidi grassi a catena corta nel contenuto intestinale o nelle feci non sono una misura della loro velocità di produzione o di assorbimento e che i risultati privi di prove dose-effetto e di andamento temporale possono essere fuorvianti.
26. Jing G, Zhang Y, Cui W, Liu L, Xu J, Su X. Meta-Apo improves accuracy of 16S-amplicon-based prediction of microbiome function. BMC Genomics, 2021 (Studio di laboratorio | Umano)DOI 10.1186/s12864-020-07307-1
    Su oltre 5'000 campioni umani provenienti da quattro regioni del corpo i profili funzionali previsti dai dati 16S si discostavano sistematicamente dal sequenziamento genomico; solo una calibrazione con poche coppie di campioni parallele ha compensato lo scarto.
27. McNeil NI. The contribution of the large intestine to energy supplies in man. The American Journal of Clinical Nutrition, 1984 (Altro | Umano)DOI 10.1093/ajcn/39.2.338
    La rassegna stima fra il 5 e il 10 per cento il contributo della fermentazione del colon all'approvvigionamento energetico umano e lo distingue espressamente dalla quota nettamente più alta negli erbivori; a tutt'oggi il valore di riferimento determinante.
28. Wunderlich G, Bull M, McGilchrist N, Zhao C, Ross T, Rose M, Chapman B. The horse gut bacteriome and anaerobic mycobiome are influenced by seasonal forages and small intestinal starch digestibility. Journal of Applied Microbiology, 2025 (Studio trasversale | Cavallo)DOI 10.1093/jambio/lxaf203
    In 48 cavalli la diversità e la composizione batterica nelle feci differivano nettamente per stagione e fra cavalli da corsa e animali al pascolo, mentre le comunità fungine anaerobiche sono rimaste relativamente stabili attraverso i cambi di alimento e di stagione.