Quante calorie assorbiamo durante un pasto? Sembra facile rispondere, visto che le etichette degli alimenti forniscono numeri precisi per tutto quello che consumiamo, ma in realtà si tratta di un processo più complicato di una semplice somma algebrica. A influenzare il nostro bilancio energetico, infatti, non è solamente la composizione degli alimenti che mangiamo: le calorie effettivamente estratte dal cibo dipendono anche dal funzionamento del sistema digerente, e questo è determinato, almeno in parte, dal lavoro del microbiota intestinale, che contribuisce a trasformare le sostanze che non abbiamo digerito in composti che il corpo può utilizzare come fonte di energia.
Un nuovo modello matematico realizzato dai ricercatori dell’Arizona State University aiuta oggi a stimare quanta energia ricaviamo dal cibo, tenendo conto anche dell’attività dei microrganismi intestinali, e potrebbe aiutare in futuro a personalizzare l’alimentazione tenendo conto delle caratteristiche digestive di ogni singolo paziente.
Le calorie che sfuggono ai calcoli
Da oltre un secolo, per stimare l’energia fornita dagli alimenti si utilizzano sistemi basati sui cosiddetti parametri di Atwater, che attribuiscono un valore calorico medio a grassi, carboidrati e proteine. Un metodo pratico, impiegato anche per calcolare le calorie riportate sulle confezioni, che però non descrive completamente quello che succede durante la digestione. Una parte del cibo, infatti, non viene scomposta nell’intestino tenue, dove viene assorbita la maggior parte dei nutrienti. Quando raggiunge il colon entrano in gioco i batteri intestinali, capaci di fermentare alcune sostanze, tra cui le fibre, producendo molecole chiamate acidi grassi a catena corta. Una parte di questi composti viene quindi assorbita dall’organismo e può essere utilizzata per produrre energia.
Il modello sviluppato dai ricercatori, chiamato Damm (Digestion, Absorption, and Microbial Metabolism) e presentato di recente sulle pagine di Plos One, tiene conto di questi passaggi. Secondo le sue stime, gli acidi grassi a catena corta assorbiti nel colon forniscono in media circa 140 calorie al giorno, pari al 7,4% dell’energia utilizzabile ricavata dagli alimenti. Una quota tutt’altro che trascurabile, che i calcoli tradizionali non considerano esplicitamente.
Più fibre, meno calorie
Per verificare le previsioni del modello, i ricercatori le hanno confrontate con i risultati di uno studio controllato sull’alimentazione, confermando che produce stime più affidabili rispetto ai tradizionali parametri Atwater. Nello studio i partecipanti avevano seguito due regimi alimentari differenti: uno ricco di fibre e amido resistente, l’altro più simile alla tipica dieta occidentale, con una minore quantità di queste sostanze e alimenti generalmente più lavorati. E la differenza in termini di assorbimento energetico, ben catturata dal nuovo modello, è risultata notevole: la dieta occidentale determina un assorbimento superiore di circa 116 calorie al giorno rispetto a chi aderisce a un regime alimentare ricco di fibre.
Il risultato può sembrare controintuitivo, visto che sono proprio le fibre ad alimentare il lavoro del microbiota. Se i batteri intestinali producono sostanze che il corpo utilizza come energia, non ci si aspetterebbe che una maggiore attività microbica porti a ricavare più calorie dal cibo? In realtà, il bilancio dipende da diversi processi. Mentre le fibre e l’amido resistente raggiungono il colon, dove vengono fermentati, gli alimenti poveri di fibre determinano un assorbimento calorico molto più elevato nelle fasi precedenti della digestione, nel tratto dell’intestino tenue. E a conti fatti, la digestione di alimenti ricchi di fibre è sì più efficiente, ma produce un totale inferiore di calorie.
Verso diete più personalizzate?
La ricerca aiuta a comprendere meglio il rapporto tra alimentazione, microbiota e metabolismo. Se l’energia ricavata dal cibo dipende anche dall’attività dei microrganismi intestinali, infatti, conoscere questi meccanismi potrebbe contribuire a spiegare alcune differenze individuali nel bilancio energetico e, in prospettiva, migliorare la comprensione dell’obesità e di altre malattie metaboliche.
L’obiettivo futuro è arrivare a strumenti capaci di tenere conto non soltanto dei nutrienti introdotti con la dieta, ma anche del modo in cui vengono elaborati dall’organismo e dai suoi microrganismi. Un approccio che potrebbe aiutare a sviluppare strategie nutrizionali più personalizzate. Per ora, tuttavia, il modello Damm è puramente uno strumento di ricerca, non un metodo già pronto per prescrivere diete su misura. I risultati dello studio, inoltre, non dimostrano che modificare il microbiota garantisca una perdita di peso. Indicano piuttosto che il conteggio delle calorie, pur restando utile, non esaurisce la complessità del metabolismo umano. Per capire quanta energia ricaviamo da quello che mangiamo, bisogna considerare anche gli alleati microscopici che vivono nel nostro intestino.