Noti anche come metabiotici o biogenici, i postbiotici sono sostanze di derivazione batterica. Sono prodotti a base di molecole funzionali prodotte dal metabolismo batterico. Sono sottoprodotti che vengono rilasciati durante i processi di fermentazione di matrici alimentari da parte di batteri probiotici. A seconda del tipo di probiotico e della matrice che rappresenta il suo nutrimento, si possono generare una serie di sostanze (postbiotici) dalle diverse proprietà. Sono elementi solubili secreti da batteri vivi ed attivi nel colon oppure rilasciati nell'intestino dopo la lisi batterica.

Cosa sono i postbiotici

Secondo l'International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP), si tratta di una preparazione costituita da microrganismi non vitali, inanimati o estratti non più contenenti cellule batteriche che conferisce benefici fisiologici all'ospite che li assorbe con la dieta.

I postbiotici quindi fanno bene alla salute, non solo dell'intestino. Alcuni ricercatori li considerano dei superfermenti di ultima generazione che rinforzano l'organismo. Recenti studi hanno dimostrato che i postbiotici hanno un ruolo vitale nella maturazione del sistema immunitario, rinforzano la barriera e l'ecosistema intestinale e modellano indirettamente il microbiota intestinale.

Con postbiotici si intendono sia metaboliti che frammenti di microrganismi strutturalmente eterogenei che possono essere acquisiti con diverse tecniche. A differenza dei probiotici, i postbiotici non richiedono la presenza di batteri vivi per svolgere la loro azione. Sebbene i postbiotici siano presenti naturalmente in molti alimenti che hanno subito un processo di fermentazione - come lo yogurt, il kefir, il pane lievitato con lievito madre, il vino e la birra – sono generalmente assunti tramite specifici integratori alimentari allo scopo di migliorare il benessere intestinale. Vari tipi di Bifidobacterium e Lactobacillus sono le specie di batteri maggiormente utilizzati nella produzione di tali preparazioni contenenti postbiotici.

Classici di postbiotici

Le principali classi di postbiotici attualmente disponibili sono i supernatanti cell-free (metaboliti biologicamente attivi secreti da batteri o funghi nel liquido di coltura), gli esopolissaccaridi (EPSs) ossia biopolimeri con differenti proprietà chimiche che vengono rilasciati fuori dalla parete cellulare formando un gruppo eterogeneo di sostanze, enzimi, frammenti di parete cellulare, acidi grassi a catena corta (SCFAs) che sono prodotti dalla fermentazione di batteri lattici come il butirrato, lisati batterici.

A differenza dei prebiotici - fibre non digeribili di origine alimentare che favoriscono la crescita e l'attività di una o più specie batteriche benefiche e fungono da nutrimento per la flora batterica intestinale – e a differenza dei probiotici che sono microrganismi vivi ed attivi che raggiungono l'intestino ancora vitali dove esercitano un'azione di equilibrio sulla microflora intestinale colonizzandola e moltiplicandosi, i postbiotici sono le sostanze chimiche rilasciate durante il processo metabolico dai batteri che vivono nell'intestino quando questi si nutrono di molecole di fibra.

I postbiotici non sono da confondere con i paraprobiotici, probiotici inattivati (morti o modificati) che se, ingeriti, esercitano risposte biologiche simili ai probiotici. La ricerca scientifica ha dimostrato che i postbiotici sono dotati di una notevole bioattività e possiedono proprietà peliotropiche, ossia presentano potenziali capacità antinfiammatorie, immunomodulanti, antiproliferative, antiossidanti e antimicrobiche.

Recenti studi clinici e pre-clinici hanno evidenziato infatti che queste sostanze, seppur ancora in fase di sperimentazione, possiedono proprietà benefiche simili ai probiotici ma con meno controindicazioni ed effetti collaterali.

Alcuni studi hanno dimostrato inoltre che nelle miscele di postbiotici i singoli metaboliti possono sviluppare un'azione sinergica tra di loro aumentando gli effetti benefici. Sarebbero pertanto preferibili nella nutraceutica e nella bioingegneria applicata, tuttavia non sono ancora completamente chiariti i loro meccanismi d'azione.

La lisi batterica può essere raggiunta mediante processi chimici o meccanici. I postbiotici, come i paraprobiotici, vengono acquisiti ed inattivati attraverso l'estrazione enzimatica, l'estrazione con solventi chimici (formalina), il calore, l'esposizione ai raggi ultravioletti, l'irradiazione con raggi gamma e la sonicazione (utilizzo di onde acustiche ultrasoniche). L'estrazione, la dialisi e la cromatografia sono tecniche per isolare ed identificare le molecole desiderate.

L'inattivazione agisce sulla struttura batterica e sui vari componenti residui. La migliore inattivazione avviene con il trattamento termico che consiste in una procedura ripetuta 2-3 volte: per uccidere le cellule vegetative si procede ad una prima esposizione al calore detta tindalizzazione, seguita da una incubazione di 24 ore per la germinazione delle spore. Si applica infine una successiva esposizione a temperature di 60-100° per circa mezz'ora.

Il mantenimento delle proprietà benefiche può tuttavia essere compromesso dall'inattivazione termica poiché alcune molecole – come vitamine e grassi polinsaturi - sono termolabili, ossia fragili e sensibili al calore a tal punto da perdere la loro efficacia.

Meccanismo d’azione dei postbiotici

Il meccanismo di azione dei postbiotici non è ancora completamente noto; secondo i dati scientifici attualmente disponibili si ipotizza che essi agiscano sulla regolazione del sistema immunitario e con un'interferenza sull'adesione dei patogeni alle cellule intestinali.

I postbiotici svolgerebbero un ruolo cruciale nell'immunoregolazione attuando un bilanciamento tra i linfociti Th1 e Th2, le cui perturbazioni possono causare varie patologie croniche. I postbiotici rilascerebbero componenti batteriche dotate di effetti immunomodulanti e proprietà antagoniste sui patogeni, come acidi lipoteicoici, peptidoglicani ed esopolisaccaridi.

Inducendo cambiamenti rilevanti nel microbioma intestinale, ossia alterandone la composizione microbica, i postbiotici sono in grado di migliorare la funzione immunitaria aumentando i biomarcatori di immunità innati ed acquisiti.

Migliorerebbero inoltre salute e benessere svolgendo anche effetti antiossidanti con l'utilizzo di enzimi in grado di combattere i radicali liberi dell'ossigeno. I postbiotici svolgono attività antibatterica ripristinando l'integrità della barriera intestinale e un'attività simil-statina sul metabolismo lipidico promuovendo la riduzione della sintesi del colesterolo endogeno. Esercitano anche un'attività anti-cancerogenica provocando apoptosi delle cellule degenerate a livello gastrointestinale e di promuovere modifiche epigenetiche di oncogeni e oncosoppressori.

Indicazioni all’utilizzo di postbiotici

Sono indicati nella prevenzione e nel trattamento di molte patologie croniche, comprese quelle condizioni per cui non è stata ancora identificata una terapia causale come nel caso del morbo di Alzheimer e la sclerosi multipla.

Per le proprietà metaboliche, antinfiammatorie, antiossidanti e antiproliferative potrebbero svolgere un ruolo importante nella prevenzione delle infezioni virali e nel trattamento delle condizioni allergiche ed atopiche. Sarebbero particolarmente indicati, migliorandone la condizione clinica, in soggetti con malattie gastrointestinali ed extra-intestinali - che presentano gonfiore, coliche, diarrea – con infezioni del tratto respiratorio superiore e con disturbi oculari come l'affaticamento degli occhi.

Prove scientifiche pre-cliniche dimostrano inoltre una loro favorevole applicazione in caso di asma, colite ulcerosa, colite associata a cancro del colon retto, diabete di tipo 2, lesioni epatiche e cardiache, dermatite atopica, influenza.