Dai primi anni 50, varie definizioni di fibra alimentare sono state proposte da diversi paesi e organizzazioni (Tabella 1). Nel 1953, Hipsley definì la fibra alimentare come un termine per i costituenti non digeribili che compongono la parete cellulare delle piante, comprendendo il “carboidrato non disponibile” che era stato descritto molto prima da McCance e Lawrence (1929). Questa definizione è stata ampliata da Trowell (1972) sulla base di: (1) una serie di ipotesi relative alla fibra alimentare per la salute (“ipotesi fibra alimentare”) tra cui la prevenzione della malattia diverticolare e il cancro al colon (Burkitt et al., 1972; Trowell, 1972), (2) una preoccupazione per gli effetti negativi dal consumo di diete ad alto contenuto di carboidrati raffinati, denominato La malattia Saccharine (Cleave e Campbell, 1966), e (3) la necessità di sostituire il termine “fibra grezza” (Trowell, 1972). Sulla base delle preoccupazioni di cui sopra, la fibra alimentare è stata definita come “i resti scheletrici delle cellule vegetali che sono resistenti alla digestione (idrolisi) da parte degli enzimi dell’uomo” (Trowell, 1972).

Nel 1976, Trowell e colleghi riconobbero l’inadeguatezza della definizione del 1972 perché al tempo della prima definizione non era noto che i componenti della cellula vegetale diversi dalla parete cellulare, tra cui mucillagini, polisaccaridi di stoccaggio e polisaccaridi algali, non erano idrolizzati dagli enzimi alimentari. Pertanto, la fibra alimentare è stata ridefinita (Trowell et al., 1976) (Tabella 1). Questa definizione è sinonimo del termine “carboidrato non disponibile”, un componente del cibo che è stato misurato da Southgate (1969). La pubblicazione della definizione del 1976 fu il risultato dell’interesse per i possibili benefici per la salute dei polisaccaridi di stoccaggio non digeribili, in particolare la gomma di guar del fagiolo cluster. Questa gomma ha dimostrato di ridurre la concentrazione di colesterolo nel siero (Jenkins et al., 1975) e di appiattire la glicemia postprandiale (Gassull et al., 1976).

La definizione di Trowell del 1976 è stata la base della definizione stabilita dal Comitato consultivo di esperti sulle fibre alimentari di Health and Welfare Canada (Health and Welfare Canada, 1985) (Tabella 1). La definizione di Health and Welfare Canada era inizialmente intesa a definire la fibra alimentare in vista di future indicazioni sulla salute per la fibra. Il comitato ha cercato una definizione che fosse abbastanza ampia da accogliere la gamma di valori di fibra alimentare ottenuti da una serie di tecniche analitiche. Il termine “endogeno” è stato aggiunto alla definizione per sottolineare che i materiali indigesti formati durante la lavorazione, come i prodotti della reazione di Maillard o il carbone carbonizzato, non erano considerati fibra alimentare. Inoltre, i componenti solubili in acqua che si trovano negli alimenti, tra cui gomme, mucillagini e sostanze pectiche, così come le sostanze non nutritive associate alla fibra, come i fitati, erano intesi come parte della fibra alimentare.

Nel 1984, i regolamenti alimentari neozelandesi definirono la fibra alimentare come il “materiale vegetale commestibile non idrolizzato dagli enzimi endogeni del tratto digestivo umano”; doveva essere misurato dal primo metodo di analisi (Prosky et al., 1985) accettato dall’AOAC (metodo AOAC 985.29).

Nel 1987, la Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti ha adottato il metodo AOAC 985.29 a fini normativi per identificare la fibra alimentare come una miscela di polisaccaridi non amilacei, lignina e alcuni amidi resistenti (USFDA, 1987) (Tabella 1). Metodi correlati che hanno isolato gli stessi componenti del metodo AOAC 985.29 sono stati sviluppati indipendentemente (metodi AOAC 991.42, 991.43, 992.16, 993.19, 993.21 e 994.13; vedi Tabella 2) e accettati dall’AOAC negli anni successivi. Questi metodi sono anche accettati dalla FDA. La definizione di Trowell del 1976 è stata la base per l’accettazione da parte della FDA dei metodi AOAC per l’isolamento della fibra alimentare. Questi metodi escludono tutti gli oligosaccaridi (da 3 a 9 gradi di polimerizzazione) dalla definizione e includono tutti i polisaccaridi, la lignina e alcuni degli amidi resistenti che sono resistenti agli enzimi (proteasi, amilasi e amiloglucosidasi) utilizzati nei metodi AOAC. Tuttavia, la FDA non aveva e non ha ancora una definizione scritta di fibra alimentare ai fini dell’etichettatura degli alimenti e delle indicazioni sulla salute.

Come negli Stati Uniti, non esiste una definizione ufficiale di fibra alimentare in Giappone. Un metodo standard per misurare la fibra alimentare in Giappone è basato sul metodo AOAC 985.29 più un metodo cromatografico che isola le maltodestrine a basso peso molecolare (Gordon e Ohkuma, in stampa) (Tabella 1). Le fibre alimentari possono anche essere approvate in Giappone come ingredienti efficaci negli alimenti per uso sanitario specifico; queste includono maltodestrine indigeribili, gomma di guar idrolizzata, chitosano, polidestrosio, psillio, crusca di grano e alginato di sodio depolimerizzato (DeVries, 2001). Per molti paesi asiatici, le tabelle di assunzione della fibra alimentare si sono basate sui metodi AOAC 985.29 e 991.43, anche se la definizione usata dalla Cina dal 1995 non identifica un metodo specifico (Jian-xian, 1995) (Tabella 1).

Il gruppo di esperti sulla fibra alimentare del Life Sciences Research Office (LSRO) propose una definizione di fibra alimentare nel 1987 simile a quella identificata da Health and Welfare Canada nel 1985. Questa definizione includeva i polisaccaridi non amilacei e la lignina ed escludeva le sostanze associate alla fibra che si trovano nella parete cellulare delle piante, come fitati, cutine, saponine, lectine, proteine, cere, silicio e altri componenti inorganici (LSRO, 1987). Altre sostanze non considerate fibra alimentare secondo la definizione LSRO includono composti indigeribili formati durante la cottura o la lavorazione (ad esempio, amido resistente, prodotti della reazione di Maillard), oligosaccaridi e polimeri di carboidrati di meno di 50-60 gradi di polimerizzazione che non vengono recuperati nell’analisi della fibra alimentare, composti non derivati dalle piante (ad es, chitina, chitosano), e polimeri di carboidrati sintetici.

Nel 1988, Health Canada ha pubblicato delle linee guida per nuove fonti di fibre e prodotti alimentari che le contengono e che possono essere etichettati come fonte di fibre in aggiunta a quelli inclusi nella loro definizione del 1985 (Health Canada, 1988) (Tabella 1). La logica di queste linee guida era che c’erano questioni di sicurezza uniche per le nuove fonti di fibre, e se un prodotto veniva rappresentato come contenente fibre, doveva avere gli effetti fisiologici benefici associati alle fibre alimentari che il pubblico si aspetta. Le linee guida indicano che sia la sicurezza che l’efficacia della fonte di fibre devono essere stabilite affinché il prodotto sia identificato come fonte di fibre alimentari in Canada, e questo deve essere fatto attraverso esperimenti con soggetti umani. Sono state identificate tre misure di efficacia: (1) lassazione, (2) normalizzazione dei livelli di lipidi nel sangue e (3) attenuazione delle risposte del glucosio nel sangue. In seguito furono prodotte linee guida dettagliate per gli studi clinici richiesti per valutare gli effetti della lassazione, poiché questa era la funzione fisiologica più spesso utilizzata dall’industria quando si cercava l’approvazione di una nuova fonte di fibre (Health Canada, 1997a).

Nel 1995, una definizione di fibra alimentare apparve nelle linee guida del Codex Alimentarius sull’etichettatura nutrizionale (FAO/WHO, 1995) (Tabella 1). Il Codex permette i metodi analitici AOAC 985.29 e AOAC 991.43 (Tabella 2) per la misurazione della fibra alimentare in alimenti speciali e latte artificiale. Ci sono stati recenti tentativi di rivedere la definizione del Codex; tuttavia, non c’è stato un consenso sull’inclusione di sostanze animali e di altre sostanze chimicamente caratterizzate (FAO/WHO, 2000).

Diversi paesi in Europa hanno pubblicato definizioni per la fibra alimentare alla fine degli anni ’80 e all’inizio degli anni ’90, tra cui Germania (Anonimo, 1989), Belgio (Anonimo, 1992), e Italia (Anonimo, 1993) (Tabella 1). Ai fini dell’etichettatura, Danimarca, Finlandia, Norvegia e Svezia hanno definito la fibra alimentare come materiale commestibile che non può essere degradato dagli enzimi endogeni umani, come misurato dal metodo AOAC 985.29 (Tabella 1). La questione riguardante l’inclusione o l’esclusione di inulina e frutto-oligosaccaridi è stata gestita in modo un po’ diverso da questi paesi in assenza di una regolamentazione dell’Unione Europea. In Danimarca e Norvegia, i fruttosaccaridi possono essere inclusi come fibra alimentare sulle etichette degli alimenti rispettivamente dal 1995 e dal 1998 (cioè prima dell’approvazione del metodo AOAC 997.08). La Svezia ha preso una decisione simile nel 1999, specificando il metodo AOAC 997.08. Nel 1998, l’amministrazione alimentare della Finlandia ha raccomandato che l’inulina e l’oligofruttosio fossero etichettati separatamente e non fossero inclusi come fibra alimentare. Nel 2001, tuttavia, il metodo AOAC 997.08 è stato aggiunto al 985.29 per l’analisi della fibra alimentare, implicando che l’inulina e l’oligofruttosio possono ora essere etichettati come fibra alimentare nei quattro paesi nordici (N-G Asp, Division of Applied Nutrition, Lund University, comunicazione personale, 22 febbraio 2001).

Nel 1998, il Committee on Medical Aspects of Food and Nutrition Policy (COMA) del Regno Unito ha formalmente adottato il metodo dei polisaccaridi non amilacei Englyst per definire la fibra alimentare (COMA, 1998) (Tabella 1). Nel settembre 2000, la U.K. Food Standards Agency ha raccomandato i metodi AOAC 991.43 e 997.08 (Tabella 2) per garantire un’etichettatura coerente dei prodotti alimentari (Hignett, 2000) (Tabella 1). Nel novembre 2000, la U.K. Food Standards Agency ha riconosciuto la definizione di COMA di fibra alimentare come polisaccaridi non amilacei ma ha riconosciuto che “le regole europee precludono l’insistenza su una definizione nazionale”. Il metodo AOAC 985.29 e il metodo Englyst (Englyst e Cummings, 1984) sono attualmente accettati dalla Comunità Europea per misurare la fibra alimentare, ma non esiste una definizione chiaramente scritta del materiale che viene misurato con questi metodi.

Nel maggio 2000, l’American Association of Cereal Chemists (AACC) ha adottato una definizione aggiornata di fibra alimentare sviluppata da un comitato nominato per rivedere e, se necessario, aggiornare la definizione originale AACC di fibra alimentare (AACC, 2000) (Tabella 1). Questa definizione è simile a quella dell’ANZFA. La definizione dell’AACC riconosce che le caratteristiche primarie della fibra alimentare sono la resistenza alla digestione e all’assorbimento nell’intestino tenue e la fermentazione nell’intestino crasso; la motivazione per includere queste caratteristiche è che riconosce gli impatti fisiologici chiave della fibra dimostrati negli ultimi 30 anni di ricerca (AACC, 2000).

Nel novembre 2000, l’Autorità alimentare australiana neozelandese (ANZFA), di recente formazione, ha concluso che affidarsi a un metodo analitico prescritto come unico mezzo per definire la fibra alimentare a fini normativi non era soddisfacente, poiché i metodi analitici non prendono in considerazione l’impatto fisiologico delle nuove forme di cibo o degli ingredienti alimentari che fanno parte della dieta (ANZFA, 2000). Pertanto, è stata proposta una definizione (Tabella 1) che include l’origine, la chimica e la fisiologia della fibra alimentare, simile alle linee guida del Codex Alimentarius sull’etichettatura nutrizionale (FAO/WHO, 1995) e alla precedente definizione dei regolamenti alimentari neozelandesi (Nuova Zelanda, 1984). Inoltre, l’ANZFA ha approvato l’uso dei metodi AOAC 985.29 o 991.43, e i metodi AOAC 997.08 o 999.03, che misurano i fruttosani (ad esempio, l’inulina) (Tabella 2).

In conclusione, una varietà di definizioni di fibra alimentare è stata promulgata da agenzie scientifiche e normative in tutto il mondo. Alcune definizioni indicano specificamente una definizione fisiologica di fibra alimentare, mentre altre si basano su metodi analitici più prescritti come unico determinante della fibra alimentare. La maggior parte dei metodi analitici accettati per la misurazione della fibra alimentare si basa su una varietà di metodi accettati dall’AOAC.

Siccome molte definizioni si basano su metodi per analizzare la fibra alimentare, è stata rivista l’evoluzione delle metodologie per misurare la fibra (vedi Appendice C). I polisaccaridi non amilacei vengono recuperati da tutti i metodi progettati per misurare tutti i componenti della fibra alimentare, e solo i metodi sviluppati per misurare un componente specifico della fibra (ad esempio, maltodestrine resistenti, inulina, polidestrosio) non recuperano i polisaccaridi non amilacei (Tabella 2). La maggior parte dei metodi include la lignina non-carboidrata come componente della fibra alimentare. Solo i metodi di Englyst e i metodi sviluppati per misurare un tipo specifico di polisaccaridi escludono la lignina. Inoltre, i metodi di Englyst e di Mongeau e Brassard, che sono stati progettati per misurare tutti i componenti della fibra, non includono l’amido resistente come fibra.

La dipendenza dalla precipitazione dell’etanolo come mezzo per recuperare i polisaccaridi esclude il polidestrosio, la maltodestrina resistente, gli oligosaccaridi e la maggior parte dell’inulina, che sono solubili in etanolo. Questi saccaridi si perdono anche se l’etanolo viene usato all’inizio di una procedura analitica per rimuovere mono- e disaccaridi. La misurazione dei polisaccaridi da fonti animali (ad esempio, chitina, chitosano o condroitin solfato) non è stata studiata sistematicamente, ma i metodi sviluppati per misurare la fibra totale recuperano una parte di questi tipi di polisaccaridi.