Le proteine (parte 2 di 2)

Cosa sono le proteine e gli amminoacidi.

Autore: Arianna Bernardini (Ven, 06/03/2009)

Una nozione associata al tema delle proteine è quella di biodisponibilità, ovvero facilità e rapidità di assimilazione di un principio attivo perché esplichi il suo effetto sistemico.
Nel campo della nutrizione, la biodisponibilità di un alimento è misurata in base alla sua concentrazione nei liquidi corporei e all’intensità di risposta che determina nell’organismo.

Esistono diversi metodi per valutare la biodisponibilità delle proteine:

• PER (Protein Efficency Ratio, rapporto di efficienza proteica). Metodo non particolarmente accurato e ormai desueto, sebbene alcuni si basino ancora su questo criterio, perché per calcolare il rapporto di efficienza proteica si somministravano determinate quantità di proteine a cavie da laboratorio, le quali venivano in seguito pesate per osservare l’aumento di peso corporeo e, tramite un’operazione algebrica, risulta il PER (PER = peso corporeo assimilato : quantità di proteine assunte);
• PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, digeribilità della proteina corretta per il punteggio degli aminoacidi), metodo ancora più inaccurato del precedente perché a ogni alimento contenente tutti e otto gli amminoacidi indispensabili si assegna un punteggio pari a 1. Dal punto di vista della qualità proteica uovo, siero del latte e soia risulterebbero avere un punteggio equivalente e pari a 1, tuttavia è noto che questi alimenti differiscono per proprietà proteiche;
• BV (Biological Value, metodo del valore biologico). A oggi costituisce il metodo più preciso e descrive la quantità di azoto effettivamente assorbita e sfruttata dall’organismo al netto delle perdite urinarie e fecali. Il valore biologico si calcola dividendo l’azoto totale trattenuto con l’assunzione di una proteina per l’azoto totale assorbito assumendo quella stessa proteina, moltiplicando quindi il risultato per 100 ed esprimendolo sotto forma di percentuale.

Quando si parla di regime alimentare si incontra spesso il concetto di valore biologico degli alimenti, che può essere più o meno alto.

Si considera come proteina di riferimento quella dell’uovo, che presenta un valore biologico pari al 100%. Altri valori relativi alla biodisponibilità delle proteine in base al punteggio del valore biologico sono: proteina del siero del latte isolata 159%, proteina del siero del latte concentrata 104%, latte 91%, albume dell’uovo 88%, pollo 79%, caseina 77%, soia 74%.
In alcuni casi la cottura aumenta la biodisponibilità di alcuni alimenti (si pensi, per esempio, alla biodisponibilità dell’amido fruibile attraverso la cottura del riso e della pasta).

Le proteine di origine animale sono definite proteine nobili o proteine ad alto valore biologico perché contengono tutti gli amminoacidi indispensabili nelle giuste proporzioni. A questa categoria appartengono:

• tutti i tipi di carne;
• tutti i tipi di pesce, di crostacei e di molluschi;
• uova;
• latte e derivati (formaggi e yogurt).

Di contro, le proteine di origine vegetale sono definite proteine povere o proteine a basso valore biologico poiché non contengono tutti gli otto amminoacidi indispensabili oppure ne sono particolarmente poveri. Di questa categoria fanno parte:

• ortaggi;
• legumi;
• frutta;
• cereali e derivati (mais, grano, orzo, riso, pasta, pane, semolino, polenta, soia, ecc.).

In realtà i legumi sono ricchi di proteine di discreta qualità. Per ottimizzare gli amminoacidi limitanti (tipici degli alimenti con proteine a basso valore biologico), cioè gli amminoacidi indispensabili che divengono limitanti alla sintesi proteica poiché contenuti in quantità ridotte rispetto agli altri amminoacidi, a tavola si può facilmente compiere una complementazione proteica integrando i legumi ai cereali (o loro derivati), peraltro assecondando il gusto e la tradizione culinaria italiani. La soluzione ottimale è mangiare piatti come, per esempio, pasta e fagioli, pasta e ceci, pasta e piselli, pasta e fave, riso e piselli, riso e fave, polenta e lenticchie, minestra di orzo e legumi. Insomma, occorre abbinare tre quarti di cereali o derivati e un quarto di legumi in modo tale che le proteine presenti in queste due classi di alimenti si combinino, equilibrandosi e simulando le proteine nobili degli alimenti di origine animale.

Si stima che solitamente l’organismo assorba giornalmente circa il 92% delle proteine immesse attraverso i cibi. Di queste:

• circa il 97% sono proteine di origine animale;
• circa il 78% sono proteine di origine vegetale.

Quando si brucia un grammo di proteine si sviluppa un calore medio di 5,65 kcal, ma il nostro organismo non riesce a impiegare interamente l’azoto contenuto nelle proteine, perciò il potere energetico delle proteine si riduce a 4,35 kcal per grammo.

Poiché i nutrizionisti suggeriscono di assumere una quantità di proteine pari a circa il 15%-20% dell’apporto calorico giornaliero, la formula per calcolare la quantità di proteine adatta a un soggetto adulto che conduce uno stile di vita nella media (da sedentario ad attivo) è:

0,8 grammi (massimo 1 grammo) di proteine al giorno x ogni chilo di peso corporeo ideale

Nell’alimentazione dei bambini, nei quali l’organismo è in accrescimento, si può arrivare invece a un massimo di 1,5 grammi di proteine al giorno x ogni chilo di peso corporeo ideale. La formula quindi è:

max 1,5 grammi di proteine al giorno x ogni chilo di peso corporeo ideale

È importante conoscere il peso corporeo ideale poiché in queste formule non deve fare testo il peso corporeo attuale se si è sottopeso o sovrappeso.

Il fabbisogno proteico può inoltre variare a seconda delle condizioni fisiologiche o patologiche del soggetto: aumenta, come abbiamo visto, durante la crescita, ma anche durante la gravidanza e l’allattamento, oltre che in seguito a traumi, emorragie, ustioni, interventi chirurgici e altri stress psicofisici. Si tratta comunque di stati di salute particolari e il medico o il nutrizionista possono dare i migliori consigli equilibrandoli sulla base delle effettive necessità.

Gli atleti che praticano sport ad alti livelli hanno un fabbisogno maggiore di apporto proteico poiché è significativamente sollecitata la secrezione dell’ormone adrenocorticotropo (ACTH, Adreno Cortico Tropic Hormone) e questo processo a livello di corteccia surrenale incrementa la produzione di cortisolo, il cosiddetto “ormone dello stress”, che aumenta il catabolismo proteico.
Posto che ciascun atleta debba esporre il proprio caso a un esperto di alimentazione, mediamente non si devono mai superare i 2 grammi di proteine al giorno per chilo di peso corporeo ideale.

In tutti i casi, l’assunzione di proteine eccedente il fabbisogno giornaliero individuale può provocare danni: oltre all’accumulo di calorie extra, si verifica una formazione sovrabbondante di scorie azotate tossiche (es. creatinina, ammoniaca, acido urico, urea) che causano disturbi digestivi, acidosi del sangue, affaticamento di fegato e reni; inoltre si va incontro al rischio di esporsi a indebolimento delle ossa, a malattie cardiovascolari e a tumori.

Secondo uno studio dell’INRAN (Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione), l’introito medio giornaliero di proteine è pari al 161% rispetto a quello raccomandato, quindi si assume ben il 61% in più delle proteine che realmente occorrono al nostro organismo.

C’è da sottolineare che il nostro corpo non è in grado di accumulare le proteine per organizzare delle riserve da utilizzare in caso di necessità perché le cellule si rinnovano continuamente, pertanto l’apporto regolare di proteine è indispensabile per la riparazione dei tessuti rovinati e per la creazione dei tessuti nuovi.

Dopo avere ingerito gli alimenti, le molecole proteiche devono prima essere denaturate, ovvero disaggregate in elementi più semplici grazie a pepsina, acido cloridrico, enzimi del succo pancreatico, enzimi intestinali.

La denaturazione delle proteine, che solitamente ha già luogo nella preparazione degli alimenti, distrugge la conformazione spaziale della proteina poiché ne trasforma la struttura secondaria, terziaria e quaternaria: si rompono i legami idrogeno e i ponti disolfuro attraverso acidi, basi, agitazione (es. sbattitura dell’albume dell’uovo montato a neve) calore (es. cottura degli alimenti), essiccamento, impastamento, radiazioni e, a volte, congelazione. La sola struttura primaria, ovvero la sequenza specifica di amminoacidi, la catena peptidica e il numero delle catene di amminoacidi, rimane invece intatta ma la proteina non è gode più delle condizioni di svolgere la funzione a cui era stata preposta. Contestualmente si verificano la perdita di attività biologiche (es. inattivazione degli enzimi), i fenomeni di aggregazione e coagulazione (es. formazione di schiume, com’è il caso dello sbattimento dell’albume dell’uovo), l’aumento della digeribilità (es. l’uovo cotto è più digeribile dell’uovo crudo).

Una volta ingeriti gli alimenti, gli amminoacidi vengono assorbiti e convogliati nel fegato che li distribuisce a tessuti e organi, dove gli amminoacidi tornano a essere nuovamente uniti per formare le proteine strutturali di cellule, enzimi e ormoni. Le proteine in eccedenza all’effettivo bisogno corporeo subiscono il processo di deaminazione: sono private dell’azoto, che viene eliminato come urea e acido urico, e gli amminoacidi inutilizzati si alterano in glucosio o in acidi grassi.

Le proteine sono intaccate in modo anomalo solo in particolari condizioni, cioè quando le esigenze energetiche da parte dell’organismo non possono essere soddisfatte dalla demolizione di zuccheri e grassi. Per esempio nella gluconeogenesi, il processo metabolico mediante cui la carenza di glucosio nel sangue fa convertire in glucosio un composto non glucidico, gli amminoacidi delle proteine degli alimenti, ma anche quelli dei tessuti muscolari, sono impiegati come fonte di energia. Ecco perché è importante adottare un’alimentazione equilibrata e ricca di carboidrati (contrariamente al principio, per esempio, delle diete low-carb, cioè a basso tenore di carboidrati). Questo fa anche capire quanto sia dannoso all’organismo saltare i pasti nella convinzione di dimagrire o addirittura digiunare per perdere peso anziché fare pasti e spuntini regolari e bilanciati.

Approfondimenti

Lista completa della quantità di amminoacidi contenuti nelle proteine degli alimenti

“Amino-Acid Content Of Foods And Biological Data On Proteins” a cura di Food Policy and Food Science Service, Nutrition Division, FAO (in lingua inglese, francese e spagnola)

Part I - Amino-Acid Content Of Foods
(Parte I - Contenuto in amminoacidi degli alimenti)

Part II – Biological Data
(Parte II – Dati biologici)

Part III – Bibliography
(Parte III – Bibliografia)

Part IV – Supplement
(Parte IV – Supplemento)

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