L'analisi delle proteine è essenziale per determinare la qualità del prodotto e le sue prestazioni; un'interpretazione adeguata è fondamentale per il rilevamento delle frodi. Nel campo sportivo, le proteine svolgono un ruolo molto importante negli adattamenti muscolari all’esercizio.
Importanza dell'Analisi delle Proteine
Il boom registrato nella vendita di integratori proteici ha segnato un prima e un dopo in questo mercato. La competitività esistente tra i produttori significa che vengono offerte sempre più offerte e i prezzi vengono adeguati al massimo. Per questo motivo, è già un obbligo fornire informazioni chiare, basate su test di laboratorio e specificando la metodologia utilizzata.
Perché Realizzare l’Analisi delle Proteine?
- Stabilire il valore di mercato dei prodotti proteici.
- Valutare la qualità degli ingredienti a base di proteine.
- Notificare la conformità degli ingredienti sia per il consumatore che per il venditore, nonché per gli aspetti normativi.
- Determinare l’autenticità degli alimenti e degli ingredienti proteici.
- Analizzare il contenuto nutrizionale degli alimenti per l’etichettatura.
Metodi di Determinazione del Contenuto Proteico
Sebbene esistano numerose tecniche per analizzare il contenuto proteico dei prodotti alimentari, ci concentreremo sulla spiegazione delle analisi che possono essere più frequenti nel contesto degli integratori sportivi.
Fondamenti delle Analisi delle Proteine
Normalmente, possiamo trovare 3 tipi di informazioni riguardanti le proteine sull’etichettatura di un prodotto o integratore:
- Fonte o fonti da cui provengono queste proteine: indicate nella lista degli ingredienti.
- Quantità di proteine: è indicata nella tabella nutrizionale.
- Profilo amminoacidico della proteina: Aminogramma.
L’obiettivo dell’analisi di laboratorio sarà quindi determinare la quantità di proteine e amminoacidi in una data fonte di cibo. A tal fine, i metodi più comuni si basano sulla determinazione del contenuto di azoto totale e sull’estrapolazione di questi dati alla quantità di proteine totali, attraverso l’uso di determinati fattori di conversione.
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Metodi di Rilevamento dell’Azoto Totale
Questi metodi si basano sul principio che le proteine sono gli unici nutrienti che forniscono azoto nella dieta. Il problema è che oggi sappiamo che esistono composti non proteici che forniscono anche azoto. Questi possono ingrandire il risultato di questi test, portando a una sovrastima del contenuto proteico.
Kjeldahl
Si basa su 4 passaggi in base ai quali il campione viene digerito in modo da poter misurare l’azoto che fornisce (sia da fonti proteiche che non proteiche). Per fare ciò, questo azoto viene convertito in ammoniaca, che viene isolata attraverso un processo di distillazione. Successivamente, il contenuto di azoto totale viene determinato indirettamente, attraverso una serie di reazioni chimiche. La sua principale debolezza risiede nella mancanza di differenziazione tra contenuto proteico e non proteico.
Dumas o Metodo di Combustione
La sua base si basa sulla formazione di sostanze gassose a seguito della combustione del campione. Questo produce, tra gli altri, NOx e N2. Dopo aver ridotto gli NOx a N2, viene determinato l’N2 totale. Attualmente sono disponibili analizzatori di azoto che semplificano, abbassano il prezzo e sono più sicuri e veloci delle procedure tradizionali basate sul Kjeldahl. Il problema però è simile a quello del Kjeldahl, non consente la differenziazione tra azoto proteico e non proteico, quindi è suscettibile di adulterazioni.
Fattori di Conversione
Come abbiamo commentato in precedenza, la determinazione dell’azoto presuppone un passaggio precedente per stabilire successivamente il contenuto proteico. Il fattore 6.25 è stato tradizionalmente utilizzato per calcolare la quantità di proteine dai valori di azoto. Si basa sul presupposto che il contenuto di azoto delle proteine sia del 16%. Tuttavia, la realtà è diversa ed è che il contenuto di azoto varia a seconda del tipo di proteina, poiché la composizione degli amminoacidi è diversa. Nonostante i suoi limiti, i fattori più utilizzati sono quelli proposti da Jones nel 1931.
Da una parte, la misurazione della proteina totale viene effettuata in modo indiretto: si determina il contenuto di azoto e al valore ottenuto si applica un fattore di conversione che dipende dalla matrice alimentare (6,38 per le proteine del latte, 6,25 per le proteine vegetali e altre fonti, e 5,5 per le frazioni di collagene). Questo è il motivo per cui puoi notare che a seconda che la proteina provenga da latticini, vegetali o carne, la variazione rispetto al risultato è adeguata al valore più corretto per la fonte in questione, perché dipende dal fattore applicato.
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L’Importanza dell’Aminogramma
In considerazione del fatto che i metodi di analisi dell’azoto totale sono abbastanza sensibili alle manipolazioni, abbiamo bisogno di strategie più precise e che permettano di smascherare possibili frodi. L’aminogramma non è altro che la scomposizione e la quantificazione degli amminoacidi che compongono una proteina. La sua determinazione ci consente due tipi di analisi delle proteine:
- Qualitativa: a causa della differenziazione di ciascuno degli amminoacidi.
- Quantitativa: aggiungendo le quantità di ogni amminoacido possiamo ottenere la quantità totale di proteine.
Come possiamo analizzare l’aminogramma di una proteina?
Senza dubbio, una delle tecniche più appropriate a questo scopo è l’HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Con l’HPLC ottieni qualcosa di simile a questo grafico: Prima dell’analisi, il campione viene preventivamente trattato, in modo che sia consentita la rilevazione individuale di ciascun amminoacido. Il fondamento della tecnica, a un livello molto elementare, si basa sul fatto che ogni amminoacido ha proprietà differenti a livello fisico-chimico e, variando le condizioni dell’analisi, è consentita la rilevazione sequenziale di questi amminoacidi. Ogni picco corrisponde a un amminoacido e l’area sotto la curva di ciascun picco consente di determinare la concentrazione di quell’amminoacido.
Altri Metodi di Analisi
Oltre ai metodi basati sull'azoto, esistono altri approcci per determinare il contenuto proteico negli alimenti:
Metodo di Biuret
Il metodo di Biuret è un altro metodo chimico utilizzato per la determinazione delle proteine. Una delle principali vantaggi del metodo di Biuret è la sua semplicità e rapidità. Questo metodo può essere eseguito in pochi minuti e non richiede l’uso di reagenti pericolosi. Il metodo di Biuret è particolarmente utile per la determinazione delle proteine in soluzioni liquide, come il latte e i succhi di frutta. Nonostante queste limitazioni, il metodo di Biuret è ampiamente utilizzato in molti laboratori grazie alla sua semplicità e rapidità.
Spettroscopia UV-Vis
La spettroscopia UV-Vis è una tecnica moderna utilizzata per la determinazione delle proteine. Uno dei principali vantaggi della spettroscopia UV-Vis è la sua rapidità e non distruttività. La spettroscopia UV-Vis è particolarmente utile per la determinazione delle proteine in soluzioni trasparenti, come i sieri e le soluzioni proteiche. Nonostante queste limitazioni, la spettroscopia UV-Vis è una tecnica potente e versatile per la determinazione delle proteine.
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Ogni metodo per la determinazione delle proteine ha i suoi vantaggi e svantaggi, e la scelta del metodo dipende spesso dalle specifiche esigenze dell’analisi. Il metodo di Biuret è più semplice e rapido, ma meno sensibile e preciso rispetto al Kjeldahl. La spettroscopia UV-Vis è una tecnica moderna e non distruttiva, ideale per analisi rapide e ripetute. In generale, la scelta del metodo dipende dalle specifiche esigenze dell’analisi, dalla natura del campione e dalle risorse disponibili.