Biodisponibilità delle Proteine Vegetali a Confronto con le Proteine Animali

Le proteine costituiscono uno dei tre grandi gruppi di nutrienti (macronutrienti) indispensabili per il funzionamento dell’organismo, insieme ai carboidrati e ai grassi. Ciò che distingue le proteine dagli altri due macronutrienti è il loro contenuto di azoto. Le proteine svolgono una funzione di struttura e concorrono alla formazione e alla crescita dei muscoli, della pelle, del sangue e delle ossa.

Fonti di Proteine: Animali vs. Vegetali

Le proteine possono derivare sia da alimenti animali che vegetali, con differenze significative in termini di qualità nutrizionale, biodisponibilità e impatto metabolico. Cerchiamo di capire meglio le principali fonti.

Proteine Animali

Le proteine di origine animale contengono tutti gli aminoacidi essenziali, per cui sono chiamate proteine nobili. Tra le principali fonti troviamo:

  • Carne: sia rossa (bovina, suina, ovicaprina ed equina), sia bianca (pollo, tacchino, coniglio). Questi due tipi di carne hanno un diverso impatto sulla salute.
  • Prodotti ittici: come pesci, molluschi e crostacei. Tra le proteine animali, questi alimenti sono gli unici che forniscono anche grassi omega-3. A causa dell’elevato rischio di contaminazione da metalli pesanti, però, si consiglia di scegliere pesci di piccola taglia a elevato contenuto di acidi grassi omega-3.
  • Uova: fonte di proteine di alta qualità con elevata densità di nutrienti.
  • Latte e derivati: oltre al latte, questa categoria comprende lo yogurt, altri tipi di latte fermentato e i formaggi. I formaggi, a loro volta, sono suddivisi in formaggi ad alto contenuto di grassi (>25%) e formaggi a basso contenuto di grassi (<25%). Il latte e i suoi derivati contengono un’elevata quantità di calcio in forma facilmente assorbibile dall’organismo, alcune vitamine (in particolare vitamina B2 e B12) e il fosforo.

Proteine Vegetali

Le proteine di origine vegetale sono meno complete delle proteine di origine animale perché non contengono tutti gli aminoacidi essenziali. Le proteine di origine vegetale, inoltre, contengono molecole con attività anti-nutrizionali, come tannini e fitati che possono legare micronutrienti, per esempio zinco e ferro, rendendoli meno disponibili o di natura proteica, per esempio lectine e faseolamina, che possono ridurre l’assorbimento di alcuni nutrienti, ad esempio l’amido. Le proteine vegetali sono meno digeribili e, di conseguenza, meno biodisponibili, di quelle animali. Tra le principali fonti troviamo:

  • Cereali: nella dieta mediterranea quasi un terzo delle proteine assunte durante la giornata deriva dai cereali e dagli pseudocereali (grano saraceno, quinoa, amaranto). Questi ultimi hanno una qualità nutrizionale più alta rispetto ai cereali perché contengono proteine più ricche in aminoacidi essenziali e altamente biodisponibili.
  • Legumi: sono la principale fonte di proteine vegetali. Non contengono glutine e sono ricchi di proteine, ferro, zinco, potassio, fibra alimentare e vitamine del gruppo B. I legumi più conosciuti e consumati in Italia sono i fagioli, le lenticchie, i piselli, i ceci e le cicerchie. Anche la soia è un legume e, al contrario di altri prodotti di origine vegetale, contiene proteine che hanno la stessa qualità nutrizionale delle proteine animali.
  • Frutta secca oleosa: come pinoli, mandorle, noci, nocciole, pistacchi, semi (semi di zucca, chia, sesamo, girasole). Hanno in media un contenuto di proteine apprezzabile (circa 15-30 grammi per 100 grammi di prodotto). Anche le arachidi sono una buona fonte di proteine vegetali.
  • Alghe: come le alghe Wakame, Chlorella e Spirulina.

Digestione e Assorbimento delle Proteine

Il nostro corpo non può digerire proteine intere ma solo quelle degradate e trasformate in aminoacidi. Gli aminoacidi sono digeriti nell’intestino, assorbiti dalle cellule e trasportati nel fegato dove vengono utilizzati per produrre nuove proteine (sintesi proteica). Dopo l’ingestione, le proteine alimentari devono essere digerite e assorbite per permettere il rilascio degli aminoacidi nel torrente circolatorio, dove possono modulare la sintesi proteica e contrastare il catabolismo. La digestione delle proteine avviene nella bocca, nello stomaco e nell’intestino tenue, dove subiscono una scomposizione meccanica e chimica in costituenti più piccoli. Quando gli amminoacidi passano nel lume gastrointestinale, sono considerati assorbiti. Una parte degli amminoacidi è trattenuta e metabolizzata nella regione splancnica, ma la quota maggiore viene rilasciata nella circolazione, per l’assorbimento nei tessuti periferici.

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In generale, gli alimenti vegetali esprimono una minore assorbibilità rispetto a quelli a base animale. Dati recenti stimano un valore di assorbimento delle proteine pari a ~ 85-95% dopo ingestione di albume d’uovo, uova intere e pollo, rispetto a solo un ~ 50-75% quando da ceci, fagioli e piselli (Kashyap S, et al 2018). Il minore assorbimento è attribuito a fattori anti-nutrizionali presenti nelle fonti proteiche vegetali, quali le fibre e i tannini polifenolici. Tant’è che quando una proteina vegetale è estratta e purificata da tali fattori per produrre un isolato o un concentrato, il suo assorbimento raggiunge livelli simili a quelli delle fonti animali. Quindi il più basso assorbimento delle fonti proteiche vegetali non è una proprietà intrinseca, ma il risultato della matrice integrale di origine.

Composizione Aminoacidica delle Proteine

Dei 20 aminoacidi in cui le proteine sono scomposte, 9 sono chiamati essenziali (EAA) perché non possono essere prodotti a livello endogeno e devono quindi essere assunti con la dieta: istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Il fabbisogno giornaliero è basato sulla quantità minima di ogni EAA che deve essere consumata per evitare sintomi clinici di carenza. Un consumo inadeguato di una sola delle nove EAA provocherà sintomi di deficit, compresa una ridotta sintesi proteica.

Il contenuto di aminoacidi essenziali delle proteine vegetali è inferiore rispetto a quello delle proteine animali. Le proteine animali contengono tutte la percentuale richiesta di EAA, mentre delle proteine vegetali analizzate, solo alcune soddisfano il requisito. Tra i 9 aminoacidi essenziali, la leucina, che esprime le più significative proprietà anabolizzanti, risulta spesso carente nelle proteine vegetali.

La Leucina: Un Aminoacido Chiave

La raccomandazione dell’OMS per la leucina è di 39 mg/kg/giorno (Monteyne AJ,2024), pari circa 2.7 g per un individuo di 70 kg. Diversi studi hanno dimostrato che l’aumento dei tassi di sintesi proteica muscolare si verifica dopo l’ingestione di 20-25 g di proteine del siero di latte che forniscono 2.2-2.7 g di leucina (Witard OC, et al.2014). Quindi in generale, la soglia di leucina considerata necessaria per attivare la sintesi proteica muscolare è di circa 2 g per dose proteica.

PDCAAS e DIAAS: Valutazione della Qualità delle Proteine

Il PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score) e il DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) sono metodi utilizzati per valutare la qualità delle proteine, basandosi sulla capacità di soddisfare le esigenze aminoacidiche dell’organismo umano. Entrambi sono riconosciuti a livello internazionale, ma il DIAAS è un metodo più recente, proposto dalla FAO nel 2013, ed è considerato una misura più moderna e precisa rispetto al PDCAAS.

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Miglioramento delle Proprietà Anabolizzanti delle Proteine Vegetali

Date le minori proprietà anabolizzanti delle proteine di origine vegetale rispetto a quelle di origine animale, varie strategie possono essere applicate per ottimizzarne il profilo:

  • L’estrazione di proteine e la purificazione dai fattori antinutritivi per produrre un isolato o un concentrato proteico con assorbimento più efficiente. Inoltre, il trattamento termico e l’idrolizzazione delle proteine aumentano ulteriormente la digeribilità e le cinetiche di assorbimento degli aminoacidi.
  • La combinazione di diversi tipi di proteine per fornire una miscela proteica con un profilo aminoacidico più equilibrato.
  • L’arricchimento con leucina per aumentare i tassi di sintesi delle proteine muscolari post-prandiali.

Proteine Vegetali nella Nutrizione Sportiva

Nella transizione da una dieta basata su alimenti di origine animale a una a base vegetale, i carboidrati non richiedono particolari riflessioni, poiché provengono già in modo naturale da fonti vegetali. Le proteine rappresentano invece un aspetto più complesso, in quanto possono derivare sia da alimenti animali che vegetali, con differenze significative in termini di qualità nutrizionale, biodisponibilità e impatto metabolico.

Stimare il corretto apporto proteico suscita interesse non solo negli atleti, ma più in generale nel fitness e nel processo di invecchiamento. 0.8 g di proteine/kg di massa corporea/giorno sono gli apporti considerati adeguati nella popolazione generale. Con un consenso scientifico unanime, si ritiene che gli atleti necessitino di assunzioni più elevate per ottimizzare gli adattamenti all’allenamento, il recupero e/o la prestazione. Le indicazioni per sportivi in dieta vegana, dato quanto già analizzato - cioè il minore assorbimento e la ridotta completezza aminoacidica - richiedono un maggior apporto proteico, con raccomandazione che si attestano a 1.7-2.0 g di proteine/kg di massa corporea/die, fino a 1.8-2.7 g/kg durante fasi di calo peso (Rogerson D, 2017).

Integratori di Proteine Vegetali

I fattori da valutare per gli Integratori di proteine vegetali includono:

  • Completezza del Profilo Aminoacidico: Per ovviare a questo problema, gli integratori vegetali di alta qualità utilizzano miscele proteiche, che combinano profili aminoacidici complementari per ottenere un equilibrio ottimale.
  • Contenuto di Leucina: Essendo un aminoacido chiave per l’attivazione di mTORC1, un integratore proteico efficace deve garantire almeno 2-3 g di leucina per porzione, quantità necessaria per stimolare adeguatamente la sintesi proteica.
  • Digeribilità e Assorbimento: Essendo la qualità di un integratore proteico strettamente legata alla sua digeribilità, che influisce sulla quantità di aminoacidi effettivamente disponibili per l’organismo, i parametri da valutare sono: PDCAAS e DIAAS.

Tabella comparativa delle principali fonti proteiche vegetali e del loro contenuto di leucina:

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Fonte Proteica Vegetale Contenuto di Leucina
Avena 5,9%
Spirulina 6,0%
Proteine del Grano 6,1%
Soia 6,9%
Canola 6,9%
Piselli 7,2%
Riso Integrale 7,4%
Patate 8,3%
Proteine del Mais 13,5%

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