L’alimentazione è un’esigenza fisiologica imprescindibile alla vita umana, animale e vegetale per l’approvvigionamento dei nutrienti (carboidrati, proteine, vitamine, grassi e minerali). Le proteine sono i principali composti organici presenti in tutti i tessuti corporei e rivestono un ruolo plastico (nelle membrane cellulari di organi e tessuti), meccanico (nei peli e unghie, tessuto osseo e pelle), catalitico (come enzimi nelle reazioni chimiche), anabolico e catabolico.
E ancora, costituiscono ormoni, svolgono trasporto attivo per il passaggio di substrati nel sangue, azione immunitaria e permettono di mantenere adeguato il livello di fluidi organici. Le proteine sono costituite da amminoacidi e tra questi dieci sono definiti ‘essenziali’: devono, cioè, essere necessariamente introdotti con la dieta perché l’organismo non è in grado di costituirseli da sé.
Negli ultimi decenni il ruolo degli alimenti di origine animale nelle diete umane è diventato un campo di battaglia ideologico. La ragione di ciò sembrerebbe essere avallata dalla preoccupazione generale della popolazione, dall’attivismo per i diritti degli animali, dagli interessi acquisiti dalle corporazioni alimentari e dalle distorsioni dei mass media. Il nutrizionismo è un’ideologia che trova riscontro solo parziale nella realtà, e talvolta si scontra con la scienza della nutrizione. Tale ideologia ritiene le proteine di origine animale una categoria alimentare intrinsecamente dannosa che deve essere ridotta al minimo nella dieta dell’uomo, al contrario, quelle di origine vegetale sarebbero da prediligere per gli effetti benefici sulla salute che garantiscono all’organismo.
Valore Biologico delle Proteine
Il valore biologico (VB) è un parametro di valutazione delle proteine plastiche introdotte nell'organismo con l'alimentazione. Il valore biologico è un vero e proprio indice della qualità delle proteine, che tiene conto dell’azoto assunto e di quello realmente trattenuto, quello espulso ovviamente non potrà mai essere utilizzato dal nostro organismo. Le proteine sono formate da amminoacidi, e una proteina per avere un elevato valore biologico deve possedere tutti gli amminoacidi essenziali, e questi devono anche essere presenti nelle giuste proporzioni tra di loro, (dosaggio equilibrato).
Per essere definita ‘ad elevato valore biologico’ la proteina deve avere un profilo amminoacidico comprensivo di tutti gli amminoacidi essenziali. Più una proteina assomiglia per composizione amminoacidica a quelle del corpo umano e più essa è considerata “utile” perchè completa dal punto di vista del fabbisogno organico. Perché si fa riferimento agli amminoacidi essenziali? Perché il nostro organismo non riesce a produrli autonomamente, quindi possiamo solo introdurli tramite l’alimentazione e l’integrazione.
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Il valore biologico (VB) di una proteina è stimato in base al contenuto di aminoacidi essenziali (AAE): più l’alimento proteico presenta una distribuzione amminoacidica simile a quella del corpo umano più il valore biologico è elevato. L’efficienza della biosintesi è ottimale quando tutti gli aminoacidi sono disponibili nello stesso momento e in quantità opportuna: se gli AAE non vengono introdotti in un quantitativo adeguato la sintesi proteica non avviene in modo efficiente perchè non può sintetizzarli e la “catena di produzione” proteica risulta bloccata.
Il valore biologico delle proteine alimentari è dato dalla somiglianza nella composizione aminoacidica rispetto alle proteine umane; ne deriva che i polimeri di origine animale (soprattutto uova e latte) possiedono un valore biologico maggiore rispetto a quelli batterici o di origine vegetale (medio o basso VB).
Indici di Valutazione delle Proteine
La qualità di ciascuna proteina può essere valutata attraverso diversi sistemi di classificazione.
- Protein Efficiency Ratio (PER): è uguale al rapporto tra l’aumento di peso corporeo e la quantità di proteine ingerite, da cui si ottiene un numero compreso nel range 0-4,4.
- Utilizzazione proteica netta (NPU): azoto trattenuto dall’organismo/azoto ingerito; in una scala da 1 a 100, solo poche proteine hanno un valore superiore a 90 (come l’uovo).
- Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS): tiene conto sia del valore biologico della proteina che della sua digeribilità.
- Digestible Indispensable Amino Acid Score (DIAAS): misura la digestione accurata degli aminoacidi, piuttosto che i livelli di proteina grezzi misurati dal PDCAAS, e soprattutto con il DIAAS viene superato il limite di 1,0 come punteggio.
Proteine Complete e Incomplete
Una proteina è completa quando contiene tutti gli amminoacidi essenziali. Le proteine a medio valore biologico (o parzialmente incomplete) comprendono gli alimenti che non hanno una quantità sufficiente di uno o più aminoacidi essenziali.
Fonti di Proteine
Negli alimenti, sono presenti anche sostanze azotate non proteiche (ammoniaca, purine, gli acidi nucleici, nitrati).
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Proteine di Origine Animale
Le proteine di origine animale derivano da carne, pesce, latte e uova e dai loro derivati. Questi alimenti sono composti da un’elevata quantità de proteine, di elevato valore biologico (o ‘nobili’). La scelta della privazione completa degli alimenti di origine animale non è l’opzione più idonea.
Oltre all’elevato tenore in proteine (20%) e amminoacidi (soprattutto arginina e amminoacidi ramificati), la carne è un’ottima fonte di vitamine (tiamina, riboflavina, niacina e vitamina B12), composti bioattivi (creatina, creatinina, acido linoleico coniugato) e minerali (ferro, zinco, rame e selenio). Il pesce, ricco di acidi grassi della serie omega-3, è un’ottima fonte di proteine (18-20%), che risultano legate a micronutrienti come iodio, calcio, rame, magnesio, selenio, sodio e ferro-eme che vengono assorbiti più agevolmente rispetto a quelli delle proteine vegetali.
Il latte bovino contiene mediamente 3,4% di proteine (80% rappresentate da caseine α1, β1, β e κ), caratterizzate da un buon valore biologico contenendo triptofano, metionina e treonina. Le uova, per la loro composizione amminoacidica, hanno proteine d’eccellenza; la principale è l’albumina, che costituisce il 70% delle proteine dell’albume.
Proteine di Origine Vegetale
La maggior parte degli alimenti di origine vegetale ricchi di proteine derivano dai semi delle Leguminose (es. soia, favino, pisello proteico, lupino, lenticchie, ceci, fave, fagioli). Nell’alimentazione degli animali vengono utilizzati anche i foraggi appartenenti alla stessa famiglia (es. erba medica, trifoglio, lupinella, veccia, sulla). Tutte le leguminose sono ricche di azoto (e quindi di proteine) perché le loro radici entrano in simbiosi con batteri azoto-fissatori del genere Rhizobium spp.
Tutte le proteine di origine vegetale (legumi, cereali, ortaggi, frutta secca e alghe) presentano più basso valore biologico in quanto spesso sono carenti in uno o più amminoacidi essenziali; hanno, inoltre, una minore digeribilità e sono spesso accompagnate da fattori anti-nutrizionali.
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I legumi sono un’ottima fonte di lisina, ma scarseggiano di altri amminoacidi essenziali, i quali, se conservati o trattati - ad esempio con calore - si alterano con compromissione delle proprietà nutrizionali. La soia, una leguminosa non di produzione locale - perché i nostri terreni non sono adeguati alla sua coltivazione - ma importata dal Sud America dove è soggetta a modifiche genetiche, presenta elevati livelli di lisina e triptofano ma scarsi di metionina.
Tra i cereali: il frumento manca in lisina e metionina e ha un valore biologico del 50% rispetto al latte; riso, orzo, avena e farro presentano proteine di scarsa qualità ma contengono una buona dose di carboidrati, vitamine e minerali. Invece ortaggi come broccoli, carciofi, cavolfiori, asparagi, spinaci, peperoni e patate, mostrano un buon contenuto proteico. La frutta secca (pistacchi, noci, arachidi, nocciole e mandorle) fornisce proteine, vitamina E e minerali. Un aiuto proteico viene anche dal mare ovvero le alghe.
Combinazione di Proteine Vegetali
Tuttavia, se è vero che questo parametro tiene in considerazione quantità, qualità e rapporto degli amminoacidi essenziali contenuti nelle proteine di un alimento, è altrettanto vero che PIU' alimenti a medio e basso valore biologico possono complementarsi vicendevolmente. In parole povere, non è detto che per raggiungere la quota di amminoacidi essenziali sia NECESSARIO consumare prevalentemente proteine di origine animale, ma è possibile (ed in alcuni casi consigliabile) associare diverse proteine a medio o basso valore biologico (cereali, legumi, ortaggi, funghi, frutta...) ed ottenere il medesimo risultato.
Per compensare la carenza di proteine ad alto valore biologico, in alcuni casi (come nel veganismo), è consigliabile fare ricorso al consumo frequente di piatti derivanti dall'associazione di più alimenti, in particolare di cereali e leguminose. I cereali si caratterizzano per un basso valore biologico dato dalla scarsa presenza di triptofano e lisina (1,5-2,5%); quest'ultimo amminoacido essenziale è invece presente in maggior misura nelle proteine a medio valore biologico dei legumi (4-5,5%); parallelamente, i legumi risultano carenti in METIONINA e CISTEINA, tuttavia questi sono presenti in buona misura nei cereali. Le proteine ad alto valore biologico (uova, latte, carne e prodotti della pesca) contengono percentuali di lisina che si aggirano sul 7% del pool amminoacidico.
Proteine in Polvere
Le proteine in polvere, che siano isolate o idrolizzate, hanno da un punto di vista proteico-nutrizionale lo stesso valore biologico dell’alimento da cui derivano. Le più utilizzate sono quelle del siero del latte (whey), che appunto presentano tutti gli aminoacidi essenziali e anche gli altri - aspetto che le rende ancor più “complete”. Rispetto agli alimenti le proteine in polvere non fanno dimagrire o ingrassare diversamente, non portano a benefici in più se utilizzate: il bilancio calorico è quello che conta e non la fonte scelta.
Considerazioni sulla Nutrizione Animale
Per il nutrimento degli animali, considerando l’elevato accrescimento demografico, l’esaurimento delle possibili risorse, nonché il contesto sociopolitico conflittuale che sta coinvolgendo potenze mondiali, l’aumento notevole dei costi delle materie prime e l’ingente cambiamento climatico, la comunità scientifica sta indirizzando considerevoli sforzi e finanziamenti per la ricerca di fonti proteiche alternative per l’alimentazione degli animali, cercando anche di valorizzare l’aspetto territoriale.
In Italia, si sta cercando di rivalutare razze rustiche autoctone (Podolica, Chianina, Marchigiana, Maremmana e Romagnola) che si prestano maggiormente ad essere allevate al pascolo, favorendo una composizione chimico-nutrizionale della carne di notevole interesse qualitativo. La ricerca nel campo delle produzioni zootecniche nell’ottica della Global Health sta volgendo un particolare sguardo alla salvaguardia dell’ambiente, del benessere animale e della salute umana.
Fattori che Influenzano l'Assimilazione delle Proteine
In generale, la biodisponibilità e l’assimilazione delle proteine dipende da molteplici fattori strettamente interconnessi: tipologia di alimento, stato nutritivo e patrimonio genetico dell’individuo, eccesso o difetto del nutriente all’interno della dieta.
Inoltre, la crescente attenzione del consumatore verso prodotti con caratteristiche di salubrità e qualità dietetico-nutrizionale, ha indotto gli allevatori ad intraprendere nuove strategie e tecniche per soddisfare le esigenze del mercato.
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