Le proteine svolgono ruoli ben precisi nel nostro organismo, entrando nella composizione di ogni cellula e intervenendo nello svolgimento di numerose attività corporee. Dopo l’acqua, le proteine sono le molecole biologiche più abbondanti nel corpo umano e in tutti gli organismi viventi; si trovano in tutte le cellule e costituiscono almeno il 50% del loro peso secco.
Cosa sono le Proteine?
Le proteine sono macromolecole formate da sequenze di aminoacidi che si uniscono l’uno all’altro attraverso particolari legami, detti peptidici, formando lunghe catene. La precisa sequenza degli amminoacidi nelle catene determina la forma e la funzione della proteina.
Le proteine possono essere formate da una catena unica, oppure da due o più catene strettamente associate tra loro, e spesso unite da legami trasversali. Ciascuna catena ha una struttura e una disposizione tridimensionale che rappresenta la sua forma specifica: come un "nastro" assume certe “pieghe” o conformazioni (ad elica, a globo, a foglietto ripiegato) e, combinandosi con altre catene, può generare strutture più elaborate.
Il Turnover Proteico
Sono soggette ad un processo continuo di demolizione e sintesi, detto turnover proteico, che richiede una fornitura continua di aminoacidi. I protidi sono sottoposti ad un continuo processo dinamico di demolizione e sintesi, che richiede energia e prende il nome di turnover proteico.
Inoltre, i protidi sono caratterizzati da un fenomeno chiamato turnover proteico: le proteine che in questo momento costituiscono il tuo tessuto connettivo, i tuoi enzimi digestivi o i tuoi capelli non sono le stesse di quando eri bambino. Dato che è fisiologico perdere amminoacidi, il cui azoto viene eliminato tramite l’urina, ma il turnover continua, è necessario assumere proteine, in modo che l’organismo abbia sempre a disposizione la materia prima per costruire o, anche meglio, costruirsi.
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Quindi, gli aminoacidi raggiungono il fegato e il circolo ematico, per essere utilizzati in base alle esigenze dell’organismo.
Funzioni delle Proteine
Il nostro corpo è costituito da migliaia di proteine diverse, ciascuna con una funzione specifica:
- Strutturale/plastica
- Protettiva
- Di trasporto
- Di deposito
- Contrattile: mettono in moto i muscoli e generano movimenti nei tessuti e nelle cellule.
Il Ruolo degli Enzimi
Ma forse la funzione più importante delle proteine è quella regolatrice ed energetica svolta dagli enzimi. Gli enzimi si combinano con una sostanza specifica (detta substrato) che possiede una forma esattamente complementare alla parte di enzima in cui avvengono le reazioni (sito attivo).
L'enzima non viene modificato né consumato dalla reazione, per cui alla fine di una reazione è pronto per la molecola di substrato successiva. Ne bastano, quindi, piccole quantità per controllare reazioni di un gran numero di molecole.
L'attività enzimatica può essere influenzata da altre molecole. Esistono, infatti, sostanze in grado di inibirla e anche molecole in grado di attivare un enzima, aumentandone l'attività (molti farmaci e sostanze tossiche sono inibitori o attivatori enzimatici). Un esempio tipico sono i gas nervini, che inibiscono un enzima, l'acetilcolinesterasi, che non rimuove più l’acetilcolina, una sostanza che permette la trasmissione degli impulsi dal sistema nervoso al muscolo.
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Aminoacidi: I Mattoni delle Proteine
Le proteine sono uno dei tre macronutrienti di cui il tuo organismo ha bisogno per funzionare. Gli aminoacidi sono le unità base delle proteine e a seconda del loro numero e della loro sequenza (l’ordine è determinante!) danno origine a quella specifica proteina.
Nel corpo umano ci sono decine di migliaia di proteine diverse e per sintetizzarle c’è bisogno di 20 aminoacidi. In modo autonomo, l’apparato enzimatico è in grado di fabbricare 11 aminoacidi, mentre gli altri 9 devono essere per forza assunti tramite l’alimentazione e sono definiti “essenziali”.
Ogni proteina è il risultato del legame di più aminoacidi (legame peptidico): il gruppo carbossilico di un AA si lega al gruppo amminico (contenente azoto) di un altro AA tramite l’eliminazione di una molecola di acqua. Quando ci sono solo aminoacidi uniti tra loro la proteina è definita semplice, mentre se alla struttura peptidica vengono aggiunte unità tipicamente non di natura amminoacidica (zuccheri, grassi) è definita complessa.
Importanza dell'Assunzione di Proteine
Una grande differenza sta anche non nelle proteine in sé, ma anche negli alimenti in cui queste sono presenti. Infatti, gli alimenti proteici vegetali non contengono colesterolo e molti grassi saturi, come invece è per quelli animali in cui queste componenti lipidiche abbondano (soprattutto in carni e formaggi grassi). Inoltre, quelli vegetali sono ricchi di fibre, che invece sono assenti nei prodotti di origine animale.
Fabbisogno Proteico: Quanta Proteina Assumere?
Quindi, il fabbisogno proteico di un bambino rispetto a un adulto, di un soggetto in sovrappeso o muscolare rispetto ad uno normale, di un atleta rispetto a un sedentario, in caso di taglio calorico rispetto ad una normocalorica, può cambiare in maniera apprezzabile. Possiamo inoltre affermare che, rispetto al quadro accademico-internazionale, in Italia ci sia una minore predisposizione a consigliare alti livelli di questo nutriente.
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Ci sarebbe poi da fare un distinguo tra: fabbisogno minimo tollerabile, range consigliato e massimo tollerabile. Secondo i LARN, dalla prima infanzia alla terza età, si potrebbe applicare un range compreso tra 0,71 e 1,11 g/kg.
Da quanto abbiamo riportato sopra, è quindi deducibile che una maggior frazione proteica della dieta possa giovare soprattutto a chi deve affrontare un percorso dimagrante. Questo perché l’organismo può utilizzare come fonte energetica anche gli AA delle proteine alimentari - e gli AA ramificati muscolati durante una performance sportiva - riducendo la loro disponibilità ai processi di turnover e/o di crescita.
Essendo composto per lo più da proteine, quello muscolare è il tessuto più “avido” di AA proteosintetici. Determinare “quanto” sia più elevato rispetto ad un sedentario rimane abbastanza complicato. L’International Society of Sports Nutrition (ISSN) consiglia 1,4-2,0 g/kg/die. Le RDA invece, suggeriscono 1,6-1,7 g/kg/die.
In una dieta ipercalorica il fabbisogno proteico cala. Circa 1,6-2,4 g/kg/die di peso reale sarebbero sufficienti. Tuttavia, usare le proteine per colmare il surplus di energia consente fino a 3,3 g/ kg/die consente di accumulare meno adipe.
In termini percentuali sulle calorie totali, contestualizzato in una dieta ipercalorica, il fabbisogno proteico sarebbe compreso tra 25-30% kcal/die - aumenta quando le calorie scendono. In caso di dieta dimagrante, il fabbisogno proteico aumenta al diminuire delle calorie - e, come abbiamo visto, ancor di più se si pratica attività fisica.
L’obbiettivo dell’aumento proteico in caso di dieta ipocalorica dimagrante è, ovviamente, il preservamento della massa muscolare e del metabolismo basale. Dal punto di vista del bodybuilder o dello sportivo, ciò servirebbe soprattutto per non “vanificare” gli sforzi fatti nel periodo di costruzione ipertrofica. In caso di dieta dimagrante e soprattutto in presenza di attività fisica, al fine di preservare la massa magra, l’intervallo utile di intake proteico è di 1,6-2,4 g/kg/die.
Per i soggetti obesi, l’intervallo utile riferito al fabbisogno proteico per la conservazione della massa magra in caso di dieta ipocalorica è di 1,2-1,5 g/kg/die di peso reale. La scelta di usare il peso reale per questo gruppo di popolazione è frutto di una “comodità pratica”.
Non dimentichiamo che, al fine di perdere massa grassa, gli obesi devono spesso tagliare più calorie degli atleti - soprattutto in proporzione al consumo totale, ovviamente, perché inferiore è l’apporto normocalorico.
Diversi studi orientati alla conservazione di massa muscolare tuttavia, sembrano concordare nell’ipotesi di un fabbisogno vicino al limite superiore. Nel contesto dell’alimentazione sportiva finalizzata all’ottimizzazione della performance di resistenza aerobica, i carboidrati svolgono un ruolo davvero importante e non assolvibile dalle proteine.
Ciò detto, l’adequate protein intake per i neonati da 0 a 6 mesi è fissato a 1,52 g/kg/die, mentre l’average protein intake per i bambini da 7 a 12 mesi sarebbe di 1,6 g/kg/die. La RDA per le proteine riferite agli adulti > 50 anni è la stessa degli adulti più giovani: 0,8 g/kg/die.
Tuttavia, alcuni dati suggeriscono che un coefficiente di 1,2-1,5 g/kg/die sarebbe più appropriato nell’ottica di maggior conservazione della massa muscolare dell’anziano. È stato anche dimostrato che raddoppiando l’assunzione di proteine da 0,8 a 1,6 g/kg/die si può ottenere un aumento della massa magra in questo genere di popolazione.
Anche un piccolo aumento dell’assunzione di proteine da 1,0 a 1,3 g/kg/die presenta dei benefici, seppur minori rispetto ai precedenti. Tuttavia, come abbiamo visto in precedenza per gli adulti sani, la RDA tradizionale potrebbe non essere sufficiente.
Per alcuni enti di ricerca, l’apporto consigliabile alle donne incinte dovrebbe essere di circa 1,66 g/kg/die durante la prima fase di gestazione (settimane 11-20) e 1,77 g/kg/die durante la tarda gestazione (settimane 32-38). Questo effetto è, ovviamente, più pronunciato nelle donne denutrite rispetto alle donne eunutrite (o normonutrite).
La lattazione è una priorità per l’organismo femminile, il che significa che è “quasi” del tutto dieta-indipendente. Basandosi sul fabbisogno proteico degli adulti corretto per la secrezione di latte, la RDA per le nutrici è fissata a 1,3 g/kg/die. Tuttavia, uno studio ha riportato che il 50% di nutrici alimentate con 1,5 g/kg/die di proteine ha un bilancio azotato negativo.
Vegetariani e vegani hanno lo stesso fabbisogno proteico degli onnivori, anche se l’apporto consigliato può essere leggermente superiore. Per i latto-ovo-vegetariani il rischio è invece inferiore, a patto ovviamente che si scelgano i prodotti giusti, la frequenza e le porzioni adeguate.
C’è da dire che il valore biologico (VB), ovvero la quantità e il rapporto di EAA, delle proteine di origine vegetale è mediamente inferiore. Inoltre, se fino a poco tempo fa si pensava che per garantire la completezza del VB fosse necessario compensare le proteine incomplete nello stesso pasto, oggi sappiamo che il turnover proteico e la proteosintesi possono essere garantite anche distribuendo gli EAA in un arco di tempo superiore. Per di più, come abbiamo visto sul paragrafo della TID, le proteine di origine vegetale sono meno digeribili rispetto a quelle animali (60-80% VS 90%).
Quando Assumere le Proteine?
La distribuzione di proteine alimentari nell’arco della giornata ha un ruolo secondario rispetto alla quantità. Questo perché l’organismo è, fortunatamente, abbastanza “intelligente” nella gestione dei substrati a disposizione.
Ricorda comunque che anche l’eccesso proteico può determinare liposintesi e deposito adiposo; meglio dunque non concentrarle eccessivamente, distribuendole uniformemente nell’arco delle 24 ore in misura di 20-40 g per volta. Attenzione, non parliamo di porzione alimentare, ma di macronutriente peptidico complessivo; 100 g di petto di pollo ad esempio, contengono poco più di 20 g di proteine.
Oltrepassando la soglia dei 40 g, a meno che non provengano da integratori alimentari, non c’è nulla da temere. Si è infatti visto che, nel caso, i livelli di AA circolanti rimarrebbero semplicemente più elevati nel tempo.
Sappiamo che per massimizzare la sintesi proteica muscolare bisognerebbe garantire 700 - 3000 mg di leucina. Ciò non costituisce quasi mai un limite, perché ben presenti in soli 15-20 g di proteine ad alto VB (latte, uova, carne, pesce, soia ecc.).
Le Proteine Fanno Male?
Forse spesso hai sentito dire che le proteine siano dannose per la salute dei reni, delle ossa o che siano causa del cancro. Le proteine non fanno male ai reni del soggetto sano. Ciò che può avvenire in condizioni di dieta iperproteica è che il rene aumenti la filtrazione glomerulare adattandosi fisiologicamente.
Aumentano invece i rischi per i soggetti con insufficienza renale, epatica o altre patologie degli stessi organi - oppure, ovviamente, per chi ha un solo rene (solitamente, a seguito di nefrectomia). Questa è una delle ragioni per le quali è sconsigliabile applicare le diete iperproteiche in ambito clinico.
Le proteine non fanno male allo scheletro. Come spiegato sopra, sono proprio le proteine a comporre la matrice strutturale e organizzativa di idrossiapatite tipica delle ossa. Anzi, per dire il vero ne costituiscono una gran parte.
In realtà, il metabolismo del calcio è finemente regolato a livello ormonale (soprattutto dalla vitamina D). Normalmente infatti, solo una minor parte del calcio alimentare viene assorbito dall’intestino, processo appunto modulato sulla base condizione metabolica. Se la calcemia tende a diminuire, l’assorbimento aumenta e viceversa.
Le proteine non fanno venire il cancro. È vero che tendono ad aumentare i livelli di IGF-1 entro i parametri fisiologici, ma la relazione tra somatomedina e cancerogenesi è poco chiara.
Diverso è se consideriamo la natura chimica di certi alimenti proteici, in particolare quelli di origine animale. A scanso di equivoci comunque, sottolineiamo che anche in tal caso non sono i peptidi in essi contenuti i responsabili, bensì certi residui metabolici e catabolici.
Tra questi ultimi (residui non solo da proteine) ricordiamo l’acido solfidrico o idrogeno solforato o solfuro diidrogeno (H2S) - provenienti dalle proteine - acrilamide, acroleina, formaldeide, perossidi e radicali liberi - dai carboidrati e dai grassi.