La digestione delle proteine è un processo complesso ma fondamentale per l'assorbimento dei nutrienti essenziali. Gli alimenti ingeriti con la dieta devono essere digeriti nell'intestino, cioè scomposti nei loro costituenti a minor peso molecolare, prima di essere assorbiti (trasferiti dal lume intestinale al sangue). Questo processo è reso possibile da enzimi specializzati prodotti dalle ghiandole esocrine annesse all'intestino, come le ghiandole salivari, le cellule specializzate della mucosa gastrica e il pancreas.
Funzioni della Digestione
La digestione degli alimenti assolve due funzioni principali:
- L'organismo non può usare le macromolecole esterne introdotte con la dieta, ma deve sintetizzare le proprie a partire dai monomeri che le costituiscono.
- I processi digestivi convertono le macromolecole in monomeri.
Digestione dei Glicidi, Trigliceridi e Proteine
Oltre alle proteine, è importante considerare anche la digestione di altri macronutrienti:
- Digestione dei glicidi: L'amido e il glicogeno vengono degradati dalle amilasi (enzimi prodotti dalle ghiandole salivari e dal pancreas) in frammenti più piccoli chiamati maltodestrine. I disaccaridi subiscono un'ulteriore digestione ad opera delle disaccaridasi, che li idrolizzano a monosaccaridi, i quali possono essere assorbiti.
- Digestione dei trigliceridi: I trigliceridi vengono idrolizzati dalle lipasi in monogliceridi e acidi grassi, che vengono assorbiti dalle cellule intestinali e risintetizzati in trigliceridi per essere rilasciati nel sangue sotto forma di chilomicroni.
- Digestione delle proteine: La digestione delle proteine avviene ad opera di enzimi chiamati endopeptidasi (proteasi) ed esopeptidasi, essenzialmente nello stomaco e nell'intestino tenue.
Il Ruolo delle Proteasi
Le proteine sono formate dall'unione di molecole più semplici chiamate amminoacidi che si legano tra loro attraverso legami peptidici. Immaginiamo le proteine come una scala e gli amminoacidi come i diversi scalini che la compongono. La scissione proteica viene operata da diversi tipi di proteasi. Le proteasi vanno ad agire proprio su questi legami, tagliando questo legame e liberando i singoli “mattoncini”. A livello del sistema digerente tagliano i legami tra gli amminoacidi che formano le proteine. Anche alcuni alimenti contengono proteasi: la papaina nella papaia, la bromelina nell’ananas o la ficina nei fichi.
Nel nostro organismo, questi enzimi sono sintetizzati in forma di proenzimi, e sono inattivi. Un altro meccanismo di difesa messo in atto dall’organismo è quello di accumulare gli enzimi proteolitici all’interno di vescicole nelle cellule.
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Fasi della Digestione Proteica
La digestione delle proteine alimentari avviene principalmente a livello dello stomaco e dell’intestino tenue.
- Stomaco: A livello dello stomaco, l’acidità data dall’acido cloridrico e l’azione del pepsinogeno portano ad una prima frammentazione delle proteine alimentari. Quello che si ottiene sono degli oligopeptidi, ovvero delle catene proteiche formate da pochi amminoacidi. La mucosa dello stomaco secerne una proteasi principale, la pepsina, che frammenta le proteine in polipeptidi a peso molecolare più basso e funziona a pH fortemente acido. L'acidità del succo gastrico denatura le proteine rendendole più sensibili alla digestione e ha un'efficace azione battericida.
- Intestino Tenue: Nell’intestino tenue, a livello del duodeno, si ha la seconda parte della digestione proteica. I polipeptidi passano dallo stomaco al duodeno dove incontrano altre endopeptidasi prodotte dal pancreas (tripsina, chimotripsina, elastasi ed altre ancora) che li frammentano ulteriormente. I piccoli polipeptidi vengono infine idrolizzati a singoli aminoacidi dalle esopeptidasi (aminopeptidasi e carbossipeptidasi).
Enzimi Chiave nella Digestione delle Proteine
La famiglia delle proteasi comprende diversi enzimi: ognuno specializzato per tagliare la catena proteica in corrispondenza di uno specifico punto. Tra i più famosi enzimi digestivi citiamo:
- Pepsina: É prodotta dallo stomaco ed attivata dall’acido cloridrico a partire dal pepsinogeno. Il rilascio di questo enzima è regolato dall’ormone gastrina, sintetizzata da cellule presenti in stomaco e duodeno. La pepsina riduce le proteine in peptoni, ovvero frammenti ancora troppo grandi per essere assorbiti.
- Tripsina: É prodotta dal pancreas in forma di tripsinogeno ed attivata dalla enteropeptidasi duodenale.
- Chimotripsina: É prodotta dal pancreas in forma di chimotripsogeno e attivata dalla tripsina.
- Elastasi: É prodotta dal pancreas in forma di pre-pro-elastasi, e attivata dalla tripsina. É l’unico enzima in grado di attaccare l’elastina.
- Amminopeptidasi: Sono prodotte dalla mucosa duodenale.
- Carbossipeptidasi: Sono prodotte dal pancreas in parte in forma attiva ed in parte in forma inattiva.
- Dipeptidasi: Sono prodotte dall’intestino tenue.
Le aminopeptidasi sono associate alla membrana delle cellule intestinali; le carbossipeptidasi sono presenti nel succo pancreatico.
Carenza di Proteasi e Insufficienza Pancreatica
Come abbiamo detto, le proteasi sono enzimi prodotti nello stomaco, nel pancreas e nell’intestino tenue. La loro carenza può causare problemi digestivi e sintomi da malassorbimento. Se il pancreas non è in grado di produrre o trasportare questi enzimi in quantità adeguate si è in presenza di insufficienza pancreatica. La carenza di proteasi si manifesta con sintomi legati al tipo di enzima mancante.
Intolleranze Alimentari e Allergie
Si chiamano intolleranze alimentari le condizioni, spesso ereditarie, per cui l'ingestione di un alimento o di un gruppo di alimenti causa sintomi intestinali dovuti all'incapacita' dell'organismo di digerirlo ed assorbirlo. L'alimento indigerito costituisce nutrimento per la flora batterica e puo' favorire l'insorgenza di enteriti batteriche. La causa piu' frequente di intolleranze alimentari e' la carenza di uno specifico enzima digestivo. Ad esempio in molte etnie umane gli adulti smettono di produrre la lattasi e diventano intolleranti agli alimenti che contengono lattosio.
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Molto diverso e' il caso delle allergie alimentari. Le allergie sono malattie nelle quali l'organismo produce anticorpi della classe delle IgE contro vari antigeni. Nel caso delle allergie alimentari gli antigeni contro i quali il corpo reagisce sono presenti negli alimenti. Sono condizioni acquisite (non presenti alla nascita) e potenzialmente gravi, occasionalmente letali.
Aminoacidi Essenziali
Gli animali necessitano di introdurre con la dieta anche alcuni composti organici che sono necessari al metabolismo ma che non vengono sintetizzati dal loro organismo; questi composti sono chiamati essenziali. Tra questi troviamo:
- Gli 8 aminoacidi essenziali: fenilalanina/tirosina; isoleucina; leucina; lisina; metionina/cisteina; treonina; triptofano e valina. Inoltre l'arginina che sfugge al ciclo dell'urea è insufficiente al fabbisogno e deve quindi essere fornita con la dieta.
- Gli acidi grassi poliinsaturi.
- Le vitamine.
Miti e Realtà sulla Digestione delle Proteine
Conoscere nei dettagli la digestione delle proteine ci consente di sfatare diversi miti e false credenze che, da molti anni, circolano indisturbati nel mondo del fitness e del bodybuilding.
- Acidificazione sanguigna: Gli studi dimostrano che non può esistere acidificazione sanguigna indotta dalla dieta. Inoltre, la digestione delle proteine è favorevole per l'assorbimento del calcio.
- Eccesso di proteine e calorie: Più si alzano le calorie, meno importanza hanno le proteine? Falso. La conversione degli amminoacidi in eccesso in acidi grassi è molto bassa. Per questo molti body builder mantengono alte le proteine anche in dieta ipercalorica.
- Arginina e stimolazione del GH: I livelli di arginina necessari allo stimolo del GH sono talmente elevati da potere essere raggiunti solo per iniezione.
Tempi di Digestione
Si può dire che per uno spuntino o un pasto leggero lo stomaco impiega circa 2, 3 ore per digerire completamente il cibo, mentre per pasti normali il tempo di digestione si estende alle 3, 4 ore. Il cibo ingerito raggiunge il tratto finale dell’intestino tenue in un periodo compreso tra le 6 e le 8 ore. La digestione dei cibi ricchi di grassi ha bisogno di più tempo rispetto a cibi leggeri o meno grassi.
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