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.
Cosa Sono le Proteine?
Le proteine, chiamate anche protidi, sono delle macromolecole biologiche complesse costituite da amminoacidi. Gli amminoacidi rappresentano i mattoni costituenti queste macromolecole: essi sono a loro volta composti da atomi di carbonio, idrogeno, azoto, zolfo, strutturalmente disposti e caratterizzati dalla presenza di un atomo di carbonio al quale si legano un gruppo carbossilico (-COOH), un gruppo amminico (-NH2), un atomo di idrogeno e una catena laterale (gruppo R).
All’interno delle proteine esistono 20 amminoacidi che, grazie alla loro differente combinazione e sequenza, formano strutture particolari e uniche per ogni proteina cui prendono parte.
Struttura delle Proteine
A livello strutturale è possibile individuare quattro livelli:
- Struttura primaria: Costituita dalla semplice sequenza lineare degli amminoacidi che formano la catena proteica.
- Struttura secondaria: Più complessa della primaria, piegandosi e avvolgendosi formando tre diverse tipologie strutturali, α-elica, struttura β foglietto e tripla elica allungata.
- Struttura terziaria: Si caratterizza da una struttura più articolata, ripiegata e tridimensionale rispetto alla precedente, stabilizzata grazie alle interazioni tra gli amminoacidi che formano legami non covalenti quali ponti idrogeno, legami ionici e interazioni idrofobiche.
- Struttura quaternaria: Rappresenta la massima complessità, essendo costituita dalla combinazione di più catene proteiche tra loro che vanno a formare una proteina funzionale.
Come Vengono Prodotte le Proteine all’Interno della Cellula?
La sintesi proteica è un meccanismo complesso che avviene in ogni cellula: per sintetizzare le proteine viene attivato un processo di “decodificazione” del DNA. Il codice genetico presente nel nucleo delle cellule contiene tutte le informazioni per la codifica e la sintesi proteica. In questo processo intervengono il DNA stesso detto anche stampo, gli mRNA (RNA messaggero) responsabili della trasmissione del messaggio e i ribosomi che traducono tale messaggio, producendo gli amminoacidi e formulando le proteine vere e proprie.
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Quali Sono le Funzioni delle Proteine?
Le proteine svolgono una moltitudine di funzioni all’interno dell’organismo, tra le cui principali possiamo annoverare quelle di ruolo strutturale, funzioni di movimento, funzioni enzimatiche, funzioni di trasporto, funzioni difensive del sistema immunitario, funzioni di regolazione, funzione di comunicazione cellulare e funzione di regolazione genica.
- Funzione strutturale: Le proteine prendono parte direttamente alla formazione delle strutture biologiche che danno struttura a tutte le cellule e agli organismi viventi.
- Funzione di movimento: Le proteine che compongono le cellule muscolari, quali ad esempio actina e miosina, grazie al loro complesso funzionamento sono in grado di generare la contrazione e il rilassamento delle cellule e dei tessuti muscolari, consentendo al corpo di muoversi nello spazio.
- Funzione enzimatica: Gli enzimi presenti nell’organismo umano sono costituiti da proteine. Essi svolgono funzione di catalizzatori delle reazioni chimiche all’interno delle cellule, accelerando e velocizzando tutti quei processi e reazioni implicati nei meccanismi cellulari che garantiscono la vita degli organismi cellulari.
- Funzione di trasporto: All’interno della membrana cellulare e sulla superficie degli organuli cellulari troviamo le proteine carrier, i cosiddetti trasportatori e canali che permettono di veicolare le molecole da una parte all’altra, permettendone il trasporto attraverso le membrane lipidiche.
- Funzione difensiva immunitaria: Proteine specifiche quali immunoglobuline o anticorpi vengono prodotte dalle cellule del sistema immunitario in risposta all’aggressione da parte di patogeni.
- Funzione di comunicazione cellulare: Le proteine sono responsabili sia della comunicazione intracellulare, quindi all’interno della cellula, sia di quella intercellulare e di tutti quei meccanismi che permettono a due o più cellule di comunicare tra loro.
- Funzione di regolazione genica: Alcune proteine svolgono un ruolo nella regolazione genica, esse hanno il compito di mantenere la struttura del DNA e permetterne la sua espressione.
Quali Sono le Fonti Alimentari di Proteine?
Le proteine sono presenti in molti alimenti, sia di origine animale, sia di origine vegetale. Tra gli alimenti di origine animale troviamo:
- carne, sia rossa (bovina, suina, ovicaprina ed equina), sia bianca (pollo, tacchino, coniglio)
- prodotti ittici, come pesci, molluschi e crostacei
- uova, fonte di proteine di alta qualità con elevata densità di nutrienti
- latte e derivati, questa categoria comprende lo yogurt, altri tipi di latte fermentato e i formaggi
Tra gli alimenti di origine vegetale troviamo:
- cereali, nella dieta mediterranea quasi un terzo delle proteine assunte durante la giornata deriva dai cereali e dagli pseudocereali (grano saraceno, quinoa, amaranto).
- legumi, sono la principale fonte di proteine vegetali. 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). Anche le arachidi sono una buona fonte di proteine vegetali.
- alghe, come le alghe Wakame, Chlorella e Spirulina.
È bene considerare, infatti, che le proteine sono contenute in buona misura anche in quelle che spesso reputiamo esclusivamente come fonti di carboidrati, quali ad esempio le farine, il riso, la pasta, i cereali quali farro, quinoa, orzo e tutti quei derivati prodotti a partire da tali cereali, come ad esempio il pane.
Perché Avere Tutti gli Amminoacidi è Così Importante?
Gli amminoacidi sono i mattoni che costituiscono le nostre proteine; in natura ne possiamo contare oltre mezzo migliaio di tipologie diverse, tuttavia nelle proteine umane gli amminoacidi sono venti, composti da: alanina, arginina, asparagina, acido aspartico, cisteina, acido glutammico, glutammina, glicina, istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptofano, tirosina e valina.
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Tra di essi ne troviamo alcuni che non possono essere sintetizzati dall'organismo e pertanto prendono il nome di essenziali, essi sono rappresentati da: leucina, fenilalanina, isoleucina, metionina, lisina, treonina, valina, triptofano e istidina.
Quanti Grammi di Proteine Assumere?
Possiamo dare indicazioni riguardo l’assunzione di proteine andando ad analizzare i fabbisogni di un soggetto sano. La quota e il fabbisogno proteico sono influenzati da una moltitudine di fattori quali: sesso, altezza, peso, livelli di attività fisica, sport praticato, obiettivi, quantità di massa muscolare e massa grassa.
Le linee guida italiane, denominate LARN (livelli assunzione raccomandati di nutrienti ed energia) riportano i fabbisogni proteici per un soggetto sedentario: per la popolazione adulta viene indicata una quantità di 0.7-0.9 grammi di proteine per ogni chilo corporeo di peso, tale quantitativo risulta molto al di sotto della media di consumo della popolazione!
Parlando invece della quota proteica dello sportivo, esso necessita di un maggiore introito proteico sia per via della maggior massa muscolare, sia per garantire il turnover e riparazione cellulari che l’esercizio fisico innesca. Se per il soggetto sedentario viene consigliato un apporto inferiore ad un grammo per chilo corporeo di peso, nel soggetto sportivo si può arrivare fino a 2.0-2.5 g/kg. Indicativamente è possibile dare un range di massima tra i 1.5 e i 2.5 g/kg, più verso la fascia bassa per gli atleti che praticano sport di endurance, mentre invece verso la fascia alta per coloro che praticano sport di forza e potenza quali ad esempio bodybuilding, powerlifting e weightlifting.
Quante Proteine in Ogni Pasto?
Tra i frequentatori delle palestre si sente spesso discutere delle quantità proteiche sfruttabili dal nostro corpo, ossia quante proteine esso sia in grado di sfruttare per ogni singolo pasto, quei famosissimi 30 g sulla bocca di tutti. Poiché il nostro corpo non possiede la capacità di immagazzinare e di stoccare le proteine in eccesso, ne consegue che tutte le proteine che non vengono utilizzate nel breve termine per scopi anabolici, verranno metabolizzate e scomposte per produrre energia.
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Alcuni studi di recente pubblicazione confermano tale ipotesi, infatti, si è visto che l’assunzione di dosi molto elevate di proteine nell’immediato post workout siano in termini anabolici meno efficaci rispetto allo stesso quantitativo proteico somministrato in porzioni più piccole e distanziate qualche ora le une dalle altre. Tale discorso non è solamente riferito all’integrazione post workout con whey protein, bensì estendibile anche alla quota proteica assunta nei pasti principali.
Risulta pertanto poco utile consumare quantità ingenti di fonti proteiche nel pasto post allenamento, poiché la maggior parte dei soggetti riesce a sfruttarne al massimo 30-50 g; risulterebbe invece più utile e proficuo fornire più razioni proteiche distanziate temporalmente le une dalle altre. Naturalmente tale limite è influenzato da numerosi fattori quali: altezza, peso, quantità di massa muscolare, sesso e non per ultimo, dalla stimolazione anabolica innescata dall’allenamento con sovraccarico.
Valore Biologico degli Alimenti
Approfondiamo ora un concetto relativo alla fonte proteica, ossia il valore biologico dell’alimento. Esso è un parametro che serve a misurare la qualità delle proteine contenute in un dato alimento che dipende dalla composizione amminoacidica dello stesso: più una proteina si avvicina ad una proteina umana dal punto di vista della composizione e rapporto tra gli amminoacidi, più il valore di tale parametro risulterà elevato. Vien da sé, pertanto, che un alimento di origine animale possieda dei valori biologici più elevati rispetto ad un alimento di origine vegetale, proprio perché le proteine dei cibi animali si avvicinano di più alla composizione delle proteine umane. Scendendo più nel dettaglio, troviamo che il maggior valore biologico è riscontrabile nell’uovo, seguito poi dal latte, dalla carne, dai legumi e dai cereali.
Ciò non significa che si debbano consumare solo uova o latte, bensì è utile imparare a sfruttare sapientemente le fonti vegetali, andando a completare il profilo amminoacidico grazie all’abbinamento ad altre fonti proteiche. Un esempio pratico è rappresentato dall’abbinamento tra cereali e legumi, i primi risultano infatti carenti di alcuni amminoacidi compensati invece dai secondi, che contengono gli amminoacidi limitanti dei cereali e che a loro volta risultano carenti degli amminoacidi presenti nei legumi. Spesso le fonti proteiche vegetali si compensano a vicenda, basta semplicemente saperle utilizzare ed abbinare nel modo corretto.
Fabbisogno Proteico in Diverse Condizioni
Il fabbisogno proteico varia a seconda dell'età, dello stato fisiologico e del livello di attività fisica. Di seguito, una panoramica delle raccomandazioni:
- Adulti sedentari: 0.8-0.9 g di proteine per kg di peso corporeo al giorno.
- Sportivi: 1.5-2.5 g di proteine per kg di peso corporeo al giorno, a seconda del tipo di sport.
- Anziani: 1.0-1.2 g di proteine per kg di peso corporeo al giorno per prevenire la sarcopenia.
- Donne in gravidanza: Aumento dell'apporto proteico, soprattutto nel secondo e terzo trimestre.
- Vegetariani e vegani: Potrebbe essere necessario un apporto leggermente superiore per compensare la minore digeribilità delle proteine vegetali.
Proteine e Salute: Miti e Realtà
Spesso si sentono affermazioni sulle proteine che possono generare confusione. Ecco alcuni chiarimenti:
- Proteine e reni: Le proteine non danneggiano i reni sani. Tuttavia, un eccessivo consumo può essere problematico per chi ha già problemi renali.
- Proteine e ossa: Le proteine sono fondamentali per la struttura delle ossa.
- Proteine e cancro: Non ci sono prove che le proteine causino il cancro.
Tabella Riassuntiva delle Fonti Proteiche
| Fonte Proteica | Tipo | Esempi |
|---|---|---|
| Carne | Animale | Manzo, pollo, tacchino, maiale |
| Pesce | Animale | Salmone, tonno, merluzzo |
| Uova | Animale | Uova di gallina |
| Latte e derivati | Animale | Latte, yogurt, formaggio |
| Legumi | Vegetale | Fagioli, lenticchie, ceci, soia |
| Cereali | Vegetale | Quinoa, farro, riso integrale |
| Frutta secca | Vegetale | Mandorle, noci, pistacchi |