Le proteine, insieme ai carboidrati ed ai lipidi, sono macronutrienti essenziali alla vita. Senza l’apporto di proteine la vita non sarebbe possibile. Le proteine rientrano nel gruppo dei macronutrienti fondamentali per il corretto funzionamento dell’organismo, insieme ai carboidrati e ai grassi. Le proteine costituiscono uno dei tre grandi gruppi di nutrienti (macronutrienti) indispensabili per il funzionamento dell’organismo, insieme ai carboidrati e ai grassi.
Il nostro corpo non può proprio fare a meno delle proteine, basti pensare che - dopo l’acqua - esso è composto principalmente da proteine: non a caso il nome “proteine” significa proprio “di primaria importanza”.
Le proteine sono (dopo l’acqua) 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.
Come Sono Fatte le Proteine?
Sono costituite da catene di molecole, gli amminoacidi. Le proteine sono costituite di amminoacidi. Alcune possono essere di piccole dimensioni, e quindi contenere pochi amminoacidi, altre sono di grandi dimensioni e possono contenere centinaia di amminoacidi. Per esempio l’ormone della crescita (Growth Hormon) contiene 191 amminoacidi ed è una proteina di dimensioni intermedie.
Le proteine sono formate da lunghe sequenze di amminoacidi (l'unità costitutiva della proteina), che si uniscono l'uno all'altro attraverso particolari legami, detti peptidici, a formare delle lunghe catene (catene polipeptidiche). La precisa sequenza degli amminoacidi nelle catene determina la forma e la funzione della proteina.
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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 nostro organismo, per sopravvivere, ha bisogno di 20 amminoacidi, ma è in grado di fabbricarne autonomamente solo 11. 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”.
Alcuni amminoacidi che costituiscono le proteine devono essere introdotti necessariamente con gli alimenti perché l’organismo non è in grado di sintetizzarli autonomamente. Il termine essenziali sta ad indicare l'incapacità dell'organismo di sintetizzare questi aminoacidi a partire da altri aminoacidi tramite trasformazioni biochimiche.
Ciò che distingue le proteine dagli altri due macronutrienti è il loro contenuto di azoto. L’azoto introdotto attraverso l’alimentazione viene eliminato principalmente tramite urine, sudore e feci.
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.
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A Cosa Servono le Proteine?
Le proteine sono fondamentali per il nostro corpo perché svolgono numerose funzioni vitali. Nel corpo umano le proteine svolgono due diverse attività: una strutturale ed una funzionale. La funzione strutturale delle proteine, nota anche come funzione plastica, è quella che serve da impalcatura al corpo umano. La funzione di struttura e concorrono alla formazione e alla crescita dei muscoli, della pelle, del sangue e delle ossa. Per esempio i muscoli sono costituiti da proteine, così come le ossa, le cartilagini ed i tendini.
Oltre alla funzione plastica le proteine svolgono numerose altre funzioni. Per esempio gli anticorpi che ci proteggono dalle infezioni sono costituiti da proteine, la maggior parte degli ormoni, come l’insulina e l’ormone della crescita, sono costituiti da proteine. Gli anticorpi sono costituiti da proteine, così come gli enzimi che leggono le informazioni genetiche nel nostro DNA per creare nuove molecole.
Le proteine sono fondamentali per il nostro corpo perché svolgono numerose funzioni vitali. Di seguito un breve accenno e dettaglio: hanno principalmente una funzione strutturale, costituiscono i bioelementi fondamentali di organi, tessuti.
Ma forse la funzione più importante delle proteine è quella regolatrice ed energetica svolta dagli enzimi, che agiscono accelerando le reazioni biologiche e trasformando reazioni lente in processi più veloci, con richieste energetiche più basse: agiscono quindi da catalizzatori. 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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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. Quindi, gli aminoacidi raggiungono il fegato e il circolo ematico, per essere utilizzati in base alle esigenze dell’organismo.
Proteine ad Alto e Basso Valore Nutrizionale
Le proteine sono convenzionalmente suddivise in 2 gruppi: proteine alto valore nutrizionale (es. proteine di carne, uova, latte e pesce) e in proteine a basso valore nutrizionale (es. proteine da fonti vegetali come legumi, frutta secca, etc.). Gli alimenti di origine animale hanno il profilo amminoacidico migliore perché generalmente presentano tutti gli aminoacidi essenziali in buone quantità e nel rapporto più simile alle proteine umane. Il criterio usato per valutare la "qualità" delle proteine è detto Valore Biologico.
A differenza di questi, gli alimenti di origine vegetale presentano solitamente carenze di uno o più aminoacidi essenziali. Tuttavia queste mancanze possono essere superate attraverso giuste alternanze alimentari, ad esempio cereali e leguminose - un tempo si credeva che fosse necessario associarli nello stesso pasto; oggi sappiamo che è sufficiente alternarli con regolarità.
Dove si Trovano le Proteine
La maggior parte degli alimenti contiene tutti e tre i macronutrienti (proteine, carboidrati e grassi). Gli alimenti di cui ci nutriamo quotidianamente sono costituiti da proteine, carboidrati, grassi ed acqua, in misura variabile. L’unico alimento che contiene solo proteine è l’albume d’uovo. Il pesce, le carni rosse e bianche, sono alimenti molto ricchi di proteine.
Il maggior contenuto di proteine si trova in alimenti di origine animale, come il pesce, la carne e i prodotti caseari. Tra gli atleti i cibi più popolari sono bistecche magre di vitello, petto di tacchino, pollo, tonno, uova, yogurt e ricotta. In media, una bistecca di manzo di 85 grammi contiene circa 23 grammi di proteine, una dello stesso peso di maiale 26, il pollo 24. La carne contiene tutti e nove gli aminoacidi essenziali che il nostro corpo assume tramite il cibo.
Ma vediamo nel dettaglio le diverse fonti:
- 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.
Frutta, verdura, cereali, noci contengono quantità significative di proteine, ma tutti mancano di almeno uno degli aminoacidi essenziali. Un’alimentazione ad alto contenuto proteico aiuta a perdere peso.
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.
Vediamo nel dettaglio:
- 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.
Quante Proteine Assumere al Giorno?
Ma cosa sono le proteine e quanto proteine assumere al giorno? La quantità giornaliera di proteine che bisogna assumere varia a seconda dell’età e dello stato fisiologico della persona. Secondo la Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU), le persone adulte, compresi gli anziani, dovrebbero consumare circa 0.80-0,90 grammi di proteine per ogni chilo di peso corporeo al giorno.
La qualità delle proteine dipende dalla loro composizione in aminoacidi essenziali e dalla loro biodisponibilità, ossia la capacità del corpo di digerire e assorbire gli aminoacidi. Le proteine vegetali, invece, si trovano nei cereali, legumi, frutta secca e nelle alghe. I cereali (compresi gli pseudocereali come quinoa, amaranto e grano saraceno) forniscono proteine di buona qualità, mentre i legumi come fagioli, lenticchie, ceci e soia sono particolarmente ricchi di proteine.
In situazioni particolari come la gravidanza, è necessario aumentare l’apporto proteico: durante il primo trimestre si consiglia di aggiungere 1 grammo di proteine al giorno, mentre nel secondo e terzo trimestre si raccomandano, rispettivamente, 8 grammi e 26 grammi aggiuntivi al giorno.
Atleti e bodybuilder hanno recitato per anni il mantra dell’importanza delle proteine nell’alimentazione, per gli sportivi e non solo; oggi gli integratori di proteine sono venduti ovunque, dal web ai negozi e sono conosciuti da tutti. Ma quanto sappiamo davvero sulle proteine? Sappiamo che fa bene assumerle, ma in che quantità? Quali sono i benefici e quali le controindicazioni?
Una persona attiva, che svolge regolare attività fisica non a livello agonistico, ha bisogno di circa 2 grammi di proteine al giorno per Kg di peso. La quantità di 0.8 grammi per Kg, consigliate per chi svolge una vita sedentaria sono certamente insufficiente a coprire il fabbisogno proteico giornaliero di chi pratica esercizi ad alta intensità, specie se si tratta di sollevamento di pesi.
Chi svolge intensa attività fisica con frequenza richiede un apporto proteico più alto della media per supportare il recupero e la riparazione delle fibre muscolari. Con il passare degli anni, il nostro organismo tende ad avere una maggiore esigenza di proteine, diventano meno efficiente nella loro gestione. Per fortuna, continuando a condurre uno stile di vita attivo e consumando alimenti dall’adeguato contenuto proteico, è possibile restare in forma anche in età avanzata.
Un problema molto comune per le persone anziane è la sarcopenia, cioè la perdita massa muscolare. Le proteine svolgono un ruolo molto importante nell’inversione di questo processo. Uno studio pubblicato sul Journal of the American Directors Association consiglia alle persone di età superiore ai 65 anni di consumare un minimo di 1 - 1.2 grammi al giorno di proteine per Kg di peso corporeo, in modo da mantenere costante, e recuperare in caso di perdita, la massa muscolare.
I nutrizionisti consigliano ai soggetti adulti sedentari di assumere una quantità di proteine pari a 0,8-1,2 g di proteine per kg di peso corporeo fisiologico. In adolescenza sono indispensabili 1,5 g / kg. Le gravide richiedono poco più del normale. Per gli atleti di forza, questa raccomandazione può raggiungere il doppio - mentre gli sportivi di endurance hanno un fabbisogno vicino (o poco superiore) al limite massimo per le persone comuni. Esistono casi particolari, come il malassorbimento cronico in terza età, nei quali può essere necessario aumentare la dose normale. Queste proteine dovrebbero derivare per i 2/3 da prodotti di origine animale e per 1/3 da prodotti di origine vegetale.
Fabbisogno Proteico e Situazioni Specifiche
- Neonati (0-6 mesi): 1,52 g/kg/die
- Bambini (7-12 mesi): 1,6 g/kg/die
- Adulti (>50 anni): 0,8 g/kg/die (alcuni studi suggeriscono 1,2-1,5 g/kg/die per la conservazione della massa muscolare)
- Donne incinte: circa 1,66 g/kg/die (prima fase) e 1,77 g/kg/die (tarda gestazione)
- Nutrici: 1,3 g/kg/die (alcuni studi suggeriscono di più)
- Vegetariani e vegani: fabbisogno simile agli onnivori, ma con attenzione alla completezza del VB
Proteine e Stanchezza
L’apporto giornaliero di proteine raccomandato è pari a 0,9 g/kg di peso corporeo: per un uomo di 70 kg l’introito giornaliero di proteine risulta quindi di 63 g, mentre per una donna di 60 kg esso corrisponde a 54 g. Studi scientifici hanno dimostrato che tra gli adulti, soprattutto al di sopra dei 50 anni, 1/3 non raggiunge il corretto fabbisogno giornaliero di proteine. Negli ultracinquantenni, tra l’altro, il metabolismo, la fisiologia e la struttura dei nostri organi ed apparati cambiano ed è frequente, per esempio, sentirsi stanchi o affaticati: difatti le ossa tendono ad assottigliarsi, la massa muscolare a ridursi, la produzione di energia inizia a rallentare. La sensazione di affaticamento e spossatezza può essere quindi un “campanello d’allarme” di fabbisogno di proteine.
Pertanto, insieme ad uno stile di vita sano e ad una dieta bilanciata, l’uso di integratori alimentari o di supplementi nutrizionali ricchi di proteine, vitamine e sali minerali può risultare particolarmente vantaggioso e utile per sopperire alle quantità di questi nutrienti che non vengono introdotte con l’alimentazione in maniera soddisfacente. Questi alimenti speciali - che possono essere utilizzati sia per arricchire la dieta sia per personalizzarla in base alle specifiche esigenze personali - sono un carburante prezioso per rafforzare muscoli e ossa e rimettere in moto il nostro organismo e le funzioni del nostro corpo…. la giusta carica di salute ed energia di cui si ha bisogno, insomma, quando ci si sente con le “pile scariche”.
Gli Integratori di Proteine
Alcune persone, specie se non svolgono attività di carico o esercizi aerobici o anerobici intensi, possono assumere tutto il fabbisogno proteico esclusivamente dal cibo. Una soluzione che risulta spesso costosa e non particolarmente accattivante sotto il punto di vista prettamente gustativo, a causa della ripetitività degli alimenti.
Anche se la maggior parte della proteine in polvere sono fatte con il latte, negli ultimi anni sono state sviluppate diverse soluzioni adatte alle persone allergiche. Persone con allergie, vegani e vegetariani hanno oggi a disposizione una scelta ampia e variegata, più opzioni per venire incontro alle singole esigenze.
Gli integratori di proteine in polvere più studiati e venduti sono quelli a base di peptidi del latte (approfondisci con: quali sono le migliori proteine in polvere?) In particolare, le whey (del siero) sembrano quelle dotate del maggior potere anabolico dimostrabile - addirittura superiore a quello degli EAA. Sono meno utilizzate le caseine, che per alcuni avrebbero il vantaggio di produrre un assorbimento degli AA più lento e dilazionato; vengono predilette per l’assunzione pre-nanna (utilità opinabile). Quelle dell’uovo vengono solitamente scelte dagli allergici alle proteine del latte. Le proteine della carne, lanciate sul mercato un paio di decenni fa, sono state pressoché abbandonate. I vegani fanno un uso quasi esclusivo delle proteine vegetali in polvere della soia, qualitativamente ottime anche se appartenenti al regno vegetale. Niente paura per chi teme alti livelli di fitoestrogeni; in questi prodotti, così come nella materia prima di origine, a porzioni ragionevoli non si raggiungono concentrazioni problematiche. L’integrazione di BCAA non può sopperire al fabbisogno proteico; sono infatti necessari tutti gli EAA.
Tipologie di Integratori Proteici
- Proteine del siero di latte (whey protein): estratte dal latte durante la produzione del formaggio, ricche di amminoacidi essenziali e ad assorbimento rapido.
- Caseiniche: derivate dal latte, con assorbimento più lento, spesso utilizzate per un rilascio prolungato di amminoacidi.
- Proteine dell'uovo: ad alto valore biologico, contengono tutti gli amminoacidi essenziali, facilmente digeribili e ben tollerate.
- Proteine della soia: fonte vegetale completa, contengono tutti gli amminoacidi essenziali, di alta qualità e facilmente digeribili.
- Proteine del pisello: fonte vegetale di alta qualità, ricche di amminoacidi essenziali come la lisina.
- Proteine del riso: adatte a diete vegetariane o vegane, facilmente assimilabili e adatte a diverse esigenze alimentari.
Proteine e Danni alla Salute
Problemi ai reni: sebbene non ci siano evidenze di rischio per i reni in persone sane che seguono una dieta iperproteica, l’eccesso di proteine può causare danni a chi è già affetto da patologie renali. Il motivo è il quantitativo elevato di azoto presente negli aminoacidi che formano le proteine.
Aumento di peso: abbiamo detto che una dieta iperproteica aiuta a perdere peso, ma è vero anche l’opposto. Privarsi di carboidrati spinge l’organismo ad intaccare le riserve di glucosio, rendendo poi necessario un loro reintegro una volta terminata la dieta.
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.