La digestione è il processo chimico e meccanico attraverso il quale il cibo viene convertito in una forma solubile e assorbito. Il nostro apparato digerente è una specie di catena di smontaggio: infatti le grosse molecole presenti nel cibo devono essere demolite e trasformate in molecole più piccole che possano essere riassorbite o utilizzate come fonti di energia.
Per poter essere utilizzate dall’organismo le proteine contenute dagli alimenti devono essere “denaturate”, ovvero scisse nei loro costituenti fondamentali, gli amminoacidi, e rese strutturalmente più semplici. Ciò può avvenire grazie all’azione del calore (cottura), dell’acido cloridrico prodotto dallo stomaco, o tramite mezzi fisici (come la battitura delle carni). La “denaturazione” consente agli enzimi digestivi di scindere più rapidamente i legami che tengono uniti gli aminoacidi tra di loro, e questa scissione risulta indispensabile per l’assorbimento degli aminoacidi.
Il Percorso delle Proteine nel Sistema Digestivo
La digestione inizia ancora prima che il cibo venga ingerito. Dal cervello - già con la sola stimolazione dei sensi della vista e dell’olfatto - originano i primi impulsi per avviare la digestione. In bocca il cibo viene masticato e mescolato alla saliva (1,5 l al giorno). La saliva contiene un enzima (ptialina) che inizia a scindere le catene dei carboidrati (pane, pasta) in zuccheri semplici (maltosio o destrina). Il cibo (che così mescolato si chiama “bolo”) viene quindi spinto dalla lingua nella faringe e inghiottito; dalla faringe il bolo raggiunge lo stomaco dove agiscono gli enzimi che frammentano gli alimenti, per poi passare - in una forma ormai semiliquida, chiamata “chimo” - nel duodeno.
Le proteine assunte tramite la dieta vengono demolite in parte nello stomaco, ad opera dell’acido cloridrico e dell’enzima pepsina, ed in parte nell’intestino tenue, grazie ad enzimi secreti nel succo pancreatico e a quelli prodotti direttamente dalle cellule intestinali. 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. A questo punto il materiale passa nel tratto di intestino chiamato “tenue”, dove vengono assorbite tutte le sostanze nutritive. La superficie del primo tratto di intestino, chiamato tenue, è profondamente frastagliata da protuberanze a forma di dita (villi) lunghe da 0,3 a 0,8 mm. A loro volta le cellule che rivestono i villi hanno una superficie provvista di ulteriori protuberanze (microvilli). Questo sistema aumenta molto l’area di contatto (che complessivamente copre circa 300 metri quadrati) e la capacità di assorbimento delle sostanze nutritizie. All’interno dei villi scorrono i capillari che portano le sostanze assorbite alle vene intestinali.
Nell’intestino tenue, a livello del duodeno, si ha la seconda parte della digestione proteica. La famiglia delle proteasi comprende diversi enzimi: ognuno specializzato per tagliare la catena proteica in corrispondenza di uno specifico punto. Le proteine infatti sono formate da aminoacidi legati tra loro attraverso legami peptidici: è proprio a questo punto che agiscono le proteasi, tagliando questo legame e liberando i singoli “mattoncini”. Tra i più famosi enzimi digestivi citiamo la chimotripsina, la tripsina, l’elastasi e l’aminopeptidasi.
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Passando al secondo tratto dell’intestino, ovvero all’intestino crasso, la superficie interna si caratterizza per una parete interna segnata internamente da compartimenti sacciformi (austra) che facilitano la progressione del contenuto, con i movimenti peristaltici. La parete è rivestita da uno strato di cellule contenenti ghiandole che secernono muco. Le prime sostanze assorbite sono i sali minerali e l’acqua.
Assorbimento e Utilizzo degli Aminoacidi
Gli aminoacidi derivanti dalla digestione delle proteine vengono così assorbiti dall’intestino, trasportati al fegato, da qui ai tessuti e organi, dove vengono nuovamente montati a formare le proteine strutturali delle cellule, oppure enzimi e ormoni. Inoltre tale processo permette all'organismo di rimpiazzare gli aminoacidi utilizzati a scopo energetico e di depositarne eventualmente di nuovi per rinforzare determinati tessuti (ad esempio in seguito ad esercizio fisico). Una quota di aminoacidi circolanti nel sangue può essere utilizzata a scopi energetici, quando le richieste di energia non vengono completamente soddisfatte dalla demolizione dei carboidrati e dei lipidi. In condizioni di intensa ipoglicemia il fegato può utilizzare un’ulteriore quota di aminoacidi per fabbricare glucosio mediante il processo della gluconeogenesi.
Le proteine (protidi) costituiscono insieme a carboidrati (glucidi) e grassi (lipidi) i macro-nutrienti, gli elementi essenziali al nutrimento di animali ed esseri umani. Le proteine sono formate dall'unione di molecole più semplici chiamate amminoacidi che si legano tra loro attraverso legami peptidici. Due molecole di aminoacidi formano un dipeptide, tre un tripeptide e così via.
Le proteine possono svolgere una funzione strutturale (citoscheletro cellulare), meccanica (contrazione muscolare), enzimatica (biocatalizzatore delle reazioni), di sostegno alla risposta immunitaria, di trasporto per svariate sostanze e di trasmissione per i segnali a livello cellulare.
Gli aminoacidi possono essere paragonabili alle lettere dell’alfabeto, che legate tra loro compongono versi e strofe (le proteine), che grazie al turnover proteico vengono poi demolite ed espulse tramite le urine, in parte riutilizzate come materiale da costruzione tramite il meccanismo della trascrizione proteica.
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Aminoacidi Essenziali e Valore Biologico delle Proteine
Dei 20 aminoacidi conosciuti come standard nella sintesi proteica che avviene nel corpo umano, 8 sono ritenuti essenziali, in quanto il nostro organismo non è in grado di sintetizzarli e deve assumerli tramite l’alimentazione. Il termine essenziali sta ad indicare l'incapacità dell'organismo di sintetizzare questi aminoacidi a partire da altri aminoacidi tramite trasformazioni biochimiche. Il criterio usato per valutare la "qualità" delle proteine è detto Valore Biologico.
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 VB degli alimenti ha come riferimento le proteine dell’uovo ritenute le migliori VB=100 e si riduce come valore assoluto in relazione alla carenza o squilibrio nella presenza degli aminoacidi essenziali.
Gli alimenti animali offrono un profilo amminoacidico più completo rispetto a quelli vegetali, ma la loro combinazione (es. cereali e leguminose) può compensare eventuali carenze. 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.
Fabbisogno Proteico Giornaliero
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.
Per formulare un esempio, prendiamo a campione un uomo adulto sano del peso di 75Kg con uno stile di vita sedentario e possiamo facilmente determinare il suo fabbisogno proteico quotidiano tramite la seguente formula: 75 Kg x 0.9 g/Kg = 67.5g di proteine al dì.
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Uno stile alimentare che non rispetti il fabbisogno quotidiano di proteine, ma ne preveda un’assunzione carente o in eccesso, determinerà in entrambi i casi una serie di disturbi e disfunzionalità a livello organico.
- Apporto proteico carente: perdita di tessuto muscolare, riduzione dei livelli ormonali, riduzione delle cellule nel sangue, perdita di forza, incremento nella frequenza degli infortuni, ridotto livello di energia, calo nel tono dell’umore e disturbi nel ciclo sonno-veglia.
- Apporto proteico eccessivo: sovraccarico del processo digestivo e del sistema deputato allo smaltimento delle proteine, sensazione di pesantezza e gonfiore a livello digestivo e meteorismo putrefattivo a livello intestinale.
L’alimentazione quotidiana può risultare carente di proteine per svariati motivi: abitudini e gusti personali, problemi logistici e di gestione dei pasti, restrizioni religiose, etiche e morali rispetto all’assunzione di alcuni tipi di alimenti. L’assunzione di integratori di proteine in polvere può essere lo strumento di facile gestione che consente di colmare le eventuali carenze.
Il Ruolo del Microbiota
Ai complessi meccanismi della digestione - e quindi alla produzione di energia - contribuisce in modo determinante il cosiddetto microbiota (termine moderno della cosiddetta flora batterica), ovvero una straordinaria popolazione di batteri presenti in modo ubiquitario nell’apparato digerente. Diverse condizioni, legate allo stile di vita, all’alimentazione e all’uso dei farmaci, possono “sconvolgere” l’equilibrio del microbiota. In tal caso, può essere utile il supporto di una integrazione alimentare con ceppi di batteri “buoni” che ristabiliscano l’efficienza del microbiota.
I probiotici, per avere effetti benefici, devono essere infatti assunti in quantità adeguate, nell’ordine dei miliardi di unità, e devono provenire da ceppi di batteri, comunemente presenti nel microbiota, certificati e brevettati. I risultati dell’analisi basata sull’evidenza di studi sull’uomo e su modelli animali hanno mostrato diverse possibili azioni terapeutiche dei probiotici contro molte malattie.
Proteine e Termogenesi Indotta dalla Dieta (TID)
Le proteine assunte con l’alimentazione forniscono circa 4 Kcal/g, esattamente come i carboidrati, ma il loro processo digestivo e assimilativo è decisamente più dispendioso dal punto di vista energetico. Infatti la Termogenesi Indotta dalla Dieta - TID, in altri termini conosciuta anche come Azione Dinamica Specifica - ADS, rappresenta la spesa metabolica per digerire e assimilare l’alimento preso in esame. Per gli alimenti proteici il TID può variare dal 10% al 35% dell’energia teoricamente fornita dall’alimento stesso e in generale più la proteina è digeribile, più il dispendio energetico si abbassa.
Per valutare la digeribilità utilizziamo il “coefficiente di digeribilità”: che definisce il tempo necessario alla digestione e all’assorbimento intestinale della proteina presa in esame. La durata del processo digestivo dipende dalla struttura proteica e dalla conseguente attitudine ad essere scomposta rapidamente in aminoacidi dai processi attivi nel tratto gastrointestinale e dalla quantità di fibre contenute nell’alimento stesso che determinano invece il tempo di permanenza nell’intestino.
Onde favorire la digestione delle proteine si sconsiglia di assumere contemporaneamente nel medesimo pasto carne e latticini o uova e pesce, in quanto si complicherebbe notevolmente la produzione enzimatica e si rallenterebbero sensibilmente i processi di assimilazione.
Normalmente viene assorbito il 92 % delle proteine introdotte con la dieta (il 97 % di quelle animali ed il 78 % di quelle vegetali). Le proteine hanno in particolari condizioni anche funzione energetica, ma in un'alimentazione bilanciata questo ruolo è secondario. Ossidando un grammo di proteine si sviluppa un calore medio di 5,65 kcal.
Integratori di Proteine: Un Aiuto Valido?
In commercio si trovano integratori di proteine derivati da svariate fonti: proteine del siero del latte, caseina del latte, uova, proteine isolate della soia, legumi e addirittura anche la carne. Le proteine del siero del latte sono riconosciute di qualità superiore sia per il valore biologico VB >100, addirittura migliore a quello delle uova, che per la rapidità di assimilazione ed utilizzo con un tempo di digestione TD “molto rapido”. Per chi preferisce le proteine di origine vegetale, le migliori sono certamente ritenute quelle della Soia ovviamente di origine OGM Free.
Le sieroproteine sono ad alto valore biologico e contengono naturalmente importanti quantità di aminoacidi a catena ramificata (BCAA) e di aminoacidi essenziali (EAA). Le proteine del siero del latte di qualità vengono ottenute tramite Ultrafiltrazione e Microfiltrazione, le WPI (Whey Protein Isolate) sono la forma più pura di whey protein.
Esistono anche proteine del siero ottenute per idrolisi e sono il risultato di un processo enzimatico, che riproduce in laboratorio, il naturale meccanismo della digestione, simile a ciò che avviene nel nostro stomaco. Tale processo ha lo scopo di ridurle in frammenti più piccoli (aminoacidi e peptidi), rendendoli estremamente assimilabili e ottimizzandone la performance metabolica e muscolare. L'idrolisi rappresenta ad oggi l’ultima frontiera, il processo più efficace e funzionale per realizzazione di integratori di alta qualità. Tramite l'idrolisi si riducono ai minimi termini le frazioni grasse e la presenza di lattosio nel prodotto finale. Le proteine idrolizzate riducono il rischio che l'assunzione delle proteine nella loro forma originale possa scatenare delle allergie (come l'allergia al latte). Con l'idrolisi si ottiene un prodotto che riduce gli effetti collaterali a livello gastrointestinale rispetto ai prodotti più commerciali. Esse richiedono tempi di digestione più brevi e quindi mettano più rapidamente a disposizione gli aminoacidi necessari per il recupero dopo l'attività fisica.
Le proteine isolate della Soia OGM Free, sono ad alto valore biologico e contengono naturalmente ottimi livelli di aminoacidi a catena ramificata (BCAA) e aminoacidi essenziali (EAA).