Le proteine sono macromolecole biologiche formate da una catena lineare di aminoacidi legati tra loro mediante legami peptidici. La struttura primaria delle proteine è determinata dalla sequenza specifica degli aminoacidi che le compongono.
I MAP, acronimo di “aminoacidi essenziali”, sono le unità fondamentali che costituiscono le proteine. Gli aminoacidi essenziali sono così denominati perché il nostro organismo non è in grado di sintetizzarli autonomamente e quindi devono essere assunti attraverso la dieta. Questi aminoacidi includono lisina, leucina, isoleucina, valina, treonina, metionina, fenilalanina e triptofano.
Oltre agli aminoacidi essenziali, le proteine possono contenere aminoacidi non essenziali, che il nostro corpo può sintetizzare internamente.
Le proteine svolgono una serie di funzioni vitali nel corpo umano, tra cui la costruzione e la riparazione dei tessuti, la regolazione delle reazioni enzimatiche, il trasporto di sostanze chimiche nel sangue e la difesa immunitaria. Gli aminoacidi essenziali, come parte integrante delle proteine, sono cruciali per il mantenimento della salute umana, poiché svolgono un ruolo chiave in molti processi biologici.
Assorbimento degli Aminoacidi Essenziali (MAP) e delle Proteine
Il processo di assorbimento degli aminoacidi essenziali (MAP) e delle proteine è significativamente differente a livello fisiologico e biochimico.
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Assorbimento degli Aminoacidi Essenziali (MAP):
Gli aminoacidi essenziali vengono assorbiti direttamente dall’intestino tenue, la parte principale dell’apparato digerente dove avviene l’assorbimento dei nutrienti. Questi aminoacidi passano attraverso il rivestimento dell’intestino tenue e entrano nel flusso sanguigno, da dove vengono trasportati ai tessuti e agli organi del corpo per essere utilizzati nelle diverse funzioni biologiche. Poiché gli aminoacidi essenziali sono assimilati rapidamente, sono una fonte immediata di substrato per la sintesi proteica e altre reazioni metaboliche.
Assorbimento delle Proteine:
Le proteine alimentari vengono suddivise in aminoacidi durante il processo digestivo nell’apparato gastrointestinale. Gli enzimi digestivi scompongono le proteine in peptidi più piccoli e aminoacidi liberi. Successivamente, questi aminoacidi e peptidi più piccoli vengono assorbiti dall’intestino tenue, simile a quanto avviene con gli aminoacidi essenziali. Tuttavia, prima di essere assorbiti, devono essere completamente digeriti in forme più semplici. Questo processo di digestione e assorbimento delle proteine richiede più tempo rispetto all’assorbimento diretto degli aminoacidi essenziali. Una volta assorbiti, gli aminoacidi provenienti dalla digestione delle proteine alimentari sono disponibili per svolgere le stesse funzioni biologiche degli aminoacidi essenziali provenienti da altre fonti.
Quando Assumere Aminoacidi Essenziali (MAP) o Proteine?
La scelta tra assumere aminoacidi essenziali (MAP) o proteine dipende dagli obiettivi individuali di nutrizione e dalle circostanze. Gli aminoacidi essenziali, compresi nel MAP, sono utili quando si desidera fornire al corpo una rapida fonte di aminoacidi senza attendere il processo di digestione delle proteine.
Ecco alcune considerazioni che possono aiutare a decidere quando è meglio assumere MAP o proteine:
- Integrazione di aminoacidi essenziali: gli aminoacidi essenziali, compresi nel MAP, sono utili quando si desidera fornire al corpo una rapida fonte di aminoacidi senza attendere il processo di digestione delle proteine.
- Evita di appesantire la digestione.
- Evita il sequestro del flusso sanguigno dai muscoli, necessario per la digestione delle proteine alimentari.
Caratteristiche degli Aminoacidi Essenziali (MAP)
- È privo di sodio al 100%.
- È privo di grassi al 100%.
- È privo di zuccheri al 100%.
Ecco perché lo si può dare tranquillamente sia ad anziani che a giovani, oltre che pazienti affetti da insufficienza epatica o renale. Per questo risulta essere un sostituto sano ed efficace delle proteine alimentari.
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Proteine: Unità Fondamentali della Vita
Le proteine sono un po' come mattoncini che costituiscono gli organismi viventi e sono alla base di numerose funzioni vitali. A loro volta queste sono formate da 20 amminoacidi (elementi ancora più piccoli, le loro unità costitutive) che possono disporsi in numerosissimi modi, creando sequenze e forme tridimensionali ben precise.
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.
Funzioni delle Proteine
Le proteine svolgono diverse funzioni essenziali:
- Con funzioni enzimatiche: la maggior parte degli enzimi sono proteine.
- Contrattili o mobili: sono necessarie per tutti i movimento dell’organismo.
- Fibrose: sono più insolubili in acqua e sono formate da lunghe molecole disposte in fasci o foglietti a formare delle fibre allungate.
- Globulari: sono, invece, solubili in acqua, presentano una forma globulare o sferica e sono coinvolte nella regolazione dei processi vitali.
Struttura delle Proteine
Le proteine presentano diversi livelli di organizzazione strutturale:
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- Primaria: rappresentata dalla sequenza di amminoacidi che costituiscono la catena polipeptidica ed è resa stabile dalla presenza di legami covalenti (legame peptidico) tra gli amminoacidi della catena.
- Secondaria: primo livello di organizzazione spaziale ed è dovuta al fatto che le catene polipeptidiche formano uno scheletro tenuto unito saldamente da legami idrogeno e ponti disolfuro.
- Terziaria: rappresenta la disposizione spaziale tridimensionale degli atomi della proteina ed è resa stabile da legami idrogeno.
- Quaternaria: risultato dell’associazione di polipeptidi diversi.
Il 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. Quindi, gli aminoacidi raggiungono il fegato e il circolo ematico, per essere utilizzati in base alle esigenze dell’organismo.
Fabbisogno Proteico
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.
Secondo i LARN, dalla prima infanzia alla terza età, si potrebbe applicare un range compreso tra 0,71 e 1,11 g/kg. I protidi sono sottoposti ad un continuo processo dinamico di demolizione e sintesi, che richiede energia e prende il nome di turnover proteico.
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. Maggior potere saziante: consente di instaurare naturalmente un bilancio energetico negativo, limitando l’assunzione alimentare nel rispetto degli stimoli fisiologici.
Per quanto riguarda le proteine per la massa muscolare, ribadendo il concetto del maggior turnover proteico e fabbisogno di AA degli sportivi, soprattutto in termini di AAE e BCAA, dobbiamo anche specificare che le attività di muscolazione si distinguono per una ancora superiore necessità di substrato plastico rispetto alle attività aerobiche. Questo non solo a scopo anti-catabolico, ma anche con finalità di ipertrofia - crescita del ventre muscolare, soprattutto in sezione trasversa.
Anche gli anziani possono trarre un vantaggio dell’aumento della quota proteica rispetto alle linee guida dedicate alla popolazione generale. Mentre il primo consiste in un declino funzionale digestivo fisiologicamente contemplabile al quale ci si può opporre solo con un maggior apporto proteico totale - perchè dovuto all’invecchiamento - la resistenza anabolica può essere contrastata efficacemente grazie all’attività fisica di potenziamento che, come sappiamo, mantiene attivi i processi di ricostruzione muscolare.
L’allattamento e soprattutto la gravidanza sono condizioni fisiologiche speciali che sottopongono l’organismo femminile ad un maggior impegno metabolico. Come anticipato sopra, entrambe necessitano di un aumento - seppur contenuto - dell’intake proteico nella dieta.
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 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.
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.
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.
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).
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.
Vegetariani e vegani hanno lo stesso fabbisogno proteico degli onnivori, anche se l’apporto consigliato può essere leggermente superiore.
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.
Le Proteine Fanno Male?
Le proteine non fanno male ai reni del soggetto sano. 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). Le proteine non fanno male allo scheletro. Le proteine non fanno venire il cancro.
Integratori di Proteine
Gli integratori di proteine in polvere più studiati e venduti sono quelli a base di peptidi del latte. I vegani fanno un uso quasi esclusivo delle proteine vegetali in polvere della soia, qualitativamente ottime anche se appartenenti al regno vegetale. L’integrazione di BCAA non può sopperire al fabbisogno proteico; sono infatti necessari tutti gli EAA. Gli EAA possono essere una valida alternativa.
Mappa 3D delle Proteine Umane
È stata completata una mappa 3D di tutte le proteine del corpo umano. Grazie a un algoritmo di intelligenza artificiale è stato possibile ricreare nel dettaglio l'architettura di tutte le 20mila diverse proteine umane codificate. Lo studio e il software sono pubblicati su Nature e il vasto database è condiviso pubblicamente in modo che anche gli altri scienziati possano utilizzare questo strumento. Con tante potenziali future applicazioni in ambito biotech e non solo.
Con l'algoritmo AlphaFold la novità sta nel fatto che i ricercatori sono riusciti a riprodurre la struttura delle proteine dall'inizio alla fine della matassa, senza saltare nemmeno un amminoacido, includendo tutti i punti dell'articolata catena che si dispone in 3D.
Attualmente il database di AlphaFold contiene informazioni sulla struttura di 380mila proteine, incluse le 20mila che compongono il proteoma umano. Ma si arriverà presto a conoscerne milioni, anche di altri organismi e anche di origine sintetica.
Interazioni tra Proteine
Le reti di interazioni tra proteine devono essere interpretate con cautela, perché, come risultato dell'uso efficiente dell'informazione genetica di ciascun organismo prodotto dall'evoluzione, la stessa proteina può essere usata come parte di due complessi proteici diversi che hanno diversi tipi di funzione.
I dati disponibili suggeriscono che una proteina tipica di una cellula umana interagisce con un numero di partner variabile da 5 a 15.