Il continuo progredire della società umana ha coinvolto anche l’alimentazione, e le scelte dietetiche corrette hanno giocato un ruolo fondamentale nel miglioramento della qualità della vita. Negli ultimi decenni, si è assistito a un notevole sviluppo della ricerca nel campo dell’alimentazione per stabilire le necessità alimentari delle varie popolazioni nel modo più accurato possibile.
In Italia, sono stati definiti i livelli raccomandati dei vari nutrienti (LARN) per ogni individuo secondo l’età e il sesso, valori coerenti con quanto pubblicato dall’EFSA (European Food Safety Authority). Questi approfondimenti scientifici hanno permesso di definire con maggiore precisione le necessità dietetiche nelle diverse condizioni fisiologiche, come l’infanzia, l’età avanzata e la gravidanza, considerando le opportune integrazioni alimentari nelle varie attività, con particolare attenzione per quella sportiva.
L’aumento del benessere, la riduzione della mortalità infantile e l’allungamento della vita media hanno portato a identificare nuovi obiettivi strategici nella ricerca scientifica. L'identificazione del DNA ha portato a scoperte e risultati impensabili fino a pochi decenni fa, e la conoscenza approfondita del genoma umano ha consentito di attribuire molte patologie a specifici cromosomi/geni, con una conseguente capacità preventiva, diagnostica e terapeutica in alcuni casi sorprendente.
Le ricerche hanno evidenziato un aspetto rivoluzionario nel settore alimentare: l’alimentazione non è solo il soddisfacimento dei bisogni calorico-nutrizionali, ma anche uno strumento di prevenzione delle patologie cronico-degenerative. Tutte queste conoscenze hanno dato un grande impulso all’industria alimentare e dietetica, rendendo disponibile un’ampia gamma di prodotti per integrare o correggere la normale alimentazione.
Il ruolo di tali industrie diventa decisivo quando il prodotto rappresenta uno strumento indispensabile per affrontare e risolvere determinate patologie. Alcune malattie avrebbero un decorso molto negativo, talora fatale, se non fosse stata identificata la causa dietetica (fenilchetonuria, allergia alimentare, celiachia, ecc.) e non fossero seguiti studi dedicati per modificare opportunamente l’alimentazione.
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Oggi, il settore alimentare è stato ampiamente diversificato. Un altro aspetto importante è definire la qualità dei prodotti descritti che, oltre a presentare una corretta composizione e l’assenza di contaminanti, deve anche prevedere un attento controllo di eventuali modifiche del valore nutrizionale indotte dalle tecnologie impiegate nel processo di produzione. In questo ambito, sta diventando sempre più importante l’utilizzo di tecnologie a basso impatto ambientale con l’obiettivo di ottenere prodotti sempre più sostenibili e rispettosi dell’ambiente.
Anche nell’Università Italiana, la scienza dei prodotti dedicati a specifiche esigenze del consumatore ha finalmente trovato il dovuto spazio all’interno di molte Facoltà scientifiche. Sono disponibili numerosi testi di dietetica per la Facoltà di Medicina, mentre sono sempre risultati inadeguati i testi che trattano le basi della formulazione di un prodotto, aspetti importanti per corsi di laurea delle Facoltà di Agraria, Farmacia o Scienze.
Macromolecole Biologiche e Catalizzatori
Un testo di Biochimica degli Alimenti e della Nutrizione deve contenere una presentazione delle basi della biochimica, che riguardano lo studio dell'enzimologia e del metabolismo, con un approccio mirato all'applicazione di tali conoscenze nel settore agroalimentare e nutrizionale. Per quanto attiene alle applicazioni dell'enzimologia: l'impiego di enzimi ottenuti mediante tecnologia del DNA ricombinante, le attuali problematiche relative alla diagnostica degli alimenti contenenti OGM, nonché moderne metodologie biochimiche di rilevazione in questo settore.
La biochimica della nutrizione mette in risalto le caratteristiche biochimiche dei principali gruppi di alimenti, comprese le bevande alcoliche, con particolare attenzione ai "nuovi alimenti", i meccanismi molecolari della digestione e dell'assorbimento, compresi i meccanismi di controllo neuro-ormonale, i profili energetici dei principali organi, percorsi del colesterolo, lipoproteine, eicosanoidi ed endocannabinoidi e i meccanismi molecolari di regolazione del bilancio azotato. Non bisogna dimenticare la biochimica dei non nutrienti, degli antinutrienti e dei principali nutrienti inorganici.
Assunzione e Percorsi Metabolici dei Nutrienti
Le sedi e le fasi di assunzione dei nutrienti comprendono l'assorbimento e il trasporto dei glicidi, l'assorbimento degli esosi e il trasporto di glucosio e fruttosio in diversi organi e tessuti. Alimenti e nutrienti lipidici, digestione ed assorbimento dei lipidi, trasporto dei lipidi, assorbimento e circolazione dei sali biliari sono altrettanto importanti. Non da meno la digestione delle proteine e l'assorbimento di aminoacidi e peptidi.
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La dinamica delle riserve energetiche, i profili energetici e il metabolismo dei principali organi, la regolazione ormonale dei nutrienti energetici, la regolazione della glicemia e il controllo delle riserve energetiche, le dinamiche metaboliche e le riserve energetiche durante l'attività fisica, i percorsi metabolici del fruttosio e l'etanolo come nutriente energetico sono elementi essenziali per capire il metabolismo energetico dei nutrienti.
Destini Non Energetici dei Nutrienti e Biochimica delle Vitamine
Glicidi e lipidi sono componenti di biomolecole e di biostrutture, con particolare attenzione agli acidi grassi essenziali e alla biochimica degli eicosanoidi e degli endocannabinoidi. Il colesterolo e le lipoproteine, con le loro strutture, funzioni e biosintesi, regolano la colesterolemia e il trasporto del colesterolo. Il bilancio dell’azoto è regolato dai protidi come nutrienti plastici, dai percorsi del catabolismo aminoacidico e dalla regolazione del catabolismo proteico.
La biochimica delle vitamine include tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2), niacina (vitamina PP), biotina (vitamina H), acido pantotenico, piridossina (Vitamina B6), folato, vitamina B12, acido ascorbico (Vitamina C), vitamina A, vitamina D, vitamina K e vitamina E. Particolare attenzione è data alla regolazione genica da vitamina A, vitamina D ed ormone tiroideo, allo stress ossidativo, alla perossidazione lipidica e alle funzioni antiossidanti della vitamina E e C.
Alimentazione e Malattie
Le basi molecolari della patologia diabetica e le linee di prevenzione e terapia dietetica, i danni molecolari e la patologia aterosclerostica, la dieta, le bevande alcoliche, gli antiossidanti e il rischio cardiovascolare sonotutti elementi cruciali nel rapporto tra alimentazione e malattie.
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