Proteine: Composizione e Importanza degli Aminoacidi

Nell'ambito della palestra e del bodybuilding, le proteine sono sicuramente il macronutriente più discusso: quante mangiarne e quando? E’ utile l’integrazione? Se sì, meglio le proteine o i singoli aminoacidi? Dei tre macronutrienti, che oltre alle proteine comprendono anche i grassi e i carboidrati, le proteine sono probabilmente le più conosciute, soprattutto nell’alimentazione sportiva o per la perdita di peso.

Le proteine sono uno dei tre macronutrienti della nostra dieta, insieme ai grassi e ai carboidrati. Essendo il mattone di base dell’organismo, la sua assunzione regolare è essenziale per la nostra salute. Viene utilizzato non solo per la famosa crescita muscolare, ma anche per la formazione di cellule immunitarie, enzimi, ormoni e altre sostanze necessarie.

Cosa sono le Proteine?

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. 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.

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.

Tra aminoacidi e proteine, non c’è in termini assoluti uno meglio dall’altro, perchè dipende sempre dal contesto in cui sono inseriti. I riflettori sono giustamente puntati su di loro, poiché ne abbiamo bisogno non solo per la crescita muscolare, ma anche per il funzionamento ottimale del sistema immunitario e per la rigenerazione generale dell’organismo.

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Funzioni delle Proteine

Le proteine hanno innumerevoli funzioni nell’organismo. Probabilmente tutti coloro che si sono interessati di alimentazione sanno che questo nutriente è necessario per la crescita e il mantenimento della massa muscolare. Tuttavia, non è certo la sua unica funzione. Le proteine sono il materiale di costruzione di base per tutti i tessuti e gli organi. Formano non solo la massa muscolare, ma anche le ossa, la pelle, i tendini, i legamenti, ecc.

Le proteine guidano anche diverse importanti reazioni biochimiche. Questo è dovuto al fatto che gli enzimi responsabili di queste reazioni sono per lo più proteine. Ad esempio, partecipano alla generazione di energia all’interno delle cellule. Le proteine aiutano anche a trasportare le informazioni tra le diverse aree del corpo. Il ruolo di postini, che assicura questo trasferimento di informazioni, è svolto da sostanze chiamate ormoni. La maggior parte degli ormoni è composta da proteine e polipeptidi.

Le proteine hanno anche il ruolo di trasportare i nutrienti in tutto il corpo. Senza di esse, il corpo non sarebbe in grado di trasportare ossigeno o spostare colesterolo o zucchero dal sangue alle cellule.

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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Proteine e Perdita di Peso

Le proteine giocano un ruolo insostituibile nella perdita di peso. Non è un caso che molte diete si basino su di esse, comprese quelle ad alto contenuto proteico che promettono miracoli. Tuttavia, non stiamo assolutamente cercando di incoraggiarti a perdere peso in questo modo. Di solito queste diete sono inizialmente efficaci, ma a lungo termine diventano insostenibili e provocano un effetto yo-yo.

Un apporto proteico sufficiente favorisce la crescita della massa muscolare. L’obiettivo della perdita di peso dovrebbe essere quello di ridurre la quantità di grasso corporeo e mantenere o costruire massa muscolare (cosa possibile anche con un deficit calorico, ma non senza un sufficiente apporto di proteine e un allenamento di forza).

La massa muscolare, che grazie alle proteine può essere mantenuta o addirittura aumentata, consuma un bel po’ di energia. Più muscoli hai, più energia bruci solo per mantenere le funzioni vitali del nostro corpo. In altre parole, hai un alto tasso basale metabolico.

Le proteine hanno il più alto effetto termico di tutti i nutrienti. Ciò significa che bruciano la maggior quantità di energia durante la digestione. Questa quantità rappresenta fino al 20-30% dell’apporto energetico totale delle proteine.

L’assunzione di proteine influisce anche sull’appetito, probabilmente grazie all’effetto sulla funzione degli ormoni che inviano notifiche di sazietà al cervello, come la colecistochinina o il peptide 1 simile al glucagone (GLP-1). Le proteine hanno la più alta capacità saziante di tutti i macronutrienti.

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Le proteine inoltre riducono l’indice glicemico degli alimenti. Ciò significa che rallentano l’assorbimento dei carboidrati dall’intestino al sangue, rallentando così l’aumento della glicemia dopo un pasto.

Proteine e Sport

Se vuoi raggiungere i tuoi obiettivi di allenamento, sport e alimentazione corretta devono andare di pari passo. Le proteine giocano un ruolo insostituibile in questo senso, soprattutto nel caso degli sport di forza.

1. Un apporto proteico adeguato consente la crescita della massa muscolare. La quantità ottimale dipende dal tipo di attività sportiva e dalla sua frequenza e intensità, oltre che dalla composizione corporea e dagli obiettivi dell’atleta. Tuttavia, la regola generale è quella di consumare più proteine per costruire nuovi muscoli rispetto a quelle di cui il nostro corpo ha bisogno per mantenere quelli che già possiede. Ma tieni presente che le proteine non sono l’unico nutriente importante per la costruzione dei muscoli. È importante anche un apporto ottimale di carboidrati, grassi e altri nutrienti.
2. Nel corpo avvengono costantemente due processi: MPS (Muscle Protein Synthesis) e MPB (Muscle Protein Breakdown). Questi due processi competono l’uno con l’altro e sta a te decidere in che direzione far pendere la bilancia. Se assumi una quantità sufficiente di proteine ed energia e sostieni i muscoli con un allenamento di forza, puoi prevenire la disgregazione delle proteine e favorirne la creazione.
3. L’assunzione ottimale di proteine aiuta anche a proteggere la massa muscolare. In seguito a prestazioni sportive intense e impegnative, durante un deficit calorico o, ad esempio, durante una malattia, le proteine dei muscoli possono essere utilizzate come fonte di energia. Quindi, più proteine assumi con la dieta, meno proteine perderai dai muscoli.
4. Le proteine sono essenziali anche per la rigenerazione muscolare. Dopo l’esercizio fisico, i muscoli non solo si rigenerano, ma possono anche diventare più grandi e più forti grazie a questo processo. Le proteine servono come materiale da costruzione per il ripristino della massa muscolare.
5. Le proteine svolgono un ruolo importante anche in altri tessuti. Lo sport è impegnativo non solo per i muscoli, ma anche per le ossa, i tendini, i legamenti, ecc.

Alcuni dei suddetti effetti delle proteine sono validi anche per gli sport di resistenza. Corridori, ciclisti e altri atleti di resistenza apprezzeranno in particolare l’effetto delle proteine sulla rigenerazione e protezione dei muscoli durante l’esercizio. Anche se il consumo di proteine durante l’attività probabilmente non favorisce la prestazione in sé, può aiutare a ridurre la disgregazione delle proteine muscolari a seguito di un esercizio faticoso. Può anche aiutare la rigenerazione muscolare dopo l’esercizio, in modo simile a quanto avviene negli sport di forza.

Cosa sono gli Aminoacidi?

Gli aminoacidi sono i mattoni che costituiscono le proteine, grandi molecole la cui struttura e le cui funzioni sono dovute proprio alla sequenza degli aminoacidi che le compongono. Gli aminoacidi sono dei composti del carbonio caratterizzati, a differenza di grassi e zuccheri, dalla presenza di atomi di azoto nella loro molecola. La struttura è semplice: un atomo di carbonio centrale lega un gruppo amminico -NH2, un gruppo carbossilico -COOH, un atomo di idrogeno e una catena laterale - indicata con la lettera R - che è diversa in ognuno degli aminoacidi noti.

Il gruppo amminico impartisce proprietà basiche alla molecola, mentre quello carbossilico determina proprietà acide, per cui gli aminoacidi sono molecole anfotere, che hanno un comportamento sia acido che basico: al pH fisiologico - compreso tra 7,3 e 7,4 - entrambe i gruppi sono ionizzati, cioè dotati di carica.

Gli aminoacidi posso essere classificati in molti modi diversi, a seconda delle caratteristiche che vengono prese in esame. Per chi si interessa di nutrizione sono decisamente più utili classificazione che si basano sul destino degli aminoacidi presenti negli alimenti. La disponibilità degli aminoacidi è un fattore limitante per i processi di sintesi proteica che possono essere bloccati a causa della carenza di un singolo aminoacido essenziale.

Aminoacidi Essenziali e Non Essenziali

Nel corpo avvengono costantemente due processi: MPS (Muscle Protein Synthesis) e MPB (Muscle Protein Breakdown). Questi due processi competono l’uno con l’altro e sta a te decidere in che direzione far pendere la bilancia. Se assumi una quantità sufficiente di proteine ed energia e sostieni i muscoli con un allenamento di forza, puoi prevenire la disgregazione delle proteine e favorirne la creazione.

Dal punto di vista nutrizionale questi aminoacidi possono essere a loro volta divisi in due grandi gruppi: quello degli aminoacidi essenziali e quello degli aminoacidi non essenziali. Sono definiti essenziali quegli aminoacidi che l'organismo umano non riesce a sintetizzare in quantità sufficiente a far fronte ai propri bisogni. Per l'adulto sono otto e più precisamente: fenilalanina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, treonina, triptofano e valina.

Sono considerati aminoacidi semiessenziali la cisteina e la tirosina, in quanto l'organismo li può sintetizzare a partire da metionina e fenilalanina. Sono definiti aminoacidi condizionatamente essenziali (arginina, glicina, glutammina, prolina e taurina) quegli aminoacidi che ricoprono un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi e delle funzioni dell'organismo in determinate situazioni fisiologiche.

Aminoacidi Ramificati (BCAA)

Conosciuti anche con la sigla BCAA, gli aminoacidi ramificati o a catena ramificata sono la leucina, l’isoleucina e la valina. Sembra anche che l’assunzione di aminoacidi ramificati serva a favorire la crescita muscolare, il recupero dopo gli esercizi e una maggiore capacità di sopportazione della fatica. Nel corso dell’ultimo decennio la fama e l’utilizzo degli aminoacidi ramificati è cresciuta in maniera esponenziale, soprattutto grazie ad alcuni comprovati benefici relativi alla crescita e al recupero muscolare.

La leucina, in particolare, stimola la sintesi delle proteine, in vero il processo della formazione dei muscoli. Alcune ricerche suggeriscono che i BCAA aiutino a diminuire il dolore muscolare dopo un’intensa sessione di allenamento. Così come sono utili per la riduzione del dolore muscolare, gli aminoacidi a catena ramificata favoriscono una maggiore resistenza alla fatica.

Gli aminoacidi ramificati possono aiutare la prevenzione del deperimento e della disgregazione muscolare. Le proteine nei muscoli sono costantemente disgregate e ricostruite; l’equilibrio tra la disgregazione e la sintesi delle proteine determina la quantità di proteine nel muscolo.

Qualità delle Proteine

Come puoi vedere, la qualità delle singole proteine varia. Il valore biologico monitora l’utilizzabilità delle proteine in base a quanto azoto viene espulso dall’organismo. Le proteine contengono azoto e questo metodo si basa sull’idea che le proteine da cui proviene l’azoto espulso siano state utilizzate dall’organismo per creare proteine. Tuttavia, si tratta di una misura relativamente imprecisa, perché le proteine possono essere utilizzate, ad esempio, come fonte di energia o per altri scopi.

Gli alimenti con il più alto valore biologico sono proteine del siero del latte e le uova. L’Amino Acid Score (AAS) confronta il contenuto di aminoacidi essenziali della proteina monitorata con la proteina di riferimento, definita dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). In questa classifica, le proteine possono raggiungere valori da 0 a 1 e indica quanto è buona ogni fonte proteica. Oltre alla quantità di aminoacidi essenziali, è possibile misurare anche la loro digeribilità, che si ottiene attraverso il metodo PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score). Anche in questo caso, le proteine possono raggiungere valori da 0 a 1. Valore più alto = migliore qualità e migliore digeribilità della proteina. Tra le fonti migliori da questo punto di vista ci sono le proteine del siero del latte o le uova.

Il metodo DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) prende in considerazione la digeribilità delle proteine nell’intestino tenue. Si presume che solo le proteine assorbite in questo modo vengano utilizzate per la creazione delle proteine del corpo. Le proteine del siero di latte, del latte e dell’uovo continuano a occupare le prime posizioni.

CONTENUTO IN AMINOACIDI ESSENZIALI: si possono definire complete o nobili quelle proteine che contengono tutti gli AA essenziali in quantità e in rapporti equilibrati. In generale le proteine animali sono complete e quelle vegetali sono incomplete. La dicitura nobili associata alle proteine vegetali non è corretta ed è stata introdotta per contrastare il detto secondo il quale "i legumi sono la carne dei poveri". In realtà assumere una discreta fonte di proteine vegetali nella dieta è importantissimo e per valorizzarle ulteriormente questo concetto è stato introdotto impropriamente il termine "nobili". In ogni caso queste carenze possono essere superate semplicemente utilizzando appropriate associazioni alimentari ad esempio PASTA e FAGIOLI.

AMINOACIDO LIMITANTE: di una proteina o di una miscela proteica è l'aminoacido essenziale carente o del tutto assente che limita l'utilizzo di tutti gli altri aminoacidi anche se presenti in eccesso rispetto ai bisogni. Come abbiamo visto nelle proteine di origine vegetale questo aminoacido non è in genere sufficiente a garantire il fabbisogno e dev'essere introdotto tramite l'abbinamento con altri cibi.

Fonti di Proteine

Le proteine si trovano sia in prodotti di origine animale che vegetale. Sebbene entrambi i gruppi di alimenti contengano proteine, le fonti animali sono migliori, in quanto hanno un profilo nutrizionale superiore.

Le carni magre, specie se rosse, come il manzo, presentano un alto contenuto di amino acidi. Le uova hanno un ottimo profilo aminoacidico; l’albume è un carico di proteine totale, con una dose minima di grassi e carboidrati. Le proteine del siero del latte sono considerate un’altra importante fonte di aminoacidi, contenendone una spettro completo.

Chi segue una dieta vegana o vegetariana o, per diversi motivi, non consuma carne, pesce e latticini, può avere più difficoltà nell’assunzione di aminoacidi. Gli integratori alimentari a base vegetale sono una soluzione, così come prodotti quali soia o quinoa, dotati di un profilo aminoacidico completo.

Tuttavia, questo non significa che gli alimenti vegetali non contengano alcuni di questi aminoacidi. La maggior parte di essi si trova in ogni fonte proteica vegetale, ma in quantità insufficienti. Questi aminoacidi mancanti sono chiamati aminoacidi limitanti. Fortunatamente, ogni gruppo di alimenti vegetali manca di diversi aminoacidi, quindi con una combinazione appropriata di fonti vegetali puoi quasi eliminare questo problema.

Ad esempio, i cereali mancano dell’aminoacido lisina, mentre i legumi mancano di metionina. Un contenuto equilibrato di EAA è importante soprattutto perché le proteine con il loro rapporto ottimale sono meglio utilizzate dall’organismo (trasformazione più facile in proteine muscolari, ecc.).

Tuttavia, è importante ricordare che le fonti vegetali si differenziano da quelle animali anche per la loro minore assorbibilità. Esse contengono sostanze antinutrizionali che possono ridurre l’assorbibilità delle loro proteine. Fortunatamente, possiamo diminuire in parte questo svantaggio con un po’ di magia in cucina. Puoi ridurre la quantità di sostanze antinutrizionali, ad esempio, ammollando l’alimento prima di cucinarlo (scartando poi l’acqua), facendolo germogliare o addirittura tramite la cottura stessa.

L’insufficiente contenuto di aminoacidi essenziali nei cibi vegetali è il motivo per cui si raccomanda di pianificare correttamente la propria dieta, soprattutto per le persone la cui alimentazione è basata su questi alimenti. Si può ottenere, ad esempio, combinando cereali e legumi, poiché questi gruppi di alimenti si completano a vicenda nel contenuto di AA essenziali. Tuttavia, questo non significa che sia necessario consumare entrambi i gruppi in un unico pasto (anche se è la soluzione più pratica e ideale). Basta assicurarsi che l’assunzione sia sufficiente per tutta la giornata.

Classificazione delle Fonti Proteiche

1. Queste fonti proteiche sono generalmente considerate complete grazie al rapporto e alla quantità ottimale di aminoacidi essenziali.
2. Poiché gli alimenti vegetali non sono perfetti per quanto riguarda gli aminoacidi essenziali, sono generalmente considerati incompleti. Tuttavia, ci sono delle eccezioni che si distinguono dalla massa e si avvicinano alle fonti proteiche animali in termini di contenuto di aminoacidi. Si tratta, ad esempio, di soia, ceci e pseudocereali (amaranto, quinoa).

Assunzione Giornaliera Raccomandata

Secondo le Linee guida dietetiche per gli americani per il 2020-2025, nella dieta normale di una persona comune, le proteine dovrebbero costituire il 10-35% dell’apporto energetico totale giornaliero (con un apporto di riferimento di 2000 kcal, ciò rappresenta 50-175 g di proteine). Il valore energetico di 1 g di proteine è di 4 kcal (17 kJ), come per i carboidrati, mentre 1 g di grassi ha 9 kcal (37 kJ).

Le proteine costituiscono generalmente il 10-35% del nostro apporto energetico giornaliero. Se non vuoi preoccuparti di numeri specifici, usa il nostro calcolatore online per calcolare l’apporto energetico e la quantità di nutrienti raccomandati. La raccomandazione di base dice che tutti dovrebbero consumare almeno 0,8 g di proteine / kg di peso corporeo al giorno. Tuttavia, la quantità di 1 g di proteine / kg di peso corporeo sembra essere più adatta. Per una donna che pesa 60 kg, ciò rappresenta un apporto giornaliero di 60 g di proteine. Si tratta, comunque, di una quantità che potrebbe essere sufficiente per una persona che generalmente non si muove molto, non pratica sport...

In riferimento all’introito proteico giornaliero, invece, va detto che non è un singolo pasto e le proteine presenti in questi che determinano o meno la crescita muscolare. Ciò che conta è, infatti, la quantità di proteine che assumi in totale durante la giornata. Il timing proteico è meno impattante in termini di risultati sulla sintesi proteica rispetto alla quantità totale di proteine assunte tramite i pasti fatti durante la giornata. E’ quindi utile assumere 20-40 g di proteine ad elevato valore biologico, una quantità che è sufficiente a massimizzare la proteosintesi.

Tabella Riassuntiva

Nutriente	Valore Energetico (per grammo)	Apporto Giornaliero Raccomandato
Proteine	4 kcal (17 kJ)	10-35% dell'apporto energetico totale giornaliero (minimo 0.8g / kg di peso corporeo)
Carboidrati	4 kcal (17 kJ)	Varia in base al fabbisogno energetico
Grassi	9 kcal (37 kJ)	Varia in base al fabbisogno energetico

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