Il valore biologico (VB) è un parametro di valutazione delle proteine plastiche introdotte nell'organismo con l'alimentazione. Questo indice, che si esprime con un valore numerico, si riferisce alla quantità, alla qualità ed al rapporto reciproco degli amminoacidi essenziali presenti nei peptidi alimentari. In definitiva, il valore biologico è un aspetto nutrizionale che descrive la "qualità proteica ed il potenziale plastico degli amminoacidi contenuti negli alimenti".
Amminoacidi Essenziali e Ramificati: Cosa Sono?
Gli amminoacidi (AA) sono macronutrienti quaternari i cui polimeri si definiscono polipeptidi o proteine; in tutto, gli AA sono 20, ma di questi solo 8 (9 per il lattante) sono definiti amminoacidi essenziali (AAE). Gli amminoacidi essenziali sono molecole che l'organismo umano NON è in grado di sintetizzare ex-novo e che, tra le varie funzioni, costituiscono i precursori degli altri amminoacidi NON ESSENZIALI; pertanto, è necessario introdurli regolarmente con l'alimentazione.
Tra gli amminoacidi essenziali alcuni si distinguono per l'elevato potenziale di neoglucogenesi (conversione in glucosio per produrre energia); è il caso degli amminoacidi ramificati (BCAA): VALINA, LEUCINA ed ISOLEUCINA. Essi, oltre a contribuire all'innalzamento del valore biologico delle proteine, sono particolarmente importanti nello sportivo di endurance (il cui fabbisogno energetico ossidativo aumenta significativamente), nei pazienti defedati (epatopatie e nefropatie) e nei pazienti a stretto regime dietetico (terapia alimentare dimagrante).
Come si Calcola il Valore Biologico?
L'impatto del valore biologico proteico sul metabolismo si calcola valutando l'azoto [N] introdotto con i cibi o gli integratori, quello non assorbito (espulso con le feci) e quello eliminato con le urine. Ovviamente, se fosse così semplice calcolare il valore biologico delle proteine la comunità scientifica non sarebbe tutt'ora impegnata nella valutazione dell'importanza che esso riveste nell'ambito alimentare ed integrativo.
Il valore biologico delle proteine alimentari è dato dalla somiglianza nella composizione aminoacidica rispetto alle proteine umane; ne deriva che i polimeri di origine animale (soprattutto uova e latte) possiedono un valore biologico maggiore rispetto a quelli batterici o di origine vegetale (medio o basso VB). Tuttavia, se è vero che questo parametro tiene in considerazione quantità, qualità e rapporto degli amminoacidi essenziali contenuti nelle proteine di un alimento, è altrettanto vero che PIU' alimenti a medio e basso valore biologico possono complementarsi vicendevolmente.
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In parole povere, non è detto che per raggiungere la quota di amminoacidi essenziali sia NECESSARIO consumare prevalentemente proteine di origine animale, ma è possibile (ed in alcuni casi consigliabile) associare diverse proteine a medio o basso valore biologico (cereali, legumi, ortaggi, funghi, frutta...) ed ottenere il medesimo risultato.
Associazione Cereali e Legumi
Per compensare la carenza di proteine ad alto valore biologico, in alcuni casi (come nel veganismo), è consigliabile fare ricorso al consumo frequente di piatti derivanti dall'associazione di più alimenti, in particolare di cereali e leguminose. I cereali si caratterizzano per un basso valore biologico dato dalla scarsa presenza di triptofano e lisina (1,5-2,5%); quest'ultimo amminoacido essenziale è invece presente in maggior misura nelle proteine a medio valore biologico dei legumi (4-5,5%); parallelamente, i legumi risultano carenti in METIONINA e CISTEINA, tuttavia questi sono presenti in buona misura nei cereali.
Le proteine ad alto valore biologico (uova, latte, carne e prodotti della pesca) contengono percentuali di lisina che si aggirano sul 7% del pool amminoacidico.
Indice Proteico e Valore Biologico: Come si Misurano?
Per dare un riferimento al valore biologico delle proteine alimentari è innanzitutto indispensabile verificare se queste risultino in difetto di uno o più amminoacidi, che in tal caso verrebbero definiti "amminoacidi limitanti"; in secondo luogo occorre stimare DI QUANTO l'amminoacido risulta limitante. Questo parametro, anche detto INDICE PROTEICO, viene esplicato in percentuale e si riferisce al fabbisogno nutrizionale di ogni amminoacido essenziale delle proteine in questione; ad esempio, una proteina COMPLETA come quella dell'uovo ha un indice proteico di 100, perché tutti gli amminoacidi essenziali sono presenti nella giusta porzione, mentre un polipeptide dei cereali potrebbe avere un indice proteico di 75 per deficit di lisina, perché quest'ultima è presente in quantità che raggiungono solo il 75% del fabbisogno.
In definitiva, è possibile affermare che l'indice proteico determina il valore biologico MA il suo impatto sull'alimentazione è importante tanto quanto le porzioni di consumo; infatti, pur avendo indice proteico o valore biologo ridotto, una porzione più o meno abbondante di soli legumi (medio valore biologico) è in grado di coprire o quasi l'intero fabbisogno di amminoacidi essenziali.
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Proteine: Funzioni e Importanza
Le proteine alimentari hanno principalmente un ruolo “plastico”, sono quindi in grado di formare i tessuti dell’organismo e di rinnovarli partecipando alle attività cellulari. Le proteine costituiscono i muscoli, le ossa e svolgono importanti funzioni nel nostro organismo. Si trovano anche nell’emoglobina che trasporta l’ossigeno nel sangue e in sostanze come l’albumina che ha funzione di anticorpi.
Le proteine di origine vegetale purtroppo non hanno lo stesso valore biologico, potrebbero avere una composizione in amminoacidi che non è completa rispetto a quanto richiede l’organismo umano. Per tale motivo diventa fondamentale la combinazione di diverse fonti proteiche vegetali, in modo da colmare le carenze di alcune proteine vegetali.
Attenzione all'Eccesso di Proteine
Superare l’apporto proteico giornaliero consigliato può portare ad alcuni inconvenienti per la salute. A lungo andare, un consumo eccessivo di proteine può sovraccaricare i reni e metterli sotto pressione.
Valore Biologico: Un Indice di Qualità
Il valore biologico è un vero e proprio indice della qualità delle proteine, che tiene conto dell’azoto assunto e di quello realmente trattenuto, quello espulso ovviamente non potrà mai essere utilizzato dal nostro organismo. Le proteine sono formate da amminoacidi, e una proteina per avere un elevato valore biologico deve possedere tutti gli amminoacidi essenziali, e questi devono anche essere presenti nelle giuste proporzioni tra di loro, (dosaggio equilibrato).
Perché si fa riferimento agli amminoacidi essenziali? Perché il nostro organismo non riesce a produrli autonomamente, quindi possiamo solo introdurli tramite l’alimentazione e l’integrazione.
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Proteine del Siero del Latte: Cosa Sapere
Le proteine del siero idrolizzate sono più vicine come VB alle isolate, più distanti dalle concentrate, e sono in assoluto le proteine a più rapida assimilazione.
VALORE BIOLOGICO (VB o BV): rappresenta la quantità di azoto effettivamente assorbito ed utilizzato al netto delle perdite urinarie, fecali, cutanee ecc. Una proteina che possiede un perfetto equilibrio tra aminoacidi assorbiti e tra amminoacidi ritenuti ha un valore biologico di 100.
Proteine e Sport: Un Legame Importante
Per chi fa sport le proteine rivestono un ruolo ancora più centrale. Le proteine sono delle molecole di grandi dimensioni formate da 20 costituenti diversi legati tra loro, gli aminoacidi. Il nostro corpo è in grado di produrre in maniera autonoma dodici dei venti aminoacidi (undici nei bambini). Gli altri dobbiamo procurarceli attraverso il cibo, si parla di aminoacidi essenziali, ed è questo fatto che rende le proteine nutrienti così importanti nella nostra dieta.
Le proteine sono quindi nutrienti essenziali per i processi anabolici, la costruzione di nuovi elementi a partire da molecole semplici come gli aminoacidi.
In sport di forza e di potenza il consumo di razioni proteiche che vanno dai 2,5 a 3, 3 grammi per kg peso corporeo hanno mostrato aumento della sintesi proteica e della massa muscolare. Appare evidente che un aumento dell’apporto proteico può migliorare la condizione generale di uno sportivo, rendendo possibile una miglior prestazione in allenamento ed in gara.
Quali sono le Proteine Migliori?
Ci sono proteine costituite da pochi aminoacidi ripetuti all’infinito, ci sono catene che sono invece ricche di aminoacidi diversi, molti dei quali essenziali. È ovvio che non tutte le proteine alimentari hanno il medesimo effetto fisiologico sul nostro organismo.
Misura l’efficienza di una proteina nel determinare la crescita di un organismo. Si valuta sul modello animale, misurando la crescita in grammi per grammi di proteina consumata. La proteina di riferimento è la caseina che ha un valore di 2,7. Valori superiori indicano proteine molto efficienti, di elevato valore.
Un valore biologico elevato indica un elevato contenuto di aminoacidi essenziali. L’uovo è l’alimento di riferimento, con un valore biologico di 100. Le proteine del siero del latte hanno un valore di 104, quelle della carne di 80, mentre le proteine vegetali hanno valori più modesti, 74 per la soia e appena 64 per il glutine.
PDCAAS: Un Metodo di Valutazione della Qualità Proteica
Introdotto dalla WHO/FAO nel 1989, questo indice (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score PDCAAS) tiene conto sia del valore biologico della proteina che della sua digeribilità. Di fatto si tratta del metodo attualmente preferito per la valutazione della qualità delle proteine negli studi scientifici, nonostante alcune potenziali imprecisioni dovute alla difficoltà di valutare digestione ed assorbimento delle proteine e possibili interferenze da parte di sostanze che inibiscono digestione e assorbimento delle proteine, antinutrienti come lectine, inibitori della tripsina e tannini, presenti in un gran numero di cibi.
Proteine Animali vs Proteine Vegetali
Le proteine animali in genere presentano un miglior assortimento di aminoacidi essenziali e sono digerite e assorbite con grande efficienza. Pesce e carne forniscono proteine di ottima qualità, spesso associate a un buon contenuto di ferro e di altri nutrienti. Dal latte si ottengono due diverse frazioni proteiche: le proteine del siero, ricche di aminoacidi essenziali e aminoacidi a catena ramificata, associate a vitamine e minerali. Le proteine del siero sono digerite rapidamente e gli aminoacidi presenti sono utilizzati con grande efficienza. La caseina è la frazione più abbondante delle proteine del latte, ricca di aminoacidi essenziali, calcio e fosforo.
Queste carenze rendono necessarie alcune precauzioni quando si consumino principalmente proteine di origine vegetali: occorre infatti fare attenzione a combinare tra loro i cibi consumati in modo da garantire complementazione delle proteine presenti.
Proteine e Salute: Cosa Bisogna Considerare?
Un forte consumo di proteine di origine animale è spesso associato ad un aumentato introito di grassi saturi e colesterolo, fattori di rischio importanti per patologie cardiovascolari. Altro timore legato ad un elevato consumo di proteine è quello di possibili danni ai reni, sottoposti ad un maggior lavoro per l’escrezione delle scorie azotate del metabolismo degli aminoacidi. Qui gli studi sono chiari e mostrano che anche introiti molto elevati, oltre 2,8 g/kg peso corporeo, non creano problemi in soggetti sani. La precauzione è d’obbligo in soggetti che presentano insufficienza o patologie renali, per i quali l’apporto proteico deve essere uguale o inferiore a quello indicato dalle linee guida, circa 0,8 g/kg peso corporeo, a seconda della gravità della situazione.
Alcuni sostengono che diete iperproteiche, con abbondante apporto di proteine animali ricche di aminoacidi solforati, possano provocare perdita di calcio dalle ossa, aumentando il rischio di fratture spontanee ed osteoporosi.
Quando si vanno a considerare tutti i fattori, risulta evidente che non è tanto facile indicare quali siano le proteine migliori. Considerando la dieta di un soggetto medio la soluzione migliore appare quella di alternare e variare costantemente le fonti proteiche, cercando di mantenere un buon apporto di proteine vegetali troppo spesso trascurate nelle diete frettolose e monotone che sempre più spesso trovano posto sulle nostre tavole.
Proteine per Atleti: Strategie e Integrazione
Quando si parla di atleti, invece, la situazione è un poco più delicata, visto che l’apporto proteico diventa uno dei fattori essenziali per raggiungere determinati obiettivi, forza, potenza o ipertrofia, e per garantire un buon recupero e le migliori prestazioni. Carne, pesce e uova sono sicuramente importanti ma un ruolo ancora più rilevante possono giocarlo integrazioni con proteine del siero o caseina.
Le caseine sono assorbite lentamente e paiono stimolare in misura minore la sintesi di nuove proteine, tuttavia alcuni studi mostrano che sono in grado di determinare un maggior aumento della massa magra e della forza. Le proteine del siero sono invece assorbite molto rapidamente e parrebbero stimolare in misura maggiore la sintesi proteica ma una parte significativa di queste proteine è destinata alla produzione di energia. In pratica l’azione delle proteine del siero pare essere più rilevante nel breve periodo, rendendole più indicate nella razione pre- o post-allenamento, mentre l’azione delle caseine è prolungata nel tempo, suggerendone l’utilizzo lontano dagli allenamenti, magari come integrazione prima del riposo notturno.
Per gli atleti valgono comunque le indicazioni suggerite per la popolazione generale: la dieta deve essere variata ed equilibrata, ovviamente con gli adattamenti necessari a soddisfare le esigenze imposte dallo sport praticato e le integrazioni che personale ben preparato giudicherà utili o necessarie.
Stabilire quali siano le proteine migliori è probabilmente meno importante che non impostare in maniera corretta una buona dieta e un buon piano di allenamento. Qualunque sia la provenienza delle proteine.
Valore Biologico: Fonti Alimentari e Considerazioni Finali
Il valore biologico delle proteine stabilisce quali fonti alimentari hanno un determinato pool amminoacidico. Di solito quelle ad “alto” valore biologico (di origine animale) sono considerate migliori e più utili, rendendo le altre fonti proteiche (legumi, cereali, frutta secca,…) una seconda scelta. E’ davvero così?
Il valore biologico (VB) di una proteina è stimato in base al contenuto di aminoacidi essenziali (AAE): più l’alimento proteico presenta una distribuzione amminoacidica simile a quella del corpo umano più il valore biologico è elevato. L’efficienza della biosintesi è ottimale quando tutti gli aminoacidi sono disponibili nello stesso momento e in quantità opportuna: se gli AAE non vengono introdotti in un quantitativo adeguato la sintesi proteica non avviene in modo efficiente perchè non può sintetizzarli e la “catena di produzione” proteica risulta bloccata.
Più una proteina assomiglia per composizione amminoacidica a quelle del corpo umano e più essa è considerata “utile” perchè completa dal punto di vista del fabbisogno organico. Le proteine a medio valore biologico (o parzialmente incomplete) comprendono gli alimenti che non hanno una quantità sufficiente di uno o più aminoacidi essenziali. I cereali sono poveri di metionina e lisina, mentre sono ricchi di leucina. Fanno eccezione in questa categoria gli pseudocereali (quinoa, grano saraceno, amaranto): sebbene di origine vegetale, presentano una percentuale proteica leggermente più alta rispetto agli altri e ad alto VB.
Le proteine in polvere, che siano isolate o idrolizzate, hanno da un punto di vista proteico-nutrizionale lo stesso valore biologico dell’alimento da cui derivano. Le più utilizzate sono quelle del siero del latte (whey), che appunto presentano tutti gli aminoacidi essenziali e anche gli altri - aspetto che le rende ancor più “complete”. Rispetto agli alimenti le proteine in polvere non fanno dimagrire o ingrassare diversamente, non portano a benefici in più se utilizzate: il bilancio calorico è quello che conta e non la fonte scelta.
Tabella Valore Biologico di Alcuni Alimenti
| Alimento | Valore Biologico (VB) |
|---|---|
| Uovo | 100 |
| Siero del Latte | 104 |
| Carne | 80 |
| Soia | 74 |
| Glutine | 64 |