Elementi nutritivi: quali sono?

Elementi nutritivi: quali sono?
Ultima modifica 11.07.2023
INDICE
  1. Macronutrienti energetici: proteine, carboidrati e grassi
  2. Vitamine
  3. Minerali e acqua

Gli elementi nutritivi sono tutte le sostanze essenziali o fondamentali per la sopravvivenza dell'organismo.

Questa categoria include certamente sia i nutrienti (carboidrati, proteine, grassi, minerali, vitamine), sia i fattori nutrizionali (acqua, fibre, altri prebiotici, probiotici, antiossidanti non vitaminici o minerali ecc.).

Tutti i nutrienti sono totalmente insostituibili. Senza uno o più di essi, nel cronico, rimarrebbe inevitabilmente compromesso lo stato di salute. Lo stesso vale, d'altro canto, anche per l'acqua.

A tal proposito è doveroso fare una considerazione. Pur essendo considerata un fattore e non un vero e proprio nutriente – poiché non partecipa direttamente ai vari processi metabolici – assieme all'ossigeno, l'acqua costituisce il presupposto di base più importante alla sopravvivenza.

L'organismo mostra un fabbisogno minimo per ogni nutriente e per l'acqua, mentre lo stesso non si può dire dei fattori nutrizionali. Ovvero: senza proteine, lipidi, carboidrati, vitamine, minerali ed acqua non possiamo sopravvivere, mentre ciò può avvenire senza fibre, probiotici e antiossidanti esogeni – anche se "male" e, probabilmente, non molto a lungo.

In base all'entità del fabbisogno, gli elementi nutritivi si possono classificare i macronutrienti – quelli di cui abbiamo maggiori necessità – e micronutrienti.

Il fabbisogno, inoltre, può essere molto diverso a seconda delle necessità dell'organismo – ma non tale da snaturare la classificazione di cui sopra.

Ad esempio:

  • un soggetto molto attivo ha una maggior richiesta di energia, quindi di carboidrati e grassi;
  • uno che suda molto ha una maggior richiesta di acqua e dei minerali tipicamente persi col sudore;
  • una donna in gravidanza ha una maggior richiesta di tutti i fattori necessari alla costruzione di nuovi tessuti (coenzimi vitaminici come la vit. B9 e la B12, ferro ecc.);
  • un anziano ha una maggior richiesta di vitamina D, perché ha maggiori difficoltà a sostenere il metabolismo osseo ecc.

I principi nutritivi sono contenuti nei cibi e negli integratori alimentari, a livelli tanto differenti da caratterizzare i gruppi alimentari proprio in base al profilo chimico.

In questo articolo offriremo una panoramica semplice, ma indicativa, degli elementi nutritivi essenziali per l'uomo: macronutrienti energetici, vitamine e minerali (e in più l'acqua).

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Macronutrienti energetici: proteine, carboidrati e grassi

Gli elementi nutritivi energetici sono quelli da cui, in maniera più o meno laboriosa, l'organismo è in grado di ricavare acetil-coenzima A, ovvero la molecola deputata alla produzione di NADH e FADH2, e alla sintesi di ATP; in una parola: energia.

Attenzione però, come vedremo, questo non significa che i nutrienti energetici abbiano la sola finalità di venire "bruciati" sotto forma di calorie; tutt'altro.

Gli elementi nutritivi energetici sono tre: carboidrati, acidi grassi e amminoacidi.

Carboidrati (glucidi, zuccheri, idrati di carbonio, glicidi)

Sono molecole sostanzialmente ternarie (carbonio, idrogeno, ossigeno).

Si tratta dei più indicati alla produzione energetica, anche se qualsiasi tipo di carboidrato ingerito viene poi ridotto a glucosio. Il glucosio è infatti l'unico substrato calorico "obbligatorio" per alcune cellule e tessuti.

Da 1 g di glucosio ricaviamo 3,75-4,0 kcal (a seconda della fonte bibliografica consultata).

Sono contenuti principalmente negli alimenti di origine vegetale. In base alla loro struttura capacità di diluirsi nell'acqua, i carboidrati vengono classificati in solubili (monosaccaridi, disaccaridi e oligosaccaridi) e non solubili (polisaccaridi).

I monosaccaridi vengono classificati in base al loro numero di atomi di carbonio in triosi, tetrosi, pentosi, esosi e così via; gli esosi (glucosio, fruttosio, galattosio) sono i più importanti dal punto di vista nutrizionale.

Nei muscoli e nel fegato, il glicogeno rappresenta un polimero di riserva energetica molto importante.

Particolarmente ricchi di carboidrati complessi (amido) sono i cereali (frumento, mais, riso, orzo, farro, avena etc.), le patate, le castagne e alcuni legumi.

Gli zuccheri solubili sono maggiormente presenti nella frutta, soprattutto in quella matura e in alcuni tipi più che in altri (banane, fichi, cachi, uva, mandarini ecc.). Oltre che, naturalmente, nel miele, nelle melate e negli sciroppi naturali.

I carboidrati dovrebbero costituire la quota predominante dell'apporto calorico giornaliero, idealmente circa il 45-65% delle calorie totali; normalmente, soprattutto per preservare la salute dentale e come conseguenza della limitazione dei dolciumi, la stragrande maggioranza è costituita dall'amido.

Un consumo eccessivo predispone allo sviluppo di sovrappeso, insulino-resistenza, diabete di tipo 2, ipertrigliceridemia, sindrome metabolica e aumento del rischio cardiovascolare.

Acidi grassi (lipidi)

Anche queste sono molecole ternarie, ma strutturalmente molto diverse dalle precedenti, che rientrano nel vasto insieme dei lipidi o grassi.

Questo gruppo eterogeneo di molecole si accomuna per la caratteristica di essere insolubili in acqua.

Sono: molecole energetiche (vedi sotto), costituenti delle membrane cellulari (fosfolipidi e colesterolo), precursori di composti che nell'organismo svolgono importanti funzioni regolatrici (ormoni steroidei, vitamina D, acidi grassi essenziali), isolante termico sottocutaneo (adipe), sostentano i nostri organi.

Ricordiamo che anche i lipidi sono fondamentali al fine di una dieta equilibrata e che fanno parte di questi gli essenziali, l'acido alfa-linolenico e linoleico, importanti precursori delle prostaglandine, dei trombossani e dei leucotrieni, sostanze che mediano la risposta infiammatoria e intervengono nel sistema immunitario e cardio-vascolare.

Gli acidi grassi essenziali sono contenuti nel pesce, nel germe di molti semi, nella frutta a guscio e altri semi ricchi di grassi.

Il fabbisogno totale di grassi è mediamente del 30% sulle calorie totali - con un margine minimo del 15% per l'adulto maschio e un margine massimo del 40% od oltre.

L'eccesso di grassi saturi, anche vegetali idrogenati, e di quelli in conformazione trans, soprattutto in associazione ad altri fattori di rischio, aumenta sensibilmente il rischio di dislipidemie e di patologie cardiovascolari.

Gli acidi grassi di cui sono composti i gliceridi sono un altro substrato energetico molto importante, che può essere impiegato anche da sé, ma da cui le cellule non possono perpetuare la produzione energetica senza la minima partecipazione del glucosio nel medio e lungo termine.

Da 1 g di acidi grassi ricaviamo 9 kcal.

Anche il glicerolo dei gliceridi può venire impiegato a scopo energetico, ma solo previa conversione gluconeogenica.

Amminoacidi

Sono i mattoni delle proteine, composti organici più complessi e costituenti essenziali di tutte le cellule.

Dal punto di vista chimico, le proteine sono delle macromolecole formate dall'unione di unità più semplici, gli amminoacidi (AA), che si uniscono tra loro mediante un legame covalente detto legame peptidico.

Gli AA sono molecole quaternarie, poiché contengono di base anche l'azoto.

Rappresentano il substrato energetico meno efficiente, in quanto richiede un discreto lavoro metabolico, e tendono inoltre a creare uno scarto azotato molto abbondante – derivato dal gruppo amminico.

Esistono molti amminoacidi diversi, che possono inserirsi nella via metabolica chetogenica o in quella gluconeogenica (due processi che avvengono nel fegato). Una terza categoria, quella dei ramificati (BCAA) può essere impiegata direttamente nei muscoli, senza passare per il fegato.

Da 1 g di proteine ricaviamo 4 kcal.

Le proteine svolgono molteplici funzioni e rappresentano circa il 12-15% della massa corporea.

Gli amminoacidi presenti in natura sono numerosissimi, ma solo 20 di essi possono essere utilizzati dal nostro organismo per la sintesi proteica e 8 di questi sono definiti "essenziali" per l'adulto, ovvero non sono sintetizzati in quantità sufficiente e devono quindi essere assunti con la dieta.

Gli alimenti di origine animale hanno un profilo amminoacidico migliore perché generalmente contengono tutti gli aminoacidi essenziali in buone quantità e proporzioni. A differenza di questi, gli alimenti di origine vegetale presentano solitamente carenze di uno o più aminoacidi essenziali. Tuttavia, queste mancanze possono essere superate alternando le varie fonti alimentari, ad esempio cereali e legumi. Si parla in questo caso di mutua integrazione, perché gli aminoacidi di cui è carente la pasta vengono forniti dai fagioli e viceversa.

Normalmente viene assorbito il 92% delle proteine introdotte con la dieta: il 97% di quelle animali ed il 78% di quelle vegetali. Chi consuma una dieta prevalentemente vegetali, quindi, ha un fabbisogno proteico superiore.

I nutrizionisti consigliano di assumere durante l'arco della giornata una quantità di proteine pari a circa il 15-20% dell'apporto calorico giornaliero totale, se le calorie totali non sono molto al di fuori della media. In alternativa, è possibile affidarsi ad un coefficiente compreso tra 1.0 g (sedentario adulto) e 1.8 g (sportivo, in dieta ipocalorica), da moltiplicare per il peso corporeo – se normale – per ottenere il fabbisogno proteico specifico.

Assumendo meno di 0.8 g si va incontro a carenza proteica, mentre oltre 1.8 è molto probabile che le proteine siano in eccesso.

L'esubero proteico può partecipare, in un contesto ipercalorico, all'aumento della massa grassa. Nell'organismo sano, d'altro canto, non dovrebbe pregiudicare la funzionalità epatica e renale.

Queste proteine dovrebbero derivare per i 2/3 da prodotti di origine animale e per 1/3 da prodotti di origine vegetale. Le proteine abbondano in carne, pollame, pesce, latte, formaggi, yogurt e uova, ma anche in legumi, cereali, semi oleosi.

Vitamine

Le vitamine sono un insieme molto eterogeneo di sostanze chimiche, normalmente necessarie in minime quantità per i fabbisogni dell'organismo, nel quale regolano una serie di reazioni metaboliche, spesso funzionando come coenzimi.

La carenza di vitamine è solitamente definita ipovitaminosi quando la vitamina è presente in quantità insufficienti nell'organismo, e avitaminosi nei casi, molto più rari, in cui è totalmente assente. Più spesso, ad oggi, si assiste a quadri che indicano livelli sub-ottimali, anziché carenziali.

Le vitamine si possono suddividere in due grandi gruppi:

È impossibile riassumere in poche righe le proprietà di tutte le vitamine. Vanno dal ruolo coenzimatico, con innumerevoli applicazioni, a quello antiossidante, di sostegno immunitario, pro-ormonale ecc.

Suggeriamo quindi le letture dedicate sul nostro sito.

Minerali e acqua

I sali minerali sono sostanze inorganiche che, pur rappresentando complessivamente solo il 6% del peso corporeo, svolgono funzioni essenziali per la vita dell'uomo.

Partecipano infatti ai processi cellulari, come la formazione di denti ed ossa, sono coinvolti nella regolazione dell'equilibrio idrosalino (pressione osmotica dei liquidi intra- ed extracellulari), nell'attivazione di numerosi cicli metabolici e costituiscono fattori determinanti per la crescita e lo sviluppo di tessuti e organi.

I sali minerali non forniscono direttamente energia, ma la loro presenza permette di realizzare proprio quelle reazioni che liberano l'energia di cui abbiamo bisogno.

Non possono essere sintetizzati autonomamente, ma vengono assunti con la dieta.

I sali minerali possono essere suddivisi in:

  • Macroelementi: sono presenti nell'organismo in quantità discrete. Il fabbisogno giornaliero è dell'ordine dei grammi o dei decimi di grammo;
  • Oligoelementi o microelementi: sono presenti solo in tracce nell'organismo e il fabbisogno giornaliero va da qualche microgrammo ad alcuni milligrammi.

Il corpo umano è formato per ben il 60% di acqua e, non per niente, costituisce il fattore più abbondante nella dieta.

Facendo eccezione per le circostanze di aumentata sudorazione, l'introito giornaliero dovrebbe essere di circa 1 ml per ogni kcal assunta con la dieta (circa 2 litri, per un adulto sedentario). Sportivi e soggetti esposti alle alte temperature possono facilmente raddoppiare.

Autore

Dott. Riccardo Borgacci

Dott. Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer