Fabbisogno Proteico: di Quante Proteine Abbiamo Bisogno?
Ultima modifica 15.02.2021
INDICE
  1. Introduzione
  2. Proteine
  3. Funzioni e Ruolo Biologico
  4. Muscolo
  5. Fabbisogno
  6. Quali Proteine?
  7. Vantaggi dell'Aumento Proteico
  8. Controidicazioni

Introduzione

Il fabbisogno proteico è la richiesta lorda di proteine alimentari; può riferirsi ad un gruppo di popolazione o ad uno specifico organismo.

fabbisogno proteico Shutterstock

Alla domanda "di Quante Proteine Abbiamo Bisogno?", noi rispondiamo: dipende!

Le variabili sono molte e possono incidere in maniera davvero considerevole sulla necessità di amminoacidi (AA) – i "mattoni" che formano le proteine, cioè residui finali dalla digestione proteica che possono dunque venire assorbiti.

Lo Sapevi che…

Le proteine non possono essere assorbite né interamente, né sotto forma di segmenti più lunghi di un singolo AA; qualora dovesse accadere – come nel caso di una grave permeabilità intestinale – potrebbero insorgere delle complicazioni (ad esempio una reazione allergica).

In questo articolo cercheremo di comprendere quale dovrebbe essere il fabbisogno proteico stimato sulla popolazione generale e quello specifico di alcuni gruppi, soffermandoci più dettagliatamente alla popolazione degli sportivi.

Proteine

Generalità sulle proteine

Le proteine sono strutture complesse o polimeri formate da catene di monomeri detti AA proteosintetici.

Quanti e quali sono gli amminoacidi proteosintetici?

Gli amminoacidi proteosintetici sono fondamentalmente quelli ordinari, cioè 20 in totale: alanina, arginina, asparagina, acido aspartico, cisteina, glicina, acido glutammico, glutammina, istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptofano, tirosina e valina.

Ciò detto, nelle proteine figurano spesso altri amminoacidi da essi derivati, detti occasionali, che vengono "completati" a posteriori della sintesi proteica.

Una catena lineare di amminoacidi è chiamata polipeptide e, per essere definita tale, una proteina deve contenere almeno un polipeptide lungo. Le catene corte, che contengono < 20-30 AA, sono più spesso definite semplicemente peptidi od oligopeptidi.

Le proteine tuttavia non sempre hanno una struttura lineare o primaria. Per mezzo di altri legami chimici a ponte, possono ripiegarsi su loro stesse (ad alfa-elica o beta-foglietto, strutture secondarie) e raggomitolarsi (struttura terziaria); più strutture terziarie unite tra loro danno origine ad una struttura ancora più complessa (quaternaria).

Le proteine ​​possono anche interagire tra loro od associarsi, formando complessi di grandi dimensioni.

Sintesi proteica

La produzione delle catene proteiche avviene nelle cellule, grazie ad un organello chiamato ribosoma.

La sequenza degli AA è stabilita dal codice nucleotidico genomico (mRNA) che, in prima battuta, traduce solo per i proteosintetici.

Circa una metà di questi è però di tipo essenziale (EAA), perché l'organismo non è capace di sintetizzarla autonomamente e deve necessariamente introdurla con la dieta.

Nel caso fossero insufficienti i livelli degli AA non essenziali, attraverso specifiche vie di conversione, usandoli come substrato si possono ricavare tutti gli altri.

Amminoacidi essenziali per l'adulto sano: Fenilalanina, Isoleucina, Istidina, Leucina, Lisina, Metionina, Treonina, Triptofano, Valina;

Amminoacidi essenziali solo in fase di crescita o in condizioni particolari: Arginina, Cisteina, Glutammina, Glicina, Prolina e Tirosina.

In seguito alla traduzione, certi AA e residui peptidici possono venire modificati, alterandone le proprietà chimico-fisiche, il ripiegamento, la stabilità, l'attività e, nondimeno, la funzione delle risultanti. Peraltro, certe proteine ​​includono anche gruppi non peptidici, detti protesici o cofattori. Questa variabilità consente di sintetizzare un numero vastissimo di molecole proteiche diverse.

Nota: il difetto della sintesi di una proteina in un qualsiasi sistema biologico rappresenta spesso una condizione incompatibile con la vita dell'organismo in questione.

Quanto dura una proteina?

La funzione di una proteina ne determina anche la durata nell'organismo; persa la capacità di assolvere il proprio ruolo biologico, ognuna viene scomposta e riciclata.

La durata media delle proteine nell'organismo dei mammiferi è di 24-48 ore (con un minimo di minuti e un massimo di anni).

Quante proteine ci sono nell’organismo e nel muscolo?

Circa 1/5 dell'organismo umano adulto è composto da proteine.

Tutti i tessuti ne contengono, anche se in percentuale talvolta molto diversa.

Il muscolo per esempio, contiene il 20% di proteine e, soprattutto negli sportivi, mostra un elevato ricambio delle stesse (25-30% del ricambio peptidico generale).

Funzioni e Ruolo Biologico

Largamente diffuse in natura, le proteine sono indispensabili per tutti gli esseri viventi ed assolvono una vasta gamma di funzioni. Tuttavia, in merito alla loro specificità, le sono anche del tutto insostituibili tra loro.

Questo aspetto dipende soprattutto dalla loro struttura e funzione, rispettivamente definite dalla sequenza degli amminoacidi che le compongono, dalle dimensioni e conformazione tridimensionale e, ovviamente, per le relative proprietà chimico-fisiche e biologiche.

A cosa servono le proteine?

Le proteine svolgono numerosissime funzioni.

Sono alla base di: catalizzatori biologici (enzimi) e alcuni ormoni, trasportatori sanguigni, canali di membrana nelle cellule, messaggeri cellulari, strutture di adesione cellulare, elementi dei sistemi immunitario ed omeostatico, citoscheletro, matrici extracellulari (come nell'osso, nella cartilagine, nelle guaine connettivali ecc.), strutture contrattili (come nel muscolo) ecc.

Gli AA che le compongono, se usati a scopo energetico, forniscono mediamente 4 chilocalorie per grammo (kcal/g).

Come si utilizzano gli amminoacidi a scopo energetico?

Per venire utilizzati a scopo energetico, quasi tutti gli amminoacidi devono essere convertiti nel fegato in altri substrati quali: glucosio (amminoacidi neoglucogenici o GAA) e corpi chetonici (amminoacidi chetogenici o KAA).

Una terza ma piccola categoria, quella dei 3 amminoacidi ramificati (BCAA), può essere impiegata direttamente all'interno del tessuto muscolare senza conversioni preliminari. Tuttavia, questi provengono dal catabolismo del tessuto contrattile stesso.

AA-GAA: Metionina, Treonina, Valina, Alanina, Arginina, Asparagina, Aspartato, Cisteina, Glutammato, Glutammina, GlicinaIstidina, Prolina, Serina; Fenilalanina; Isoleucina; Triptofano; Tirosina;

AA-KAA: Leucina, Lisina; Fenilalanina; Isoleucina; Triptofano; Tirosina

Nota: le proprietà della Treonina sono ancora dibattute.

Quella del consumo di BCAA è comunque una sorta di "piano B" che il tessuto muscolare, unico capace di metterlo in pratica, sfrutta soprattutto per le urgenze; ovvero, quando scarseggia il substrato energetico "veloce" primario: il glucosio (da glicogeno locale oppure da circolo ematico).

Tale circostanza si manifesta prevalentemente nella pratica sportiva di competizioni estreme – come maratone, tour di ciclismo, triathlon ecc. – e/o in caso di dieta molto scarsa in termini energetici (ipocalorica) e soprattutto di carboidrati (low-carb diet).

Quando l'organismo è correttamente nutrito e lo sforzo gestito nei parametri di ragionevolezza, la deplezione di BCAA rimane entro livelli gestibili e perfettamente compensata nel recupero post-allenamento.

Muscolo

Tipi di muscolo

Nei mammiferi sono distinguibili tre tipologie di muscoli: striato scheletrico (dei muscoli che fanno muovere lo scheletro), liscio (dei visceri cavi, dell'occhio interno, dei vasi sanguigni e linfatici) e striato cardiaco (del cuore).

Ognuno ha una struttura istologica differente ma, di seguito, prenderemo in oggetto il tessuto muscolare striato scheletrico; esso, con le ossa e le articolazioni, struttura il cosiddetto apparato locomotore.

Organizzazione del tessuto contrattile muscolare striato

Per comprendere la vera importanza delle proteine per il tessuto contrattile muscolare striato, è doveroso fare una breve panoramica sulla sua organizzazione dello stesso.

Immaginiamo il muscolo come una struttura a più livelli. La sua interezza è data dall'associazione tra il tessuto muscolare e quello connettivo di rivestimento ed inserzione tendinea – si annettono, ovviamente, nervi e vasi:

  • All'esterno, il muscolo è rivestito dall'epimisio, una guaina connettivale densa che si fonde alle estremità con i tendini (anch'essi di connettivo).
  • Al livello inferiore troviamo i fascicoli, ovvero raggruppamenti di fibrocellule muscolari avvolti da un'altra guaina connettivale chiamata perimisio.
  • Ogni fibrocellula muscolare poi, è singolarmente immersa in una terza guaina connettivale chiamata endomisio.

Il citosol di queste fibrocellule è pressoché totalmente invaso da fasci di miofibrille, necessarie al meccanismo di contrazione.

Le miofibrille sono costituite da sarcomeri in serie, identificabili come l'alternanza di bande chiare e scure, delimitate da linee sottili chiamate "Z" e costituite da proteine di ancoraggio a loro volta legate ad altre proteine elastiche dette titine.

Ogni sarcomero è formato da fasci di filamenti paralleli e alterni di due tipi: quelli sottili costituiti dall'actina strutturale e quelli spessi costituiti dalla miosina motoria.

Nota: la miosina non è l'unica proteina motoria; hanno una funzione simile, ma applicata a processi diversi – come la replicazione cellulare e la motilità degli spermatozoi – anche la chinesina e la dineina.

Si può quindi facilmente dedurre che il muscolo scheletrico, non solo nella sua porzione contrattile ma anche connettivale, sia composto per la stragrande maggioranza da proteine - soprattutto: actina, miosina, titina e collagene.

Nello sportivo queste proteine vengono fortemente sollecitate, danneggiate e cambiate spesso, con una maggior perdita di amminoacidi rispetto ad un sedentario.

Fabbisogno

Da cosa dipende il fabbisogno proteico?

Il fabbisogno proteico alimentare dipende soprattutto da quante proteine deve "costruire" l'organismo.

Tale processo, chiamato sintesi proteica oproteosintesi, è classificabile nel gruppo dei processi anabolici. L'opposto, ovvero la lisi proteica o proteolisi, fa parte dei processi catabolici o di demolizione.

Il fabbisogno proteico dipende quindi, anzitutto, dal "set metabolico" vigente, a sua volta strettamente influenzato dalla segnalazione biochimica ed ormonale.

È infatti soprattuto lo stimolo anabolico alla proteosintesi che determina la richiesta di amminoacidi proteosintetici – come abbiamo detto, gli unici direttamente implicati nella strutturazione delle proteine.

Rimane da chiedersi: "perchè l'organismo dovrebbe imporre uno stimolo anabolico?". Sostanzialmente per:

Per crescere (sviluppo), per far crescere (gestazione e allattamento), per mantenere, per compensare perdite superiori (ad esempio negli sport di resistenza) e per costruire tessuti più adatti ed efficaci (ad esempio negli sport di forza).

Entriamo più nel dettaglio.

Da cosa dipende lo stimolo anabolico alla proteosintesi?

A causa di stress meccanico-chimico, invecchiamento, mutazione o errata sintesi, i composti proteici vanno normalmente incontro a turnover proteico, ovvero unio "smantellamento"(catabolismo) e "riciclo" degli AA "integri" rimanenti. Questi potranno essere impiegati per sintetizzare una nuova proteina.

L'entità di questo recupero è un fattore determinante per il fabbisogno proteico. Ragionando per assurdo, se il riciclo corrispondesse al 100%, la necessità di assumere proteine alimentari sarebbe pressoché nullo.

Tuttavia abbiamo anche parlato di AA "integri". Infatti, anche queste molecole possono andare incontro a degradazione, "rovinandosi" per così dire e perdendo funzionalità; oppure possono finire subito in altre vie metaboliche, diverse dalla proteosintesi, come la neoglucogenesi o la chetogenesi.

Sono soprattutto questi i fattori che incidono sul fabbisogno proteico del soggetto sano, sedentario e correttamente nutrito – sia in termini calorici che di quantità di proteine alimentari e di carboidrati. Nel complesso, in tali circostanze il turnover è molto efficacie e il fabbisogno proteico modesto.

Al contrario, la richiesta di AA aumenterebbe drasticamente in caso di:

  • Incremento dei processi anabolici fisiologici di proteosintesi o deposizione (sintesi), come ad esempio:
    • Accrescimento, fino al termine dello sviluppo fisico;
    • Gestazione;
    • Allattamento;
    • Pratica di sport, soprattutto di forza.
  • Incremento dei processi catabolici fisiologici di proteolisi, come ad esempio:
    • Diete ipocaloriche finalizzate al dimagrimento, soprattutto low-carb, nelle quali l'organismo usa parte degli AA dei tessuti e degli alimenti per produrre energia (da GAA, KAA e BCAA);
    • Pratica di sport di resistenza, come il ciclismo e le maratone, ad alti carichi di allenamento e soprattutto di volume;
    • Pratica di sport di forza, come il bodybuilding e il powerlifting (in genere minore del precedente, ma dipende moltissimo dallo stato nutrizionale e dal carico di allenamento);
  • Altre situazioni:
    • Terza età e declino funzionale-metabolico: nella quale si evince spesso una resistenza all'anabolismo e una minor capacità di assorbimento intestinale;
    • Patologie: come ustioni gravi, neoplasie ecc.

Tirando le somme, incidono maggiormente sul fabbisogno proteico:

Fabbisogno proteico della popolazione generale

I LARN (Livelli di Assunzione Raccomandati di Nutrienti) italiani suggeriscono che la popolazione generale sana (esente da condizioni fisiologiche speciali o declini simil-patologici), di tutte le fasce di età ed entrambi i sessi, potrebbe scongiurare il rischio di carenza proteica assumendo 0,71-1,11 g di proteine alimentari ogni chilogrammo di peso (g/kg). I valori sono sempre riferiti al giorno (die).

Alle gravide, che mostrano una percentuale di deposizione proteica del 70% (80% se di giovanissima età), viene consigliato di introdurre il 13% delle calorie (normocalorica) sottoforma di proteine al quale sommare altri 6 g.

L'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) raccomanda 0,66 g/kg – e stessi requisiti dei quali sopra.

Fabbisogno proteico dello sportivo di forza

Lo sportivo di forza ha un maggior fabbisogno proteico rispetto alla media, che cresce al diminuire delle calorie e viceversa.

Sport di forza in dieta normocalorica

Il fabbisogno in normocalorica varia moltissimo a seconda delle fonti bibliografiche; osservandole tutte potremmo stabilire un range, nel quale:

  • il limite minimo (da American College of Sports Medicine, l'Academy of Nutrition and Dietetics e i Dietitians of Canada) corrisponde a 1,2 g/kg di peso reale;
  • il limite massimo (Phillips SM. Protein requirements and supplementation in strength sports. Nutrition. 2004 Jul-Aug;20(7-8):689-95.) equivale a 2,4 g/kg di peso reale.

Sport di forza in dieta ipocalorica

Secondo un approfondimento di Mettler et al. Increased protein intake reduces lean body mass loss during weight loss in athletes. Med Sci Sports Exerc. 2010 Feb;42(2):326-37, l'aumentato fabbisogno proteico da parte di uno sportivo di forza in dieta ipocalorica potrebbe oscillare da un minimo di 2,3 a un massimo di 3,1 g/kg di peso reale.

Sport di forza in dieta ipercalorica

In dieta ipercalorica, le proteine necessarie alla crescita possono essere comprese tra 1,6-2,4 g / kg.

Volendo limitare l'accumulo adiposo tuttavia, alcuni dati consigliano di salire a 3,3 g / kg, rimpiazzando parte degli altri due macronutrienti energetici (carboidrati e lipidi).

In percentuale, si potrebbe calcolare il 25-30% circa sull'ipercalorica.

[Leaf A, Antonio J. The Effects of Overfeeding on Body Composition: The Role of Macronutrient Composition - A Narrative Review. Int J Exerc Sci. (2017)];

[Amy J Hector, Stuart M Phillips. Protein Recommendations for Weight Loss in Elite Athletes: A Focus on Body Composition and Performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab. (2018)].

Fabbisogno proteico in dieta dimagrante

La dieta ipocalorica dimagrante, senza la dovuta attività motoria, nel lungo termine può pregiudicare il trofismo muscolare riducendolo.

Siccome i muscoli determinano oltre il 20% del metabolismo basale, una loro deplezione potrebbe abbassare il consumo energetico a riposo.

Per prevenire il catabolismo, un sedentario non obeso in ipocalorica potrebbe assumere 1,6-2,4 g/kg di peso reale.

Se praticante attività fisica, potrebbe raggiungere 2,3-3,1 g/kg.

Fabbisogno proteico in dieta dimagrante dell'obeso

Visto l'esubero di tessuto adiposo, volendo continuare a utilizzare il coefficiente da moltiplicare al peso reale, per gli obesi l'intervallo più corretto sarebbe di 1,6-2,4 g/kg. Potrebbe aumentare in caso di alti carichi di attività motoria.

Fabbisogno proteico dello sportivo di resistenza

Lo sportivo di endurance in normopeso può conservare la propria massa muscolare consumando 1,2-2,0 g/kg di proteine.

Range stimato in base a varie fonti bibliografiche.

Altri gruppi di popolazione

Bambini

Nei bambini, il fabbisogno proteico è di 1,8 g/kg per i neonati e scende a 1,0 g/kg per quelli in età scolastica.

I bambini pretermine, a seconda della gravità, potrebbero aver bisogno di 2,5-4,0 g/kg.

Donne in gravidanza e allattamento

La stima del fabbisogno proteico per le donne in gravidanza in normopeso è oggetto di discussione.

In Italia si utilizza frequentemente un coefficiente del 13% sulle calorie totali + 6 g. Le RDA americane invece, si limitano a consigliare 1,1 g/kg.

In base ad altre ricerche tuttavia, questo valore potrebbe salire tranquillamente a 1,66-1,77 g/kg; ciò andrebbe a vantaggio del nascituro, con minor rischio di basso peso gestazionale e mortalità.

Per le donne in allattamento, le RDA consigliano 1,3 g/kg; alcuni approfondimenti hanno però messo in luce un possibile bilancio azotato sfavorevole e testato con successo 1,5 g/kg.

Anziani

Visto il rischio per gli anziani di sarcopenia, fragilità generale e minor capacità di movimento, nell'ottica di una maggior conservazione di massa magra, potrebbe essere consigliabile aumentare il coefficiente proteico dei soggetti in normopeso da 0,8 g/kg a 1,0–1,2 g/kg; in alternativa:

  • 1,2-1,5 g/kg/die per i soggetti compromessi fisicamente;
  • 1,5-2,2 g/kg/die per quelli sottopeso;
  • 1,7-2,0 g/kg/die per chi volesse aumentare la massa muscolare.

Quali Proteine?

Non è oggetto di questo articolo discutere di quali proteine consumare.

Seppur composte dai medesimi 20 AA, proteine animali e vegetali hanno caratteristiche in parte diverse; ad esempio, quelle animali sono più digeribili mentre quelle vegetali hanno una maggior termogenesi.

È tuttavia corretto cercare di raggiungere il pool di EAA, scegliendo proteine ad alto valore biologico (VB) o proteine con una composizione reciprocamente complementare – raccomandazione importante per i vegani. Non è importante che avvenga nello stesso pasto.

Se l'apporto totale con la dieta risultasse insufficiente, è possibile integrare. A tal proposito sono generalmente considerate "migliori" quelle del latte, in particolare le whey – perché dotate del maggior potere anabolico. Se prediligere quelle concentrate o isolate-idrolizzate, dipende dalle proprie necessità, poiché hanno caratteristiche leggermente diverse.

Per i vegani, le proteine della soia rimangono un must (senza pericolo di eccedere con i fitoestrogeni).

Non esiste una quantità ideale per pasto, e si raccomanda di rimanere tra i 20 e i 40 g circa.

Vantaggi dell'Aumento Proteico

Quali vantaggi ci sono nell'aumentare le proteine nella dieta?

Dipende se l'aumento compensa un deficit, se rientra nel range consigliato o se lo supera.

Se era presente una carenza, l'aumento delle proteine nella dieta può portare solo vantaggi per la salute e per la composizione corporea. Non dimentichiamo che oltre ai muscoli, strutturano le ossa, le cartilagini e gli altri connettivi, supportano il sistema immunitario ecc.

All'interno del range consigliabile invece, aumentare le proteine potrebbe portare alcuni piccoli vantaggi, soprattutto in specifiche condizioni o circostanze:

  • In caso di dieta ipocalorica dimagrante: oltre a conservare la massa magra, le proteine hanno un TID (22,5% in media) superiore a carboidrati e lipidi - consumando più calorie per venire digerite e metabolizzate - e sono più sazianti - almeno nel primo periodo, e in particolare quelle del pesce;
  • In caso di dieta ipercalorica: consentono di accumulare meno adipe, rispetto a un surplus basato solo su grassi e carboidrati;
  • In caso di accrescimento, gravidanza e allattamento: ottimizzano i processi anabolici;
  • In caso di terza età: combatte la resistenza anabolica e aggira la ridotta capacità di assorbimento, migliora l'autosufficienza e la mobilità, riduce la fragilità.

Controidicazioni

Controindicazioni delle diete iperproteiche

Le controindicazioni importanti sono poche e riguardano soprattutto le persone non sane, malate a livello renale e/o epatico (insufficienti funzionali, monorene, malati di tumore ecc.).

Anche chi soffre di problemi gastrici e malattia da reflusso gastroesofageo non supporta brillantemente grosse dosi proteiche, soprattutto alla sera. In tal caso possono aiutare gli integratori di proteine idrolizzate o di EAA.

Per gli altri, il metabolismo di smaltimento renale sembra adattarsi perfettamente ad un aumento del lavoro.

Ovviamente, troppe proteine possono aumentare le calorie totali e promuovere comunque l'accumulo adiposo.

Se lo sportivo di endurance mantiene le calorie costanti ma introduce più proteine a discapito dei carboidrati, potrebbe risentirne la performance. Se vengonoa abbassati troppo i grassi, può rimanere penalizzata la capacità di ossidarli durante lo sforzo.

Più proteine non aumentano le possibilità di tumore; sono implicati in questo processo i residui della carbonizzazione e livelli eccessivi di nitrosammine (che possono aumentare nei prodotti contenenti certi conservanti).

Più proteine non fanno male alle ossa. La maggior escrezione urinaria di calcio è compensata da un più efficiente assorbimento intestinale.

 

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