Proteine: fabbisogno, digestione e cenni di metabolismo

Proteine: fabbisogno, digestione e cenni di metabolismo
Ultima modifica 06.11.2023
INDICE
  1. Cenni sul bilancio azotato
  2. Fabbisogno di proteine alimentari
  3. Digestione e assorbimento delle proteine
  4. Metabolismo: dove finiscono gli amminoacidi assorbiti?

Le proteine sono costituite da diversi aminoacidi in una precisa sequenza.

8 aminoacidi sono considerati essenziali nell'adulto e nel bambino 9, e non possono essere sintetizzati dal corpo umano.

6 aminoacidi sono condizionatamente essenziali e, dei sei restanti, l'alanina, l'acido glutammico e l'acido aspartico sono considerati non essenziali.

Alcune proteine hanno un'alta concentrazione di aminoacidi specifici, come ad esempio la prolina nel collagene, associata a una concentrazione molto bassa degli aminoacidi essenziali triptofano e lisina.

Le proteine animali hanno generalmente un contenuto più elevato di aminoacidi essenziali, il che ne accresce il "valore biologico".

Cenni sul bilancio azotato

Il bilancio azotato corrisponde alla differenza tra l'azoto introdotto con gli alimenti e quello escreto con le urine.

Bilancio azotato = apporto di N - l'output di N

Se il bilancio azotato è negativo, le proteine alimentari sono insufficienti a colmare la richiesta metabolica e l'azoto finisce depositato nella sintesi proteica; viceversa, se il bilancio azotato è positivo, le proteine alimentari sono troppe rispetto alla richiesta metabolica e l'azoto in più viene escreto con le urine.

A qualsiasi stadio del bilancio azotato, si ha una fluttuazione dinamica tra sintesi proteica e proteolisi nell'organismo.

Nelle diete con scarso apporto di proteine o in caso di apporto energetico carente (diete a tenore calorico molto basso), con una conseguente rapida perdita di peso, la degradazione delle proteine è superiore alla sintesi delle stesse e, quindi, vi è una perdita proteica per il corpo, principalmente attraverso il catabolismo muscolare.

L'ossidazione degli aminoacidi produce nel fegato la formazione di sottoprodotti azotati quali l'urea (non tossica) e l'ammonio (tossico), che rappresentano oltre il 90% dell'intero azoto urinario ed entrambi escreti con l'urina.

Lo scheletro di carbonio degli aminoacidi può essere sfruttato per la produzione di energia e come substrato per la sintesi del glucosio nella gluconeogenesi, per esempio durante il digiuno e esercizi di resistenza.

La sintesi proteica richiede energia (ATP) per la formazione di legami peptidici. Circa il 20% della restante produzione di calore (dispendio energetico) è da ascrivere al turnover proteico (ricambio).

Fabbisogno di proteine alimentari

Classicamente il fabbisogno di proteine è definito dagli studi sul bilancio dell'azoto (apporto di N meno l'output di N).

Rispetto al basale dell'adulto, vi può essere un fabbisogno proteico supplementare dovuto a meccanismi anabolici (crescita, gravidanza, "ricrescita"), catabolici (malattie) e parafisiologici (ridotto assorbimento, resistenza anabolica ecc.).

Il fabbisogno di proteine o le raccomandazioni in materia di consumo proteico sono generalmente espressi in termini relativi (g/kg di peso corporeo/giorno) o in relazione all'apporto energetico (in % sull'apporto totale di calorie).

Le prime stime dell'apporto proteico necessario risalgono a prima della seconda guerra mondiale (1,0 g/kg/die). Questo valore era superiore a quello raccomandato in seguito per quasi 4 decenni, pari a 0,8 g/kg/die. Oggi le raccomandazioni più recenti, benché non ancora ufficiali, sembrano riconfermare i dati del passato.

C'è però una differenza concettuale tra "apporto anti-carenziale" e "apporto ottimale".

Tutte queste raccomandazioni non fanno distinzione di sesso o di età il che evidentemente è un limite dovuto alla mancanza di dati scientifici sufficienti in questi sottogruppi.

Il fabbisogno proteico umano è stato calcolato da diversi comitati di esperti secondo vari criteri. Al riguardo è stata usata una terminologia diversa. I termini più usati sono:

  • livelli di assunzione raccomandati di nutrienti (LARN);
  • fabbisogno proteico (FP);
  • assunzioni nutrizionali di riferimento (RNI);
  • livello di riferimento per la popolazione (PRI);
  • fabbisogno medio (FM);
  • valori dietetici di riferimento (DRV);
  • dose giornaliera raccomandata (RDNI);
  • assunzioni dietetiche di riferimento (DRI);
  • range accettabile di distribuzione di macronutrienti (AMDR);
  • apporto adeguato (OI);
  • livello di sicurezza di assunzione proteica (SLP);
  • massimo livello tollerabile di assunzione (TUI);
  • soglia minima di nutrienti (LTI).

Fabbisogno proteico di bambini e adolescenti

Si è stimato che il fabbisogno proteico sia di circa 10 g/die a sei mesi di età e che vada aumentando fino a 58 g per i ragazzi di età compresa tra i 15 e i 18 anni e a 47 g per le ragazze della stessa fascia d'età (OMS).

Tuttavia, l'assunzione di proteine nei bambini e negli adolescenti è molto più elevata.

Secondo indagini europee, fra i 13 e i 15 anni di età il consumo è di circa 100 g/giorno e oltre.

Un apporto eccessivo di proteine nei lattanti e nei bambini piccoli accresce il rischio di sovrappeso e di obesità in età adulta.

Un consumo troppo elevato di proteine nel lattante può provocare danni renali.

Fabbisogno proteico negli adulti

L'attuale fabbisogno alimentare ufficiale per donne e uomini adulti di tutti i gruppi d'età è di 0,8-1,0 g di proteine (di alta qualità) per chilogrammo di peso corporeo.

Per un uomo di peso normale (70 kg) ciò corrisponde a 56 g/giorno e, rispettivamente, a 46 g/giorno per una donna che pesa 57 kg.

L'apporto proteico minimo in gravidanza è stato fissato a 1,1 g/kg/die e a 1,3 g/kg/die durante l'allattamento.

Le presenti raccomandazioni presuppongono l'assunzione concomitante e adeguata di prodotti non azotati.

Fabbisogno proteico negli anziani

Il consumo di proteine raccomandato oggi per un adulto anziano non differisce da quello consigliato per i giovani adulti (0,8 g/kg di peso corporeo/giorno).

Ciò detto, è innegabile che la maggior parte della popolazione anziana possa godere di un maggior apporto proteico, a scopo protettivo sulla massa muscolare, vista la tendenza in questa fascia di età alla sarcopenia.

Malgrado le evidenti divergenze e le polemiche tra esperti degli ultimi anni in merito a queste raccomandazioni, recentemente una commissione di esperti WHO/FAO/UNU ne ha confermato la validità, indipendentemente dal sesso e dall'età.

La rilevazione tempestiva di problemi nutrizionali in età geriatrica è di cruciale importanza. Occorre assicurare un apporto proteico ed energetico adeguato, oltre a promuovere l'attività fisica in modo da facilitare l'anabolismo delle proteine muscolari.

Digestione e assorbimento delle proteine

Durante il processo digestivo la maggior parte delle proteine è ridotta completamente nei singoli aminoacidi.

La prima rottura delle catene di AA avviene nella bocca, grazie all'azione di masticazione.

La digestione di queste macromolecole inizia nello stomaco, dove l'azione combinata di pepsinogeno ed acido cloridrico (risultando pepsina) porta alla formazione di oligopeptidi (corte catene di aminoacidi formate da meno di dieci unità).

L'acido cloridrico, oltre a trasformare il pepsinogeno in pepsina, distrugge gran parte della carica batterica, favorisce l'assorbimento del ferro e la sintesi di succo enterico, bile, bicarbonati ed enzimi pancreatici.

La secrezione dello stomaco è influenzata da fattori nervosi, (odore, gusto del cibo e condizionamento), meccanici (distensioni delle pareti gastriche), chimici (presenza di oligopeptidi) e ormonali (gastrina).

La digestione delle proteine viene completata dalle proteasi intestinali di origine pancreatica (riversate nel duodeno) e prodotte dall'orletto a spazzola intestinale.

Per questo motivo, la digestione proteica è normale anche dopo l'asportazione chirurgica dello stomaco.

Le proteasi si dividono in endoproteasi (idrolizzano i legami peptidici interni alle proteine: chimotripsina, elastasi, tripsina) e esopeptidasi (idrolizzano l'aminoacido terminale della proteina: carbossipeptidasi, amminopeptidasi, dipeptidasi).

A livello intestinale la digestione delle proteine viene completata e, grazie ad appositi trasportatori negli enterociti, i singoli aminoacidi, dipeptidi e tripeptidi possono essere assorbiti; alcuni, tramite il circolo ematico, vengono trasportati al fegato, mentre altri raggiungono direttamente i tessuti.

Una piccola quota di proteine presenti negli alimenti non viene assorbita ed è eliminata come tale con le feci (5%).

Alcuni peptidi formati da più di tre amminoacidi sono assorbiti mediante transcitosi e, come tali, possono rappresentare un fattore significativo per lo sviluppo di allergie ed intolleranze alimentari.

Solo nel neonato è possibile l'assorbimento di proteine intere, non digerite. Tale fenomeno è fondamentale per l'assorbimento degli anticorpi trasmessi attraverso il latte materno.

Metabolismo: dove finiscono gli amminoacidi assorbiti?

Dopo essere giunti nel fegato, i singoli aminoacidi possono:

  • partecipare alla sintesi proteica di qualsiasi proteina corporea (contrattile, strutturale, di trasporto, di canale di membrana, enzimatica, ormonale ecc.);
  • essere utilizzati come tali per svolgere funzioni particolari (ad es. neurotrasmissione);
  • produrre energia direttamente nel muscolo (BCAA);
  • al bisogno, venire convertiti in glucosio (gluconeogenesi) o corpi chetonici (chetogenesi);
  • se presenti in eccesso, anche se in minima parte, vengono convertiti in acidi grassi e depositati.

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