Nutrienti: Quali Sono i Più Importanti e a Cosa Servono

Nutrienti: Quali Sono i Più Importanti e a Cosa Servono
Ultima modifica 13.09.2018
INDICE
  1. Introduzione
  2. Classificazione
  3. Carboidrati
  4. Proteine
  5. Grassi
  6. Fibre
  7. Vitamine
  8. Minerali

Introduzione

Il presente articolo offrirà una panoramica generale sulle principali categorie di nutrienti, senza entrare eccessivamente nel dettaglio, ma offrendo al tempo stesso le informazioni basilari sulla loro classificazione e descrizione.

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Lo scopo è quindi prettamente informativo e descrittivo, poiché è importante prendere coscienza non soltanto delle calorie che si ingeriscono nel corso della giornata, ma anche delle quantità e della qualità dei nutrienti che forniamo al nostro organismo.

Pertanto, proprio perché le necessità caloriche e la percentuale dei nutrienti necessari variano in base ai più svariati fattori (età, sesso, composizione corporea, livello e frequenza di attività fisica) o agli obiettivi preposti, la via più idonea e diligente per impostare un piano nutrizionale ad hoc è rappresentata dalla consulenza di un dietista.

Classificazione

Classificazione dei nutrienti

Per "nutriente" si intende qualsiasi sostanza indispensabile all'organismo per il mantenimento della vita, la sua crescita ed il rinnovamento delle relative strutture biologiche.

I nutrienti vengono classificati in due principali gruppi fondamentali:

In ogni alimento possono essere presenti, in proporzioni variabili, decine di nutrienti diversi; pertanto, è utile ricordare che per assicurare un regime alimentare equilibrato bisogna tener conto non solo del numero delle calorie contenute in un alimento, ma anche degli altri fattori nutrizionali.

Riportiamo di seguito una breve descrizione dei macro- e dei micronutrienti, nonché delle funzioni che svolgono nell'organismo.

Carboidrati

Cosa sono e a cosa servono i carboidrati?

I carboidrati (sinonimi: glucidi, glicidi, idrati di carbonio, zuccheri) sono macronutrienti ternari (composti da carbonio, idrogeno, ossigeno) che vengono utilizzati dall'organismo principalmente come combustibile energetico, sviluppano 3,75 chilocalorie per grammo (kcal/g).

Dove si trovano i carboidrati?

Si trovano principalmente in alcuni semi come quelli dei cereali o dei legumi maturi, loro derivati (farine e quindi anche pane, pasta ecc.), nei frutti, nelle patate e nelle patate dolci, loro derivati (farine ecc.), nel miele e nella melata, in certi liquidi come alcune tipologie di linfa (acero, agave ecc.) ecc. Lo zucchero semolato viene ricavato per trasformazione di vegetali come le barbabietole e la canna da zucchero. Sono fonti di carboidrati tutti i cibi che contengono uno o più di questi ingredienti.

Classificazione dei carboidrati

I carboidrati possono essere classificati in monomeri e polimeri.

L'unione dei singoli monomeri o monosaccaridi (rispettivamente glucosio, fruttosio e galattosio) avviene per mezzo di legami chimici glicosidici, e genera polimeri che si differenziano in base al numero di unità.

Se il tipo di legame glicosidico è digeribile per l'uomo, l'idrato di carbonio è detto "disponibile".

Molti composti, seppur non digeribili per l'uomo, risultano comunque utili per la salute. Essi possono:

 I grossi polimeri glicidici si dividono ulteriormente in:

Monosaccaridi e disaccaridi (oligosaccaridi di due unità, rispettivamente lattosio, maltosio e saccarosio) vengono solitamente identificati anche come "zuccheri semplici", mentre gli altri oligosaccaridi e i polisaccaridi rientrano tra i cosiddetti "glucidi complessi".

Il più famoso carboidrato complesso di origine vegetale è un polisaccaride del glucosio chiamato amido (composto a sua volta da segmenti di maltosio e destrine, che gli conferiscono un aspetto "ramificato"); quello animale, altro polisaccaride del glucosio "simile" al precedente, è detto glicogeno.

Esistono poi vari polimeri di altri monosaccaridi, diversi dal glucosio, come:

  • frutto-oligosaccaridi (FOS): composti da molecole di fruttosio;
  • galatto-oligosaccaridi (GOS): composti da molecole di galattosio.

Sono tuttavia indigesti per l'uomo e raggiungono intatti la parte finale dell'intestino (colon) dove, come abbiamo detto sopra, possono esercitare la funzione di prebiotici.

Il tipo di legame molecolare che unisce i monosaccaridi nei polisaccaridi e la complessità generale della molecola incidono sulle caratteristiche chimico-fisiche dei carboidrati – ad esempio sulla loro solubilità, massima nei monosaccaridi e nei disaccaridi.

I carboidrati dovrebbero rappresentare la quota più consistente tra i macronutrienti energetici, occupando mediamente il 55% delle calorie totali giornaliere in una dieta normocalorica. Sono invece percentualmente più scarsi nelle diete ipocaloriche e più alti in quelle ipercaloriche.

Carboidrati e iperglicemia

L'iperglicemia cronica, definita tale quando eccessivamente alta e per lunghi periodi di tempo dopo i pasti, è dovuta ad un alterato metabolismo del glucosio.

Si associa generalmente ad uno stato di predisposizione genetico-familiare, oppure al connubio tra sedentarietà, sovrappeso e dieta sbilanciata.

Rappresenta un fattore di rischio molto importante per diabete mellito tipo 2 e relative complicazioni metaboliche – compresa l'aterosclerosi.

La terapia comportamentale dell'iperglicemia cronica richiede:

  • Attività motoria obbligatoria, per migliorare la sensibilità insulinica e ottimizzare la gestione dei carboidrati alimentari;
  • Calo ponderale in caso di sovrappeso, per il quale è necessaria una dieta ipocalorica;
  • Riduzione dei carboidrati alimentari se in eccesso, ma mai sotto la soglia di equilibrio nutrizionale.

In passato si credeva che potessero incidere significativamente sulla glicemia l'indice glicemico ed insulinico degli alimenti. Oggi sappiamo che ciò che importa è soprattutto il carico glicemico totale; al limite, può essere consigliabile gestire anche il carico glicemico dei singoli pasti, rammentandolo. Ma risulta comunque un accorgimento meno importante rispetto agli altri.

Per approfondire: Carboidrati

Proteine

Cosa sono e a cosa servono le proteine?

Il termine "proteina" deriva dal greco "proteios", che significa "primario".

Le proteine sono sostanze polimeriche, ovvero composte da catene di monomeri detti amminoacidi (AA).

Gli AA sono composti organici quaternari, composti da carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto.

Come i carboidrati, possono svolgere una funzione energetica apportando 4 kcal/g.

Parallelamente, ricoprono un grande numero di funzioni vitali per l'organismo, come ad esempio:

Ecc.

La trasformazione degli amminoacidi in energia – ottenuti per digestione ed assorbimento delle proteine – avviene nel fegato e si verifica principalmente grazie neoglucogenesi o chetogenesi (conversione degli AA in glucosio o in corpi chetonici). Ciò implica la rimozione della loro parte azotata, che verrà poi metabolizzata ed escreta con le urine.

Nel muscolo poi, alcuni amminoacidi (ramificati o BCAA) possono essere ossidati direttamente e senza prima passare attraverso il fegato.

Amminoacidi: essenziali e non

Pur esistendo numerosissimi aminoacidi presenti negli organismi viventi, soltanto alcuni di essi (circa 20) sono preposti alla formazione delle proteine (proteosintetici). Possiamo distinguere detti aminoacidi in due gruppi principali:

Anche se a quest'ultima categoria si aggiunge un sottogruppo minore, denominato semi essenziali (arginina, tirosina e cisteina); tali nutrienti possono essere sintetizzati dall'organismo a partite da fenilalanina e metionina, a condizione che questi aminoacidi precursori vengano forniti in modo appropriato.

Struttura delle proteine

La struttura delle proteine è composta da catene di aminoacidi uniti in filamenti più o meno lunghi, grazie a speciali legami denominati peptidici (CO-NH) che si formano tra il gruppo amminico (NH2) e il gruppo carbossilico (COOH) di due aminoacidi adiacenti.

A seconda del numero di unità coinvolte, le catene di aminoacidi possono essere:

  • Oligo-peptidiche (pochi aminoacidi, meno di 10);
  • Poli-peptidiche (molti aminoacidi, in genere da 10 a 300).

Le combinazioni pressoché infinite nella successione di questi aminoacidi, e la lunghezza delle catene poli-peptidiche, determinano la struttura stessa delle proteine e di conseguenza, la grande diversità di compiti da esse svolti negli organismi viventi.

Difatti, la sequenza lineare degli aminoacidi determina la "struttura primaria" delle proteine.

Successivamente, osserviamo la "struttura secondaria", quando in diversi punti della catena si instaurano diversi tipi di legami chimici, che provocano il ripiegamento o l'avvolgimento della struttura della proteina; in questo caso abbiamo due varianti: l'alfa elica ed il foglietto beta.

Quando le strutture si piegano ulteriormente dalle forme sopra descritte, abbiamo una proteina a "struttura terziaria".

Infine, le proteine formate da più catene polipeptidiche e tenute insieme da legami chimici di diversa natura, presentano "struttura quaternaria".

Fonti proteiche e valore biologico

Le proteine sono nutrienti energetici pressoché ubiquitari. Tuttavia, alcuni cibi ne contengono alti livelli ed altri meno.

Inoltre, da quanto detto sugli amminoacidi e sulla struttura proteica, è evidente che le proteine non siano tutte uguali.

Le "qualitativamente migliori" sono quelle aventi un contenuto di EAA simile alle proteine umane. Tale somiglianza viene misurata col parametro del valore biologico (VB); più quest'ultimo è elevato, migliore è il profilo di amminoacidi essenziali.

Le fonti proteiche possono essere di origine:

È interessante osservare che, per lo più, le proteine di origine animale hanno un VB superiore rispetto a quelle di origine vegetale.

Molto difficilmente tuttavia, chi segue un'alimentazione vegetariana va incontro a carenza proteica. In genere, è sufficiente selezionare accuratamente i prodotti tenendo conto non solo dell'apporto proteico totale, ma anche del profilo amminoacidico.

Fanno eccezione alcuni sportivi e soggetti malati o in condizioni para-fisiologiche, perchè maggiormente suscettibili al catabolismo muscolare e maggiormente bisognosi di avere un efficacie deposito proteico nei tessuti.

Con il presente articolo non possiamo addentrarci nell'annosa questione del fabbisogno proteico, poiché per esaurire tale argomento sarebbe necessaria una trattazione a parte.

Per approfondire: Funzioni delle Proteine

Grassi

Cosa sono i grassi

Quello relativo ai grassi è forse l'argomento più complesso e articolato riguardante i macronutrienti.

Detti anche lipidi, sono molecole organiche presenti in natura e raggruppate per le loro caratteristiche comuni di solubilità; ovvero, sono insolubili nell'acqua, mentre sono solubili in solventi organici non polari, come l'etere e l'acetone, e in acidi grassi stessi.

Il gruppo dei grassi racchiude una vastità di molecole diverse tra loro, sia per struttura che per caratteristiche chimico-fisiche e nutrizionali.

Classificazione dei lipidi

Possiamo classificare i grassi in tre macro-categorie:

  • Lipidi semplici: sono elementi ternari a base di carbonio, idrogeno e ossigeno. Comprendono gliceridi senza composti estranei – costituiti dall'unione di una molecola di glicerolo e una, due o tre molecole di acidi grassi – le cere e i terpeni;
  • Lipidi complessi: sono costituiti dall'unione di trigliceridi ed altre molecole, come i gruppi fosfati, zuccheri e proteine. Ne risultano i fosfolipidi, i glicolipidi, le lipoproteine ecc.
  • Lipidi derivati: sono sostanze provenienti dai lipidi semplici e composti; sono chiari esempi il colesterolo, tipicamente animale, e i fitoestrogeni, invece vegetali.

Acidi grassi

Gli acidi grassi (FA), i lipidi più abbondanti nella dieta umana, hanno una mansione energetica molto importante e forniscono ben 9 kcal/g.

In natura sono per lo più legati ad un polialcol detto glicerolo, organizzandosi in gliceridi – talvolta assieme ad altri gruppi chimici. Ne derivano lipidi sia semplici, come i trigliceridi, che composti, ad esempio i fosfolipidi (vedi sotto).

Per essere assorbiti e metabolizzati tuttavia, questi lipidi devono essere digeriti – ovvero separati in acidi grassi e glicerolo – ed entrare nel circolo linfatico e/o sanguigno, nei quali viaggiano grazie ad appositi trasportatori (lipoproteine ed albumine).

A cosa servono i grassi

Oltre a quella energetica, i grassi – in base alla loro natura chimica e tipologia – svolgono molteplici altre funzioni:

Nota: omega 3 e omega 6 sono precursori degli eicosanoidi, molecole anti- e pro-infiammatorie. Assumono un'importanza cruciale anche per lo sviluppo del sistema nervoso ed oculare (soprattutto durante la gravidanza), e per il loro mantenimento in terza età. Nelle giuste quantità migliorano la lipemia e lo stato metabolico generale. Sono necessari al funzionamento immunitario.

Ecc.

Tipologia di acidi grassi e fonti alimentari

Gli acidi grassi si possono suddividere in base alla presenza di uno o più doppi legami:

La struttura molecolare degli FA ne determina le caratteristiche chimico fisiche e quindi l'applicazione in cucina.

Ad esempio, i saturi sono solidi a temperatura ambiente e sopportano brillantemente le alte temperature; lo strutto e gli oli tropicali frazionati o idrogenati (vedi sotto) sono infatti molto adatti per friggere.

L'acido oleico invece, resiste discretamente alla cottura e lo stress ossidativo; l'olio extravergine d'oliva, che ne è ricco, è ottimo per la conservazione in vaso e per cucinare a temperature controllate.

Viceversa, i polinsaturi sono molto delicati e sensibili al calore, all'ossigeno, alla luce ecc.; rimangono integri per poco tempo dopo la morte dell'organismo che li contiene, ragione per la quale devono essere conservati minuziosamente o mangiati in brevissimo tempo.

Processi di lavorazione industriale

Mediante particolari tecnologie alimentari, l'industria è in grado di:

  • separare gli acidi grassi che preferisce dalle materie prime (processo di frazionatura);
  • rendere saturi degli acidi grassi inizialmente insaturi (processo di idrogenazione).

Le vecchie tecnologie presentavano l'inconveniente di produrre una consistente percentuale di grassi in conformazione "trans", piuttosto nocivi dal punto di vista metabolico. Oggi non è più così, anche se la presenza di grassi trans rimane problematica negli alimenti fritti in oli ormai esausti, o in altri prodotti grassi sottoposti a temperature molto elevate.

Fonti alimentari degli acidi grassi

Pertanto, gli acidi grassi caratterizzano alimenti sia vegetali che animali. C'è da comunque da dire che la composizione in acidi grassi è sempre mista, con la prevalenza di uno o dell'altro.

Nella dieta italiana, gli acidi grassi saturi sono contenuti prevalentemente nella porzione grassa del latte e della carne, che peraltro apportano anche molto colesterolo.

Gli acidi grassi insaturi invece, si trovano soprattutto negli oli vegetali e nel pesce azzurro.

Il tuorlo d'uovo ha una composizione prevalente di insaturi, con ottima frazione dei polinsaturi, ma contiene quasi la metà di grassi saturi e parecchio colesterolo.

Colesterolo

Il colesterolo si trova nelle strutture cellulari animali, poiché costituisce parte delle membrane, e nel plasma – nel quale viaggia all'interno delle lipoproteine.

Nell'organismo è presente una costante sintesi endogena di colesterolo, fondamentale per lo stato di salute in quanto necessaria alla produzione di ormoni steroidei e di vitamina D.

Questa produzione ed il trasporto sembrano influenzati dalla composizione dietetica in termini di acidi grassi. L'abbondanza di quelli saturi, compresi gli idrogenati, e di acidi grassi trans, ne implementa la sintesi e la veicolazione alle periferie; il risultato è l'aumento delle LDL (anche detto colesterolo cattivo) e del rischio aterogeno.

Il sovrappeso e la sedentarietà potenziano questo meccanismo nocivo per la salute.

Viceversa, una composizione che privilegia i grassi insaturi, il mantenimento del normopeso e un adeguato livello di attività motoria hanno l'effetto opposto.

Per approfondire: Grassi o lipidi

Fibre

L'importanza delle fibre è stata rivalutata parecchio negli ultimi decenni in quanto, pur non avendo un apporto energetico – poiché costituite da molecole complesse che l'organismo non è in grado di digerire ed assorbire – hanno importanti funzioni biologiche, come:

A dirla tutta, le fibre non sono tutte uguali. Si possono classificare in solubili e insolubili; quelle dotate dei maggiori benefici sono le solubili, mentre le insolubili possono mostrare anche qualche effetto indesiderato (ad es. gonfiore e flatulenza).

Troviamo le fibre nella frutta, nelle verdure, nei cereali, nei legumi e nei semi oleosi.

Per approfondire: Fibre Alimentari

Vitamine

Le vitamine non possono essere sintetizzate dall'organismo umano se non in minima quantità.

Svolgono funzioni innumerevoli (coenzimi, antiossidanti, supporto immunitario, azione ormono-simile ecc.) e sono totalmente insostituibili.

Vengono classificate in due principali gruppi:

I lettori che desiderino approfondire il vasto argomento delle vitamine possono consultare singolarmente gli articoli dedicati o leggere i due di seguito:

Per assumere tutte le vitamine è necessario seguire uno stile alimentare onnivoro ed equilibrato. Quelle liposolubili sono contenute nei cibi con porzione grassa considerevole, necessaria anche al loro assorbimento. All'opposto, quelle idrosolubili sono abbondanti nei tessuti o nelle secrezioni ben idratati.

Quasi tutte possono essere immagazzinate in quantità variabili nel fegato. La loro carenza è più o meno probabile o grave a seconda della vitamina in questione e della condizione del soggetto.

Per approfondire: Vitamine

Minerali

I minerali svolgono sia un'azione catalizzatrice nei processi metabolici, che strutturale in alcuni tessuti come quello delle ossa.

Sono principalmente suddivisi in:

La loro distribuzione è complessa tanto quanto quella delle vitamine, con diverse implicazioni che riguardano il processo di assorbimento.

Per raggiungere tutti gli apporti di minerali nelle giuste quantità è indispensabile seguire una dieta equilibrata.

Volendo approfondire l'argomento è possibile consultare singolarmente i vari articoli o, per una trattazione più generale, quello seguente:

Sali Minerali: Funzioni, Eccesso e Carenza

Autore

Riccardo Borgacci
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer