Sentiamo spesso parlare di proteine, cibi e bevande ricche di proteine sono giornalmente pubblicizzati in tv, ma sai realmente a cosa servono, come sono composte, e quante mangiarne.
Come sono fatte?
Le proteine o protidi (dal greco protos, “primario”) sono composti organici di amminoacidi o anche chiamati aminoacidi, tenuti insieme da legami peptidici, molte sono essenziali per il nostro organismo e molte no. Svolgono una vasta gamma di funzioni all’interno degli organismi viventi, come la funzione di replicazione del DNA. Altri ruoli molto importanti sono:
la catalisi enzimatica,
la contrazione muscolare (actina e miosina),
la regolazione dell’espressione genica,
la gestione del messaggio ormonale (insulina),
la protezione contro agenti nocivi (immunoglobuline, interferone, fibrina),
la regolazione e il trasporto (emoglobina per il trasporto di ossigeno, lipoproteine per il trasporto di lipidi, transferrina per il trasporto del ferro).
Ogni proteina è diversa nella sua composizione di amminoacidi e costituiscono una parte essenziale degli organismi viventi, partecipano praticamente in ogni processo che avviene all’interno delle nostre cellule.
La classificazione può essere dunque fatta in base alla composizione chimica, alla configurazione molecolare o alla solubilità.
Si distinguono così
proteine semplici (costituite da soli amminoacidi)
proteine coniugate (costituite da una proteina semplice e da un gruppo prostetico di natura non proteica).
Le proteine sono composte da 20 amminoacidi, con 9 essenziali, quindi non sintetizzati dal corpo umano, perciò da assumere esternamente attraverso l’alimentazione.
Gli amminoacidi essenziali sono 20, mentre gli amminoacidi non essenziali sono 11, dei 500 amminoacidi attualmente isolati, solo questi che menzioneremo si occupano di sintesi che interessano l’organismo.
Proteine semplici
Troviamo le insolubili nei solventi acquosi ed a volte inattaccabili dagli enzimi proteolitici, come ad esempio: il collagene (costituente essenziale del tessuto connettivo), l’elastina (componente principale delle fibre elastiche e delle pareti vasali), la cheratina (componente essenziale dell’epidermide).
Troviamo anche le proteine globulari, le albumine (assai diffuse nel mondo animale), le globuline (insolubili in acqua, si trovano nel sangue, nel muscolo, nei tessuti in genere e nei semi) e le prolamine (caratteristiche del mondo vegetale).
Proteine coniugate
Sono costituite almeno da apo-proteina + gruppo prostetico): l’emoglobina, le clorofille e le opsine. Un’ulteriore classificazione delle proteine è quella che le distingue in base alla loro funzione in cui possiamo distinguere le proteine strutturali che sono componenti delle strutture permanenti dell’organismo ed hanno principalmente una funzione meccanica.
Le proteine di trasporto che si legano a sostanze poco idrosolubili e ne consentono il trasporto nei liquidi corporei, e gli enzimi che sono proteine catalitiche.
Tra le altre funzioni delle proteine rientrano la regolazione dell’espressione dei geni, la duplicazione, trascrizione e traduzione del DNA, la regolazione delle reazioni metaboliche, la generazione e la ricezione degli impulsi nervosi. Molte tossine e molti allergeni sono anch’essi proteine.
Amminoacidi essenziali (EAA)
sono quelli che il nostro corpo non può sintetizzare autonomamente, e bisogna assumerli tramite l’alimentazione, e sono:
L’istidina
Valina
Isoleucina
Leucina
Metionina
Fenilalanina
Triptofano
Treonina
Lisina
tra gli essenziali, 3 (valina, isoleucina e leucina) vengono definiti come aminoacidi ramificati (BCAA).
Ogni amminoacido è un reagente limitante: quando uno di essi viene a mancare, la sintesi di qualsiasi proteina viene interrotta, anche se sono presenti quantità abbondanti di tutti gli
altri aminoacidi
Amminoacidi parzialmente essenziali
Arginina, Cisteina e la Tirosina, sono amminoacidi che possono essere sintetizzati dall’organismo, a patto che vengano forniti altri amminoacidi essenziali in quantità superiore al fabbisogno, per far fronte alla loro produzione.
Amminoacidi non essenziali
gli amminoacidi non essenziali sono 11, dei 500 amminoacidi attualmente isolati, solo questi si occupano di sintesi che interessano l’organismo, sono quelli che il nostro corpo riesce a sintetizzare
- acido glutammico. Si tratta di un amminoacido importantissimo per fornire il giusto quantitativo energetico agli organismi del corpo umano, soprattutto al cervello;
- alanina, un naturale antiossidante che viene spesso utilizzato per gestire la sensazione di fatica;
- arginina, un amminoacido molto importante durante lo sviluppo e la pubertà dell’organismo, in quanto regolatore del rilascio dell’ormone della crescita. Si tratta inoltre di un vasodilatatore naturale;
- asparagina, responsabile della metabolizzazione dell’alcol;
- cisteina. Alla base della proteina della cheratina, è utile a regolare la proliferazione e moltiplicazione di peluria e capelli;
- glutammina, è alla base della catena che forma le proteine. In più è importante per la funzione digestiva degli organi, come stomaco e intestino;
- tirosina, un amminoacido che si occupa delle funzioni neuro trasmittenti ed è quindi un naturale
stabilizzatore dell’umore; - istidina, utile a regolare le reazioni allergiche;
- glicina, è un amminoacido utile al sistema nervoso.
- acido aspartico, si tratta di un amminoacido non essenziale che partecipa alla sintesi proteica ed è molto utilizzato per contrastare il senso di stanchezza e di fatica durante gli allenamenti;
- prolina, viene utilizzata dall’organismo per la sintesi proteica del collagene. Quest’ultimo è la prima fonte nutritiva ed elasticizzante della cute.
- serina, è un amminoacido che può essere trovato nelle cellule del cervello, soprattutto nel sistema nervoso e quindi determinante per l’integrità delle membrane cellulari.
Altro tipo di classificazione degli amminoacidi
AA acidi glutammato e aspartato: (AA mono amminodi carbossilici)
AA basici arginina e lisina (AA diamminomonocarbossilici) istidina (anello imidazolico)
AA solforati cisteina e metionina
AA aromatici fenilalanina, triptofano e tirosina
Alimenti e amminoacidi
Alimenti ricchi di AA essenziali: Proteine di origine animale (carne, pesce, uova latte, formaggi)
Alimenti poveri di (o carenti di uno o più) AA essenziali: Proteine di origine vegetale
Vediamo quali
le proteine di farina di mais sono povere di lisina e triptofano
le proteine di farina di riso sono povere di lisina e treonina
le proteine di farina di grano sono povere di lisina
le proteine di farina di soia sono povere di metionina
Apporto giornaliero ottimale di proteine per un adulto: circa 0,80g di proteine/Kg di peso corporeo. Anche se le proteine vegetali sono carenti di alcuni amminoacidi non significa che queste non siano sufficienti a coprire il fabbisogno proteico dell’organismo, ogni persona va valutata singolarmente.
Il giusto abbinamento vegetale
Se non mangiate carne e derivati il vostro apporto di amminoacidi essenziali potrebbe essere insufficiente, un’alimentazione prolungata con un apporto insufficiente di amminoacidi potrebbe portare a patologie più o meno gravi.
Vediamo come abbinare gli alimenti vegetali per avere tutti gli amminoacidi essenziali che si possono trovare in alimenti non vegetali.
I cereali sono per esempio carenti di triptofano e lisina, un amminoacido essenziale la cui carenza può portare ad un deficit di vitamina B3 (niacina), quando si consumano cereali bisogna trovare un altro alimento contenente Triptofano e lisina, questo è il comportamento giusto da adottare per non farsi mancare nulla.
I legumi, molto ricchi di proteine di discreta qualità, sono invece carenti di aminoacidi solforati (metionina e cisteina) importanti per la crescita di peli, capelli e unghie e per la sintesi di glutatione, un potente antiossidante in grado di proteggere le nostre cellule dallo stress ossidativo (radicali liberi), è fondamentale associare cereali e legumi consumando piatti della tradizione mediterranea: pasta e fagioli, zuppe di legumi con farro/orzo, riso e piselli, ecc, ricordiamo anche che gli amminoacidi vegetali sono meno assimilabili, inoltre, hanno percentuali molto più basse rispetto a quelli di natura animale.
La seguente tabella riassume i fabbisogni giornalieri raccomandati dall’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), accompagnati dalla lettera che li identifica.
| Amminoacido | mg per kg peso corporeo | mg per 70 kg | mg per 100 kg |
|---|---|---|---|
| H istidina | 10 | 700 | 1000 |
| I isoleucina | 20 | 1400 | 2000 |
| L leucina | 39 | 2730 | 3900 |
| K lisina | 30 | 2100 | 3000 |
| M metionina +C cisteina | 15 (totale) | 1050 | 1500 |
| F fenilalanina +Y tirosina | 25 (totale) | 1750 | 2500 |
| T treonina | 15 | 1050 | 1500 |
| W triptofano | 4 | 280 | 400 |
| V valina | 26 | 1820 | 2600 |
Contenuto degli amminoacidi negli alimenti
inizio fonte wikipedia.org
La seguente tabella riassume il contenuto di amminoacidi essenziali negli alimenti e nei regimi alimentari riportati, espresso in percentuale relativa del fabbisogno dello specifico amminoacido, secondo le razioni giornaliere, come meglio spiegato di seguito.
| Amminoacido o gruppo | Uovo | Manzo | Latte | Soia | Patata | Riso integrale | Mais | Grano | Manioca | Igname | Dieta inglese | Dieta indiana |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lisina | 139% | 203% | 158% | 144% | 121% | 86% | 58% | 57% | 92% | 91% | 140% | 87% |
| Triptofano | 293% | 213% | 417% | 217% | 240% | 224% | 117% | 217% | 192% | 213% | 211% | 293% |
| Treonina | 223% | 202% | 191% | 191% | 167% | 153% | 157% | 127% | 115% | 157% | 177% | 143% |
| Am. contenenti zolfoMetionina, omocisteina | 225% | 182% | 164% | 114% | 131% | 176% | 132% | 203% | 124% | 125% | 174% | 182% |
| Am. ramificatiValina, isoleucina, leucina | 168% | 144% | 151% | 136% | 120% | 146% | 177% | 122% | 79% | 116% | 143% | 132% |
| Am. aromaticiFenilalanina, tirosina | 301% | 275% | 271% | 281% | 243% | 305% | 314% | 306% | 135% | 265% | 311% | 317% |
Ad esempio, il contenuto di amminoacidi essenziali nel riso si calcola con la seguente tabella nella quale si moltiplica il requisito di proteine giornaliero 0,66 g*70 kg = 46,2 g per persona di 70 kg. Poi si trova la quantità di riso integrale che contiene esattamente 46,2 g di proteine, che nel caso specifico è 612 g di riso. Infine si confronta con il valore raccomandato dall’OMS dei singoli amminoacidi essenziali e si trova la percentuale relativa all’amminoacido essenziale. Da notare che tale valore dipende dalla misurazione del contenuto di amminoacidi essenziali, che l’OMS calcola, in base alla nota 105 del documento citato (Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1970 (FAO Nutritional Studies, No. 24)) mentre questa tabella usa dati USDA, per cui è soggetto a lievi differenze percentuali.
| Amminoacidi essenziali | Quantità [mg] in 612 g di riso integrale(pari 46,2 g di proteine) | Quantità [mg] raccomandata dall’OMSper una persona di 70 kg | Percentuale relativa al singolo amminoacido |
|---|---|---|---|
| istidina | 1236 | 700 | 176 |
| isoleucina | 2056 | 1400 | 146 |
| leucina | 4021 | 2790 | 144 |
| lisina | 1854 | 2100 | 88 |
| metionina | 1095 | 700 | 156 |
| fenilalanina | 2509 | 1750 | 143 |
| treonina | 1781 | 1050 | 169 |
| triptofano | 618 | 280 | 220 |
| valina | 2852 | 1820 | 156 |
Svolgimento di alcune funzioni delle proteine
Catalisi
Gli enzimi agiscono da catalizzatori biologici rendendo veloci e specifiche reazioni che in loro assenza si verificherebbero in tempi estremamente lunghi
Proteine che conferiscono elasticità a pelle, ossa e tendini
Proteine che costituiscono cartilagine, capelli, unghie
Proteine che, associandosi al DNA, lo aiutano a piegarsi e ad organizzarsi nei cromosomi
Movimento
Proteine che permettono la contrazione ed il rilascio dei muscoli
Proteine che determinano il movimento dei globuli rossi nei vasi o degli spermatozoi nel liquido seminale
Trasporto
Trasferimento di molecole e ioni da un organo all’altro Es.: trasporto di O2 e CO2 da parte dell’emoglobina trasporto dei trigliceridi nel torrente circolatorio da parte delle lipoproteine
Riserva
Trattenere alcune molecole e ioni come scorta da utilizzare nei momenti di necessità
Es.: la ferritina trattiene gli ioni ferroso nel fegato, milza e midollo osseo per rilasciarli quando l’organismo necessita di questi ioni per sintesi specifiche
Protezione
Gli anticorpi: patrimonio di proteine specifico per ogni organismo che ha lo scopo di proteggerlo da molecole estranee (antigeni) che possono danneggiarlo
Controllo
Numerose proteine controllano in maniera estremamente accurata il processo di trasmissione dell’informazione genetica da un organismo alla sua discendenza
Tamponi
I gruppi acidi e basici delle proteine neutralizzano le basi e gli acidi presenti nell’ambiente biologico, funzionando in tale modo da tamponi.
Es.: nel sangue le proteine fanno sì che il pH mantenga un valore costante di 7,35.
Accettori, conduttori e trasformatori di energia
Attività complesse e estremamente diversificate che hanno lo scopo di rendere disponibile alle cellule l’energia in forma utilizzabile.
Es.: una proteina associata alla vitamina A trasforma l’energia luminosa che colpisce la retina in impulso elettrico da trasferire al cervello.
Conclusioni: Le proteine sono composte prevalentemente da amminoacidi, sono elementi primari per la vita sulla terra, compreso il genere umano, devono essere ingerite in modo controllato e consapevole in una dieta variegata, la mancanza cronica e prolungata potrebbe portare problematiche anche gravi, come, anche, l’eccesso di proteine, che andrà a discapito di reni e fegato, trovare il giusto equilibrio è importante.