Gli alimenti ci riforniscono di energia e apportano al nostro corpo le sostanze, che ci permettono di costruire gli apparati e gli organi e di regolare i processi metabolici di costruzione e riparazione dei tessuti.
La maggior parte dei cibi - a parte alcuni zuccheri e gli oli - é formata da una miscela di composti di sostanze più o meno complesse, dette
principi alimentari, che comprendono proteine, glucidi, e lipidi. Con la digestione, da essi si liberano i principi nutritivi o
nutrienti, che l’organismo è in grado di utilizzare direttamente. Dei nutrienti fanno parte anche le vitamine, i sali minerali e l’acqua, che l’organismo assume e utilizza e assume senza trasformazioni digestive.
Secondo il ruolo svolto, i principi nutritivi si suddividono in:
- plastici: consentono la costruzione e la riparazione dei tessuti; alimenti plastici sono definiti quelli ad alto contenuto proteico (carne, pesce, uova, latte), indispensabili negli individui in crescita.
- energetici: apportano l’energia necessaria per le nostre attività e per mantenere la temperatura corporea; alimenti energetici sono quelli ricchi di glucidi (pane, pasta, riso) e quelli in cui sono presenti lipidi (oli, grassi, burro)
- regolatori: regolano i processi metabolici; sono rappresentati da vitamine e sali minerali; frutta e verdure, che li contengono sono dunque alimenti regolatori.
Questa distinzione non è tuttavia rigida. Per esempio, alcuni aminoacidi (costituenti delle proteine) possono essere costruiti dall’organismo a partire da glucidi e alcuni lipidi hanno funzione plastica (es.: costituiscono le membrane delle cellule).
I bisogni alimentariIl fabbisogno alimentare è la quantità di nutrienti o di energia necessari ad un individuo. La sua entità è soggettiva e varia, anche per lo stesso individuo, nell’arco della vita o in particolari situazioni fisiologiche o patologiche
La
Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU) ha elaborato le Tabelle LARN (Livelli di Assunzione Raccomandati di Nutrienti per la popolazione italiana), in cui i valori previsti sono sufficienti o più che sufficienti per coprire i bisogni nutrizionali delle persone sane. Sono, in altre parole, standard di massima, calcolati con margini di sicurezza, tant’è che per alcuni individui possono essere eccessivi.
Composizione del corpo umanoIl nostro organismo introduce i nutrienti per la produzione o la riparazione dei propri tessuti, quindi questi devono essere simili ai suoi costituenti.
Le sostanze chimiche che costituiscono il corpo umano sono:
- protidi o proteine;
- lipidi o grassi;
- glucidi carboidrati;
- vitamine;
- minerali;
- acqua.
Essi sono presenti in quantità variabili secondo il sesso, l’età e lo stato nutritivo dell’individuo.
Un individuo sano di sesso maschile tra i 30 e i 40 anni, di 70 Kg e alto 175 cm, per esempio è costituito mediamente del 55-60% di acqua, 18-20% di proteine, 15-20% di lipidi, 4-7% di minerali, 1% di carboidrati e tracce di vitamine.
Nei lattanti la quantità d’acqua è maggiore, raggiunge l’80%; questa quantità diminuisce progressivamente con l’età e questa perdita d’acqua progressiva è una causa dell’invecchiamento dei nostri tessuti.
I lipidi variano da un individuo all’altro; possono raggiungere percentuali molto elevate e in questi casi saremo di fronte a un individuo obeso.
I glucidi sono una frazione minima, poiché il nostro corpo non li accumula come tali, ma li trasforma in energia e in altre sostanze.
La quantità di minerali presenti in noi è data per la maggior parte dal nostro scheletro.
PROTIDIComposizione e strutturaI protidi o proteine, sono formati da carbonio (C), idrogeno (H), ossigeno (O) e azoto (N). Sono presenti anche, in quantità limitate, zolfo (S) e fosforo (P).
Sono delle grandi molecole, formate da molecole più piccole unite fra loro, gli aminoacidi. Una proteina può essere costituita da poche decine o da centinaia di aminoacidi.
La formula di struttura di un aminoacido è:
NH2 è il gruppo amminico, mentre COOH è il gruppo acido. È a loro che gli aminoacidi devono il loro nome (come quando uno prende il nome dei due nonni o nonne, combinati insieme
).
R- è il radicale, vale a dire un insieme di atomi. Ogni aminoacido ha un radicale diverso che ne cambia le proprietà.
Se pensiamo agli aminoacidi come a degli ometti, immaginiamo che il Carbonio centrale sia il corpo, i gruppi amminico e acido le braccia con le mani e l’Idrogeno come le gambe. Il radicale sono i capelli. C’è l’aminoacido che li ha lisci, quello che li ha ricci, uno li ha di un colore, un altro di un altro… come fossero dei gemelli, che si distinguono solo per le loro capigliature!
Gli aminoacidi si legano tra loro con un legame detto peptidico, formato dall’unione del gruppo acido con quello amminico per la perdita di una molecola d’acqua. Questo è il legame che viene sciolto dal nostro apparato digerente, quando facciamo la digestione. In fondo, digerire non è altro che spezzettare in parti elementari ciò che mangiamo.
È come se tutti i gemelli i gemelli si afferrassero per mano, manina destra di uno con manina sinistra dell’altro, e si tenessero così stretti da strizzare la mano, perdere una goccia d’acqua e “incollarsi” tra loro.
Gli aminoacidi presenti in natura sono ventidue e, come le lettere dell’alfabeto si possono unire a formare le parole, gli aminoacidi si uniscono a formare le proteine. Non tutte le sequenze di aminoacidi danno proteine esistenti, così come non tutte le lettere messe insieme danno parole di senso compiuto. AAEGHIMRRT non ha senso, ma MARGHERITA sì.
Lo stesso vale per le proteine: le combinazioni di aminoacidi sono infinite, ma solo alcune (e in ogni modo tantissime
!) sono proteine. E le proteine sono diverse da specie a specie e da individuo a individuo.
Oltre alla sequenza è importante anche la disposizione spaziale, perché è la forma che le rende funzionanti. Come un filo di lana che si trasforma in un maglione: sostanzialmente è la stessa cosa, ma provate voi ad avvolgervi con il filo per stare caldi
!
Più che ad un maglione, però le proteine assomigliano a collane, che si attorcigliano e si aggrovigliano. I "capelli-radicali" di alcuni "ometti-aminoacidi" possono aggrovigliarsi tra loro anche in modo indissolubile, per cui il gomitolo che formano le catene resta… bloccato e indistricabile. Quella è la forma che serve alle loro funzioni.
FunzioniNel corpo umano le proteine svolgono diverse funzioni vitali.
- Funzione plastica e costruttrice: ci permettono di crescere e di mantenere le strutture del nostro corpo.
- Funzione regolatrice: controllano molti processi dell’organismo, sotto forma di enzimi e di ormoni.
- Funzione energetica: quando ci sono troppe proteine nella dieta o in caso di necessità, vengono utilizzate anch’esse (anche se per l’organismo non è una fatto positivo!).
- Funzione di trasporto ematico: alcune di esse trasportano i nutrienti e altre sostanze nel sangue; per esempio le lipoproteine trasportano i grassi e l’emoglobina l’ossigeno.
- Funzione di difesa immunitaria: gli anticorpi sono delle proteine preposte alla difesa del nostro organismo.
- Funzione di difesa dagli agenti esterni: la cheratina è la proteina che costituisce unghie, peli e capelli, che proteggono le zone più delicate e sensibili dagli urti o dal freddo.
Valore biologico delle proteine alimentari e classificazioneOtto dei ventidue aminoacidi presenti in natura sono
essenziali per l’uomo, perché
non siamo in grado di sintetizzarli, cioè di fabbricarli, partendo da altri composti. Oppure, se il nostro organismo ci riesce, non lo fa in maniera sufficiente per il nostro fabbisogno. Bisogna, quindi, introdurli con la dieta, per evitare stati di carenza, che possono avere anche conseguenze gravi.
Le proteine che contengono tutti e otto questi aminoacidi sono dette
complete. In base poi alla quantità di aminoacidi presenti, si definisce anche il valore biologico della proteina, cioè la sua importanza per il nostro organismo.
- Proteine ad alto valore biologico: contengono tutti gli otto aminoacidi essenziali in quantità ottimale; sono quindi importanti per gli individui in crescita. Sono presenti negli alimenti di origine animale come latte, uova, carne e pesce.
- Proteine a basso valore biologico: sono proteine complete, che contengono però gli aminoacidi essenziali in bassa quantità, non sufficiente per il nostro organismo; si trovano in alcuni alimenti di origine vegetale come legumi e cereali. In particolare, se si combinano questi due alimenti (pasta e fagioli, riso e piselli) le proteine assunte si bilanciano e si completano, diventando paragonabili a quelle ad alto valore biologico.
- Proteine a valore biologico nullo: sono proteine incomplete, ma che comunque aiutano il nostro organismo nella “fabbricazione” delle "sue" proteine (gli scienziati la chiamano sintesi proteica) e che quindi bisogna mangiare; provengono da frutta, ortaggi e tuberi.
Fabbisogno proteicoPer i bambini e gli adolescenti, che sono individui in crescita, il fabbisogno proteico è elevato. Per esempio un lattante ha bisogno di 2-2,4 g di proteine per chilo di peso (e il latte della mamma gliene da la quantità giusta, per questo è molto ma molto meglio di qualsiasi latte artificiale
).
Gli adulti, invece, ne abbisognano di meno, solo il quantitativo necessario per mantenere efficiente il nostro organismo: bastano 0,9 g per chilo di peso, quindi circa 60 –70g di proteine al giorno, di origine sia animale sia vegetale.
GLUCIDIComposizione e strutturaI glucidi sono sostanze composte da Carbonio (C), Ossigeno (O) e Idrogeno (H); vengono detti anche
zuccheri, per il sapore dolce di alcuni dei composti più semplici,
o carboidrati, perché sono presenti (apparentemente) tante molecole d’acqua quanti sono gli atomi di carbonio in altre parole il carbonio è come se fosse… idratato.
In questo gruppo di nutrienti sono presenti sostanze con caratteristiche chimiche molto diverse tra loro, per cui vengono suddivisi in tre classi principali:
- monosaccaridi: (mono = uno + saccaride = zucchero) composti semplici, formati da una sola molecola;
- oligosaccaridi: (oligo = pochi + saccaride)composti formati da poche molecole (da 2 a 12) unite tra loro; di questi i più importanti sono i disaccaridi e i trisaccaridi;
- polisaccaridi: (poli = molti + saccaride) sono polimeri formati dall’unione di molte molecole di zuccheri, a volte anche migliaia.
I monosaccaridi più importanti sono il
glucosio, il
fruttosio e il
galattosio.
Il glucosio è l’unico glucide utilizzabile, in condizioni normali, dal corpo umano. È presente in alcuni tipi di frutta e viene ricavato industrialmente dall’amido. La sua formula chimica è C
6H
12O
6 (le formule chimiche sembrano parolacce
... però aiutano)e, potremmo affermare che ha la forma più comune con cui si presenta è quella di un “braccialetto”, da cui pendono come ciondoli, atomi e gruppi di atomi.
La disposizione dei ciondoli, verso l’alto e verso il basso, è molto importante ( è una cosa che succede spesso in chimica, come nella vita e vedremo perché).
Spesso nelle etichette il glucosio contenuto nei cibi è indicato col nome commerciale di
destrosio.
Il
fruttosio è lo zucchero presente nella frutta e nel miele; ha la stessa formula del glucosio, ma nel bracciale ci sono solo quattro perle verdi (= atomi di carbonio), perché due sono pendagli. Questo significa che se si mangia la frutta, il fruttosio contenuto deve essere trasformato in glucosio: quindi si smonta il “bracciale” e lo si ricostruisce correttamente… tanto le perle sono le stesse!
Anche il fruttosio è utilizzato nell’industria commerciale con un nome diverso:
levulosio.
Il
galattosio non si trova libero in natura, ma legato al glucosio forma lo zucchero del latte; anche lui ha la stessa formula (oh oh! ancora!) e anche questo bracciale esagonale ha i pendagli messi in ordine diverso. Anche per il galattosio vale lo stesso discorso del glucosio: per utilizzarlo il nostro organismo deve smontarlo e rimontarlo come glucosio. Perciò o assumiamo glucosio oppure il nostro corpo disfa e ricostruisce, come se giocasse con i mattoncini
!
I
disaccaridi sono formati dall’unione di due monosaccaridi. I più importanti sono tre.
- Il lattosio, formato da glucosio e galattosio, è lo zucchero presente nel latte.
- Il saccarosio, composto da glucosio e fruttosio, che è lo zucchero che usiamo comunemente. Noi utilizziamo il saccarosio come comune dolcificante. Spesso nell’industria alimentare viene invece utilizzata una miscela di glucosio e fruttosio, scissi con un procedimento detto inversione (da cui zucchero invertito il nome dato alla miscela), perché si è constatato che questa conferisce un sapore più dolce del saccarosio ed è meglio utilizzabile per la preparazione dei gelati, di bevande non alcoliche e dolciumi.
- Il maltosio, formato da due molecole di glucosio, che è uno zucchero che si produce con la germinazione dei semi: l’amido contenuto viene diviso in queste piccole unità. Il lievito per panificazione è un microrganismo che utilizza questo glucide, e quindi aggiunto alle farine (sotto forma di malto, cioè una miscela di maltosio e acqua) agisce da starter per la lievitazione. Dai semi germinati di orzo, granoturco, segala e dalla patata, in cui si è prodotto maltosio è possibile attivare la fermentazione alcolica e ottenere bevande quali la birra, il whisky, la vodka…
I
polisaccaridi sono i glucidi formati da molti monosaccaridi uniti e i più diffusi in natura sono l’
amido e la
cellulosa. Entrambi sono formati da tante, tantissime molecole di glucosio unite tra loro (delle collane formate dai nostri bracciali di prima), ma legate in modo diverso nell’uno e nell’altra. Sono infatti i “ciondoli” del bracciale che si agganciano tra loro; a seconda di dove avviene l’aggancio si produce amido o cellulosa. Il nostro organismo ha solo gli enzimi capaci di sciogliere il legame tra glucosio e glucosio nell’amido, ma non quelli della cellulosa, che quindi per noi non ha funzione energetica e viene eliminata dall’organismo (ma serve per migliorare il transito intestinale!). Solo alcuni batteri, che si trovano nell’intestino degli erbivori sono in grado di farlo, e permettono loro di nutrirsi di erba.
Un altro polisaccaride molto importante è il
glicogeno, che è sempre un insieme di moltissime molecole di glucosio, ma unite in modo ramificato. È il glucide che viene prodotto nel nostro fegato, per la riserva giornaliera degli zuccheri ed è per questo che il gusto di questa frattaglia è vagamente dolciastro.
Se ogni pallina disegnata è un glucosio, l’amido sarà così:
una filo di perle di glucosio, molto lunga, molto elegante… E il glicogeno così:
una collana un po’ più moderna, particolare…
FunzioniI glucidi hanno varie funzioni nel nostro organismo.
- Funzione energetica: 1 grammo di glucosio libera 4Kcal; la loro digestione è molto rapida e così il loro utilizzo. Perciò forniscono prontamente energia per il lavoro muscolare.
- Funzione regolatrice: Assumere glucidi previene l’insorgere della chetosi (l’acetone dei bambini, ma viene anche agli adulti), perché intervengono anche nel metabolismo dei lipidi, promuovendone il corretto utilizzo. Infatti se gli acidi grassi vengono bruciati in gran quantità, provocano un eccesso di sostanze chetoniche nel sangue. Inoltre, il glucosio presente nel lume intestinale favorisce l’assorbimento dell’acqua e del sodio, mentre il lattosio favorisce l’assorbimento del calcio (per questo è meglio mangiare latte e derivati – se possibile – per assumere questo importante minerale!).
- Funzione plastica: Con reazioni molto complesse, dai glucidi è possibile ricavare anche aminoacidi non essenziali. Inoltre alcuni glucidi costituiscono da soli o insieme ad altre sostanze alcune strutture essenziali del nostro organismo, come il DNA , le membrane cellulari e il tessuto nervoso (lo zucchero fa bene al cervello… in molti sensi!).
- Funzione protettiva e disintossicante: i glucidi aiutano le cellule del fegato a eliminare le sostanze tossiche prodotte dal lavoro di rielaborazione dei nutrienti o quelle penetrate dall’esterno.
FabbisognoDurante la crescita, il bisogno di zuccheri è elevato, perché bimbi e ragazzi hanno una notevole attività motoria (quando mai stanno fermi
?). Ad un lattante occorrono 8-12 g di glucidi per chilo di peso (e sono sempre nel latte della mamma… ma quanto fa bene!), mentre ad una persona adulta ne bastano 5-6g per chilogrammo di peso.
Complessivamente essi dovrebbero fornire circa il 55-60% delle calorie giornaliere.
Sono da preferire alimenti che contengano glucidi complessi, cioè amidi, come pane, pasta e patate. Infatti da essi il glucosio si libera più lentamente e si evita così l’affaticamento del pancreas. Inoltre gli zuccheri complessi favoriscono meno l’insorgenza della carie.
Un eccesso di zuccheri nella dieta favorisce l’aumento di peso, perché la quantità in eccesso viene trasformata in grassi e accumulata nel tessuto adiposo.
LIPIDIComposizioneI
lipidi o grassi sono dei composti organici formati da Carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O), come gli zuccheri. Nei grassi però l’ossigeno è scarso, mentre abbondano gli altri due elementi; questo li rende molto diversi dagli zuccheri sotto vari punti di vista, non ultimo l’aspetto con cui si presentano: sono untuosi, non si sciolgono in acqua e galleggiano su di essa.
I lipidi più importanti nell’alimentazione umana sono i
gliceridi. Sono formati dall’unione di un alcol, il
glicerolo o glicerina, con degli acidi grassi. Il glicerolo può unirsi ad un solo acido grasso e allora abbiamo i
monogliceridi (mono = uno + gliceride), a due acidi grassi e si hanno i
digliceridi o a tre acidi grassi per dare i
trigliceridi (qualcuno ha già sentito questa parolaccia? Forse dal medico, eh?
)
Possiamo immaginare i gliceridi come dei serpenti (buoni, che non mordono però
…): il glicerolo è la testa del serpentello e l’acido grasso la coda.
Un monogliceride, sarà un serpentello con una sola coda, un digliceride con due e un trigliceride con te (sono serpenti un po’ strani… forse
!).
Se nei di o trigliceridi gli acidi grassi sono tutti uguali sono detti
semplici, se sono diversi si dicono
misti. I lipidi di cui ci nutriamo sono una miscela di gliceridi semplici e misti.
Gli acidi grassi si distinguono tra loro innanzi tutto per la lunghezza della catena di atomi di carbonio: ci sono
acidi a catena corta (da 4 a 6 atomi di carbonio),
media (da 8 a 12) e
lunga (da 12 a 24). Un’ulteriore distinzione è tra il tipo di legami che ci sono tra gli atomi di carbonio: se sono semplici, gli acidi grassi sono detti
saturi, se invece, lungo la catena, ci sono uno o più legami doppi, sono detti
insaturi.
Per capire meglio cosa è un legame semplice o doppio, dobbiamo pensare al carbonio come… a un omino con due paia di braccia, che rappresentano i legami che questo elemento può fare.
Se il signor carbonio da due mani opposte a altri due signori carbonio, e le altre due a due signori idrogeno (che, poverini, sono omini con un braccio solo), avremo un legame semplice.
Se invece il signor carbonio da ben due mani a uno dei carboni vicino e una mano sola al signor idrogeno, avremo un legame doppio.
Se nella catena c’è un solo legame doppio, l’acido grasso è
monoinsaturo, se ce ne sono di più è
pòlinsaturo.
La presenza di uno o più doppi legami, influisce sulle proprietà dei lipidi che li contengono: quando
prevalgono gli acidi grassi insaturi, i lipidi saranno
liquidi a temperatura ambiente (olio), mentre se
prevalgono i saturi, sarà
solido (sego). Se invece sono presenti in
miscela equilibrata, avranno un
aspetto pastoso (burro). Inoltre gli acidi grassi insaturi, una volta assunti e passati nel sangue, sono più fluidi e non si depositano nei vasi sanguigni come avviene per i saturi. E la cosa peggiora quando la catena è molto lunga e si aggroviglia e ostacola il flusso sanguigno.
Pensate ai serpentelli di prima: quelli che hanno una coda più corta e più mobile (fatta cioè di acidi grassi insaturi) corrono più veloci dei serpentelli con una coda lunga e pesante!
Nel nostro organismo e negli alimenti di origine animale, i lipidi possono anche essere formati da un altro alcol il
colesterolo, una molecola molto complessa, che lega a sé un unico acido grasso, saturo o insaturo.
Sembra quasi un’astronave aliena
… Ma non è una sostanza “cattiva” in assoluto: è presente nel nostro corpo e
svolge importanti funzioni. È il suo eccesso che può essere pericoloso (troppe astronavi nel parcheggio… intasano le uscite!).
I lipidi nel corpo umanoIn un uomo adulto di taglia normale, ci sono circa 10- 12 Kg di lipidi, distribuiti variamente secondo le funzioni che il grasso ha.
- Lipidi di deposito: sono il 30-50% dei lipidi totali del nostro organismo e sono costituiti da trigliceridi, depositati in cellule apposite, gli adipociti; hanno funzione di riserva (in condizioni di idratazione normale, dovrebbero consentire di soddisfare le esigenze energetiche per circa due mesi), ma anche e soprattutto di protezione degli organi. Costituiscono la parte che diminuisce con la dieta
- Lipidi cellulari: sono lipidi complessi che presentano anche molecole di natura non lipidica nella loro struttura, prodotti dal nostro organismo con i lipidi che assumiamo con la dieta; i più importanti sono i fosfolipidi (come le lecitine) e i glicolipidi (che sono molto importanti per il cervello e il sistema nervoso); sono costituenti importanti delle cellule, e quindi hanno funzione plastica.
Funzioni
I lipidi sono molto calorici, più dei glucidi e delle proteine. L’eccesso di grassi nell’alimentazione, è accumulato dal nostro organismo e depositato negli adipociti, localizzati attorno ad alcun organi (che
proteggono e
sostengono, come i reni) o nel tessuto sottocutaneo (la “ciccia”), con
funzione di isolante termico e di
riserva energetica (per questo un po’ di “ciccia” fa bene… non si sa mai . E se arriva una glaciazione?
!).
I lipidi sono inoltre importanti perché permettono di assumere le vitamine liposolubili, cioè quelle vitamine che possono essere sciolte solo nei grassi. I grassi rendono il cibo più gradevole e appetibile (chi non lo sa? Come resistere a un dolce bello “ricco” …) e giacché la loro digestione impegna per lungo l’apparato digerente, riducono l’insorgere del senso di fame e permettono di distanziare i pasti.
La cosa importante è scegliere i lipidi da introdurre con la dieta, per svolgere queste funzioni.
Bisogna infatti limitare l’assunzione di lipidi di origine animale: sono ricchi di acidi grassi saturi e di colesterolo; cibarsi in eccesso di questi grassi, è un fattore favorente per patologie anche gravi, come l’aterosclerosi, l’ipertensione, l’arteriosclerosi e problemi cardiaci.
Usando, invece, lipidi di origine vegetale, ricchi di acidi grassi insaturi, si assicura una prevenzione contro tali disturbi. Negli oli vegetali, inoltre, sono presenti due acidi grassi importanti, anzi fondamentali per il nostro organismo: l’acido linoleico e l’acido linolenico. Noi non siamo in grado di sintetizzarli e la loro mancanza provoca rallentamenti nella crescita e modificazioni di alcuni organi.
Un altro acido grasso fondamentale è l’acido arachidonico, presente soprattutto nei pesci.
Questi acidi grassi servono al nostro corpo per ottenere dei composti vitali, come le prostaglandine, che regolano molteplici attività cellulari, mantengono l’integrità dei vasi sanguigni e riducono la formazione di trombi nel sangue.
Fabbisogno
Durante la crescita, un ragazzo dovrebbe assumere lipidi per coprire almeno un terzo delle calorie giornaliere. Per un adulto, invece, basta che i lipidi forniscano il 20-25% delle calorie complessive. Di questi lipidi assunti con la dieta, almeno il 3-6% deve essere costituito da acido linoleico.
Nel latte materno, l’acido linoleico è circa il 6-10% delle calorie totali (la mamma è proprio insostituibile!), una quantità ideale per un lattante.
Negli alimenti sono sempre presenti quantità di grassi non visibili. Di questa porzione bisogna tener conto, per evitare di assumerne quantità eccessive.