Università degli Studi di Napoli “Federico II”
Corso di Laurea in
Scienze della Nutrizione Umana
Corso di:
Chimica degli Alimenti
L’integrazione proteica nelle diverse
fisiopatologie
Prof. Gian Carlo Tenore
a.a. 2015-16
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Destino metabolico delle proteine
Proteine alimentari
idrolisi
tratto gastrointestinale
Sostanze non proteiche:
Porfirine
Purine
Pirimidine
Creatina
Glutatione
NH3
urea
pool aminoacidi
secrezioni pancreatiche ed
intestinali
Proteine plasmatiche
e tissutali
Enzimi
Ormoni
Anticorpi
Gruppo carbonioso
CO2 + H2O
+ energia
Glucosio
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Ac. grassi
Qualità delle proteine
La qualità di qualunque proteina può essere
valutata usando un sistema di classificazione
basato su diverse variabili.
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Indici nutrizionali proteici
Il valore biologico di una proteina é definito dal rapporto :
VB =[quantità di N trattenuto/quantità di N eliminato] x100
Il valore 100 é assegnato ad una proteina che ha il 100% di
a.a. utilizzabili
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Indici nutrizionali proteici
Coefficiente di utilizzazione digestiva:
CUD = [N assorbito / N introdotto con la dieta] x 100
Utilizzazione proteica netta:
NPU = [N trattenuto / N introdotto con la dieta] x 100
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Indici nutrizionali proteici
Indice chimico:
mg a.a. essenziale limitante
per g di proteina in esame
Indice chimico =
x 100
mg dello stesso a.a.
per g di proteina standard
Proteina standard: combinazione di a.a. stabilita dalla FAO
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Aspetti funzionali
Essenziali
Treonina
Valina
Isoleucina
Leucina
Fenilalanina
Lisina
Metionina
Triptofano
Istidina
Semiessenziali Non essenziali
Cisteina
tirosina
Glicina
Prolina
Serina
Ac glutammico
Ac aspartico
Arginina
Ossiprolina
Cistina
Alanina
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Indici nutrizionali proteici di
alcuni alimenti
Alimento
VB
CUD
NPU
Indice
chimico
Latte di mucca
84
97
82
94
Uovo
94
100
94
98
Carne di vitello
74
90
67
98
Pesce
80
100
80
95
Frumento
(chicco intero)
65
61
40
56
Seme di soia
73
83
61
80
8
9
PROTEINE VEGETALI:
basso valore biologico per la carenza di uno o più aminoacidi
essenziali
Farina di soia
VB
Riso
Grano
Patate
Mais
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Complementarietà delle proteine
associazione/integrazione di proteine con
contenuto di a.a. incompleto ma complementare
=
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Uomo adulto:
12 kg proteine corporee → > 250 g turn-over giornaliero
Assunzione
100 g
Muscolo
50 g
Richiesta elevata di aminoacidi per una rapidaFegato
sintesi proteica:
25 g
Secrezione
70 g
- in
Intestinodi
condizioni
rapida
Proteine corporee totali
crescita12000 g
- nel recupero dopo
una malattia
Assorbimento
160 g
Leucociti
20 g
Emoglobina
8g
- per aumentato catabolismo dopo traumi o infezioni
Feci
10 g
Aminoacidi liberi
100 g
Azoto urine
(proteine equivalenti)
80 g
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Fabbisogno per il mantenimento
0,75 g/kg peso corporeo/die
Fabbisogno per l’accrescimento
+ 50%
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Fabbisogno per la gestazione
Aumento peso 10-12 kg – figlio 3,3 kg:
Deposizione 3,3 g/die (tot. 925 g) → + 6,0 g proteine/die
Fabbisogno per l’allattamento
Secrezione giornaliera 800 mL latte (1,15 g proteine) →
+ 17 g proteine/die
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Substrati energetici e attività sportiva
I substrati energetici utilizzati dall’organismo sono i carboidrati
e i lipidi
Le proteine sono coinvolte nel metabolismo energetico, ma
non sono un substrato energetico in senso stretto
L’utilizzo dei substrati energetici dipende da fattori quali:
intensità e durata dell’esercizio fisico, e composizione
della dieta
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Intensità dell’esercizio fisico ed
utilizzo dei substrati energetici
Il lavoro muscolare di tipo anaerobico porta ad un
utilizzazione preferenziale di glicidi
(es. corsa 100 m, breve e intensa)
Il lavoro muscolare di tipo aerobico porta ad un
utilizzazione preferenziale di lipidi
(es. maratona, lunga e intensa)
Il lavoro muscolare di tipo misto (aerobico - anaerobico)
porta al consumo di grassi e glicidi (es. sport squadra)
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ATP
Glicogeno
6.5 molecole ATP (10 mmol/min)
Acidi grassi
5.6 molecole ATP (0.5 mmol/min)
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Attività muscolare
Fonti di energia per il muscolo:
A riposo
13% glicidi
87% grassi
Attività aerobica (≈ 1 ora)
40% glicidi
60% lipidi
Attività intensa superiore 3h
30% glicidi
70% lipidi
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“L’attività fisica brucia i muscoli”
In condizioni normali
Le proteine non sono la fonte energetica per
il muscolo
In condizioni di scorta di glicogeno ridotta
Regime alimentare eccessivamente ipoenergetico
con sforzo fisico prolungato
(scorta di glicogeno ridotta del 25%)
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PROTEINE
Durante l’attività sportiva, in condizioni
normali, i protidi non sono utilizzati come
carburante
Solo in particolari situazioni può essere
richiesta una quota superiore di proteine.
Questa può essere coperta con la dieta
Un abuso di protidi può compromettere la
funzionalità renale
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Aminoacidi ramificati
(leucina, isoleucina, valina)
In natura: latte, formaggio, carne, etc
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Aminoacidi ramificati
(leucina, isoleucina, valina)
- Energia “pronto
uso”
- Nell’organismo:
20% proteine
muscolari
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Aminoacidi ramificati
(leucina, isoleucina, valina)
Premesse biochimico-metaboliche:
1. Contrastare l’aumento di aa aromatici (↑
↑serotonina →
↑ senso di stanchezza e sonnolenza)
2. Favorire la sintesi di alanina e glutamina
(detossificante)
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Aminoacidi ramificati
(leucina, isoleucina, valina)
CONSIGLIATI PER:
Più rapida scomparsa della fatica muscolare
Assunzione: prima, durante, dopo attività; prima del riposo notturno
CONSIDERAZIONI
Effetti trascurabili sulla massa muscolare
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PATOLOGIE CRONICHE ASSOCIATE A DEFICIT PROTEICO
Insufficienza cardiaca, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO),
diabete, neoplasie, insufficienza renale ed epatica.
Deficit proteico
Malnutrizione proteica
Perdita massa magra
(malnutrizione o sindrome
ipercatabolica)
Inibizione sintesi proteica
Sarcopenia, cachessia
Insulino-resistenza
Mancata stimolazione dei
recettori muscolari per la
sintesi proteica
Sindrome ipercatabolica
Demolizione proteine
Aumento incidenza patologie
croniche e mortalità
Gli amminoacidi essenziali stimolano la sintesi dell’insulina (amminoacidi insulinogenici).
L'insulina promuove l'uptake di aminoacidi sotto forma di proteine muscolari e contrasta il
catabolismo proteico.
Nei casi di grave degradazione aminoacidica si parla di sindrome ipercatabolica (perdita
azotata 11-15 g/die).
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Livelli suggeriti per stimolare la sintesi di proteine miofibrillari e di proteine
mitocondriali, con meccanismo attivo in caso di insulino-resistenza e sindrome
ipercatabolica
Nutrienti
Aminoacidi essenziali
Isoleucina
Leucina
Lisine
Metionina
Fenilalanina
Treonina
Triptofano
Valina
Istidina
Cisteina/cistina
Tirosina
Valori giornalieri consigliati [1,2,3]
(mg)
1250
2500
1300
100
200
700
40
1250
300
300
60
[1] Pasini, E. et al. (2008). American Journal of Cardiology, 101, 11E-15E.
[2] Nisoli, E. et al. (2008). American Journal of Cardiology, 101, 22E-25E.
[3] Flati, V. et al. (2008). American Journal of Cardiology, 101, 16E-21E.
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