Integrazione proteica
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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 1 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 2 Ac. grassi Qualità delle proteine La qualità di qualunque proteina può essere valutata usando un sistema di classificazione basato su diverse variabili. 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 10 Complementarietà delle proteine associazione/integrazione di proteine con contenuto di a.a. incompleto ma complementare = 11 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 13 Fabbisogno per il mantenimento 0,75 g/kg peso corporeo/die Fabbisogno per l’accrescimento + 50% 14 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 15 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 16 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) 17 ATP Glicogeno 6.5 molecole ATP (10 mmol/min) Acidi grassi 5.6 molecole ATP (0.5 mmol/min) 18 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 19 “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%) 20 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 21 Aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina) In natura: latte, formaggio, carne, etc 22 Aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina) - Energia “pronto uso” - Nell’organismo: 20% proteine muscolari 23 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) 24 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 25 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). 26 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. 27
