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La scienza nell’alimentazione
Intorno al 1800 la chimica prese parte all’alimentazione dando al cibo
un sapore migliore ma allo stesso tempo più dannoso per il corpo
umano.
La materia di studio della “Scienza dell’alimentazione” comprende
alcuni aspetti della fisiologia, della biochimica, del metabolismo
che riguardano gli alimenti, la loro composizione, le loro funzioni
in relazione ai bisogni nutrizionali dell’organismo. Tutte le funzioni
vitali degli esseri viventi, quali la riproduzione cellulare,
l’accrescimento e la riparazione dei tessuti, la sintesi di composti
organici, il lavoro muscolare e degli organi interni (cuore, polmoni,
fegato ecc.), richiedono energia, materiale da costruzione
(plastico) e bioregolatori.
Alimenti e nutrienti “essenziali” e
“non essenziali”
Gli alimenti sono costituiti da combinazioni diverse
per qualità e quantità di una serie di sostanze
nutritive, i nutrienti, che possono essere utilizzati
per soddisfare le richieste di energia e di sostanze
plastiche o regolatorie. I nutrienti sono
quindi i principali costituenti degli alimenti e
appartengono a una delle seguenti
sei classi di sostanze chimiche
Alcuni dei nutrienti si definiscono “essenziali” o indispensabili,
in quanto non possono essere formati (sintetizzati)
nell’organismo e quindi debbono obbligatoriamente essere
introdotti già preformati con gli alimenti; nutrienti essenziali
sono per esempio alcuni aminoacidi, alcuni acidi grassi,
minerali e vitamine che, quando non introdotti in quantità
adeguate causano manifestazioni da carenza. Altri nutrienti
possono invece essere sintetizzati nell’organismo stesso a
partire da altre sostanze e pertanto sono definiti “
non essenziali.
L’utilizzazione dei nutrienti da parte dell’organismo richiede che
essi siano liberati dagli alimenti con i processi di digestione e
resi “disponibili” all’assorbimento.
Nutrienti:
sostanze indispensabili per la
vita dell'organismo
Un nutriente è una sostanza indispensabile all'organismo per
il mantenimento della vita, la sua crescita ed il
rinnovamento delle sue strutture.
Possiamo distinguere la famiglia dei nutrienti in due
principali gruppi:
I macronutrienti ed i micronutrienti.
I primi sono quelli che vengono forniti all'organismo in
maggior quantità, mentre i secondi vengono immessi in
quantità esigue.
I macronutrienti si distinguono
in carboidrati, proteine, grassi, fibre e acqua.
I micronutrienti si distinguono in vitamine e minerali.
In ogni alimento possono essere presenti, in
proporzioni variabili, alcune decine di
nutrienti; pertanto, è utile ricordare che in
un regime alimentare equilibrato bisogna
tener conto non solo del numero
delle calorie contenute in un alimento, ma
soprattutto della presenza dei nutrienti che
troviamo in quest'ultimo. Riportiamo qui di
seguito una descrizione dei macro e micro
nutrienti e delle funzioni che essi svolgono.
1) I carboidrati o glucidi
Vengono utilizzati dall'organismo come combustibile
energetico, sviluppano circa 4 kcal per grammo e li
troviamo soprattutto negli amidi, nei cereali, nel pane, nei
legumi, nei frutti, nelle patate, nel miele, nella farina, nella
frutta secca e nelle marmellate. Essi si dividono in due
principali categorie:
1- gli zuccheri o carboidrati semplici (monosaccaridi
e disaccaridi)
2- gli amidi o carboidrati complessi (oligosaccaridi e
polisaccaridi)
I carboidrati semplici sono composti da una molecola di
zucchero elementare, da cui il termine monosaccaridi,
o dal legame di due monosaccaridi, che conferisce loro
il termine disaccaridi.
Sono carboidrati semplici, ad esempio: il fruttosio, il
glucosio ed il galattosio (monosaccaridi), ma anche il
saccarosio, il lattosio ed il maltosio (disaccaridi).
I carboidrati composti da un'unione di 3 - 10 unità di
zuccheri semplici sono denominati oligosaccaridi. I
carboidrati più complessi, quelli composti da un elevato
numero di unità di monosaccaridi, che possono essere
diverse migliaia, sono denominati polisaccaridi.
Sono carboidrati
complessi, appartenenti al gruppo degli
oligosaccaridi:
- le maltodestrine, che sono costituite da brevi catene di molecole di
glucosio, il che le rende facilmente digeribili ma non così rapidamente
come gli zuccheri semplici; grazie a tale caratteristica, le maltodestrine
assicurano un rilascio di energia lento e duraturo nel tempo, e sono per
questo molto indicate come integratore da assumere durante gli
allenamenti;
- i frutto-oligosaccaridi (FOS) ed i galatto oligosaccaridi (GOS), che sono
composti da molecole di fruttosio e galattosio; non essendo
completamente digeribili, questi nutrienti giungono intatti nella parte
finale dell'intestino (colon), dove sono utili per la selezione dei batteri
benefici, utili all'organismo.
Troviamo invece i polisaccaridi negli alimenti ricchi di amidi (cereali,
patate e molti altri tipi di vegetali).
Entrambi i carboidrati (zuccheri semplici e complessi)
forniscono energia all'organismo ma, mentre i primi
tendono a creare fluttuazioni improvvise del livello di
glucosio nel sangue (glicemia) - con l'effetto di far innalzare
notevolmente i livelli di energia per un lasso di tempo
limitato, salvo poi farli abbassare drasticamente - i
carboidrati complessi, (molecole composte da sequenze
concatenate di zuccheri semplici), durante i processi
digestivi vengono demoliti a unità semplici per poter essere
assorbiti. Proprio grazie a questo meccanismo, i carboidrati
complessi forniscono energia più lentamente, ma per periodi
più prolungati, evitando le sopra indicate fluttuazioni di
zuccheri nel sangue.
I carboidrati rappresentano in genere la quota più
consistente della razione alimentare, variando mediamente
dal 50% all'80% del totale giornaliero, in base al fabbisogno
e alle esigenze individuali.
2) Le proteine e gli amminoacidi
Dal greco "PROTEIOS" (primario).
Sono sostanze organiche costituite da quattro elementi principali:
Carbonio, azoto, ossigeno ed idrogeno. Apportano, come per i
carboidrati, circa 4 kcal per grammo e ricoprono un grande numero
di funzioni vitali per l'organismo, come:
processi plastici: ovvero costruire tutti i tessuti che sono soggetti a
continue demolizioni e sintesi, primi tra tutti i muscoli;
processi regolatori: essendo le proteine precursori di ormoni,
neurotrasmettitori, enzimi ed altre molecole di importanza
biologica, ne regolano la produzione ed il funzionamento
nell'organismo;
Processi energetici: l'organismo può trasformare le proteine in energia
attraverso la loro scissione in aminoacidi e la rimozione della parte
azotata, dando luogo alla loro conversione in glucosio.
Pur esistendo numerosissimi aminoacidi presenti negli
organismi viventi, soltanto alcuni di essi (circa 20)
sono preposti alla formazione delle proteine. Possiamo
distinguere detti aminoacidi in due gruppi principali:
essenziali e non essenziali, anche se a quest'ultima
categoria si aggiunge un sottogruppo minore,
denominato semi essenziali.
Gli aminoacidi essenziali
Alcuni aminoacidi essenziali sono la fenilalanina, la
isoleucina, la lisina, la leucina, la metionina, la
treonina, il triptofano e la valina; sono così denominati
perché non possono essere sintetizzati dall'organismo,
pertanto devono comparire in quantità sufficienti nella
razione dietetica quotidiana.
I non essenziali
I non essenziali: arginina, istidina, alanina, acido Laspartico, acido L-glutammico, glicina, prolina, serina,
asparagina, glutammina; se non sono presenti,
possono essere sintetizzati attraverso la
trasformazione di altri aminoacidi.
I semi essenziali
I semi essenziali: taurina, 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.