Le proteine sono macromolecole complesse essenziali per la vita, utilizzate come blocchi costitutivi per la sintesi di tessuti, come muscoli, ossa e pelle. Svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione degli ormoni e nel sistema immunitario.
Sono inoltre necessarie per la catalisi delle reazioni metaboliche, come la digestione degli alimenti e la produzione di energia.
Vediamone insieme le caratteristiche, le tipologie e le relative funzioni.
Caratteristiche delle proteine
Le proteine sono composte da catene di amminoacidi, i loro elementi costitutivi di base. Ne esistono circa 20 diversi tipi, ciascuno con una struttura chimica unica.
Gli amminoacidi sono uniti attraverso legami peptidici formati da reazioni di condensazione tra il gruppo amminico di uno e il gruppo carbossilico dell’altro. In questo modo creano una catena polipeptidica, sequenza che determina la struttura tridimensionale della proteina e quindi la sua funzione biologica.
Nella sintesi proteica sono coinvolti tutti gli amminoacidi; tuttavia solo alcuni possono essere sintetizzati dal nostro organismo a partire da altre molecole, mentre altri devono essere assunti attraverso l’alimentazione.
Quest’ultimi sono chiamati “amminoacidi essenziali” e includono:
- isoleucina
- leucina
- lisina
- metionina
- fenilalanina
- treonina
- triptofano
- valina.
Gli altri possono essere sintetizzati dal nostro organismo a partire da altre molecole: sono infatti chiamati “amminoacidi non essenziali“.
Struttura delle proteine
Una proteina si sviluppa in seguito a diverse interazioni tra gli amminoacidi della catena polipeptidica, che portano alla formazione di quattro livelli:
- Struttura primaria: la sequenza di amminoacidi nella catena polipeptidica.
- Struttura secondaria: le interazioni tra gli amminoacidi che portano alla formazione di regioni ripiegate, come eliche alfa e foglietti beta.
- Struttura terziaria: è la forma tridimensionale, determinata dalle interazioni tra le regioni ripiegate della struttura secondaria ed è molto importante, poiché determina la funzione della proteina. Ad esempio quelle enzimatiche hanno siti attivi tridimensionali che si legano a substrati specifici e catalizzano reazioni chimiche precise.
- Struttura quaternaria: la struttura tridimensionale formata da due o più catene polipeptidiche separate.
Qualsiasi cambiamento nella struttura può alterare la funzione della proteina e portare a malattie e disfunzioni. Ad esempio le malattie genetiche come la fibrosi cistica sono causate da mutazioni nella struttura proteica delle macromolecole coinvolte nel trasporto ionico tra le membrane cellulari.
Tipologie di proteine e relative funzioni
Esistono diversi tipi di proteine, che svolgono funzioni diverse e cruciali nel nostro organismo:
- Proteine strutturali: sono utilizzate per costruire e mantenere la struttura delle cellule e dei tessuti, come ad esempio il collagene presente nella pelle e nelle ossa, o la cheratina nei capelli e nelle unghie.
- Proteine enzimatiche: catalizzano le reazioni chimiche del metabolismo, come la digestione degli alimenti e la produzione di energia. Fra queste troviamo la lattasi, che aiuta a digerire il lattosio nel latte, e la amilasi, che favorisce la digestione degli amidi.
- Proteine di trasporto: sono utilizzate per trasportare sostanze importanti attraverso il sangue, come l’emoglobina presente nei globuli rossi per condurre l’ossigeno ai tessuti e la transferrina per il trasporto del ferro.
- Proteine di difesa: sono coinvolte nella difesa del corpo contro gli agenti patogeni, come gli anticorpi prodotti dal sistema immunitario.
- Proteine di regolazione ormonale: sono utilizzate come ormoni per controllare le funzioni del corpo, come l’insulina prodotta dal pancreas per regolare i livelli di zucchero nel sangue.
- Proteine di coagulazione del sangue: tra queste troviamo il fibrinogeno e la trombina.
- Proteine contrattili: le responsabili della contrazione muscolare sono actina e miosina.
- Altre funzioni: svolgono anche altre funzioni importanti, tra cui la sintesi di molecole di trasporto, come nel caso dell’albumina e il mantenimento del pH sanguigno.
Calorie fornite dalle proteine
Le proteine forniscono circa 4 calorie per grammo, il che le rende una fonte energetica simile ai carboidrati, ma con alcune differenze importanti:
- sono meno efficienti nell’uso come fonte immediata di energia per l’organismo, poiché è necessaria una quantità maggiore rispetto ai carboidrati;
- sono spesso utilizzate dal corpo per la sintesi di tessuti, ormoni e altre molecole biologiche, piuttosto che per la produzione di energia.
Il loro apporto calorico può variare in base alla fonte. Ad esempio le proteine animali tendono ad essere più ricche di calorie rispetto alle proteine vegetali, contenute nei legumi e nella frutta secca.
È importante assicurarsi di assumerne a sufficienza dalla propria dieta per soddisfare le esigenze del corpo, ma è anche fondamentale non esagerare con l’apporto calorico complessivo. Una dieta equilibrata e sana dovrebbe includere una varietà di fonti, insieme a carboidrati e grassi sani, per garantire una nutrizione ottimale.
Come si digeriscono le proteine?
La digestione delle proteine inizia nello stomaco, dove l’acido cloridrico e l’enzima pepsina iniziano a spezzare le catene polipeptidiche in peptidi più piccoli. Successivamente questi ultimi vengono trasferiti nell’intestino tenue, dove gli enzimi pancreatici, come la tripsina e la chimotripsina, li scindono ulteriormente in peptidi ancora più piccoli e in singoli amminoacidi.
Gli amminoacidi vengono assorbiti attraverso le pareti dell’intestino e trasportati al fegato, che li elabora ulteriormente affinché il corpo possa utilizzarli per la sintesi di nuove proteine e la produzione di energia o possa immagazzinarli nei tessuti per uso futuro.
La digestione proteica richiede un certo sforzo da parte del corpo e può impiegare più tempo rispetto a quella di carboidrati e grassi. Inoltre può variare in base alla fonte di queste macromolecole e alla loro preparazione. Ad esempio quelle presenti nei legumi possono contenere enzimi inibitori della tripsina, che ne ostacolano la digestione. Tuttavia la maggior parte delle fonti comuni sono ben digerite dal nostro corpo.
Dosaggi e modalità di assunzione
La dose di assunzione varia in base all’età , al sesso, al livello di attività fisica, alla massa corporea e ad altri fattori individuali. Tuttavia linee guida dietetiche generali raccomandano un apporto giornaliero di:
- circa 0,8 grammi per chilogrammo di peso corporeo per gli adulti sedentari;
- fino a 1,2-2 grammi per chilogrammo di peso corporeo per gli atleti e le persone che svolgono attività fisica.
Dieta proteica
È possibile seguire un tipo di dieta che si concentra sull’aumento dell’apporto proteico, spesso a scapito di carboidrati e grassi. Esistono diverse varianti, come:
- dieta chetogenica;
- dieta Dukan;
- dieta del paleo.
Sono spesso utilizzate da atleti e culturisti per aumentare la massa muscolare e migliorare le prestazioni fisiche, oppure per la perdita di peso.
Tuttavia il limitato apporto di carboidrati (importanti fonti di energia per il corpo) di alcune di esse, può favorire la comparsa di affaticamento, mal di testa e difficoltà di concentrazione.
Una dieta equilibrata e sana dovrebbe includere una varietà di fonti proteiche, insieme a carboidrati e grassi insaturi, per garantire un apporto calorico adeguato e una nutrizione ottimale.
Integratori
Gli integratori sono prodotti alimentari che contengono proteine in elevate quantità , e sono spesso utilizzati da atleti e bodybuilder per aumentare la massa muscolare e migliorare le prestazioni fisiche. Possono essere costituiti da proteine del siero di latte, caseina, soia, uova, carne o altri ingredienti.
Possono essere utili per le persone che faticano ad assumere le quantità necessarie attraverso la dieta.
Eccesso di proteine
Una dieta eccessivamente proteica può avere alcuni effetti collaterali negativi sulla salute a lungo termine, che includono:
- Stress sui reni: questi organi si trovano a dover lavorare di più per eliminare l’eccesso di azoto prodotto dalla degradazione delle proteine. Ciò può essere particolarmente debilitante per le persone con problemi renali preesistenti.
- Perdita di calcio dalle ossa: un consumo eccessivo di proteine può aumentare l’escrezione di calcio nelle urine, aumentando il rischio di osteoporosi e di altre malattie ossee.
- Disidratazione: il metabolismo proteico richiede più acqua rispetto a quello dei carboidrati e dei grassi.
- Problemi digestivi: un sovradosaggio può causare problemi digestivi come diarrea, stitichezza e flatulenza.
- Aumento del rischio di malattie cardiache: alcuni studi hanno suggerito che un’eccessiva assunzione da fonti animali può aumentare il rischio di malattie cardiache a lungo termine.
La quantità di proteine che una persona dovrebbe consumare dipende da fattori quali l’età , il sesso, il livello di attività fisica e la massa corporea.
Carenza di proteine
Un’assunzione inadeguata nella dieta può portare a una serie di sintomi e conseguenze, quali:
- Perdita di massa muscolare: questa condizione comprende debolezza e diminuzione della forza dei muscoli.
- Ritardo della crescita e sviluppo: può influire su questi processi infantili, portando a ritardi nella crescita, ritardi nello sviluppo sessuale e basso peso alla nascita.
- Aumento della suscettibilità alle infezioni: può indebolire il sistema immunitario e aumentare il rischio di contrarre infezioni.
- Edema: può provocare l’accumulo di liquidi nei tessuti, soprattutto nelle estremità inferiori.
- Anemia: può portare alla carenza di ferro e alla comparsa di questa condizione.
- Problemi di salute mentale: può influire negativamente sulla funzione cognitiva, causando confusione, apatia, depressione e difficoltà di concentrazione.
Proteine: informazioni da ricordare
Le proteine sono macromolecole che svolgono una vasta gamma di funzioni essenziali nel nostro organismo, dalla costruzione dei tessuti alla regolazione delle funzioni corporee.
Una dieta equilibrata e sana dovrebbe includere una varietà di fonti proteiche, insieme a carboidrati e grassi sani, per garantire un apporto calorico adeguato e una nutrizione ottimale. Gli integratori possono essere utili per le persone che faticano ad assumerne a sufficienza attraverso la dieta.
