Molecole indesiderabili, microorganismi ecc. Molecole nutritizie Componenti intracellulari Molecole nutritizie desiderabili Prodotti metabolici inutili.

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1 Molecole indesiderabili, microorganismi ecc. Molecole nutritizie Componenti intracellulari Molecole nutritizie desiderabili Prodotti metabolici inutili Dogana La membrana plasmatica è una barriera selettiva

2 Il movimento di soluti attraverso la membrana può avvenire principalmente in due modi: - in modo “passivo” per DIFFUSIONE (non richiede dispendio energetico) - in modo “attivo” per mezzo di qualche tipo di processo di trasporto accoppiato ad energia

3 Trasporto di soluti attraverso la membrana cellulare La membrana citoplasmatica ha il compito di: 1)Isolare il citoplasma dall’ambiente extracellulare. 2) Permettere un continuo scambio di ioni e molecole fra il compartimento extra ed intra cellulare.

4 -le membrane sono quindi “selettivamente permeabili” -La permeabilità di una sostanza dipende da: dimensioni carica - sebbene il doppio strato sia relativamente impermeabile, le cellule devono essere in grado di far passare attraverso la membrana ioni e molecole polari come gli zuccheri e gli amminoacidi intervengono quindi meccanismi specifici. Trasporto di soluti attraverso la membrana cellulare

5 TRASPORTO DI SOLUTI ATTRVERSO LA MEMBRANA CELLULARE

6 Trasporto passivo Diffusione semplice Diffusione facilitata Trasporto attivo NON RICHIEDE ENERGIARICHIEDE ENERGIA

7 DIFFUSIONE ATTRAVERSO UNA MEMBRANA SEMIPERMEABILE Alta concentrazione Bassa concentrazione uguale concentrazione FLUSSO NETTO EQUILIBRIO DIFFUSIONE “Processo spontaneo” una sostanza si sposta da una regione ad elevata concentrazione ad una a bassa concentrazione eliminando alla fine la differenza di concentrazione fra le due regioni Trasporto passivo

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9 Trasporto attraverso proteine canale Trasporto passivo

10 LumeCellulaSangue Na + Aa 3Na + 2K+2K+ Il meccanismo di trasporto degli Aa avviene mediante un co-trasporto, in cui assieme all’Aa viene assorbito anche il Na+, che poi deve essere immesso nel sangue con un meccanismo attivo

11 Mediante una PROTEINA VETTRICE O “CARRIER” Trasporto facilitato Gradiente di concentrazione Proteina di trasporto “CARRIER” Trasporto passivo

12 GLUCOSIO Recettore insulina

13 TRASPORTO ATTIVO contro il proprio gradiente di concentrazione I sistemi di trasporto ATTIVO necessitano di una fonte di energia per poter trasportare le sostanze contro il proprio gradiente di concentrazione “pompe -dipende dalla presenza di proteine vettrici dette “pompe” ATP -Alcune di queste legano e idrolizzano una molecola di ATP liberando l’energia per il trasporto

14 POMPA SODIO-POTASSIO

15 MICRONUTRIENTI acqua sali vitamine

16 ACQUA L’ACQUA è un componente principale degli organismi viventi (70% circa del peso), è un elemento dietetico indispensabile, la cui CARENZA conduce ad effetti DANNOSI ancor più rapidamente che la carenza alimentare. FABBISOGNO IDRICO AL GIORNO 70-80 ml/kg/die (10-12 anni) 50 ml/kg/die (adulto)

17 Apporto Perdite cibo1000 mlurina1200 ml liquidi1200 mlfeci 100 ml metab. 300 mlsudore 850 ml respiro 350 ml Tot2500 mlTot 2500 ml ACQUA: Sostanza indispensabile per: mantenere il volume del sangue trasporto delle sostanze nell’organismo diluizione delle sostanze nell’organismo controllo della temperatura corporea eliminazione delle scorie lubrificazione delle cavità mantenere la regolarità intestinale BILANCIO IDRICO normalità

18 Fattori che influenzano la perdita di fluidi corporei  Temperatura  Assunzione di caffeina  Farmaci  Umidità  Attività fisica intensa  Stati patologici cibo1000 mlurina 500 ml liquidi1200 mlfeci 100 ml met. 300 mlsudore5000 ml respiro 700 ml Tot2500 mlTot 6300 ml

19 Gli effetti della disidratazione La perdita di peso sotto forma di liquidi può provocare: –1% di peso perso = aumento temperatura corporea –3% di peso perso = diminuita performance fisica –5% di peso perso = disturbi GI –7% di peso perso = allucinazioni –10% di peso perso = collasso circolatorio La disidratazione diminuisce il volume plasmatico, l’attività cardiaca, la sudorazione, il flusso ematico cutaneo,

20 Intossicazione da eccesso di liquidi!  Un eccessiva assunzione di liquidi può comportare importanti squilibri elettrolitici, in particolare si può determinare iponatriemia (bassa concentrazione di sodio nel sangue).  Esemplare il caso di una atleta morta, per encefalopatia iponatriemica, durante la maratona di Boston per avere bevuto 15 litri di fluidi durante le 5-6 ore della sua corsa  Complessivamente si ritrovano in letteratura circa 250 casi di intossicazione da fluidi, generalmente per assunzioni di quantità tra i 10 e i 20 litri in periodi di tempo relativamente brevi

21 L’acqua: struttura e proprietà La struttura e funzione delle molecole biologiche dipende dalle proprietà chimiche e fisiche dell’acqua da cui sono circondate Il trasporto dentro e fuori la cellula dei prodotti e reagenti delle reazioni metaboliche dipende dall’acqua La reattività di molti gruppi funzionali di molte molecole biologiche dipende dalle concentrazioni relative degli ioni H30+ e OH- L’acqua è il mezzo in cui avviene il trasferimento dell’energia chimica E' l'ambiente dove avvengono le reazioni fisiologiche, è necessaria al trasporto delle sostanze nutritive, alla termoregolazione (ha alta entalpia di evaporazione) e a tutte le funzioni vitali. L'acqua viene eliminata con le urine, fino a 1 l/die, con l'espirazione, 0,3 l/die, con l'aria espirata e con la sudorazione 0,5 l/die, il resto con le feci In biochimica l’acqua è estremamente importante perché:

22 H H 1s O O 1s 2 2s 2 2p 2 0.96Å STRUTTURA CHIMICA DELL’ ACQUA

23 Angolo di legame =104.5° Perche? La geometria angolare delle molecole di acqua ha enormi implicazioni sui sistemi viventi. E’ una molecola polare e le interazioni tra i dipoli sono cruciali per le proprietà dell’acqua stessa e per le sue proprietà come solvente. δ- =0.66e δ+ =0.33e δ- =0.66e δ+ =0.33e POLARITA’ DELLA MOLECOLA

24 Legame idrogeno Legame H Energie di legame Grande coesione interna Interazione massima LEGAMI A IDROGENO

25 L’acqua come solvente L’acqua è un solvente polare Scioglie la maggior parte delle biomolecole cariche o polari (idrofiliche) Scioglie i sali

26 La solubiltà in acqua delle sostanze dipende dalla presenza di gruppi funzionali come : Ossidrile Carbonile Carbossile Amminico che possono formare legami idrogeno con l’acqua (es. proteine, acidi nucleici e carboidrati) LEGAMI A IDROGENO e SOLUBILITA’ L’acqua scioglie le molecole polari

27 L’acqua forma strati di solvatazione intorno agli ioni.

28 Volume ione idratato La mobilità di un catione in acqua diminuisce all’aumentare del suo diametro: Un catione idrato più grande es si muove più lentamente in una soluzione e nella cellula attraversa con più fatica i pori delle membrane cellulari di uno ione idrato più piccolo es

29 Proprietà chimiche dell’acqua H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) Questa ionizzazione è fondamentale per il ruolo dell’acqua nelle funzioni cellulari. (è necessario esprimerla in termini quantitativi) A 25°C

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31 L’acqua come reagente e prodotto L’acqua non è solo il solvente in cui avvengono tutte le reazioni degli organismi viventi ma partecipa anche direttamente alle reazioni Es. reazioni di condensazione (prodotto) e idrolisi (reagente)

32 L’acqua attraversa la membrana semipermeabile per diffusione libera O attraverso proteine transmembrana : Acquaporine Le acquaporine facilitano il flusso molto veloce delle molecole d'acqua all'interno o all'esterno delle cellule di specifici tessuti che richiedono questa capacità (tubuli prossimali, eritrociti, membrane dei vacuoli delle cellule vegetali).e Le acquaporine, sono una famiglia di proteine intrinseche, che si trovano nel mezzo del doppio strato lipidico di membrana e che consentono il flusso dell'acqua bidirezionalmente. Il loro peso molecolare si aggira intorno ai 36 – 78 kD.

33 Concetto di omeostasi L’acqua ne è l’artefice La base molecolare del processo omeostatico consiste nella conservazione della conformazione delle proteine, molecole che rappresentano le componenti principali delle cellule e che svolgono svariate funzioni (enzimatiche, strutturali, di trasporto, ).La base molecolare del processo omeostatico consiste nella conservazione della conformazione delle proteine, molecole che rappresentano le componenti principali delle cellule e che svolgono svariate funzioni (enzimatiche, strutturali, di trasporto, ). Ogni proteina ha una sua propria conformazione che le permette di assolvere al meglio la sua funzione. Ogni proteina ha una sua propria conformazione che le permette di assolvere al meglio la sua funzione. Un disturbo dell’omeostasi comporta una variazione significativa di parametri quali pH, temperatura e concentrazione ionica dell’ambiente in cui si trovano queste proteine: ciò causa una modificazione della loro modificazione della loro modificazione della loro conformazione e, quindi, una conformazione con perdita della loro funzione.Un disturbo dell’omeostasi comporta una variazione significativa di parametri quali pH, temperatura e concentrazione ionica dell’ambiente in cui si trovano queste proteine: ciò causa una modificazione della loro modificazione della loro modificazione della loro conformazione e, quindi, una conformazione con perdita della loro funzione. Il cattivo funzionamento funzione delle proteine, a sua volta, impedisce all’intera cellula di assolvere ai suoi compiti specifici; i difetti funzionali si sommano fino a compromettere il Il cattivo funzionamento funzione delle proteine, a sua volta, impedisce all’intera cellula di assolvere ai suoi compiti specifici; i difetti funzionali si sommano fino a compromettere il funzionamento dei tessuti, degli organi e dei sistemi. Ciò porta al manifestarsi di uno stato patologico. MANTENIMENTO DELL’EQUILIBRIO FISIOLOGICO DELL’ORGANISMO

34 34 SALI MINERALI

35 35 Introduzione SONO I COSIDDETTI BIOELEMENTISONO I COSIDDETTI BIOELEMENTI (compresi solitamente tra i primi 30 del sistema periodico) CHE COSTITUISCONO FISIOLOGICAMENTE LA MATERIA VIVENTECHE COSTITUISCONO FISIOLOGICAMENTE LA MATERIA VIVENTE Nell’alimentazione umana i minerali più importanti sono 18Nell’alimentazione umana i minerali più importanti sono 18 insieme con le vitamine, agiscono sul nostro organismo come componenti degli enzimi (cofattori), per una corretta composizione di ossa e sangue e per il normale funzionamento cellulare.insieme con le vitamine, agiscono sul nostro organismo come componenti degli enzimi (cofattori), per una corretta composizione di ossa e sangue e per il normale funzionamento cellulare.

36 36 Entrano nella composizione di molti enzimi e proteine,Entrano nella composizione di molti enzimi e proteine, concorrono a creare le condizioni chimico-fisiche corrette per il funzionamento delle cellule e dei tessuti, concorrono a creare le condizioni chimico-fisiche corrette per il funzionamento delle cellule e dei tessuti, regolano la pressione osmotica e il grado di idratazione delle proteine.regolano la pressione osmotica e il grado di idratazione delle proteine. Controllano lo sviluppo del potenziale elettrico all’interfaccia, l’attivazione o l’inibizione dei sistemi enzimatici ed il funzionamento di quelli tampone.Controllano lo sviluppo del potenziale elettrico all’interfaccia, l’attivazione o l’inibizione dei sistemi enzimatici ed il funzionamento di quelli tampone. Sono responsabili della reazione debolmente alcalina del sangue e dei tessuti fluidi,Sono responsabili della reazione debolmente alcalina del sangue e dei tessuti fluidi, prendono parte alla formazione del sangue e sono coinvolti nel funzionamento e nella sintesi di ormoni, vitamine ed enzimi.prendono parte alla formazione del sangue e sono coinvolti nel funzionamento e nella sintesi di ormoni, vitamine ed enzimi. Sono il materiale costruttivo per ossa, denti ed alcuni tessuti. Sono il materiale costruttivo per ossa, denti ed alcuni tessuti. Sono soggetti a costante cambiamento e perdita come il resto del materiale costitutivo dell’organismo che deve perciò compensare queste perdite.Sono soggetti a costante cambiamento e perdita come il resto del materiale costitutivo dell’organismo che deve perciò compensare queste perdite. FUNZIONI DEI SALI MINERALI

37 37 Sono classificati in due categorie in base alla quantità presente nell’organismo:Sono classificati in due categorie in base alla quantità presente nell’organismo: maggiori o macro e minori o micro. maggiori o macro e minori o micro. I primi 7 sono: calcio, fosforo, potassio, sodio, cloro, magnesio e zolfo.I primi 7 sono: calcio, fosforo, potassio, sodio, cloro, magnesio e zolfo. I secondi 11, detti anche oligominerali, sono boro, cromo, rame, iodio, ferro, manganese, molibdeno, selenio, silicio, vanadio e zinco.I secondi 11, detti anche oligominerali, sono boro, cromo, rame, iodio, ferro, manganese, molibdeno, selenio, silicio, vanadio e zinco. Il fabbisogno giornaliero dell’organismo umano è dell’ordine dei g (superiore a 100 mg) per i macro,Il fabbisogno giornaliero dell’organismo umano è dell’ordine dei g (superiore a 100 mg) per i macro, dell’ordine dei mg (inferiore a 100 mg) per i micro.dell’ordine dei mg (inferiore a 100 mg) per i micro.

38 38 La presenza dei minerali negli alimenti è strettamente correlata a quella nei terreni e quindi son presenti nei vegetali, nei foraggi e nei cereali, legumi, ortaggi, frutta, carni, uova, latte, formaggi. E’ evidente che mai come oggi l’equilibrio del suolo è correlabile all’equilibrio dell’uomo.La presenza dei minerali negli alimenti è strettamente correlata a quella nei terreni e quindi son presenti nei vegetali, nei foraggi e nei cereali, legumi, ortaggi, frutta, carni, uova, latte, formaggi. E’ evidente che mai come oggi l’equilibrio del suolo è correlabile all’equilibrio dell’uomo.

39 39 Valori raccomandatidei minerali (valori medi quantità/die) Ca 1000 mg Mg 150 –500 mg P 600-1000 mg Na 0.5 –3.5 g K 800 – 3100 mg Cl 0.9 –5.3 g Fe 7 – 30 mg Mn 1 –10 mg Zn 4 – 12 mg Mo Mo 50 –100  g Cu 0.3 – 1.5 mg Cr 50 –200  g Se F 1.5 – 4 mg I 50 – 200  g

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41 41 CALCIO (Ca) Nell’organismo è il minerale più abbondante (~2%)Nell’organismo è il minerale più abbondante (~2%) Sebbene per la salute delle ossa siano necessari oltre 24 metaboliti, il Calcio e la vitamina D svolgono l’azione principaleSebbene per la salute delle ossa siano necessari oltre 24 metaboliti, il Calcio e la vitamina D svolgono l’azione principale Controlla l’eccitabilità neuromuscolare, la pressione arteriosa e attiva la protrombinaControlla l’eccitabilità neuromuscolare, la pressione arteriosa e attiva la protrombina

42 42 Le principali fonti alimentari sono il latte e i suoi derivatiLe principali fonti alimentari sono il latte e i suoi derivati Tra gli alimenti di origine vegetale il cavolo in particolare, il cui contenuto in calcio a parità di peso è maggiore rispetto al latte, costituisce una fonte di calcio che sarebbe addirittura più assorbibile.Tra gli alimenti di origine vegetale il cavolo in particolare, il cui contenuto in calcio a parità di peso è maggiore rispetto al latte, costituisce una fonte di calcio che sarebbe addirittura più assorbibile. Fonti alimentari del calcio

43 43 nelle donne sono gli estrogeni ad avere un ruolo essenziale nell’incorporazione del calcio nelle ossa. Una carenza di calcio nei bambini può portare a rachitismo, negli adulti può provocare osteomalacia, spasmi muscolari, crampi alle gambe, osteoporosi, aumento della pressione arteriosa Una carenza di calcio nei bambini può portare a rachitismo, negli adulti può provocare osteomalacia, spasmi muscolari, crampi alle gambe, osteoporosi, aumento della pressione arteriosa In presenza di dosi eccessive di calcio, un organismo sano ne riduce l’assorbimento e l’utilizzazione da parte delle ossa e di altri tessuti, e ne aumenta l’escrezione urinaria. Escrezione preponderante attraverso le feci  Osteomalacia: indebolimento delle ossa in cui vi è solo carenza di calcio  Osteoporosi: le ossa sono carenti di calcio e di altri minerali e subiscono un calo della matrice organica con variazione della struttura ossea.

44 44 MAGNESIO (Mg) Presente nelle cellule dell’organismo in quantità inferiori solamente al potassioPresente nelle cellule dell’organismo in quantità inferiori solamente al potassio Circa il 60% si trova nelle ossa, il 26% nei muscoliCirca il 60% si trova nelle ossa, il 26% nei muscoli la parte restante nei tessuti molli (cervello, cuore, fegato e reni) e nei liquidi organici.la parte restante nei tessuti molli (cervello, cuore, fegato e reni) e nei liquidi organici.  La sua funzione primaria consiste nell’ attivazione degli enzimi (partecipa ad oltre 300 reazioni)  La sua funzione primaria consiste nell’ attivazione degli enzimi (partecipa ad oltre 300 reazioni)  Svolge un ruolo importante nella produzione di energia (come la sintesi dell’ATP)  Svolge un ruolo importante nella produzione di energia (come la sintesi dell’ATP)  nella sintesi delle proteine e nella moltiplicazione cellulare  nella sintesi delle proteine e nella moltiplicazione cellulare  è necessario per l’attivazione della pompa Sodio-Potassio (fa uscire il sodio dalla cellula e fa entrare il potassio)  è necessario per l’attivazione della pompa Sodio-Potassio (fa uscire il sodio dalla cellula e fa entrare il potassio)

45 45  Bassi livelli di magnesio nella dieta sono causa di maggiore predisposizione verso: cardiopatie, ipertensione arteriosa, calcoli renali, cancro, insonnia, crampi, confusione mentale.  Bassi livelli di magnesio nella dieta sono causa di maggiore predisposizione verso: cardiopatie, ipertensione arteriosa, calcoli renali, cancro, insonnia, crampi, confusione mentale. Magnesio: effetto sulla psiche e sullo spiritoMagnesio: effetto sulla psiche e sullo spirito Il magnesio migliora l’equilibrio psichico, rende tranquillo e rilassato il soggetto. Rasserena l’animo ed è efficace contro il nervosismo, la paura, l’ipocondria e la schizofrenia. Utile in caso di depressione, impotenza e stanchezza mentale. Il magnesio attenua l’eccitabilità e l’aggressività e rafforza lo spirito di sopportazione. L’individuo impara a diventare fonte d’ispirazione e di coraggio per gli altri, affrontando la vita con unatteggiamento costruttivo e positivo.Il magnesio migliora l’equilibrio psichico, rende tranquillo e rilassato il soggetto. Rasserena l’animo ed è efficace contro il nervosismo, la paura, l’ipocondria e la schizofrenia. Utile in caso di depressione, impotenza e stanchezza mentale. Il magnesio attenua l’eccitabilità e l’aggressività e rafforza lo spirito di sopportazione. L’individuo impara a diventare fonte d’ispirazione e di coraggio per gli altri, affrontando la vita con unatteggiamento costruttivo e positivo.ipocondria schizofreniadepressioneipocondria schizofreniadepressione FONTI ALIMENTARI Presente soprattutto nei vegetali (centro anello pirrolico della clorofilla), piccole quantità in carne, pesci, uova, latte.Presente soprattutto nei vegetali (centro anello pirrolico della clorofilla), piccole quantità in carne, pesci, uova, latte. Si trova in grandi quantità nei cibi integrali Si trova in grandi quantità nei cibi integrali Assorbimento (biodisponibilità):Assorbimento (biodisponibilità): 1/3 della quantità introdotta 1/3 della quantità introdotta Escrezione: 2/3 attraverso le feciEscrezione: 2/3 attraverso le feci

46 46 POTASSIO, SODIO, CLORO Questi elettroliti sono strettamente legati tra loro : la quantità di potassio contenuta negli alimenti è importante, ma altrettanto importante è un corretto rapporto (potassio/sodio consigliato 5 :1) tra consumo di sodio e consumo di potassioQuesti elettroliti sono strettamente legati tra loro : la quantità di potassio contenuta negli alimenti è importante, ma altrettanto importante è un corretto rapporto (potassio/sodio consigliato 5 :1) tra consumo di sodio e consumo di potassio Il potassio è il più importante elettrolita alimentare perché è essenziale nella conversione dello zucchero ematico in glicogeno, forma nella quale il glucosio viene accumulato nel fegato e nei muscoli e che questi utilizzano come fonte di energia durante l’esercizio fisico.Il potassio è il più importante elettrolita alimentare perché è essenziale nella conversione dello zucchero ematico in glicogeno, forma nella quale il glucosio viene accumulato nel fegato e nei muscoli e che questi utilizzano come fonte di energia durante l’esercizio fisico. Il potassio si trova principalmente nei liquidi intracellulari, dove esercita le stesse funzioni svolte dal sodio all'esterno della cellula: regola cioè l'eccitabilità neuromuscolare, la ritmicità del cuore, la pressione osmotica, l'equilibrio acido-base e la ritenzione idrica.Il potassio si trova principalmente nei liquidi intracellulari, dove esercita le stesse funzioni svolte dal sodio all'esterno della cellula: regola cioè l'eccitabilità neuromuscolare, la ritmicità del cuore, la pressione osmotica, l'equilibrio acido-base e la ritenzione idrica.sodiocuorepressione osmoticaritenzione idricasodiocuorepressione osmoticaritenzione idrica

47 47 una dieta povera di potassio è una causa comune di ipertensione e, in generale, diete povere di potassio e ricche di sodio hanno un’importanza cruciale nell’insorgenza di tumori e di disturbi cardio vascolari.una dieta povera di potassio è una causa comune di ipertensione e, in generale, diete povere di potassio e ricche di sodio hanno un’importanza cruciale nell’insorgenza di tumori e di disturbi cardio vascolari. La carenza di potassio è caratterizzata da debolezza muscolare, confusione mentale, irritabilità, disturbi cardiaci, alterazione della conduzione nervosa e della contrazione muscolareLa carenza di potassio è caratterizzata da debolezza muscolare, confusione mentale, irritabilità, disturbi cardiaci, alterazione della conduzione nervosa e della contrazione muscolare Oltre il 95% del potassio è contenuto nelle cellule, mentre la maggior parte del sodio (>90%) si trova, fuori dalle cellule, nel sangue e negli altri liquidi organici. (Durante la trasmissione nervosa e la contrazione il potassio fuoriesce dalla cellula, il sodio vi entra)Oltre il 95% del potassio è contenuto nelle cellule, mentre la maggior parte del sodio (>90%) si trova, fuori dalle cellule, nel sangue e negli altri liquidi organici. (Durante la trasmissione nervosa e la contrazione il potassio fuoriesce dalla cellula, il sodio vi entra) Fonti alimentari Il K è presente in tutti gli alimenti in particolare in quelli di origine vegetale che hanno anche un elevato rapporto potassio/sodio.

48 48 SODIO (Na) L’organismo umano adulto contiene circa 92 g di sodio metà del quale si trova nei liquidi extracellulari dove è il catione principale; il rimanente si trova nei liquidi intracellulari e nella matrice ossea che funge da riserva. Il sodio regola il volume dei liquidi extracellulari e l’equilibrio acido/base, mantiene il potenziale di membrana e i gradienti transmembrana che consentono gli scambi cellulari, partecipa nei tessuti nervosi e muscolari a processi fisiologici, interviene nella trasmissione degli impulsi nervosi. Fonti alimentari La fonte principale di sodio è rappresentata dal cloruro di sodio in parte contenuto negli alimenti, in parte utilizzato per le loro trasformazioni tecnologiche, in parte usato a livello domestico nella cottura o aggiunto direttamente a tavola. E’ comunque diffuso negli alimenti sia animali che vegetali.

49 49 ZINCO (Zn) Il corpo umano contiene circa 2 g di zinco per metà distribuito nei vari tessuti legato principalmente alla metallotionina una proteina dimera a basso peso molecolare con elevata affinità per lo zinco. L’altra metà si trova nel sangue legata a proteine o aminoacidi.Il corpo umano contiene circa 2 g di zinco per metà distribuito nei vari tessuti legato principalmente alla metallotionina una proteina dimera a basso peso molecolare con elevata affinità per lo zinco. L’altra metà si trova nel sangue legata a proteine o aminoacidi. Ha numerose funzioni in quanto cofattore di numerosi enzimi che catalizzano vari processi. Tra l’altro, è necessario per il rilascio della vitamina A dal fegato.Ha numerose funzioni in quanto cofattore di numerosi enzimi che catalizzano vari processi. Tra l’altro, è necessario per il rilascio della vitamina A dal fegato. È necessario per la corretta attività di molti ormoni inclusi ormoni sessuali e insulina; un livello adeguato di zinco è essenziale anche per funzionamento di vista, gusto, olfattoÈ necessario per la corretta attività di molti ormoni inclusi ormoni sessuali e insulina; un livello adeguato di zinco è essenziale anche per funzionamento di vista, gusto, olfatto

50 50 Lo Zinco viene assorbito a livello intestinale per il 10-40% della quota alimentare ma vari fattori influenzano l’assorbimento tra i quali, in senso negativo, la presenza di fattori chelanti soprattutto in presenza di elevate quantità di calcio. Non esistono riserve significative di zinco che viene eliminato attraverso feci, urine, cute e capelli.Lo Zinco viene assorbito a livello intestinale per il 10-40% della quota alimentare ma vari fattori influenzano l’assorbimento tra i quali, in senso negativo, la presenza di fattori chelanti soprattutto in presenza di elevate quantità di calcio. Non esistono riserve significative di zinco che viene eliminato attraverso feci, urine, cute e capelli. L’alcol aumenta l’escrezione dello zinco, mentre il caffè ne riduce l’assorbimento.L’alcol aumenta l’escrezione dello zinco, mentre il caffè ne riduce l’assorbimento. FONTI ALIMENTARI Le più note fonti di zinco per l’elevata concentrazione sono le ostriche; notevolmente distanziati pesci, carni rosse, cereali integrali, legumi e frutta secca.Le più note fonti di zinco per l’elevata concentrazione sono le ostriche; notevolmente distanziati pesci, carni rosse, cereali integrali, legumi e frutta secca.

51 51 FERRO (Fe) ha un ruolo importante nell’emoglobina, dove partecipa al trasporto dell’ossigeno dai polmoni ai tessuti e dell’anidride carbonica dai tessuti ai polmoniha un ruolo importante nell’emoglobina, dove partecipa al trasporto dell’ossigeno dai polmoni ai tessuti e dell’anidride carbonica dai tessuti ai polmoni è parte integrante di diversi enzimi implicati nella produzione di energia e nel metabolismoè parte integrante di diversi enzimi implicati nella produzione di energia e nel metabolismo compresa la sintesi del DNAcompresa la sintesi del DNA Il deficit può provocare anemia, menorragie, calo delle difese immunitarie, delle energie, dell’apprendimentoIl deficit può provocare anemia, menorragie, calo delle difese immunitarie, delle energie, dell’apprendimento

52 52 Esistono due forme di ferro alimentare: eme 75% (legato ad emoglobina e mioglobina) si trova nei tessuti animali ed è la forma assorbita più facilmenteeme 75% (legato ad emoglobina e mioglobina) si trova nei tessuti animali ed è la forma assorbita più facilmente non eme 25% si trova nei vegetali ed è scarsamente assorbitonon eme 25% si trova nei vegetali ed è scarsamente assorbito Il ferro è necessario per la produzione di emoglobina, mioglobina e di alcuni enzimi essenziali per la respirazione (citocromo ossidasi, catalasi, perossidasi, ecc.).Il ferro è necessario per la produzione di emoglobina, mioglobina e di alcuni enzimi essenziali per la respirazione (citocromo ossidasi, catalasi, perossidasi, ecc.). FONTI ALIMENTARI contenuto in alimenti sia di origine animale (fegato, molluschi), che vegetale (prezzemolo, crusca, uva, barbabietola, datteri)contenuto in alimenti sia di origine animale (fegato, molluschi), che vegetale (prezzemolo, crusca, uva, barbabietola, datteri)

53 53 Altri elementi importanti Elemento Principali funzioni Fonti alimentari Fosforo Costituente delle ossa e dei denti, di enzimi, fosfolipidi, nucleotidi Latte e derivati, carne, vegetali Selenio Cofattore della glutatione perossidasi,protegge membrane cellulari Cereali, pesci, fegato, rene Iodio Costituente degli ormoni tiroidei Acqua potabile, pesce, molluschi, uova, latte e derivati Zolfo Costituente di aminoacidi solforati, vitamine, coenzimi, insulina, glutatione Proteine, acqua

54 G-6-P deidrogenasi NADPH NADP + glutatione reduttasi (FAD) 2 GSH GS-SG glutatione perossidasi H 2 O 2 perossidi H2OH2O Glutatione ridotto funzionale GSH  Glu-Cys-Gly DIFESA DAL DANNO OSSIDATIVO La glutatione perossidasi è un enzima a selenio: contiene Se-cisteina (Sec)

55 55 Nel 1999 l’Agenzia per le Sostanze Tossiche (ATSDR) degli Stati Uniti d’America pubblicò una lista di 275 sostanze organiche ed inorganiche pericolose per l’uomo e l’ambiente. Nella lista delle 20 sostanze più pericolose figuravano 5 metalli pesanti. Arsenico, piombo, mercurio, cadmio e cromo occupavano rispettivamente la 1a, 2a, 3a, 7a, e 16a posizione. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), il 60-70% di tutte le malattie croniche ed acute è da ricondurre alle intossicazioni da metalli pesanti. Metalli tossici

56 56 Arsenico Nel terreno i livelli dell’elemento, in assenza di contaminazioni agricole e industriali, vanno normalmente da 0.2 a 40 mg/kg; l’impiego di fanghi di depurazione può incrementarne considerevolmente i livelli. Dal terreno l’As passa nei vegetali che tendono ad accumularli nei loro tessuti, pertanto il livello di As nelle colture agrarie dipenderà dal livello di As nel terreno.

57 57 Arsenico negli alimenti

58 58 Piombo La tossicità del Pb deriva principalmente dalla sua capacità di sostituirsi al calcio in molti processi cellulari fondamentali che dipendono dal calcio. Il piombo può attraversare la membrana cellulare e una volta entrato nel citoplasma continua la sua azione di mimica distruttiva, occupando i siti di legame per il calcio su numerose proteine calcio-dipendenti. Il piombo supera agevolmente la barriera emato- encefalica con una velocità tale da potersi considerare un potente neurotossico a livello centrale. Gli effetti del piombo sul cervello determinano danni alle funzioni della memoria e dell'apprendimento con il conseguente ritardo mentale e deficit cognitivo.

59 59 Piombo

60 60 Mercurio La tossicità del mercurio dipende dalla forma in cui si trova. Il mercurio metallico allo stato di vapore viene assunto per via inalatoria e per le sue proprietà lipofile diffonde velocemente attraverso la membrana alveolare del rene, nei globuli rossi e nel sistema nervoso dove avviene la biotrasformazione in metil mercurio. Il metil mercurio è la forma più tossica del mercurio; basta un’esposizione di breve durata perché insorgano gli effetti tossici del mercurio. L’azione tossica è dovuta all’affinità del mercurio per diversi sistemi enzimatici, dove si lega ai gruppi – SH delle proteine, determinando la perdita della loro funzionalità. Hg S-H Perdita di funzionalità

61 61 Mercurio

62 62 Cadmio La tossicità del cadmio deriva dalle sue proprietà chimiche simili a quelle dello zinco, infatti compete con lo zinco nel legarsi ad alcuni siti ed interferisce così su alcune funzioni essenziali di enzimi dello zinco. Il cadmio è persistente ed una volta assorbito permane nell’organismo per molti anni; si concentra nel rene e per una lunga esposizione può determinare danni ai tessuti ed ipertensione. Quest’ultima è correlata ad una diminuzione del rapporto zinco-cadmio. Alti livelli di cadmio non solo determinano ipertensione, ma anche pressione sanguigna più alta, aterosclerosi progressiva e riduzione delle funzioni renali.

63 63 Cadmio Concentrazione di cadmio (mg/kg sul fresco) su alimenti su alimenti

64 64 Cromo Il cromo è un elemento essenziale per l’organismo umano, in particolare contribuisce a regolare il metabolismo del glucosio, diminuisce il fabbisogno di insulina nella regolazione della glicemia e migliora la tolleranza del glucosio in alcuni soggetti con un'insorgenza diabetica avanzata. La quantità raccomandata di cromo è di 50- 200  g/giorno. Una lunga esposizione al cromo può condurre a problemi dermatologici, perforazione del setto nasale, cancro ai polmoni e al fegato, indebolimento, danni renali. Studi su animali hanno confermato che i composti cancerogeni più potenti contengono il metallo in forma esavalente.

65 65 Cromo La concentrazione del cromo nelle acque dipende dalla natura del suolo e dalle sorgenti di inquinamento industriali. Negli stati Uniti l’acqua di rubinetto contiene cromo tra 0,4 e 8 g/L. In Italia il limite massimo consentito nell’acqua potabile è di 50 g/L. Non è ancora nota l'esatta quantità di cromo presente in molti cibi ed in quella in cui è nota normalmente il dato è riferito al cromo totale e non viene indicata la frazione trivalente e quella esavalente. Nei vini italiani il contenuto in cromo totale è compreso tra 0,02 e 0,18 mg/L.

66 66 Cromo Il cromo si trova in piccolissime quantità negli alimenti, soprattutto nel lievito di birra, nei broccoli, nel fegato, nelle aragoste, nei cereali integrali e nei funghi. Il contenuto di cromo negli alimenti di origine vegetale varia a secondo del contenuto nel suolo e dei processi di raffinazione che ne asporta il cromo. Il contenuto in cromo (III) dei terreni italiani è compreso tra 25 e 500 mg/kg, con valori mediamente intorno ai 70 mg/kg, quindi molto al di sotto dall’intervallo di attenzione compreso tra 500 e 1000mg/kg. E’ da tener presente che meno dell'1% del cromo alimentare viene assorbito.

67 Metalli pesanti e allergie I metalli pesanti possono causare allergie, intolleranze e intossicazioni. Possono avere effetti cancerogeni e interferire con i nostri geni. Pensiamo, ad esempio, all'ampia diffusione dell'allergia al nichel, uno dei metalli pesanti più diffusi. La Zeolite è un minerale di origine vulcanica. E' considerata un vero e proprio spazzino dell'organismo. La sua struttura microporosa permette l'assorbimento dei metalli pesanti e delle sostanze dannose che circolano nel nostro corpo. Per una vera e propria disintossicazione dai metalli pesanti, si consiglia di assumere 1 cucchiaino di zeolite in polvere 30 minuti prima dei pasti principali.Zeolite L'alga clorella è una microalga unicellulare che vive nelle acqua dolci. La sua assunzione come rimedio naturale favorisce l'eliminazione dei metalli pesanti e l'espulsione delle scorie da parte dell'organismo. E' in grado di ridurre le reazioni allergiche e gli stati infiammatori dovuti all'accumulo di metalli pesanti nel nostro corpo. Può essere acquistata in erboristeria sotto forma di integratore naturale alimentare in capsule. COME DIFENDERCI

68 La bentonite è una particolare forma di argilla conosciuta da secoli per le numerose proprietà curative. Viene impiegata da secoli sia come integratore alimentare che per il trattamento delle malattie. E' ritenuta utile per assorbire virus e tossine. E' considerata un vero e proprio chelante naturale, efficace per rimuovere i metalli pesanti accumulati nell'organismo proprietà curative Bere acqua e limone la mattina presto permette di compiere una profonda pulizia del nostro organismo, favorendo l'eliminazione delle tossine e dei metalli pesanti. Questo rimedio naturale rafforza il sistema immunitario e regola il metabolismo.permette L'aglio non è un semplice alimento, ma un vero e proprio medicinale naturale. E' conosciuto eutilizzato fin dall'antichità come rimedio naturale per purificare il sangue e migliorare la circolazione. E' in grado di respingere le tossine dal corpo per via del suo contenuto di zolfo. L'abbondante presenza di selenio bioattivo nell'aglio lo rende efficace per proteggerci dalla tossicità del mercurio. Lo zolfo, invece, contribuisce ad ossidare metalli pesanti come cadmio e piombo, rendendoli solubili in acqua.utilizzato