I principi nutritivi Energetici Plastici Regolatori Carboidrati

Presentazione sul tema: "I principi nutritivi Energetici Plastici Regolatori Carboidrati"— Transcript della presentazione:

1 I principi nutritivi Energetici Plastici Regolatori Carboidrati
Proteine Grassi Sali minerali Vitamine

2 I principi nutritivi Si tratta delle sostanze assunte durante il processo della nutrizione e possono essere sostanze molto differenti tra loro, comprendendo sia sostanze regolatrici, sia materiali costituenti, sia molecole energetiche Sono indispensabili per la vita di ogni essere vivente e proprio in base al loro destino si dividono in Energetici Plastici Regolatori

3 Energetici Forniscono energia per il mantenimento delle funzioni vitali e per le attività corporee Sono diverse a seconda dell’organismo considerato Autotrofo: in particolare i vegetali che richiedono energia solare per crescere Eterotrofo: che richiedono come forma energetica sostanze chimiche. In particolare i chemioorganotrofi, ossia animali e molti batteri, che sfruttano molecole ad alta energia formate dagli autotrofi, soprattutto zuccheri e lipidi

4 Plastici Si tratta soprattutto delle proteine: queste sono costituite da molecole semplici chiamate amminoacidi In natura esistono solo 20 amminoacidi, poco più della metà noi siamo capaci di costruirli da soli, ma il resto dobbiamo necessariamente acquisirli con l’alimentazione (amminoacidi essenziali) Ci servono per sostituire le proteine nostre che, con l’uso quotidiano, hanno perso efficacia o si sono guastate

5 Viene svolta soprattutto da acqua, vitamine e sali minerali
Regolatori Viene svolta soprattutto da acqua, vitamine e sali minerali Acqua: trasporta la maggioranza delle sostanze nutritive, partecipa alle reazioni chimiche e viene utilizzata dal nostro organismo per regolare la temperatura Vitamine: hanno la funzione di co-regolare moltissimi processi metabolici (vedi oltre) Sali minerali: attivano processi chimici, regolano la pressione cellulare e sanguigna ma soprattutto sono responsabili del passaggio del messaggio nervoso (vedi oltre)

6 Carboidrati Chiamati anche zuccheri o glucidi
Si dividono in semplici o complessi A seconda della quantità di molecole semplici che formano il carboidrato parliamo di Monosaccaridi (composti solo da una molecola, come il glucosio) Disaccaridi (composti da 2 molecole, come il lattosio, formato da galattosio e glucosio) Oligosaccaridi (composti da poche molecole semplici) Polisaccaridi (composti da tante molecole, come la cellulosa e l’amido, composti da glucosio) Hanno diverse funzioni biologiche Energetica (ad esempio il glucosio, il fruttosio, l’amido, ……) Strutturale (ad esempio la cellulosa)

7 Proteine Sono dette anche protidi
Sono normalmente grandi molecole formate da una o diverse catene di decine di amminoacidi Molte le funzioni Catalizzano reazioni biochimiche Hanno funzioni strutturali Hanno funzioni meccaniche Sono fondamentali nella risposta immunitaria Trasportano molecole Fanno da mediatori nella trasmissione di segnali cellulari

8 Proteine semplici Costituite solo da catene amminoacidiche
Collagene: costituisce la parte più dura del tessuto connettivo Elastina: consente al tessuto connettivo e alle mucose di avere un comportamento elastico Cheratina: componente principale dell’epidermide Istoni: rendono il DNA più robusto Albumine: proteine di trasporto di grassi e altre molecole altrimenti immobili Globuline: contribuiscono alla difesa immunitaria Emoglobina: trasporta ossigeno nel sangue Clorofilla: capace di trasformare energia luminosa in energia chimica

9 Proteine coniugate Costituite da catene di amminoacidi e da un gruppo protetico Emoglobine: trasportano O2 e CO2 nel sangue. Composte da catene amminoacidiche e gruppo eme con Fe Clorofille: convertono l’energia solare in energia chimica. Composte da catene amminoacidiche e gruppo tetrapirrolico con Mg Opsine: in grado di assorbire la luce e trasmettere il segnale al sistema nervoso. Sono sensibili alle diverse radiazioni luminose

10 Gli amminoacidi Si tratta delle unità strutturali primarie delle proteine. In pratica si tratta delle singole perle che formano la collana (proteina) Il legame che unisce i singoli amminoacidi è detto legame peptidico (vd oltre) Durante la digestione è soprattutto nello stomaco che i singoli legami peptidici vengono rotti, liberando gli amminoacidi liberi La struttura complessiva dell’amminoacido si ripete tra i diversi peptidi, con un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e un atomo di idrogeno, tutti legati ad un atomo di carbonio centrale. Ciò che differenzia i differenti amminoacidi è il gruppo radicale: 20 possibili gruppi radicali danno origine a 20 amminoacidi differenti

11 Struttura dell’aminoacido
Formazione del legame peptidico con formazione di molecola d’acqua

12 Sono definiti amminoacidi essenziali quelli utilizzati dall’organismo ma non sintetizzabili dallo stesso In un adulto sono otto: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano e valina. Nel periodo dell’accrescimento va aggiunta istidina Sono considerati semiessenziali cisteina e tirosina, perché sintetizzati a partire metionina e fenilalanina Sono considerati condizionamente essenziali arginina, glicina, glutammina, prolina e taurina in quanto fondamentali per l’omeostasi Arginina inoltre sembra essere precursore dell’ossido nitrico (monossido di azoto), mediatore di processi di vasodilatazione e trasmissione di impulsi nervosi

13 Grassi o lipidi Composti organici largamente diffusi in natura
Sono insolubili in acqua e quindi sono detti idrofobi Sono solubili in solventi organici, alcool e acetone Sono composti solo da atomi di carbonio e idrogeno, con pochissimi atomi di ossigeno Alcuni lipidi hanno una regione idrofila, dovuta alla presenza di atomi di fosforo: si tratta dei fosfolipidi, costituenti fondamentali delle membrane cellulari

14 In presenza di NaOH e KOH, i grassi formano saponi (saponificazione), nel primo caso saponi duri, nel secondo caso detersivi liquidi

15 Sali minerali Si tratta di composti inorganici, quindi privi di carbonio organicato. Il termine Sali minerali ha un’origine storica, anche se un tempo era utilizzato in modo molto generico. Da secoli sono utilizzati anche come conservanti, come nel caso del cloruro di sodio, o come disinfettanti, come per lo zolfo (che non è un sale ma per molto tempo è stato definito come tale. La capacità di conservare i cibi è dovuta alla possibilità di richiamare acqua dai tessuti degli alimenti saline

16 Vitamine Sostanze organiche, assunte con gli alimenti, indispensabili a noi, che siamo incapaci di sintetizzarle Sono classificati come micronutrienti, anche perché la dose quotidiana è nell’ordine dei milionesimi di grammo (mg) Le vitamine vengono perse in parte o del tutto con la cottura dell’alimento Le vitamine vengono classificate in Liposolubili (A, D, E, K, F) Idrosolubili (C, B1, B2, B5, B6, PP, B12, …..)

17 Vitamine idrosolubili

18 Vitamina B1 o tiamina Scoperta nel 1926
Ha un ruolo fondamentale nel processo della respirazione in cui si comporta come coenzima partecipando al processo di conversione del glucosio in energia Viene assorbita soprattutto nel duodeno Si trova in alimenti sia di origine animale (fegato, rene, cervello e intestino), che vegetale, soprattutto in legumi e nei germi dei cereali; fonte importante il lievito di birra

19 Vitamina B2 o riboflavina
Scoperta nel 1927 Poco solubile in acqua, abbastanza stabile alla cottura, si deteriora alla luce Nel sangue viene trasportata dalle albumine e si lega alle immunoglobuline A, G ed M. Nel fegato viene trasformata in coenzima Una parte, circa il 12%, viene eliminata con le urine È anche un additivo alimentare identificato con la sigla E101

20 È una vitamina ben presente in natura, si trova soprattutto nel latte, nelle parti in crescita dei vegetali, nell’albume dell’uovo, in fegato, rene e cuore La carenza di questa vitamina porta ad alterazioni mitocondriali (a livello cellulare) e a livello macroscopico si rileva l’arresto della crescita, lesioni delle mucose e dell’epitelio dell’occhio, dell’apparato gastointestinale. Si ha dolore e bruciore a labbra, lingua e bocca, difficoltà a degluttire e masticare, pallore, dermatite seborroica. Inoltre ci può essere lacrimazione, bruciore e prurito oculare e diminuzione dell’acutezza visiva

21 Vitamina B3 o PP o niacina
Scoperta nel 1937, con questo nome si intendono sia l’acido nicotinico, sia la nicotinammide Solubile in acqua, resistente al calore, alla luce, alle basi e all’ossigeno Viene assorbita sia nello stomaco che nell’intestino Mentre la nicotinammide si trova in alimenti di origine animale, l’acido nicotinico sono presenti soprattutto nei vegetali. Vitamina ben presente in carni, cereali e lievito di birra. Poco presente nelle verdure La carenza di questa vitamina porta alla pellagra

22 Vitamina B5 o acido pantotenico
Individuata nel 1936 perché la sua carenza causava la pellagra dei polli; sintetizzata nel 1946 Vitamina instabile al calore, in ambiente acido o alcalino Fa parte del CoA Ben presente in molti alimenti, in particolare in fegato, lievito di birra, crusca di frumento, pappa reale. In minor misura in semi di girasole, soia, uova e legumi Data la sua ampia disponibilità non si conoscono effetti sulla sua carenza

23 Vitamina B6 o piridossina
Scoperta nel 1935 quale fattore per prevenire la pellagra dei ratti Una volta penetrata nel sangue attraverso il digiuno, si lega all’albumina Vitamina presente sia in vegetali che animali La carenza di questa vitamina è rara ma studi su volontari che hanno assunto un antagonista vitaminico hanno dimostrato che si hanno fenomeni di depressione, nausea, vomito, dermatite seborroica, lesione delle mucose. In neonati nutriti con latte in polvere privo di vit.B6 si sono avuti fenomeni di convulsioni

24 Vitamina B8 o H o biotina Scoperta nel 1931
Solubile in acqua, resistente a calore, acidi e basi; si decompone a contatto con ossidanti e per azione della luce Assorbita a livello di ileo e digiuno Ha una funzione di coenzima Si trova nel latte, latticini e tuorli, ma in quantità più modeste è presente in moltissimi alimenti. Prodotta in quantità elevate anche da batteri intestinali Stati di carenza rari

25 Vitamina B9 o acido folico
Scoperto nel 1939 Idrosolubile è stabile in ambienti secchi e in assenza di luce e ossigeno Fondamentale per tutte le reazioni di sintesi, riparazione e metilazione del DNA Dato a volte ai bambini per prevenire stati di anemia L’uso regolare oggi, a partire da 1 mese prima del concepimento fino a in farine usate in età neonatale ha ridotto notevolmente le malformazioni neonatali, in particolare di quelle a carico del sistema nervoso centrale Il latte, parzialmente povero in folati, è ricco di questa vitamina se lo si fa fermentare Vitamina carente nei paesi sottosviluppati La carenza porta ad anemie macrocitiche, alterazione della cute e delle mucose e disturbi gastrointestinali. Nelle donne in gravidanza aumenta la possibilità di avere figli con spina bifida o di anencefalia

26 Vitamina B12 o cobalamina
Isolata nel 1948, dopo oltre 20 anni di ricerche per cercare la cura per l’anemia perniciosa Solubile in acqua, è legata ad un atomo di cobalto, elemento estremamente tossico in altri contesti Associata a proteine negli alimenti, viene liberata nello stomaco durante la digestione Viene inglobato nelle cellule delle mucose dell’ileo Presente in quantità adeguata in prodotti di origine animale: in natura è prodotta da batteri ma una dieta vegana deve prevedere integratori vitaminici perché sulle verdure il lavaggio delle stesse elimina molta vitamina La carenza provoca anemia perniciosa (carenza di globuli bianchi con compromissione del sistema nervoso), mentre la carenza di a.folico provoca solo anemia

27 Vitamina C o acido ascorbico
La sua storia parte dalla lotta allo scorbuto, malattia che colpiva i marinai rimasti troppo tempo senza cibo fresco. Tale patologia era conosciuta fin dal V secolo a.C. in Grecia. Nel XVI secolo si scopre che l’assunzione di cibi freschi, in particolare frutta e verdura, ed estratto di aghi di pino. Un medico inglese, James Lind, provò nel 1747, a curare 12 marinai affetti da scorbuto con differenti alimenti, arrivando a provare che arance e limoni avevano la capacità di prevenire la malattia. 50 anni dopo la marina inglese stabilì di aggiungere l’obbligo di tenere una scorta di limoni sulle navi reali. Vari studi hanno portato alla scoperta che gli alimenti anti-scorbuto erano tanti e differenti

28 James Cook, per effettuare il suo viaggio di circumnavigazione del pianeta, si portò una scorta di crauti Nel 1921 venne isolato il composto antiscorbuto e chiamato vitamina C Se viene aggiunto come antiossidante l’acido ascorbico viene indicato con la sigla E300 La vitamina C consente un corretto funzionamento del sistema immunitario e la sintesi del collagene, in grado di rinforzare vasi sanguigni, pelle, muscoli e ossa È presente in alimenti a foglia verde, peperoni, pomodori, kiwi e agrumi. Viene in parte persa con la cottura e con la conservazione dell’alimento in contenitori a base di rame

29 Vitamine liposolubili

30 Vitamina A o retinolo Vitamina liposolubile, è presente in molte forme differenti chiamate retinoidi (1500 tra naturali e sintetici) e carotenoidi (600 tipi diversi di cui solo un 10% hanno proprietà attività provitaminica) Nel 1913 due ricercatori, McCollum e Davis, dimostrarono l’esistenza di un fattore liposolubile (quindi diverso dalla vitamina B) fondamentale nella crescita dei ratti. Venne chiamato vitamina C Nel 1917 Drummond dimostrò l’importanza per la crescita dei bambini e la comparsa di disturbi visivi negli adulti ma solo nel 1929 si comprese che l’assunzione dall’esterno non è di vitamina attiva, ma di un precursore che deve venire attivato.

31 Negli alimenti di origine animali si trova soprattutto retinolo, mentre nei vegetali si trovano i carotenoidi L’assorbimento intestinale è soprattutto per diffusione e si va da un 5 al 50% del quantitativo presente negli alimenti Alimenti ricchi di questa vitamina sono soprattutto quelli di origine animale, soprattutto fegato e milza, poi latte e derivati, uova. Per non ingerire grandi quantità di colesterolo, è consigliabile utilizzare pesce (un tempo si usava olio di fegato di merluzzo, 8 volte più concentrato che nelle carote). Ben presente anche nei vegetali (meglio scegliere quelli che si possono mangiare crudi come albicocche e pomodori) La carenza di vitamina A porta a crescita ritardata o inibita, deformazione ossea, modifiche di epiteli e organi riproduttivi. Difficoltà di visione notturna.

32 Vitamina D o ergocalciferolo o colecalciferolo
Si tratta di pro-ormoni liposolubili Ergocalciferolo (vit.D2) è di provenienza vegetale Colecalciferolo (vit.D3) è di origine animale Possiamo ottenere la vitamina D mediante esposizione solare, ma è in forma non biologicamente attiva Scoperta nel 1919 a seguito dell’osservazione che bambini affetti da rachitismo potevano guarire da tale malattia a seguito di esposizione alla luce solare In estate, la sovraproduzione di vitamina D porta ad un accumulo che consente di avere a disposizione tale composto anche in inverno

33 La vitamina D favorisce il riassorbimento di calcio a livello renale, l’assorbimento intestinale di calcio e fosforo e i processi di mineralizzazione delle ossa. La regolazione dei livelli di calcio e fosforo avviene in collaborazione con due ormoni importanti: la calcitonina (che favorisce l’eliminazione urinaria del calcio e la deposizione di questo nelle ossa) e il paratormone (inibisce il riassorbimento renale dei fosfati, aumenta quello del calcio e promuove il rilascio di calcio dalle ossa) La carenza porta a rachitismo nei bambini, osteomalacia negli adulti, debolezza muscolare e deformazione ossea

34 Vitamina E o tocoferolo
Scoperta nel 1922 Potente antiossidante presente in molti olii Previene l’ossidazione degli acidi grassi polinsaturi Questo significa che mantiene integre le membrane cellulari, soprattutto degli eritrociti, particolarmente sottoposti a stress ossidativo Presente in alimenti di origine vegetale, innanzitutto semi quali nocciole, noci, mandorle Viene persa in parte con la cottura La carenza di vit.E è rara per la possibilità di immagazzinarla nel fegato, ma la carenza porta a anemia emolitica e edemi agli arti inferiori

35 Vitamina K o naftochinone
Identificata nel 1935 Si trova sia negli alimenti vegetali, sia in quelli animali e in più viene sintetizzata dai batteri intestinali Tra i vegetali soprattutto nei cavoli, spinaci, legumi, the verde Tra gli animali nel fegato e uova. Le carenze di questa vitamina sono molto rare, vista la sua grande diffusione. Negli adulti ci può essere carenza a seguito di alterazione della bile La carenza porta ad un aumento di tempo di coagulazione per diminuzione di protrombina, con presenza di petecchie per arrivare anche a grandi emorragie

36 Vitamina Q o ubichinone
Chiamata anche coenzima Q È presente nei mitocondri dove svolge il suo compito nella produzione di energia come trasportatore di elettroni Identificato nel 1958 Viene utilizzato anche in medicina per i benefici ottenuti sul cuore dopo un arresto cardiaco; sembra possa avere effetti positivi sul morbo di Parkinson

37 Vitamina F o acido linoleico
Fondamentale nella formazione di membrane cellulare, le mantiene fluide ed elastiche, soprattutto quelle alteriose La carenza provoca un’alterazione del trasporto ionico attraverso la membrana e una diminuzione nella produzione di prostaglandine (ormoni fondamentali nell’attività degli organi sessuali). Si manifesta con secchezza e desquamazioni cutanee, malattie cardiovascolari, alterato sviluppo del sistema nervoso. Ovviamente i maggiori danni avvengono per le donne in periodo di gravidanza e neonati

38 Malattie causate dalla carenza di vitamine
Beri beri: malattia causata da scarsità di vitamina B1, dovuta a dieta carente, intossicazione da alcool, ipertiroidismo, gravidanza, allattamento o febbre La malattia è dovuta alla mancanza di energia per la non conversione del glucosio in energia e l’impossibilità da parte delle cellule di poter utilizzare glucosio I danni sono principalmente al sistema nervoso con estensione al sistema cardiovascolare. Si passa poi a manifestazioni simili alla polinevrite (affezione infiammatoria di molti nervi) Si inizia con mancanza di appetito e facili indigestioni e diminuzioni di acido cloridrico gastrico Si passa poi a fatica, irritabilità, mancanza di memoria e dolore ai nervi periferici, con senso di bruciore ai piedi La morte arriva per collasso cardiocircolatorio

39 Pellagra: malattia causata da carenza di vitamine del gruppo B, PP o di triptofano
Malattia molto diffuso in Nord Italia nel XVIII e XIX secolo, soprattutto nelle zone alpine. Il termine fu usato da Frapolli in un libro di medicina della seconda metà del 1700 e si rifaceva al dialetto milanese per indicare la caratteristica più evidente All’inizio le prime ricerche scientifiche (tra il 1770 e il 1805) sembravano puntare sull’uso eccessivo dei contadini di farina di mais. In realtà la causa era da ricercare proprio nel fatto che le popolazioni più povere si nutrivano solo di polenta, senza nessun condimento. Solo nel 1937 si giunse alla conclusione che la malattia era dovuta alla mancanza di un fattore che venne chiamato Pellagra Preventing o PP Causa demenza, forte dermatite e diarrea, fino alla morte

40 Rachitismo: malattia tipica dell’età pediatrica causata da un difetto di calcificazione ossea
È dovuta a mancanza di vitamina D Le cause possono essere alimentari (deficit nutrizionale, malassorbimento per celiachia o fibrosi cistica, malattie epatiche o renali) o genetici I primi sintomi sono dati da convulsioni, poi si passa a scompensi cardiaci e aritmie, alterazioni della mimica facciale e attacchi tetanici La terapia prevede un’alimentazione adeguata e uno stile di vita in cui sia fondamentale avere momenti di gioco all’aperto Possiamo avere fenomeni di rachitismo anche negli adulti con demineralizzazione delle ossa , e negli animali

41 Scorbuto: dovuto alla carenza di collagene, porta ad emorragie, rallentamento della cicatrizzazione, gengiviti e osteoporosi. Nei bambini si ha anche un arresto della crescita.