7.1 I nutrienti che apportano energia

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1 7.1 I nutrienti che apportano energia

2 pag Gli alimenti Sono i prodotti che l’uomo utilizza per la sua alimentazione. Tranne poche eccezioni, sono una miscela di sostanze: - con proprietà nutrizionali  i principi nutritivi o nutrienti - prive di capacità nutrizionali dirette  fibra, fitocomposti - antinutrizionali - contaminanti, ecc. Per la sua corretta nutrizione, l’uomo ha bisogno che tutti i principi nutritivi siano presenti in quantità equilibrata nella dieta quotidiana. N.B. Nessun alimento può considerarsi completo, perciò è fondamentale variare il più possibile la dieta.

3 pag. 315 I principi nutritivi
Sono le sostanze presenti negli alimenti in grado di soddisfare le esigenze plastiche, energetiche e regolatrici dell’organismo. I principi nutritivi si raggruppano in: - macronutrienti  glucidi, protidi, lipidi - micronutrienti  vitamine, sali minerali Si definiscono nutrienti essenziali quelli che l’organismo umano non è in grado di sintetizzare. 3

4 pag. 316/1 I glucidi Sono composti organici ternari (formati da C, H, O). Sono anche detti carboidrati o zuccheri, e sono i costituenti più abbondanti negli organismi vegetali. Vengono sintetizzati grazie alla fotosintesi clorofilliana: 6 CO2 + 6 H2O + luce  C6H12O6 + 6 O2 Sono i macronutrienti più importanti della nostra dieta, anche se nel corpo umano costituiscono soltanto l’1% del peso corporeo. 4

5 pag. 316/2 Classificazione dei glucidi
I glucidi vengono di solito classificati in base al grado di complessità delle loro molecole: - monosaccaridi  sono i più semplici e costituiscono le unità di base degli altri glucidi - oligosaccaridi  sono formati da 2-10 molecole di monosaccaridi: i più importanti sono i disaccaridi - polisaccaridi  sono formati da tante molecole di monosaccaridi. Monosaccaridi e disaccaridi sono comunemente chiamati zuccheri semplici, mentre i polisaccaridi sono detti zuccheri complessi.

6 pag. 317 Monosaccaridi Glucosio Fruttosio Galattosio
Dal punto di vista nutrizionale i più importanti monosaccaridi sono il glucosio, il fruttosio e il galattosio. Hanno formula generale C6H12O6, sono solubili in acqua, hanno aspetto cristallino e sono dolci. Glucosio È il glucide più importante in natura, si trova nella frutta e nei vegetali. Nel sangue umano (in condizioni normali) è in quantità di mg/100 ml. Fruttosio È lo zucchero della frutta, presente anche nel miele. Galattosio In natura non si trova allo stato libero, bensì combinato con altri composti (è un costituente del lattosio e di alcuni glucidi complessi).

7 pag. 318 I disaccaridi Saccarosio Maltosio Lattosio
Sono formati dall’unione di due monosaccaridi: sono solidi bianchi, cristallini e di sapore dolce. Saccarosio È lo zucchero da tavola (glucosio + fruttosio), si ottiene dalla barbabietola e dalla canna da zucchero; sottoposto a riscaldamento produce il caramello. Maltosio È lo zucchero del malto (glucosio + glucosio), si ottiene per idrolisi dell’amido; trova impiego nella produzione di alimenti per la prima infanzia. Lattosio È lo zucchero del latte (glucosio + galattosio), per fermentazione lattica dà acido lattico; trova impiego nella produzione di alimenti per la prima infanzia.

8 pag. 319/1 I polisaccaridi Sono i glucidi più importanti in natura.
In base alla funzione biologica si distinguono in: - polisaccaridi di riserva  es. amido, glicogeno, inulina - polisaccaridi strutturali  es. cellulosa, emicellulosa, chitina - polisaccaridi in grado di trattenere acqua  es. pectina, agar, alginati, mucopolisaccaridi

9 pag. 319/2 Amido Molto diffuso nel regno vegetale, è una riserva energetica per le piante  si accumula nei semi e nei tuberi. È formato da due polisaccaridi del glucosio, strutturalmente diversi: - amilosio  lineare - amilopectina  ramificata È il glucide di maggiore interesse alimentare.

10 pag. 320/1 La cellulosa È costituita da migliaia di molecole di glucosio, che formano catene lineari. È uno dei principali costituenti della parete cellulare. Le molecole di glucosio sono unite mediante un tipo di legame che non è idrolizzabile dagli enzimi digestivi dell’uomo  la cellulosa non fornisce energia. Gli erbivori invece presentano l’enzima cellulasi che idrolizza questo tipo di legame  la cellulosa è fonte di energia per gli erbivori. 10

11 pag. 320/2 Pectine Sono polisaccaridi che costituiscono le pareti cellulari delle cellule vegetali. L’unità di base è l’acido galatturonico (un derivato del galattosio). In soluzione acida e zuccherina gelificano e formano gelatina. Per questa proprietà sono utilizzate nell’industria alimentare come addensanti o gelificanti (E 440) per preparare marmellate, gelatine di frutta e altri prodotti. Le pectine vengono generalmente ricavate dalla buccia degli agrumi e dalle mele. 11

12 pag. 320/3 Glicogeno È un polisaccaride del glucosio simile per struttura all’amilopectina. È un polisaccaride di riserva per gli organismi animali  si accumula sotto forma di granuli nel fegato e nei muscoli. Quando la glicemia (quantità di glucosio nel sangue) diminuisce, il glicogeno del fegato rilascia molecole di glucosio per aumentarla e mantenerla entro valori fisiologici.

13 pag. 321/1 Funzioni nutrizionali dei glucidi
I glucidi svolgono funzioni: - energetica - di riserva: nell’uomo, il glicogeno funge da riserva energetica glucidica - plastica: certi glucidi sono costituenti di membrane cellulari e altri formano parte degli acidi nucleici - protettiva o antichetogenica: in quanto necessari per il buon funzionamento del metabolismo dei grassi (in caso di dieta ipoglucidica, si ha un’eccessiva formazione di corpi chetonici che risultano tossici) 1 g di glucidi = 4 kcal = 17 kJ 13

14 pag. 321/2 Funzioni nutrizionali dei glucidi
È raccomandato un apporto giornaliero di glucidi del 55-65% dell’energia totale, di cui non più del 12-15% derivante dai glucidi semplici. Eccesso di glucidi  obesità Carenza di glucidi  eccessivo utilizzo di proteine tissutali, perdita di sodio e, in situazioni di grave carenza, perdita di peso e marasma. 14

15 pag. 322/1 Le proteine Le proteine o protidi sono sostanze organiche azotate, di struttura complessa, presenti in tutte le cellule di tutti gli organismi viventi. Le proteine sono composti quaternari formati da C, H, O e N, possono anche contenere S e P. Nell’organismo umano costituiscono circa il 18% del peso corporeo. La maggior parte delle proteine si trova come costituente dei muscoli. Le proteine sono macromolecole formate dall’unione di molti amminoacidi. 15

16 pag. 322/2 Gli amminoacidi La formula di struttura di un amminoacido (AA) generico è: AA ordinari  si trovano comunemente nelle proteine, sono 20. AA occasionali  si trovano saltuariamente nelle proteine. AA essenziali (AAE)  non possono essere sintetizzati dal nostro organismo (per evitare deficit nutritivi si devono introdurre con gli alimenti). Gli AAE sono 10 per i bambini e 8 per gli adulti. AA limitante  AAE presente in minore quantità in un alimento. 16

17 pag. 323 Valore proteico degli alimenti
In base al valore biologico (ovvero al contenuto di AAE) si distinguono: - proteine ad alto valore biologico  contengono tutti gli AAE (es. carne, pesce, uova, latte e formaggi) - proteine a medio valore biologico  uno o più AAE non sono presenti in quantità significativa ai fini nutrizionali (es. nei legumi scarseggia la metionina) - proteine a basso valore biologico  manca uno o più AAE (es. nei cereali manca l’AA lisina) Complementarietà delle proteine p. a medio valore biologico + p. a basso valore biologico = pool completo di AAE (equivalenza nutrizionale con p. ad alto valore biologico) 17

18 pag. 324/1 La struttura delle proteine
Le proteine possono essere organizzate in quattro livelli, in relazione fra loro. Struttura primaria: è data dal numero, tipo e sequenza specifica degli AA che formano la catena polipeptidica. Struttura secondaria: è data dalla conformazione spaziale di singoli tratti della catena polipeptidica. La s. secondaria più comune è l’avvolgimento a spirale o ad alfa elica. Struttura terziaria: è data dalla configurazione tridimensionale della catena polipeptidica. Questo tipo di struttura è presente negli enzimi e alcuni ormoni. Struttura quaternaria: è data dall’unione di due o più catene polipeptidiche, ognuna delle quali prende il nome di subunità. L’emoglobina ha una struttura quaternaria. 18

19 pag. 324/2 La struttura delle proteine
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20 pag. 325 Funzioni nutrizionali delle proteine
La principale funzione delle proteine è di tipo plastico (o strutturale), ma assolvono anche un ruolo regolatore (es. enzimi e alcuni ormoni). Le proteine in eccesso vengono utilizzate per produrre energia o per la sintesi di altre molecole. Per un adulto sano la quantità di proteine consigliata è di  1 g/kg di peso corporeo al giorno (circa il 10-15% dell’apporto energetico totale). Il fabbisogno proteico varia in funzione di: età, massa corporea, condizioni fisiologiche, apporto energetico della dieta, qualità delle proteine ingerite. Eccesso proteico  obesità e surplus di lavoro per i reni. Carenza proteica  deperimento generale (fino allo stato patologico noto con il nome di kwashiorkor, nelle insufficienze più gravi). 1 g di proteine = 4 kcal = 17 kJ 20

21 pag. 326/1 I lipidi I lipidi, anche detti grassi, sono composti organici ternari, ovvero formati da tre elementi chimici  C, H, O (possono contenere anche P, N). Caratteristiche: - hanno Ps <1 - sono untuosi al tatto, insolubili in acqua ma solubili in solventi organici - lasciano una macchia traslucida sulla carta Negli alimenti sono presenti nei “grassi” (lardo, strutto) e negli “oli” (olio di oliva, di semi, ecc.). I lipidi introdotti con gli alimenti: - veicolano vitamine liposolubili (A, D, E) e AGE - rendono più appetibili i cibi - riducono la motilità gastrica  conferiscono senso di sazietà 21

22 pag. 326/2 Classificazione dei lipidi
Nell’organismo umano i lipidi costituiscono il ~17% del peso corporeo. In base alla funzione che essi svolgono nel nostro organismo si distinguono in: - lipidi di deposito o di riserva: per lo più sono trigliceridi e si accumulano negli adipociti (cellule del tessuto adiposo) - lipidi strutturali: per lo più sono lipidi complessi, che insieme alle proteine formano le membrane cellulari. A differenza dei lipidi di deposito la loro quantità ( 2%) non diminuisce con il digiuno - lipidi regolatori: sono presenti in tracce ma svolgono ruoli biologici importanti (ad es. alcuni lipidi sono precursori di vitamine e di ormoni) 22

23 pag. 327/1 Gli acidi grassi (AG)
Sono lunghe molecole di idrocarburi contenenti un gruppo funzionale carbossilico (-COOH). Possono essere: - AG saturi  non presentano doppi legami nella catena carboniosa - AG insaturi  presentano uno o più doppi legami nella catena carboniosa (rispettivamente monoinsaturi o polinsaturi) Le sostanze lipidiche: - ricche di AG saturi sono solide a temperatura ambiente  “grassi” - ricche di AG insaturi sono liquide a temperatura ambiente  “oli” 23

24 pag. 327/2 AG polinsaturi e AG essenziali
Gli AG polinsaturi, in base alla posizione del doppio legame –C=C– all’interno della catena carboniosa, si distinguono in: - AG della serie omega-3  acido linolenico è il principale rappresentante - AG della serie omega-6  acido linoleico è il principale rappresentante L’acido linolenico e l’acido linoleico sono acidi grassi essenziali (AGE) poiché l’organismo non è in grado di sintetizzarli. Funzioni degli AGE: - sono componenti dei fosfolipidi delle membrane biologiche - riducono il valore della colesterolemia - contribuiscono all’elasticità della pelle - sono precursori delle prostaglandine 24

25 pag. 328/1 I trigliceridi Sono i lipidi più importanti dal punto di vista nutrizionale: costituiscono ~ 98% dei grassi alimentari. Si ottengono dall’unione del glicerolo con 3 molecole di acidi grassi. Se gli acidi grassi sono tutti uguali  trigliceride puro. Se gli acidi grassi sono diversi  trigliceride misto. 25

26 pag. 328/2 Il colesterolo È lo steroide più importante dal punto di vista nutrizionale: - è presente nei grassi animali, ma non in quelli vegetali - nel nostro organismo ha una funzione strutturale  è un costituente delle membrane cellulari - è un precursore della vitamina D, dei sali biliari e di alcuni ormoni (sessuali e corticosteroidi) 26

27 pag. 329/1 Funzioni nutrizionali dei lipidi
I lipidi sono i nutrienti che forniscono il maggior numero di calorie  funzione energetica. I lipidi hanno inoltre funzione: - di riserva  si accumulano sotto forma di trigliceridi nel tessuto adiposo - plastica  insieme alle proteine costruiscono le membrane cellulari - regolatrice  gli ormoni sessuali, gli ormoni corticosteroidi e le prostaglandine sono lipidi 1 g di lipidi = 9 kcal = 37 kJ 27

28 pag. 329/2 Il fabbisogno lipidico
L’apporto lipidico raccomandato è del 25-30% delle calorie totali giornaliere. Nella dieta è consigliato: - privilegiare gli AG insaturi - limitare gli AG saturi, il colesterolo (< 300 mg al giorno) e gli AG trans (< 5 mg al giorno) poiché favoriscono i problemi cardiovascolari In pratica si può ripartire l’apporto di grassi nel seguente modo: 1/3 di origine animale e 2/3 di origine vegetale Eccesso di lipidi  obesità e malattie cardiovascolari. Carenza di lipidi  secchezza della pelle, perdita dei capelli, aumento della suscettibilità alle infezioni, alterazioni del trasporto di lipidi e colesterolo, disturbi nella crescita. 28