Scienza dell alimentazione

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1 Parte II Scienza dell alimentazione INTRODUZIONE 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: 1. proteine o protidi; 2. carboidrati o glucidi; 3. grassi o lipidi; 4. vitamine; 5. minerali; 6. acqua. 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 intestinale. 313

2 PARTE II Scienza dell alimentazione Funzioni degli alimenti: energetica, plastica, regolatoria Si definisce alimento qualsiasi sostanza edibile (che si può mangiare) contenente i nutrienti essenziali e non essenziali che svolgono una o più delle seguenti funzioni: 1. energetica: un continuo rifornimento di energia è la condizione indispensabile per lo svolgimento di tutti i processi vitali e per la contrazione muscolare. Il bisogno di energia è soddisfatto prevalentemente dagli alimenti contenenti glucidi e lipidi e secondariamente dalle proteine; 2. plastica: le sostanze deputate alla costituzione dei tessuti e delle strutture corporee sono le proteine, il calcio, il ferro e gli altri componenti con i quali si sintetizzano sostanze atte a formare nuove cellule, enzimi e specifici ormoni. Il bisogno di materiale plastico è soddisfatto principalmente dagli alimenti ricchi di proteine; 3. regolatoria: la funzione di regolazione è svolta da sostanze, come le vitamine e alcuni minerali, che consentono un controllo della velocità delle reazioni biochimiche interessate nei processi metabolici. Numerosi alimenti svolgono in grado diverso questa funzione. Oltre ai nutrienti, gli alimenti contengono anche sostanze non propriamente nutritive, alcune delle quali, come per esempio quelle appartenenti alla fibra alimentare, dotate di specifiche proprietà fisiologiche. Negli alimenti, infine, possono essere presenti sostanze a essi estranee che sono definite contaminanti se pervenute accidentalmente nell alimento e additivi se aggiunte volontariamente allo scopo di facilitarne la conservazione o di modificarne talune proprietà. Compito della Scienza dell alimentazione è quello di fornire il maggior numero possibile di informazioni nutrizionali al fine di educare a un alimentazione sana e appropriata a soddisfare i fabbisogni nutrizionali. Il processo nutritivo, a grandi linee, comporta: l introduzione per via orale di materiale alimentare disponibile nell ambiente che, sottoposto a trasformazione chimica da parte dei succhi digestivi, rende possibile l assorbimento intestinale dei nutrienti; una serie di trasformazioni chimiche dei nutrienti in base alle quali essi si convertono in sostanza vivente ; l eliminazione delle scorie, cioè dei composti non più utilizzabili. La Scienza dell alimentazione ha pertanto l obiettivo di studiare: 1. gli alimenti nei loro aspetti merceologici, chimici e nutrizionali in rapporto ai bisogni del vivente nelle diverse condizioni fisiologiche (età, sesso, attività fisica, gravidanza e allattamento); 2. i processi della digestione degli alimenti, dell assorbimento dei nutrienti, della loro utilizzazione metabolica e dell eliminazione delle scorie inutilizzate; 3. gli aspetti socio-economici, psicologici e culturali connessi con l alimentazione e con l atto alimentare. Dal momento che nessun alimento è nutrizionalmente completo, in grado cioè di soddisfare da solo i bisogni di nutrienti dell organismo, le scelte alimentari dovrebbero innanzitutto essere effettuate sulla scorta di corrette conoscenze nutrizionali ed essere inoltre il più possibile variate: la monotonia nell alimentazione può portare, se protratta a lungo, a introiti inadeguati (per eccesso o per difetto) di alcuni nutrienti e quindi a squilibri nutrizionali. 314

3 18 PROTEINE O PROTIDI INTRODUZIONE Le proteine alimentari costituiscono il materiale plastico che presiede la sintesi delle proteine corporee destinate a essere impiegate come elementi strutturali delle cellule o come sostanze dotate di peculiari funzioni biologiche quali enzimi, ormoni, anticorpi ecc. Sono composti quaternari in quanto costituite non solo da carbonio (C), ossigeno (O) e idrogeno (H), ma anche da azoto (N), in proporzione di circa il 16% del proprio peso; possono contenere anche modeste quantità di fosforo e zolfo. Formate da catene di a-aminoacidi legati tra loro dal legame peptidico, le proteine sono caratterizzate dalla proporzione e dalla sequenza con la quale gli aminoacidi si legano a formare la catena peptidica. Da queste due caratteristiche deriva la specificità e quindi la funzione delle migliaia di proteine presenti negli organismi viventi. Sequenza e proporzioni degli aminoacidi sono geneticamente determinate. Caratteristica peculiare delle proteine è quella di andare soggette a un continuo processo di demolizione e sintesi che va sotto il nome di turnover proteico. Aminoacidi essenziali e non essenziali Le proteine alimentari forniscono gli aminoacidi (AA) necessari per le sintesi proteiche. Gli AA sono, per definizione, molecole caratterizzate dalla presenza di almeno un gruppo carbossilico ( COOH) a carattere acido e di un gruppo aminico ( NH 2 ) a carattere basico. La restante parte della molecola (radicale R) può essere costituita da una catena lineare o ramificata, da un gruppo aromatico, solforato o altro che determina le caratteristiche costitutive di ogni singolo aminoacido. In natura esistono centinaia di aminoacidi, ma solo 20 sono coinvolti nella sintesi proteica. Anche se a livello cellulare tutti e 20 questi aminoacidi devono essere contemporaneamente presenti, solo 9 devono essere introdotti preformati con gli alimenti in quanto l organismo non è in grado di sintetizzarli. Questi nove aminoacidi vengono definiti aminoacidi essenziali (AAE). Essenziale è quindi l aminoacido non sintetizzato nell organismo umano e che deve essere introdotto con l alimentazione. Gli altri AA che possono essere sintetizzati dal materiale disponibile sono denominati non essenziali (Tab. 18.1). Sono definiti semiessenziali gli AA tirosina e cisteina, in quanto derivano rispettivamente dagli AA essenziali fenilalanina e metionina. 325

4 PARTE II Scienza dell alimentazione TABELLA 18.1 AMINOACIDI ESSENZIALI E NON ESSENZIALI Essenziali Valina Lisina Leucina Isoleucina Metionina Fenilalanina Treonina Triptofano Istidina Non essenziali Alanina Arginina* Acido aspartico Cisteina Cistina Acido glutammico-glutamina* Glicina* Idrossiprolina Prolina* Serina Taurina* Tirosina AA semiessenziale; * AA condizionatamente essenziale. In particolari situazioni (per esempio, prematurità alla nascita) e in determinate condizioni patologiche (insufficienza renale cronica, cirrosi epatica, immunodepressione) la velocità di sintesi endogena di alcuni AA non essenziali non è sufficiente a garantire la copertura dei bisogni aumentati. In queste circostanze, gli AA arginina, glicina, glutamina, prolina e taurina (che è un derivato della cisteina) assumono le caratteristiche di essenzialità e sono pertanto denominati anche condizionatamente essenziali. VALORE NUTRIZIONALE DELLE PROTEINE E VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ PROTEICA Da tempo è noto che le proteine alimentari non hanno tutte la medesima efficienza nello svolgere le funzioni di mantenere la vita e promuovere l accrescimento. Le differenti qualità nutrizionali dipendono in parte dalla rispettiva digeribilità e in parte maggiore dal contenuto in AA essenziali: quanto maggiore è il contenuto in AA essenziali di una proteina, tanto più elevata è la sua qualità nutrizionale. Il valore nutrizionale di una proteina può essere valutato con metodi in vitro (chimici e enzimatici) e con metodi biologici. Dai primi si ricavano il punteggio chimico o aminoacidico e l indice aminoacidico che derivano dal confronto tra il contenuto in AA essenziali della proteina in esame con quello noto di una proteina di riferimento (prevalentemente si fa riferimento a quella dell uovo, oppure a schemi distributivi di aminoacidi suggeriti da commissioni di esperti FAO/WHO). I metodi biologici permettono una più precisa valutazione della qualità proteica in quanto tengono conto, oltre che della composizione in AA essenziali, anche della sua digeribilità e dell efficienza di utilizzazione per le sintesi proteiche endogene. Il metodo biologico più utilizzato per la determinazione del valore nutrizionale o valore biologico delle proteine è quello dell utilizzazione proteica netta (NPU), definito come la percentuale delle proteine della dieta che viene trattenuta dall organismo. 326

5 Proteine o protidi CAPITOLO 18 TABELLA 18.2 VALORE NUTRIZIONALE DELLE PROTEINE DI ALCUNI ALIMENTI Alimenti Valore biologico Punteggio chimico/ Indice aminoacidico Uova Albume d uovo Latte di mucca Caseina Carne di manzo/maiale Pesce Riso Legumi Farina di frumento/pasta/pane Gelatina 10 In linea generale, le proteine animali (uova, latte e derivati, carni in genere, pesci) sono di alto valore biologico (AVB), mentre quelle vegetali (cereali e derivati) sono di basso valore biologico (BVB); quelle della soia e dei legumi sono a valore biologico più simile a quello delle carni. Il valore nutrizionale delle proteine è presentato nella tabella Mutua supplementazione proteica La qualità nutrizionale delle proteine a basso valore biologico può essere migliorata dall assunzione contemporanea (nello stesso pasto) di altre proteine che le completano o le supplementano. Infatti, la relativa deficienza o mancanza di un determinato aminoacido in una proteina può essere supplementata dalla presenza in quantità più che sufficienti dello stesso aminoacido in un altra, con conseguente miglioramento del valore biologico della proteina carente. Le tradizioni alimentari di alcune regioni italiane, quali la cena a base di caffellatte con pane (nord) o il piatto unico di pasta e fagioli (sud) sono esempi di mutua supplementazione proteica: il consumo associato di pane (deficiente in lisina) con latte (ricco in lisina), oppure di pasta (deficiente in lisina ma relativamente ricca di metionina) con legumi (deficienti in metionina ma relativamente ricchi di lisina) permette di migliorare l introito complessivo di aminoacidi essenziali e quindi la loro disponibilità per le sintesi proteiche. FUNZIONI DELLE PROTEINE ALIMENTARI Gli AA provenienti dalla digestione delle proteine alimentari sono utilizzati, dopo l assorbimento intestinale, come materiale plastico o energetico. Funzione plastica La funzione fondamentale consiste nell apporto di materiale per la sintesi di nuove proteine destinate a sostituire quelle catabolizzate giornalmente nell adulto (quota di mantenimento ) o a formare nuove cellule e nuovi tessuti nel soggetto giovane (quota di accrescimento ). Gli AA sono anche precursori di molecole e di sostanze azotate di natura non proteica che svolgono importanti funzioni biologiche. Tra queste meritano di essere ricordate: 327

6 PARTE II Scienza dell alimentazione le basi puriniche e pirimidiniche costituenti gli acidi nucleici (DNA, RNA), derivate da aspartato, glutamina, glicina; l acetilcolina (dalla metionina), la serotonina (dal triptofano), la dopamina e le catecolamine (dalla tirosina), amine con svariate funzioni; principalmente sono neurotrasmettitori, mediatori chimici degli stimoli nervosi; l istamina (dall istidina), uno dei mediatori dei processi infiammatori; la creatina, derivata da diversi AA, che fornisce sotto forma di creatinfosfato l energia per la contrazione muscolare; l ossido nitrico, derivato dall arginina, che esplica molteplici funzioni nella comunicazione cellulare, nella trasduzione dei segnali biologici e nella difesa immunitaria; la niacina o vitamina PP, derivata dal triptofano; il glutatione (dagli aminoacidi solforati cisteina e glicina), importante per le difese antiossidative cellulari. Funzione energetica Le proteine alimentari sono anche fonte energetica (1 g di proteina = 4 kcal). Poiché l organismo non può accumulare scorte proteiche o di AA, se con la dieta ne vengono introdotte in eccesso rispetto al fabbisogno plastico, costituiscono una fonte utilizzabile di energia. La quota eccedente di AA è quindi avviata verso la via ossidativa previa deaminazione (distacco del radicale NH 2 ). La catena carboniosa residua (chetoacido) è ossidata con produzione di energia (funzione energetica) oppure trasformata in composti di natura glucidica dai quali deriva glucosio (neoglicogenesi). Per esempio, dalla deaminazione dell AA non essenziale alanina si ottiene acido piruvico (alaninaæpiruvato), che può essere ossidato o ritrasformato in glucosio. Il radicale NH 2 derivato dal processo iniziale di deaminazione può essere utilizzato per la formazione degli altri aminoacidi (transaminazione). Altrimenti è convertito in urea a livello epatico ed eliminato con le urine. BISOGNO DI PROTEINE NELL UOMO E BILANCIO PROTEICO L organismo umano deve continuamente rinnovare le proprie strutture proteiche senza poter accumulare scorte di proteine. Ogni giorno dal catabolismo delle proteine derivano composti azotati (urea, creatinina ecc.) che vengono eliminati con le urine, le feci, la cute, le diverse secrezioni organiche ecc.; tali perdite devono essere sostituite e diviene pertanto necessario assumere con la dieta i costituenti proteici (aminoacidi) in quantità adeguata. Il bisogno proteico di un individuo è per definizione il livello più basso di proteine della dieta in grado di bilanciare le sue perdite di azoto corporee quando il bisogno energetico è mantenuto a una ridotta attività fisica (bisogno di mantenimento ). Nell età infanto-giovanile, in gravidanza e in allattamento, il bisogno proteico include quote aggiuntive per la sintesi di nuovi tessuti o per la secrezione di latte (bisogno per l accrescimento ). In linea generale, il bisogno proteico giornaliero dipende dai seguenti fattori: 1. massa corporea: variazioni della massa corporea (in assenza di obesità) determinano variazioni del bisogno proteico. Per questa ragione è razionale esprimere il bisogno proteico in grammi di proteine per chilogrammo di peso corporeo (g/kg). Il bisogno proteico è in relazione con la massa corporea e quindi con il metabolismo di base del soggetto; 328

7 Proteine o protidi CAPITOLO età e determinate situazioni fisiologiche: l accrescimento somatico in età infanto-giovanile, la gravidanza e l allattamento sono caratterizzati da un aumento delle sintesi proteiche e quindi da un aumento del bisogno proteico; 3. apporto energetico della dieta: poiché la sintesi di nuove proteine richiede energia, un apporto energetico sufficiente a soddisfare completamente il bisogno energetico del soggetto è l indispensabile presupposto perché le proteine alimentari siano adibite a scopi plastici. In caso di apporto energetico insufficiente parte delle proteine alimentari sono utilizzate come fonte energetica ; d altra parte, una quota energetica più che sufficiente favorisce l espletamento della funzione plastica anche con minori quantità di proteine; 4. qualità delle proteine alimentari: quanto maggiore è il contenuto in AA essenziali di una proteina, tanto più elevata è la sua qualità nutrizionale e l efficienza con la quale può trasformarsi in materiale proteico dell organismo. Il bisogno proteico può quindi essere soddisfatto da quantità minori di proteine se queste sono a valore biologico (NPU) molto elevato, mentre se le proteine sono a più basso valore biologico, ne sono necessarie quote superiori. Nell alimentazione comune è opportuno pertanto valutare il valore biologico delle proteine degli alimenti abitualmente assunti: per la popolazione italiana il valore di NPU è di circa 79. La valutazione del bisogno proteico individuale può essere effettuata calcolando il bilancio tra entrate e uscite: bilancio = entrate uscite Nel caso delle proteine, le entrate sono costituite dalle proteine degli alimenti e le uscite dall azoto presente negli escreti (determinato con opportuni metodi analitici). Poiché l azoto caratterizza la struttura chimica delle proteine, il bilancio proteico è denominato anche bilancio di azoto (N). L azoto costituisce il 16% in peso delle proteine; moltiplicando l N degli alimenti o di altro materiale biologico per 6,25 (100:16 = 6,25) si ottiene la corrispondente quantità di proteine. Tradurre il fabbisogno proteico in termini rigidamente numerici è comunque molto difficile, sia per l importanza degli effetti esercitati dall apporto complessivo di energia con la dieta sia per i vari fattori che modificano l utilizzazione delle proteine (digeribilità, composizione in aminoacidi ecc.). I valori dei bisogni in proteine raccomandati dai LARN (v. Cap. 26 La dieta equilibrata o bilanciata ) sono stati ricavati dalle stime della quantità di proteine di alta qualità (proteine dell uovo o del latte) necessaria a mantenere l equilibrio dell azoto in presenza di un adeguato apporto di energia. I valori così ottenuti sono stati opportunamente aumentati nel caso dei bisogni in proteine relativi alla crescita, alla gestazione e all allattamento. Tali valori sono sostanzialmente ancora i medesimi proposti dall Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) nel 1985, che ha ritenuto introiti giornalieri sicuri di proteine i valori riportati nella tabella I dati sono riferiti al consumo di proteine complessivamente di buona qualità e tengono conto anche delle variabilità individuali (per variabilità individuale si intende la differente efficienza, pur sempre nell ambito della normalità, di utilizzazione dei nutrienti). Nelle società evolute (definite anche società affluenti) l apporto proteico giornaliero è solitamente superiore alle quantità raccomandate dalle Autorità Sanitarie, senza che ne risultino danni alla salute grazie all efficienza, in normali condizioni, dei sistemi di eliminazione delle scorie azotate (urea) prodotte in eccesso. È comunque prudente che gli apporti in proteine non oltrepassino il doppio del livello raccomandato. 329

8 PARTE II Scienza dell alimentazione TABELLA 18.3 LIVELLI DI ASSUNZIONE RACCOMANDATA DI PROTEINE Introito proteico giornaliero g di proteine/kg di peso corporeo Gruppi di età Livello di sicurezza Livello di sicurezza corretto per la qualità proteica* Maschi Femmine Maschi Femmine 6-9 mesi 1,65 1,65 2,1 2, mesi 1,5 1,5 1,9 1,9 1-2 anni 1,2 1,2 1,5 1,5 2-3 anni 1,15 1,15 1,45 1, anni 1,1 1,1 1,35 1, anni 1,0 1,0 1,25 1, anni 1,0 0,95 1,25 1, anni 0,94 0,9 1,20 1, anni 0,88 0,84 1,12 1,03 Adulti 0,75 0,75 0,95 0,95 Gravidanza + 6 g Allattamento +17 g * La qualità proteica è quella delle proteine mediamente consumate dalla popolazione italiana. I valori per la gravidanza e per l allattamento si intendono come supplemento in g/die di proteine nel periodo corrispondente. In condizioni invece di riduzione degli apporti proteici, in particolare quando questi sono sensibilmente ridotti rispetto alle quote raccomandate, l equilibrio del bilancio di azoto può essere mantenuto solo se le proteine contenute nella dieta sono di qualità elevata e se l apporto energetico (kcal) è piuttosto generoso. L importanza della qualità delle proteine è facilmente intuibile perché quelle di AVB forniscono, a parità di peso rispetto a quelle di qualità inferiore, una quantità superiore di aminoacidi essenziali, indispensabili per le sintesi proteiche. Quanto all apporto energetico, si è dimostrato che, entro certi limiti, quanto più elevata è la quantità di energia (kcal) introdotta con l alimentazione, tanto più bassa è la quantità di proteine necessaria per raggiungere e mantenere l equilibrio del bilancio di azoto. Ciò dipende dal fatto che un ampia disponibilità di carboidrati nella dieta quale materiale energetico risparmia le proteine dall andare incontro a ossidazione per soddisfare il bisogno energetico (effetto di risparmio sulle proteine). FONTI ALIMENTARI PROTEICHE Le entrate di azoto sono costituite dalle proteine contenute negli alimenti, sia di provenienza animale che vegetale; nei primi la concentrazione e la qualità delle proteine è in genere superiore a quella dei vegetali. Classificando gli alimenti in funzione del rispettivo valore biologico proteico, il primo posto è occupato dalle uova e dal latte, seguono le carni/pesci e i formaggi, i legumi al terzo posto, e infine i cereali. Di seguito vengono riportate le principali caratteristiche nutrizionali di alimenti considerati buone fonti proteiche. 330

9 Proteine o protidi CAPITOLO 18 Uovo L uovo è un alimento di valore nutrizionale molto elevato. È costituito dall albume ( bianco dell uovo ), ricco in proteine e in sodio, e dal tuorlo ( giallo dell uovo ), ricco in grassi e colesterolo. Un uovo di gallina (poco più di 50 g) contiene circa 6 g di proteine e 4,5 g di lipidi, è ricco di minerali (sodio, calcio, fosforo) e di vitamine (A, B 2 ) e ha un valore calorico di circa 65 kcal. Latte e derivati Latte Il latte è l alimento che le diverse specie di mammiferi utilizzano per i propri piccoli nei primi periodi della vita come unica e completa fonte di nutrienti. La sua composizione, sia per la qualità che per la quantità delle proteine (così come per gli altri nutrienti), è specifica per ciascuna specie. Per esempio, nel latte umano le proteine (circa 1 g per 100 ml) sono di altissima qualità, con elevato rapporto lattoglobuline (maggior VB)/caseina (minor VB); il latte vaccino, invece, contiene una maggior quota di proteine, circa 3,5 g/100 ml, prevalentemente come caseina. Contiene inoltre circa 5 g di lattosio (disaccaride) e grassi (prevalentemente saturi), in quantità di 3,6 g se il latte è intero, 1,5 g se è parzialmente scremato e inferiore a 0,5 g se è magro o totalmente scremato ; l apporto calorico è rispettivamente di 64 (intero), 46 (parzialmente scremato) e 36 (magro) kcal per 100 ml. Fra i minerali presenti nel latte ricordiamo il calcio e il sodio (mentre il ferro è molto scarso) e, fra le vitamine, la vitamina B 2 (riboflavina) e la vitamina A (liposolubile), che però è persa in parte o totalmente con la scrematura del latte. Yogurt Lo yogurt è derivato dalla fermentazione del latte per azione di particolari ceppi di microrganismi (lattobacilli). Lo yogurt bianco ha composizione e apporto energetico sovrapponibili a quelli del latte da cui deriva (intero o magro), mentre negli yogurt alla frutta o arricchiti con cereali, cacao, ecc. è in genere più alto il contenuto glucidico (zuccheri) e quindi l apporto calorico. Lo yogurt è più digeribile del latte, in quanto il lattosio per gran parte è idrolizzato ( digerito ) nel processo di fermentazione, influenza positivamente la flora batterica intestinale e, per la presenza di batteri lattici vivi (probiotici), è ritenuto in grado di svolgere effetti favorevoli sui processi immunitari, sul metabolismo del colesterolo e nella prevenzione della formazione di carcinogeni. Formaggi Per legge, la denominazione di formaggio è riservata al prodotto che si ottiene dal latte intero o scremato in seguito alla coagulazione acida o presamica (per aggiunta di caglio, enzima ottenuto dallo stomaco dei vitelli), anche facendo uso di fermenti o di sale da cucina. Le tecniche di lavorazione e la stagionatura influenzano sensibilmente il contenuto proteico (e di lipidi): nei formaggi freschi da tavola (mozzarella, crescenza, robiola) e molli (taleggio, stracchino, camembert) il contenuto di proteine è prevalentemente compreso tra 18 e 25 g/100 g, mentre è di 30 g/100 g o più nei formaggi duri (groviera, grana e parmigiano, caciocavallo). La qualità delle proteine dei formaggi (prevalentemente caseina) è in genere inferiore a quella del latte di provenienza, in quanto le proteine del siero di latte (lattoalbumina, AVB) non precipitano nella cagliata. 331

10 PARTE II Scienza dell alimentazione Le proteine, nel corso della maturazione di alcuni tipi di formaggi (per esempio, taleggio, gorgonzola, camembert) subiscono alcuni processi di degradazione (proteolisi), responsabili dei caratteristici aromi e gusto dei diversi tipi di formaggio. Anche il contenuto di grassi è sensibilmente influenzato dalla stagionatura e dalle tecniche di lavorazione. Comunque sia, tutti i formaggi contengono quote elevate di grassi (in prevalenza saturi), che spesso raggiungono e superano il 30%. Anche i formaggi freschi, considerati magri, hanno invece un contenuto lipidico pari o superiore al 20%: mozzarella 20%, feta 21%, caciottina fresca 21%, crescenza 23%. Solo la ricotta di vacca, i fiocchi di latte magro e i formaggi che hanno la denominazione legale light contengono una quota di grassi del 10-11% o meno. Fra gli altri nutrienti presenti nei formaggi sono da segnalare il calcio e il sodio (i formaggi sono in genere addizionati di sale), la vitamina A e alcune vitamine del gruppo B (riboflavina o B 2 ). Ad eccezione della ricotta che, derivando dal siero di latte contiene anche una certa quota di lattosio, gli altri formaggi sono praticamente privi di glucidi. Carni, pollame, pesce Nelle diverse carni e/o pesci, freschi o conservati, il contenuto proteico (g/100 g di alimento al netto degli scarti) varia in ragione inversa al contenuto in grassi e in acqua. Nelle carni fresche, indipendentemente dall origine (bovina, suina, pollame ecc.), il contenuto di proteine è in media di 20 g/100 g, mentre nel pesce fresco è leggermente inferiore (13-18% circa). Nelle carni e pesci conservati, specie in quelli che hanno subito un maggior processo di disidratazione (perdita di acqua), la concentrazione percentuale delle proteine aumenta e può superare anche il 30-35%: per esempio, la bresaola ben stagionata ne può contenere il 38-40%. Come già riportato riguardo ai formaggi, anche nelle carni il contenuto in grassi è molto variabile e dipende dalla specie animale, dal taglio e dalle modalità di allevamento: le carni fresche più magre contengono dall 1 al 5% di grassi, quelle più grasse, i salumi e gli insaccati oltre il 25-30%. La qualità dei grassi è anch essa diversa in relazione alla specie: le carni bovine e gli insaccati contengono grassi in prevalenza saturi; le carni suine di più recente selezione sono meno ricche di grassi saturi e più ricche di grassi monoinsaturi; il pollame, il coniglio e la selvaggina contengono invece maggiori quote di polinsaturi. Il pesce infine, specie quello più grasso (pesce azzurro: sgombro, sarde, tonno, pesce spada, salmone ecc.), è una buona fonte di grassi polinsaturi della serie n-3 (v. Cap. 20 Lipidi o grassi ). Le frattaglie (fegato, rognone, cuore, cervello ecc.) sono molto ricche in colesterolo, vitamine e minerali. Le carni in genere sono buone fonti di ferro, potassio, sodio e di vitamine del gruppo B. Soia e legumi Nei semi secchi delle leguminose (ceci, fagioli, lenticchie, fave, piselli) il contenuto proteico è simile per quantità a quello della carne (20-22%), nella soia è addirittura del 36%. Rispetto ai prodotti secchi, in quelli freschi (o conservati in scatola o surgelati) la quota proteica è circa un terzo (5-10%). Il valore biologico delle proteine dei legumi è leggermente inferiore a quello delle carni; sono comunque di buona qualità e le migliori tra quelle vegetali. In Italia, nel corso degli anni, è progressivamente diminuito il consumo di legumi secchi, la cosiddetta carne dei poveri, nonostante siano alimenti di va- 332

11 Proteine o protidi CAPITOLO 18 lore nutrizionale particolarmente elevato. Non solo sono ricchi di proteine, ma anche di amido e fibra (v. Cap. 19 Carboidrati o glucidi ) e contengono discrete quantità di vitamine (gruppo B) e minerali (ferro e calcio). Dai semi della soia (generalmente non consumati come tali) si possono ricavare dei concentrati o isolati proteici che, in seguito a particolari lavorazioni, possono essere utilizzati nell industria alimentare per arricchire alimenti o per ottenere sostituti vegetali delle carni (per esempio, hamburger di soia). Tra gli altri derivati della soia quali fonti di proteine ricordiamo il latte e il formaggio di soia (tofu). Cereali e altri alimenti vegetali Il contenuto proteico dei vegetali è molto vario: si passa da una concentrazione di 1-2 g/100 g nella frutta fresca e in alcune verdure a foglia, a una concentrazione di 7-11 g/100 g nei cereali e derivati (pane e prodotti da forno, pasta ecc.). Le proteine di questi ultimi hanno un valore biologico modesto, ma possono essere migliorate dall abbinamento con le proteine dei legumi (pasta e fagioli, riso e piselli) o dei latticini (caffellatte con pane, pane e formaggio, pasta con parmigiano). FOCUS CLINICI TURNOVER PROTEICO E BILANCIO DI AZOTO CONDIZIONI FISIOLOGICHE E CLINICHE CARATTERIZZATE DA VARIAZIONI DEL BILANCIO PROTEICO 333

12 19 CARBOIDRATI O GLUCIDI INTRODUZIONE I carboidrati o glucidi sono composti ternari in quanto costituiti da tre elementi: carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O). Sono i composti organici più abbondanti in natura; da essi l organismo animale ricava la maggior parte dell energia necessaria alla vita (nutrienti energetici). Possono essere suddivisi in: monosaccaridi, unità elementari, non più ulteriormente scomponibili per idrolisi; disaccaridi, formati da due molecole di monosaccaride unite insieme; polisaccaridi, o carboidrati complessi, costituiti dall unione di centinaia o migliaia di unità elementari (monosaccaridi). I monosaccaridi e i disaccaridi sono anche detti carboidrati o zuccheri semplici perché sono solubili in acqua, hanno gusto dolce e sono dotati di potere edulcorante (possono conferire gusto dolce ai cibi/bevande a cui sono addizionati). I polisaccaridi alimentari si distinguono in disponibili e non disponibili. Un nutriente è disponibile quando, dopo la digestione, è assorbito dall intestino: pertanto i polisaccaridi disponibili sono quelli completamente digeriti e assorbiti, mentre quelli non disponibili non sono digeriti dalle secrezioni digestive umane né assorbiti dall intestino e, quindi, non sono metabolicamente utilizzati; essi fanno parte della fibra alimentare o dietetica. PRINCIPALI CARBOIDRATI ALIMENTARI Monosaccaridi Tra i principali monosaccaridi di interesse alimentare si ricordano gli esosi (molecole a 6 atomi di C, o C6) qui di seguito indicati: il glucosio (aldoesoso): in natura, come monosaccaride, è presente nel miele, l alimento che ne contiene in maggior concentrazione, e in quote modeste nella frutta. È uno dei due monosaccaridi costituenti i disaccaridi ed è il principale componente dei polisaccaridi (amido). Il glucosio è lo zucchero presente nel sangue (glicemia) ed è fonte di energia per le cellule dei nostri tessuti; 335

13 PARTE II Scienza dell alimentazione il fruttosio o levulosio (chetoesoso): anche il fruttosio è presente nel miele e in modeste concentrazioni nella frutta dove è variamente associato al glucosio e ad altri zuccheri. La fonte principale per l uomo è comunque il saccarosio; è il più dolce degli zuccheri; il galattosio: non si trova libero in natura ma è presente nel lattosio (zucchero del latte); nell organismo umano partecipa alla formazione di galattosidi, importanti costituenti del tessuto nervoso. Altri monosaccaridi da ricordare sono i pentosi (C5) ribosio e desossiribosio, costituenti gli acidi nucleici, poco rappresentati negli alimenti naturali ma sintetizzati dai tessuti. Tra i monosaccaridi si includono anche i polialcol-zuccheri quali il sorbitolo e il mannitolo (C6) e lo xilitolo (C5), composti dotati di potere edulcorante e quindi utilizzati in un numero crescente di alimenti ipocalorici o acariogeni (caramelle, gomme da masticare), dove sostituiscono in tutto o in parte gli zuccheri disponibili. Disaccaridi I principali disaccaridi di interesse alimentare sono: il saccarosio (glucosio + fruttosio): è lo zucchero per eccellenza, il più rappresentato nella dieta umana, comunemente utilizzato per addolcire cibi, bevande e per preparare dolciumi. In seguito a idrolisi chimica si liberano i due monosaccaridi costituenti in proporzione quasi uguale (50% circa di glucosio e 50% di fruttosio): tale miscela è chiamata zucchero invertito o invertosio (nel miele); il lattosio (glucosio + galattosio): è l unico zucchero di provenienza animale in quanto presente nel latte di tutti i mammiferi in concentrazione variabile a seconda della specie. Il latte vaccino ne contiene 5 g/100 ml, mentre nel latte di donna raggiunge i 7 g. Di potere edulcorante limitato (poco solubile e poco dolce), è facilmente fermentabile dalla flora batterica intestinale; il maltosio (glucosio + glucosio): come tale non è presente in prodotti naturali, ma è un prodotto intermedio dell idrolisi dell amido; si forma per attività enzimatica nei processi digestivi e nella fabbricazione della birra. Polisaccaridi Tra i polisaccaridi il principale è l amido. L amido (polimero del glucosio) è, nella dieta del soggetto adulto sano, la principale fonte di carboidrati disponibili all assorbimento e utilizzabili dal metabolismo cellulare. Costituisce il deposito energetico dei vegetali ed è localizzato nei semi dei cereali e dei legumi, nelle radici e nei tuberi (per esempio, patata), dove si presenta in granuli di forma e caratteristiche diverse a seconda della specie vegetale. I granuli di amido sono formati, in proporzioni variabili da vegetale a vegetale, da due componenti: amilosio (catena lineare di centinaia di unità di glucosio) e amilopectine (catene ramificate di unità di glucosio). Nell amido il legame che unisce una molecola di glucosio all altra è di tipo alfa-glucosidico, riconosciuto e scisso dall alfa-amilasi salivare e pancreatica. A crudo la digestione enzimatica dell amido è un processo lento e difficoltoso e quindi la sua utilizzazione come sostanza nutritiva presuppone la cottura dell alimento. Una percentuale limitata di amido può comunque non essere assimilata, e viene definita amido resistente. 336

14 Carboidrati o glucidi CAPITOLO 19 Altri polisaccaridi da menzionare comprendono: le destrine (polimeri del glucosio): sono prodotti intermedi derivati da una parziale idrolisi chimica o enzimatica dell amido; meglio digeribili è più solubili dell amido, le destrine sono utilizzate dall industria per la preparazione di prodotti alimentari e dietetici; il glicogeno (polimero del glucosio): polisaccaride di riserva dei tessuti animali, è una molecola a catena ramificata presente principalmente nel fegato e nel muscolo ( amido animale ). Il contenuto in glicogeno delle carni usate a scopo alimentare è trascurabile, in quanto, dopo la macellazione dell animale, si trasforma in acido lattico. FUNZIONI DEI CARBOIDRATI Funzione energetica La funzione fondamentale dei carboidrati è quella di fornire energia: 1 g di carboidrati dà 4 kcal; 1 g di glucosio (o altri monosaccaridi) 3,75 kcal. Il glucosio può essere utilizzato dalle cellule di tutti i tessuti, ma è essenziale per il cervello e i globuli rossi. In mancanza di glucosio l organismo è in grado di produrlo a partire dagli aminoacidi delle proteine e dal glicerolo presente nei trigliceridi (neoglicogenesi). Il glucosio in eccesso dà tuttavia luogo alla produzione di trigliceridi che si depositano nel tessuto adiposo. Ricordiamo che dai carboidrati si possono sintetizzare lipidi, ma dai lipidi non si possono produrre carboidrati. Funzione plastica I carboidrati forniscono materiale per la sintesi di composti strutturali e funzionali indispensabili come le nucleoproteine (DNA e RNA), le mucoproteine e i glicolipidi. Funzioni regolatorie Effetto di risparmio sulle proteine La produzione di glucosio a partire dagli aminoacidi (neoglicogenesi) è annullata quando l organismo ha a disposizione glucosio proveniente dagli alimenti (amido, saccarosio). Un alimentazione ricca in carboidrati consente un risparmio della quota di proteine perché esse possono essere meglio utilizzate per la sintesi di proteine corporee (funzione plastica delle proteine). Effetto antichetogeno Il normale svolgimento del metabolismo lipidico richiede la presenza di carboidrati: se l ossidazione dei grassi avviene in condizioni di carenza di carboidrati, si ha la formazione di corpi chetonici (acido acetacetico, acido betaidrossibutirrico, acetone). Lo stato che ne consegue è denominato chetosi. Si può osservare nel bambino con processi febbrili, nel corso di diete carenti di carboidrati, nel digiuno e nel diabete mellito, e può dar luogo ad acidosi (chetoacidosi). Gli zuccheri hanno infine anche una funzione organolettica, in quanto depositari del gusto dolce. *** Altre tipologie di carboidrati presenti nella dieta italiana e in grado di raggiungere il colon senza essere digeriti dalle secrezioni umane, sono frazioni di 337

15 PARTE II Scienza dell alimentazione amido resistente associate ad alcuni alimenti amidacei, oligosaccaridi non digeribili presenti in particolare nelle leguminose e in alcune verdure, e i prodotti contenenti polialcoli sia di derivazione naturale che aggiunti come dolcificanti ipocalorici (introito complessivo stimato: 7-10 g/die). È possibile che alcune di queste sostanze possiedano la capacità di stimolare una microflora probiotica contribuendo quindi, con la fibra alimentare, a migliorare l ecosistema intestinale. Va tuttavia ricordato che, se consumati in dosi eccessive, oligosaccaridi e polialcoli rapidamente fermentescibili possono provocare disturbi intestinali, quali distensione addominale per produzione di gas e diarrea. FIBRA ALIMENTARE O DIETETICA Con la denominazione fibra alimentare o dietetica si definisce l insieme delle sostanze presenti nel vegetale non digerite dalle secrezioni digestive umane. Comprende una serie di polisaccaridi composti da glucosio e da altri monosaccaridi diversi (mannosio, galattosio, xilosio, arabinosio, ramnosio, acidi glucuronico e galatturonico): cellulosa, e polisaccaridi non cellulosici (PNC): emicellulose, pectine, gomme e mucillagini. Altra sostanza appartenente alla fibra, ma non di natura glucidica (non è un polisaccaride), è la lignina. Caratteristica comune a tutti questi composti è quindi la non disponibilità in quanto non digeriti dalle secrezioni digestive e quindi non assorbiti. Tuttavia nel colon, a opera della flora batterica intestinale, molti di questi composti vanno incontro a degradazione (fermentazione) con produzione di gas (idrogeno, metano, anidride carbonica) e acidi grassi a catena corta (acido acetico, propionico, butirrico). Cellulosa È il composto organico più abbondante in natura. La cellulosa è formata da catene lineari di migliaia di molecole di glucosio, unite tra loro con legame betaglucosidico non riconosciuto (e quindi non scisso) dalle amilasi salivare e pancreatica. Proprietà fondamentale della cellulosa è la capacità di assorbire acqua, aumentando di volume ( idrofilia ); da questa proprietà dipendono i principali effetti sulla funzionalità gastroenterica. Polisaccaridi non cellulosici (PNC) Emicellulose Sono una numerosa serie di polisaccaridi complessi costituiti da catene lineari e ramificate di pentosi (C5), esosi (C6) e acido glucuronico. La loro principale proprietà è di assorbire acqua, ancor più spiccata rispetto alla cellulosa. Pectine, gomme e mucillagini Fanno parte dei polisaccaridi non strutturali del vegetale dislocati negli spazi intercellulari e interlamellari del vegetale. Sono presenti nei frutti (pectine) e/o nei semi (mucillagini) dove svolgono funzioni anti-essiccamento; le gomme sono essudati con funzioni protettive che scaturiscono da lesioni del vegetale. Sono 338

16 Carboidrati o glucidi CAPITOLO 19 molecole complesse costituite da polimeri ramificati di acidi uronici e accomunati dalla proprietà di legare acqua formando gel (rendono di consistenza gelatinosa i liquidi a cui sono addizionate). Oligosaccaridi non digeribili Sono polimeri glucidici di minor peso molecolare, solubili in acqua; includono l inulina, gli oligosaccaridi della soia e i fruttooligosaccaridi (FOS). Lignina La lignina non è un polisaccaride ma è un polimero del fenilpropano; situata nelle pareti del vegetale ne aumenta notevolmente la consistenza e la durezza (consistenza del legno). È altamente insolubile in acqua, resistente alla fermentazione e la sua presenza nella fibra inibisce la fermentazione degli altri componenti. *** In generale, a seconda della loro solubilità in ambiente acquoso, i componenti della fibra si suddividono in due categorie: 1. fibre solubili, che includono pectine, gomme, mucillagini, oligosaccaridi non digeribili e parte delle emicellulose; 2. fibre insolubili, che comprendono principalmente la lignina, la cellulosa e le emicellulose a basso grado di ramificazione. In linea di massima le fibre solubili sono anche quelle più degradabili (fermentescibili) e viscose, anche se vi sono delle eccezioni. Per esempio, l inulina (fruttooligosaccaride estratto dalla radice della cicoria) è molto solubile ed eccezionalmente fermentescibile, ma poco o per nulla viscosa; lo psyllio (mucillagine contenuta nei semi di Plantago Psyllium) è invece solubile e molto viscoso, ma scarsamente fermentescibile. Il contenuto in fibra di alcuni alimenti è riportato nella tabella Effetti fisiologici della fibra La fibra alimentare, per gli effetti di tipo funzionale e metabolico che produce, è un importante componente della dieta umana. Cellulosa ed emicellulose sono fibre insolubili in acqua, che hanno però la capacità di assorbire e trattenere acqua con conseguente aumento della loro massa; di conseguenza aumentano la massa fecale e in particolare il suo contenuto idrico, accelerano la velocità di transito gastrointestinale e riducono le pressioni endoluminali a livello del colon. L insieme di questi effetti migliora la funzionalità intestinale ed esercita un azione preventiva sulla patologia stipsi-correlata (diverticolosi, colite spastica, emorroidi ecc.), come dimostrato anche da indagini epidemiologiche condotte su popolazioni con consumi differenti di fibra alimentare. Se assunte con adeguate quantità di acqua in modo da favorirne l idratazione, queste fibre determinano anche una maggiore sensazione di ripienezza gastrica con aumento del senso di sazietà. I componenti della fibra solubile in acqua (pectine, gomme, mucillagini) formano invece dei gel, con i quali si ottiene una diminuzione della velocità di assorbimento dei substrati provenienti dalla digestione degli alimenti (glucosio, acidi grassi) con conseguente diminuzione delle risposte endocrino-metaboliche (aumento della glicemia e dell insulinemia) postprandiali. 339

17 PARTE II Scienza dell alimentazione TABELLA 19.1 CONTENUTO IN FIBRA SOLUBILE, INSOLUBILE E TOTALE DI ALCUNI ALIMENTI* Alimento Fibra solubile Fibra insolubile Fibra totale g/100 g di sostanza edibile Cereali e derivati Farina bianca tipo 00 0,84 1,41 2,2 Farina integrale 1,92 6,52 8,4 Crusca 1,31 41,13 42,4 Pane bianco 1,46 1,72 3,2 Pane integrale 1,15 5,36 6,5 Fiocchi d avena 3,30 4,99 8,3 Legumi Fagioli borlotti secchi 1,54 15,71 17,3 Fagioli borlotti freschi 0,91 3,93 4,8 Piselli freschi 0,45 5,80 6,3 Verdure Broccolo, bollito 0,84 2,42 3,3 Carciofi, freschi, bolliti 4,68 3,17 7,9 Carote crude 0,41 2,70 3,1 Cicoria di campo, bollita 1,12 2,43 3,6 Cipolle crude 0,16 0,88 1,0 Funghi prataioli, crudi 0,11 2,14 2,3 Lattuga 0,13 1,33 1,5 Patate, crude 0,71 0,85 1,6 Pomodoro, da insalata 0,24 0,77 1,0 Spinaci, bolliti 0,42 1,64 2,1 Frutta Banana 0,62 1,19 1,8 Fragola 0,45 1,13 1,6 Mela, con buccia 0,73 1,84 2,6 Pera, senza buccia 1,29 2,56 3,8 Uva bianca 0,16 1,20 1,4 Frutta secca/farinosa/oleosa Arachidi 1,03 9,89 10,9 Castagne 0,37 4,33 4,70 Datteri, secchi 1,24 7,49 8,70 Fichi secchi 1,94 11,01 13,0 Noci 0,84 5,37 6,20 * Tabelle di composizione degli alimenti. Fonte: INRAN, Nell intestino crasso la fermentazione delle fibre solubili porta alla produzione di acidi grassi a corta catena e provoca una diminuzione del ph intraluminale (acidificazione). Gli acidi grassi a corta catena svolgono effetti trofici sulle cellule della mucosa intestinale, per le quali sono fonte di energia, e sembrano anche influenzare positivamente il metabolismo glucidico e la produzione epatica di colesterolo. 340

18 Carboidrati o glucidi CAPITOLO 19 Anche la capacità di pectine, mucillagini e lignina di legarsi agli acidi biliari, riducendone il riassorbimento enterico, influenza favorevolmente il tasso plasmatico del colesterolo. Grazie a questi effetti metabolici un alimentazione ricca di fibra è stata messa in relazione alla riduzione del rischio per importanti malattie cronico-degenerative, in particolare i tumori al colon-retto (in parte spiegata anche dalla diluizione di eventuali sostanze cancerogene e dalla riduzione del loro tempo di contatto con la mucosa), il diabete e le malattie cardiovascolari (in parte per una riduzione dei livelli ematici di colesterolo). Effetti meno positivi della fibra riguardano la possibilità che alcuni suoi componenti riducano la disponibilità per l assorbimento intestinale di vitamine, minerali ed elementi traccia (calcio, ferro, zinco, magnesio). Per contro, dati più recenti indicano che le componenti solubili della fibra, in particolare gli oligosaccaridi non digeribili (FOS) sono in grado di migliorare la biodisponibilità per l assorbimento intestinale di calcio e magnesio, attraverso modifiche favorevoli della tipologia della flora batterica intestinale e del ph endoluminale (effetto prebiotico). BISOGNO DI CARBOIDRATI E DI FIBRA Per i carboidrati, a differenza delle proteine, non vi è alcuna indicazione di un bisogno nutrizionale quantitativamente precisato. Sul piano epidemiologico, le variazioni dell apporto alimentare di carboidrati nelle diverse popolazioni sono molto ampie: dal 70% e oltre della quota calorica giornaliera a quote minime. D altra parte, è stato dimostrato che è sufficiente una quantità modesta di carboidrati per limitare i processi di neoglicogenesi, riducendo sensibilmente la produzione di corpi chetonici. Tale quantità è all incirca di g al giorno. Le raccomandazioni ufficiali suggeriscono che la quota di carboidrati in un alimentazione normocalorica non debba scendere al di sotto del 50% delle kilocalorie totali giornaliere. Questa quota dev essere prevalentemente costituita da carboidrati complessi, in modo di favorire l introduzione simultanea di fibra (apporto consigliato: g al giorno; 15 g/1000 kcal) e di limitare l apporto di grassi a una quota non superiore al 30% delle kilocalorie totali. Infine, il consumo dei cosiddetti zuccheri semplici non dovrebbe superare il 10-12% del valore energetico della dieta. FONTI ALIMENTARI DI CARBOIDRATI Cereali e derivati I cereali e i loro derivati sono la principale fonte energetica dell uomo. I più utilizzati sono i semi di frumento, riso, mais, orzo, avena e segale, che possono essere consumati come tali (previa lavorazione e cottura) oppure sottoposti a macinazione per ricavarne farine ricche di amido e con un discreto contenuto proteico. Le farine integrali (ottenute dalla macinazione del seme integro, non privato delle cuticole esterne) sono più ricche di fibra, vitamine e minerali rispetto alle farine raffinate. La farina di frumento è di gran lunga la più utilizzata. Impiegata sia per la preparazione di diverse varietà di pasta, è anche la farina con la quale si ottiene il pane e la maggior parte dei cosiddetti prodotti da forno : grissini, cracker, fette biscottate, biscotti, merendine, dolci ecc.; infatti contiene glutine, la proteina ne- 341

19 PARTE II Scienza dell alimentazione cessaria per la panificazione, perché in grado di conferire elasticità all impasto farina/acqua e quindi di permetterne la lievitazione. Il valore nutrizionale di questi cibi dipende, oltre che dalla composizione degli sfarinati di partenza, da eventuali altri ingredienti aggiunti (grassi, zuccheri ecc.) e dal loro contenuto in acqua. I prodotti più secchi e addizionati di grassi (per esempio, cracker e grissini), sono, a parità di peso, più calorici del pane comune. Le farine di riso e di mais, non contenendo glutine non sono utilizzabili per la panificazione. Del riso generalmente viene consumato il chicco intero (risotti) e la farina di mais è utilizzata per la preparazione della polenta. Le farine di questi cereali, così come quelle ottenute dall avena e dalla segale, possono essere miscelate a quella di frumento per ottenere pani speciali. Tra gli altri prodotti derivati dai cereali ricordiamo i fiocchi di avena o di mais (corn-flakes), i pop-corn (dal seme di mais), le pappe per la prima infanzia. Il valore nutrizionale dei diversi cereali e dei loro sfarinati è del tutto simile tra loro. Legumi I legumi sono i semi commestibili di alcune leguminose. Quelli maggiormente consumati sono: fagioli, piselli, ceci, lenticchie, fave. Oltre a essere una buona fonte di proteine (v. Cap. 18 Proteine o protidi ), sono ricchi in amido e in fibra. Tra i carboidrati non disponibili, alcuni oligosaccaridi presenti in discrete quantità (verbascoso, stachioso) e frazioni di amido resistente sono ritenuti responsabili della flatulenza. L azione ipocolesterolemizzante è attribuita alla presenza di sostanze peptiche e saponine. Tuberi Il tubero più utilizzato nell alimentazione umana è la patata che, per l elevato contenuto in amido (18% circa), è un sostituto di altri alimenti amilacei (pane, pasta, riso ecc.). Dalla patata per estrazione dell amido si ottiene la fecola, variamente utilizzata in pasticceria e nell industria alimentare. Modesto è il suo contenuto in proteine e grassi, così come di vitamine e minerali, a eccezione del potassio e della vitamina C (che però è per gran parte persa durante la conservazione e la cottura). Verdure e ortaggi Gli ortaggi che entrano nell alimentazione umana sono numerosissimi; le diverse parti commestibili (foglie, frutti, infiorescenze, germogli, radici ecc.) sono ricche di acqua e fonte principalmente di fibra, di alcune vitamine (A e C), di minerali (potassio, ferro, calcio) e di fitocomposti a effetto antiossidante. Il contenuto in carboidrati disponibili risulta piuttosto ridotto, e trascurabile è l apporto di grassi e proteine. Frutta Le diverse varietà di frutta possono essere distinte in: frutta polposa (per esempio, mele, pesche, arance ecc.), farinosa (per esempio, castagne), oleosa (per esempio, noci, nocciole, mandorle ecc.); tutte queste varietà di frutta possono essere consumate sia fresche che essiccate (per esempio, prugne, albicocche, noci, arachidi ecc.). Nella frutta polposa il contenuto in carboidrati è costituito prevalentemente da zuccheri (mono-disaccaridi) in misura variabile dal 4-5 al 13-18%, a seconda del tipo di frutta. Trascurabile è il contenuto proteico e lipidico; tra i minerali ricordiamo il potassio (K) e tra le vitamine la A e la C. 342

20 Carboidrati o glucidi CAPITOLO 19 Nella frutta farinosa il contenuto glucidico (amido) è ben più rilevante (38% circa); la frutta oleosa, invece, è prevalentemente fonte di grassi, proteine, calcio e fibra. Zuccheri e dolciumi Lo zucchero bianco è il saccarosio estratto dalla canna o dalla barbabietola da zucchero, purificato e cristallizzato. Comunemente utilizzato come dolcificante di cibi e bevande, è una fonte calorica concentrata in poco volume e di rapidissima utilizzazione. Il miele, prodotto dalle api per metabolizzazione del nettare dei fiori, è costituito principalmente da invertosio (miscela di glucosio e fruttosio in parti eguali); contiene anche saccarosio e acqua e modeste quantità di vitamine e minerali. Le marmellate, le conserve di frutta, i succhi di frutta, e le bibite sono principalmente fonte di zuccheri semplici a concentrazione variabile dal 10% (succhi/bibite) a oltre il 60% (marmellate). Il valore nutrizionale dei dolciumi (gelati, cioccolato, torte, paste ecc.) è estremamente variabile in relazione alla quantità e qualità degli elementi base che entrano nella loro preparazione (per esempio, uova, burro, farina, nocciole, zucchero, cacao, liquori ecc.). Ricordiamo comunque che l elevato valore energetico (calorico) dei dolciumi è dipendente, più che dal contenuto in zuccheri e amido, dal loro contenuto in grassi. *** Il contenuto in carboidrati dei principali alimenti è riportato nella tabella TABELLA 19.2 CONTENUTO IN CARBOIDRATI DISPONIBILI DI ALCUNI ALIMENTI Alimento g/100 g di sostanza edibile Pane, grissini, cracker Farina, pasta, riso Piselli, fagioli freschi Legumi secchi (fagioli, ceci, lenticchie) Patate 18 Frutta poco zuccherina (fragole, cocomero, pompelmo, melone, ribes) 5-7 Frutta a discreto contenuto zuccherino (arance, ciliegie, albicocche, mele, pere) 8-12 Frutta ad alto contenuto zuccherino (banane, cachi, fichi, uva) Verdure, ortaggi