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1 Laboratorio di Informatica per il Corso di laurea triennale in Chimica Esercitazione per la parte pratica del compitino: HTML Alcune note sull'alimentazione Informazioni tratte dal sito Immagini tratte dal sito Sommario 1. Alimentazione 1. Fabbisogni alimentari 2. Le funzioni degli alimenti 3. Il metabolismo alimentare 4. La corretta alimentazione 2. Alimenti 1. Funzioni fisiologiche e classificazione degli alimenti 2. Carne Qualità nutrizionali delle carni 3. Farinacei 4. Formaggio 5. Frutta 6. Pesce 7. Zucchero Alimentazione Funzione fisiologica mediante la quale vengono assunti gli alimenti solidi e liquidi che servono per l'accrescimento e per reintegrare i tessuti e le riserve da cui si attinge l'energia necessaria per esplicare le attività vitali. Fabbisogni alimentari Il fabbisogno alimentare varia da persona a persona; e per ogni persona anche da giorno a giorno: è in relazione all'attività fisica, all'ambiente (soprattutto alla sua temperatura), all'età, al sesso e alle condizioni fisiologiche. Per esempio, il fabbisogno alimentare di una persona che svolge un lavoro pesante diminuirà nei giorni di riposo; quello di un atleta sarà maggiore nei periodi di allenamento; quello di una persona in età senile sarà differente dal fabbisogno di un adolescente. Inoltre esistono differenze dovute all'individualità biologica personale: per esempio, nella digestione e nell'assorbimento degli alimenti, nel loro trasporto alle cellule, nell'eliminazione dei rifiuti. Le funzioni degli alimenti 1 di 7 05/06/

2 Gli alimenti devono provvedere alla formazione delle cellule e dei tessuti durante la crescita e al rinnovo delle perdite a cui essi vanno incontro nel corso dei processi vitali; alla produzione dell'energia necessaria per la circolazione del sangue, per la respirazione, per la filtrazione renale, per le secrezioni delle ghiandole; alla produzione del calore necessario per mantenere la temperatura corporea costante a 37 C; alla regolazione del normale svolgimento delle reazioni metaboliche che hanno luogo nelle cellule dell'organismo. Gli alimenti sono costituiti da micro- e macronutrienti. I micronutrienti comprendono le vitamine e i cosiddetti minerali essenziali; introdotti in piccole quantità, non vengono modificati dalla digestione né dall'assorbimento e sono indispensabili al regolare svolgimento dei processi vitali (per esempio, delle reazioni enzimatiche). I macronutrienti comprendono i carboidrati (zuccheri), i lipidi (grassi) e le proteine. Lipidi e carboidrati sono costituiti da tre soli elementi: carbonio, idrogeno e ossigeno; le proteine, invece, hanno nella loro molecola anche l'azoto. Il metabolismo alimentare Le grandi molecole dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine, introdotte nel tubo digerente, vengono scisse dai processi digestivi nei loro costituenti piú semplici, che sono piú solubili e piú assimilabili. I carboidrati danno luogo al glucosio e ad altri monosaccaridi; i lipidi ad acidi grassi e al glicerolo; le proteine ad aminoacidi. Il glucosio e gli altri monosaccaridi, insieme agli acidi grassi, vengono poi "bruciati" per produrre energia, con la formazione finale di acqua e anidride carbonica; gli aminoacidi invece vengono utilizzati come "mattoni" per la costruzione di nuove proteine, che formano la struttura delle cellule e dei tessuti, o per la produzione di ormoni, enzimi, anticorpi (tutte sostanze proteiche). Solo in condizioni particolari, e cioè in mancanza di glucosio, monosaccaridi e acidi grassi, gli aminoacidi possono diventare sorgenti di energia. Dagli alimenti dunque, attraverso le demolizioni digestive e la successiva combustione delle sostanze elementari cosí ottenute, viene liberata energia, la quale è accumulata dall'organismo in composti detti appunto ricchi di energia, come l'atp (adenosintrifosfato); oppure viene utilizzata per la formazione di nuove proteine, nuovi glicidi e nuovi lipidi. La quantità massima di energia utilizzabile contenuta negli alimenti può essere misurata con opportuni strumenti, e viene espressa in chilocalorie (kcal) oppure in chilojoule (kj): 1 kcal corrisponde a circa 4,2 kj. Il fabbisogno energetico "di base" corrisponde alle necessità energetiche fondamentali dell'organismo in stato di riposo (metabolismo basale), cioè alle esigenze elementari per mantenere in vita l'organismo (per esempio, la respirazione, la circolazione del sangue, la filtrazione renale ecc.). Il fabbisogno energetico "di attività" corrisponde invece all'energia necessaria per produrre e mantenere costante il calore corporeo e per svolgere l'attività muscolare. Questo spiega perché il fabbisogno alimentare aumenta col clima freddo (per esempio, d'inverno), a causa dell'energia spesa a produrre piú calore, o in condizioni di intenso lavoro muscolare. L'attività muscolare è la componente piú variabile e la piú importante nella determinazione del fabbisogno energetico. La somma dei valori del metabolismo basale e del fabbisogno energetico di attività fornisce la quota del fabbisogno energetico giornaliero. La corretta alimentazione La quantità di alimenti e di energia assunti giornalmente dovrebbero dunque variare a seconda del sesso, dell'età, dell'attività svolta, mentre rimane abbastanza fisso l'apporto relativo delle varie classi di alimenti al soddisfacimento del fabbisogno energetico: secondo le indicazioni dei nutrizionisti, il 10% delle nostre calorie dovrebbe provenire dalle proteine, il 30% dai grassi e il 60% dai carboidrati. Importanti sono anche le forme in cui le sostanze nutritive vengono assunte. I carboidrati, per esempio, possono derivare indifferentemente da cibi raffinati a basso contenuto di fibre o da cibi integrali a elevato contenuto di fibre: la scelta di uno o dell'altro tipo di cibo però ha una grande importanza, in quanto le fibre stimolano la peristalsi intestinale (cioè il passaggio dei cibi nel tubo digerente) e sembra possano in tal modo prevenire tumori e altre malattie del colon, come la stitichezza. Quindi la scelta dei cibi nell'ambito di una corretta alimentazione è il presupposto fondamentale per raggiungere e mantenere lo stato di salute ed evitare l'insorgere di alcune malattie legate a una alimentazione troppo ricca di calorie (arteriosclerosi, obesità, diabete), o composta di alimenti assunti in proporzioni sbagliate (per esempio, troppi grassi o troppi carboidrati). Nelle società avanzate lo sviluppo economico ha provocato grandi mutamenti delle abitudini alimentari. I riflessi di questa situazione, che ha avuto come immediata conseguenza un generale incremento e diversificazione dei consumi alimentari, sono da considerare sotto due diversi punti di vista. Il primo, 2 di 7 05/06/

3 positivo, è rappresentato dalla scomparsa pressoché totale della monotonia della dieta con le conseguenti carenze nutrizionali, un tempo diffuse (prevalenza del mais nell'italia settentrionale, della patata in Irlanda ecc.). Il secondo aspetto riguarda invece la tendenza al consumo eccessivo, dimostrato dall'aumento, già in età prescolare, dell'incidenza di obesità e sovrappeso, e dalla mortalità per malattie cardiovascolari; senza considerare poi le relazioni esistenti fra l'assunzione di sostanze estranee alla dieta (per esempio, certi additivi alimentari) e l'aumento di alcune forme di cancro. Spiacevoli conseguenze derivano da un'alimentazione errata, sia nel senso dell'eccesso sia di uno squilibrio della dieta verso alimenti proteici e grassi; pertanto un'alimentazione completa, caloricamente sufficiente a mantenere il peso ideale, e bene equilibrata nelle sue componenti, è una norma preventiva di importanza primaria. Alimenti Gli alimenti sono sostanze contenenti principi nutritivi utilizzabili dall'organismo umano. Si può definire alimento ogni sostanza che l'organismo introduce e utilizza per riparare le perdite cellulari e di tessuti prodotte dalla sua normale attività (ricambio delle cellule invecchiate, sostituzione delle cellule morte); produrre calore e lavoro; regolare le normali attività fisiologiche (per esempio, reazioni enzimatiche). Funzioni fisiologiche e classificazione degli alimenti In totale sono circa 50 gli elementi chimici e i composti ritenuti essenziali nella dieta. Sono chiamati "sostanze nutritive essenziali" quei composti che si devono ottenere già formati dall'ambiente esterno, cioè dal cibo, in quanto l'organismo umano, al contrario di numerosi altri, è incapace di fabbricarli: queste sostanze sono le proteine, i carboidrati (zuccheri), i lipidi (grassi), l'acqua, i sali minerali, le vitamine. Alimenti energetici, cioè in grado di soddisfare il fabbisogno energetico dell'organismo, sono i lipidi e i glicidi (le proteine solo in mancanza di questi due); alimenti plastici, cioè in grado di riparare le perdite cellulari, sono le proteine, alcuni elementi inorganici (per esempio, calcio e fosforo, necessari per la calcificazione ossea), e alcuni acidi grassi essenziali (per esempio, acido linoleico, che entra a far parte delle membrane cellulari); alimenti regolatori sono le vitamine (indispensabili per molte reazioni enzimatiche) e alcuni elementi inorganici (per esempio, il ferro che, legato all'emoglobina, fissa e trasporta l'ossigeno nel sangue). Gli alimenti vengono demoliti dai processi digestivi in molecole piú semplici (per esempio, dalle proteine si ottengono gli aminoacidi, dai glicidi i monosaccaridi): queste vengono assorbite, trasportate a tessuti e organi. Alcuni alimenti, come i grassi, gli oli, lo zucchero, il miele, rientrano nella categoria dei cosiddetti condimenti, cioè delle sostanze aromatizzanti che hanno lo scopo di stimolare le secrezioni digestive e quindi favorire l'appetito e la digestione dei cibi. Altri condimenti sono il sale da cucina, il succo di limone, l'aceto e le erbe aromatiche come il rosmarino, la salvia, il prezzemolo, il basilico, oltre alle spezie, come il pepe, la cannella, la noce moscata. La cottura, che migliora, tra l'altro, la digeribilità degli alimenti, spesso ne abbassa il valore nutritivo, a causa, per esempio, della instabilità al calore di molte vitamine. Dato che gli alimenti sono soggetti ad alterazioni o trasformazioni dovute ad agenti fisici (luce, calore), o chimici (ossigeno, acqua), o biologici (batteri, muffe), sono stati elaborati molti metodi per conservarli, come l'affumicatura, l'aggiunta di sale (salagione), la liofilizzazione ecc. Nei paragrafi che seguono si presentano gli alimenti piú comunemente usati. Carne La carne comprende le masse muscolari striate e i tessuti che vi aderiscono (grasso, frattaglie, vasi sanguigni e linfatici, nervi) degli animali da macello e da cortile e della selvaggina. Il muscolo si compone di fasci grossolani di fibre, ciascuno dei quali è avvolto da un involucro di tessuto connettivo: piú le fibre sono brevi, piú la carne è tenera e digeribile. Il tessuto muscolare è in stretto rapporto con il tessuto connettivo, 3 di 7 05/06/

4 che è di colore biancastro ed è costituito da collagene e fibre elastiche; il tessuto adiposo è formato da cellule in cui sono depositati in abbondanza grassi neutri (trigliceridi) e lipidi complessi. Il colore dei muscoli è dovuto al contenuto di mioglobina, proteina contenente ferro, analoga all'emoglobina del sangue. Qualità nutrizionali delle carni La composizione chimica della carne è la seguente: 70-75% acqua, 14-20% proteine, 1-12% grassi, 1% elementi inorganici, 1% glicogeno e vitamine. La quantità di acqua varia con l'età dell'animale: piú questo è giovane, piú acqua contengono le sue carni. Le proteine della carne sono importanti non solo per la quantità, ma anche per la qualità: sono infatti proteine di elevato valore biologico per l'alto contenuto di aminoacidi essenziali. Le carni degli animali giovani non sono migliori, dal punto di vista nutrizionale, di quelle degli animali adulti: anzi è spesso vero il contrario, perché le carni giovani contengono piú acqua. I lipidi sono costituiti per il 50% da grassi saturi: il colesterolo è contenuto in quantità di circa mg/100 g di carne. I glicidi (sotto forma di glicogeno) sono presenti in quantità minime. Il valore nutritivo delle differenti qualità di carne dipende essenzialmente dal loro contenuto in grassi, essendo gli altri componenti relativamente stabili in percentuale: infatti l'aumento di grasso in una carne non avviene a spese del contenuto proteico, ma a spese del contenuto acquoso. Tra gli elementi inorganici spiccano il potassio, il fosforo, il cloro, il sodio, il magnesio; il calcio è poco rappresentato. Particolarmente importante è il ferro: quello contenuto nella carne è da due a cinque volte piú assorbito di quello contenuto nei vegetali. Per quanto riguarda le vitamine, nelle carni sono validamente rappresentate quelle del gruppo B, vi sono tracce di vitamine A e D, mentre è del tutto assente la C. L'eccessivo consumo di carne è stato spesso indicato come una della cause nell'insorgenza di alcune malattie tipiche delle società sviluppate, quali la gotta, l'ipercolesterolemia, le malattie cardiovascolari, il carcinoma del colon. La carne è un valido alimento per il contenuto proteico, vitaminico e salino, come del resto validi fornitori di proteine sono altri alimenti (pesce, uova, latte, formaggio), tuttavia il suo abuso è certamente da evitare. Non ci sono però controindicazioni, contrariamente all'opinione comune, all'assunzione di carne, salvo in determinate malattie che richiedono diete rigorose. Farinacei I farinacei sono alimenti che derivano dalle farine di cereali. I farinacei comprendono pane, pasta, dolciumi ecc. I cereali sono piante erbacee (per lo piú Graminacee) i cui frutti (cariossidi), particolarmente ricchi di amido, sono utilizzati nell'alimentazione direttamente e sotto forma di farina; tra i piú usati frumento, mais, segale, orzo, avena, riso. I cereali vengono utilizzati per l'alimentazione generalmente dopo essere stati privati delle parti indigeribili (cellulosa) e irritanti (lignina) degli strati periferici, e anche delle parti ricche di sostanze lipidiche (embrioni o germi), facilmente alterabili. Di conseguenza per l'alimentazione si utilizza solo la parte interna (endosperma), composta per la quasi totalità da amido, e ciò non costituisce un vantaggio, perché viene cosí eliminata la porzione piú ricca di fibre, sali minerali, proteine e vitamine. Queste farine raffinate, piú pregiate dal punto di vista commerciale, hanno valore nutritivo minore di quelle poco raffinate o 0 69 integrali : la crusca eliminata con la raffinazione, ricca di ferro, di vitamine del gruppo B e di proteine, è importante per il mantenimento dello stato di benessere fisico. Le farine sono un alimento prevalentemente energetico. Formaggio Il formaggio è un prodotto alimentare derivato dal latte mediante cagliatura e fermentazione. A seconda del tempo di stagionatura si distinguono formaggi freschi (per esempio, stracchino), formaggi a media maturazione (per esempio, gorgonzola, fontina, caciotta) e formaggi a lunga stagionatura (per esempio, 4 di 7 05/06/

5 groviera, grana). I formaggi sono è molto ricchi di proteine e di grassi ed è quindi sbagliato considerarli un alimento complementare; essi hanno anche un notevole valore energetico, fornito per la maggior parte dai grassi saturi. Il contenuto di grassi dei formaggii è inversamente proporzionale al loro contenuto d'acqua. In base a questo rapporto i formaggi vengono classificati come grassi (con contenuto di grassi superiore al 40%), semigrassi (tra il 20 e il 40%), magri (inferiore al 20%). Per esempio, sono formaggi magri la mozzarella (grassi attorno al 20%), la ricotta (8%), e il fior di latte (15%); sono formaggi semigrassi lo stracchino (26%), l'emmenthal (30%) e il gorgonzola (30%); sono formaggi grassi il mascarpone (47%), il taleggio (48%) ecc. Recentemente sono stati messi in commercio formaggini pretrattati a bassissimo contenuto lipidico (4-5%). I formaggi sono una fonte primaria di proteine e di sali di calcio e di fosforo, e sarebbe opportuno consumarli non in aggiunta a un pasto completo, bensí come piatto forte due o tre volte la settimana. Essendo, in generale, tra i cibi piú calorici, il loro consumo va drasticamente ridotto nelle diete dimagranti, limitandolo eventualmente ai formaggi freschi. Essendo un alimento ricco di grassi, il suo consumo va limitato in tutte le diete ipolipidiche (povere di grassi), come nelle iperlipoproteinemie (eccesso di colesterolo e di trigliceridi nel sangue). Frutta È un alimento costituito dai frutti di varie specie di piante erbacee, arbustive o arboree. Per quanto riguarda le caratteristiche alimentari, la frutta si divide in frutta a polpa e frutta a guscio. La frutta a polpa è la piú impiegata per l'alimentazione diretta: ha alto contenuto di acqua, variante dal 70 al 95%, mentre è povera di proteine e grassi; la frazione proteica è di scarsa qualità (anche nelle banane) ed è inferiore all'1%; la frazione lipidica è modestissima, e ha importanza piú come veicolo di vitamine liposolubili che come fonte energetica. Nella frutta a polpa sono presenti invece i carboidrati, il cui contenuto varia entro limiti abbastanza ampi, soprattutto per effetto del grado di maturazione: orientativamente il contenuto di carboidrati (glicidi) è del 10% circa, costituiti per la maggior parte di zuccheri semplici (glucosio e fruttosio). Il maggior pregio di questa frutta è il suo contenuto vitaminico, soprattutto di vitamina C (agrumi, lamponi, fragole), della A (albicocche, arance), e del gruppo B. Nella frutta sono presenti buone quantità di acidi organici deboli, come l'acido citrico, l'acido malico, l'acido tartarico, che contribuiscono al tipico sapore della frutta e aiutano l'eliminazione con le urine di acido urico e altre sostanze di rifiuto. Le fibre indigeribili, come la cellulosa, sono contenute quasi esclusivamente nella buccia: questa non viene sempre consumata, sia perché a volte non è commestibile, sia perché su di essa si depositano sostanze tossiche come antiparassitari ecc. La frutta a guscio è perlopiú rappresentata all'interno della frutta secca. È notevolmente calorica, ricca di proteine ed è una buona fonte di fibra alimentare, calcio, ferro, potassio, vitamina E, fosforo ecc. Esempi di frutta a guscio sono gli anacardi, le arachidi, le carrube, le castagne, le mandorle, le nocciole, le noci, i pinoli e i pistacchi. Pesce Il pesce è un alimento ricco di proteine e di acidi grassi insaturi e polinsaturi, alcuni dei quali sono essenziali (per esempio, acido linoleico). I pesci si possono suddividere in base alla loro provenienza (di acqua dolce e di mare) o in base al loro contenuto di grasso: i pesci magri (sogliola, orata, merluzzo, nasello) contengono meno del 3% di lipidi, quelli semigrassi (trota, sardina, alice) tra il 3 e l'8%, mentre quelli grassi (sgombro, salmone, anguilla, tonno, aringa) piú dell'8%. Pur con questa variabilità, il contenuto di lipidi non supera mai quello di una quantità equivalente di carne bovina. I pesci hanno un contenuto di proteine del 15-20%, tutte ad alto valore biologico, cioè ricche di aminoacidi essenziali per l'organismo. I carboidrati sono invece presenti in quantità trascurabili (inferiori all'1,5%). Dal punto di vista nutrizionale i pesci hanno, a parità di peso, un valore nutritivo piú elevato e un valore energetico in genere inferiore rispetto alle carni. Altri pregi 5 di 7 05/06/

6 che il pesce può vantare nei confronti della carne sono il contenuto piú ricco di sali minerali (eccetto quelli di ferro) e di vitamine: vi abbondano il calcio, lo iodio, il fosforo, le vitamine del gruppo B, la A, la D, e la E. La buona digeribilità, intesa come minore tempo di permanenza nello stomaco, dipende dalla presenza di una percentuale inferiore di lipidi. Per tutti questi motivi sarebbe consigliabile un maggior consumo di pesce nella nostra alimentazione. Un consiglio utile è quello di cucinare presto il pesce fresco o appena scongelato, perché la presenza di acidi grassi insaturi lo rende facilmente alterabile dall'ossigeno e dalla luce, conferendo odori e sapori sgradevoli. Il cosiddetto pesce azzurro (sgombri, sarde, alici), il piú rappresentato nel Mare Mediterraneo, è particolarmente ricco di grassi insaturi che migliorano il rapporto tra colesterolo HDL e LDL. Zucchero Zucchero è il termine con cui si indica commercialmente il saccarosio, disaccaride costituito dall'unione di una molecola di glucosio con una di fruttosio. Lo zucchero viene prodotto dalla canna da zucchero o dalla barbabietola da zucchero. Grezzo, si presenta in masse cristalline, di colore giallo bruno; sottoposto a processi di raffinazione e decolorazione, diventa alla fine lo zucchero bianco, cristallino, raffinato. Lo zucchero è un alimento essenzialmente energetico (4 kcal per grammo, come gli altri carboidrati), privo di funzioni plastiche o protettive: perciò è indicato nelle circostanze che richiedono un apporto di energia prontamente utilizzabile (per esempio, nella pratica sportiva); in tutti gli altri casi non è consigliabile superare il 5% delle calorie totali giornaliere, pari a circa 25 g di zucchero visibile al giorno. Occorre limitare il consumo di zucchero, ritenuto corresponsabile di alcune malattie come l'obesità, il diabete mellito non insulinodipendente, la carie dentaria e l' aterosclerosi. È tuttavia importante specificare che non è dannoso lo zucchero in sé, ma un suo uso continuo ed eccessivo, tenendo presente che lo zucchero ingerito non è solo quello visibile, aggiunto alle bevande, ma anche quello contenuto nei vari dolciumi (zuccheri nascosti). Tabella menu del giorno pranzo primo secondo frutta cena primo secondo frutta Modulo per ordinare un pranzo Nome e Cognome: Indirizzo Menu scelto: Invia 6 di 7 05/06/

7 Sito a cura di Nome Cognome N. matricola. Per commenti o segnalazioni scrivere a _address 7 di 7 05/06/

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