MAURIZIO LA GUARDIA SANTO GIAMMANCO MARCO GIAMMANCO. Fondamenti di Scienza dell Alimentazione

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1 MAURIZIO LA GUARDIA SANTO GIAMMANCO MARCO GIAMMANCO Fondamenti di Scienza dell Alimentazione

2 Titolo originale: M. La Guardia, S. Giammanco, M. Giammanco Fondamenti di Scienza dell Alimentazione Copyright 2010 EdiSES S.r.l. Napoli Le cifre sulla destra indicano il numero e l anno dell'ultima ristampa effettuata A norma di legge, le pagine di questo volume non possono essere fotocopiate o ciclostilate o comunque riprodotte con alcun mezzo meccanico. La Casa Editrice sarebbe particolarmente spiacente di dover promuovere, a sua tutela, azioni legali verso coloro che arbitrariamente non si adeguano a tale norma. L Editore Fotocomposizione: EdiSES S.r.l. Napoli Fotoincisione: PrintSprint Napoli Litografia di Enzo Celebrano Stampato presso la Litografia di Enzo Celebrano Napoli per conto della EdiSES Napoli, Via Nuova San Rocco 62/A P.co Soleado Tel Fax info@edises.it ISBN

3 AUTORI Maurizio La Guardia Ricercatore SSD BIO/09 (Fisiologia) Sezione di Fisiologia e Nutrizione umana del Dipartimento di Medicina, Pneumologia, Fisiologia e Nutrizione umana Università di Palermo Santo Giammanco Professore Ordinario SSD BIO/09 (Fisiologia) Sezione di Fisiologia e Nutrizione umana del Dipartimento di Medicina, Pneumologia, Fisiologia e Nutrizione umana Università di Palermo Marco Giammanco Ricercatore SSD BIO/09 (Fisiologia) Sezione di Fisiologia e Nutrizione umana del Dipartimento di Medicina, Pneumologia, Fisiologia e Nutrizione umana Università di Palermo Gli Autori ringraziano la Dott.ssa Danila Di Majo per la puntuale revisione degli aspetti chimici dei nutrienti e per la stesura delle parti riguardanti i composti fenolici ad attività antiossidante ed il vino. AUTORI III

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5 INDICE GENERALE Prefazione Introduzione VII XI SEZIONE 1 I nutrienti 1 1. Nutrienti energetici 3 2. Nutrienti inorganici Vitamine 63 SEZIONE 2 Gli alimenti Alimenti di origine animale Alimenti di origine vegetale Oli e grassi Le bevande Alimenti modificati, funzionali, biologici, OGM e novel foods 219 SEZIONE 3 Alimentazione equilibrata Alimentazione equilibrata in età adulta Alimentazione equilibrata in gravidanza Alimentazione equilibrata in allattamento Alimentazione equilibrata nella crescita Alimentazione equilibrata nell anziano non in condizioni patologiche Alimentazione equilibrata e sport 253 Bibliografia essenziale 257 INDICE GENERALE V

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7 PREFAZIONE Questo testo di Alimentazione e Nutrizione umana rappresenta lo sviluppo e la rifinitura degli argomenti trattati da uno degli Autori (La Guardia) nei corsi di Scienza dell Alimentazione (per gli studenti del Corso di Laurea Specialistica in Farmacia dell Università di Palermo) e di Alimentazione e Nutrizione umana (per gli specializzandi in Scienza dell Alimentazione presso l Università di Palermo). Deriva pertanto da una lunga esperienza di insegnamento, considerando che i corsi sono stati affidati al Prof. La Guardia rispettivamente dall anno accademico e dall anno accademico Dunque il target è rappresentato soprattutto dagli studenti universitari in Farmacia e dagli specializzandi in Scienza dell Alimentazione. Tuttavia, per la completezza con cui abbiamo voluto trattare l argomento, questo testo può sicuramente essere adottato anche dagli studenti di altri Corsi di Laurea, qualora sia previsto l insegnamento di Scienza dell Alimentazione. Il testo è strutturato in tre sezioni, secondo uno schema classico. Nella prima sezione vengono trattati i nutrienti (energetici, inorganici, vitamine), nella seconda gli alimenti, nella terza i principi che stanno alla base di un alimentazione equilibrata. La seconda sezione rappresenta una riedizione aggiornata di un testo già pubblicato nel 2005 (La Guardia M. & Giammanco M.: Gli alimenti Dalla composizione al valore nutrizionale; ed. EdiSES). Ovunque ritenuto necessario, sono stati esposti gli argomenti di Fisiologia correlati all argomento trattato. Questo accorgimento è stato curato in maniera particolare, al fine di agevolare lo studente a collegare i concetti esposti con le conoscenze già acquisite dallo studio della Fisiologia; infatti, l esperienza ci insegna che frequentemente le singole discipline vengono considerate dagli studenti come contenitori di concetti e nozioni a sé stanti, non collegati con le discipline precedenti. Nel caso della Scienza dell Alimentazione, questo approccio improprio renderebbe la disciplina un arido insieme di nozioni fini a se stesse. PREFAZIONE VII

8 Note sulla compilazione delle tabelle e dei grafici 1. I dati utilizzati sono quelli di Carnovale & Marletta: Tabelle di Composizione degli Alimenti, Aggiornamento 2000 (INRAN) e, ove mancanti, quelli di Souci, Fachmann & Kraut: Food composition and Nutritional Tables, 7ª edizione, 2008 (segnati con asterisco nelle tabelle della seconda sezione). Le considerazioni sulle qualità nutrizionali degli alimenti derivano dall analisi delle tabelle. 2. L identificazione di un alimento si è basata sul nome scientifico dell animale o del vegetale, riportato sia nelle tabelle di Carnovale & Marletta che in quelle di Souci et al. Questo è stato molto utile sia per i prodotti della pesca sia per alcuni ortaggi (soprattutto le Brassicacee), in quanto, in questi casi, talora i nomi comuni fanno riferimento ad animali o vegetali appartenenti a specie (o addirittura generi) diverse. 3. Il contenuto in aminoacidi essenziali, riferito a mg/g di proteina, è stato ottenuto dividendo la quantità (mg) di ciascun aminoacido per la quantità (g) di proteine in 100 g di parte edibile di alimento. 4. Il confronto percentuale tra il contenuto in aminoacidi essenziali dell alimento ed il contenuto in aminoacidi essenziali della proteina di riferimento è stato ottenuto adottando la seguente formula, ripetuta per ciascun aminoacido essenziale (AE): mg di AE/g di proteina nell alimento mg di AE /g di proteina di riferimento 100 mg di AE /g di proteina di riferimento Nel caso in cui non dovesse essere carente alcun aminoacido, viene semplicemente evidenziata in grassetto la percentuale in eccesso dell aminoacido meno abbondante. Se uno o più aminoacidi essenziali risultano carenti, anche in questo caso le percentuali in difetto sono stampate in grassetto. Evidentemente, l indice chimico 1 è il complemento a 100 della percentuale in difetto dell aminoacido essenziale maggiormente carente. Riteniamo che, rispetto alle semplici indicazioni dell Indice chimico e dell aminoacido limitante, queste tabelle siano maggiormente utili quando gli aminoacidi essenziali carenti siano più di uno. 5. La composizione percentuale in acidi grassi dei lipidi degli alimenti è stata ottenuta secondo la seguente formula, ripetuta per ciascun acido grasso: g di acido grasso per 100 g di alimento (parte edibile) 100 g di lipidi per 100 g di alimento (parte edibile) 6. Nei grafici, al fine di sottolineare il valore nutrizionale che riveste l alimento nella pratica, sono state evidenziate le percentuali dei Livelli di Assunzione Raccomandati (LAR) di Nutrienti, in PREFAZIONE 1 L indice chimico si calcola facendo il rapporto tra il contenuto di ciascun aminoacido essenziale nella proteina dell alimento testato (espresso come mg di aminoacido per g di proteina) ed il contenuto dello stesso aminoacido nella proteina di riferimento (espresso nella stessa unità). Il rapporto più basso corrisponde al valore dell Indice chimico e l aminoacido corrispondente è l aminoacido limitante (in Carnovale & Marletta: Tabelle di Composizione degli Alimenti, Aggiornamento 2000 ). VIII

9 varie età e condizioni fisiologiche, che vengono coperte dall assunzione di una quantità di alimento stimabile più o meno come una porzione. Evidentemente, per ogni alimento non sono stati presi in considerazione tutti i nutrienti, ma solo quelli i cui LAR sono coperti del tutto o in significativa percentuale dall assunzione di una porzione di quell alimento. In alcuni casi (carni, fegato, pesce), è stato necessario ricorrere a più grafici, con scale diverse, in quanto per alcuni nutrienti l assunzione di una porzione di alimento soddisfaceva ben oltre il 100% dei LAR. 7. Alcuni grafici, relativi al pane, alla pasta e alle patate, sono apparentemente anomali, in quanto mettono a confronto percentuali (quelle delle Linee Guida per una sana alimentazione relativamente all introduzione di nutrienti energetici) con contenuto di proteine, carboidrati e lipidi espresso in grammi. Questi grafici sono stati realizzati, invece, col preciso scopo di rendere evidente l idoneità di questi alimenti a ricoprire il ruolo di equilibratori della razione alimentare. PREFAZIONE IX

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11 INTRODUZIONE SCOPI DELL ALIMENTAZIONE E DELLA NUTRIZIONE L uomo ingerisce come alimenti le sostanze che le piante (e, tramite queste, gli animali) hanno elaborato. Nell apparato digerente, tali sostanze vengono depolimerizzate in unità chimiche più semplici che, una volta assorbite, forniscono energia o possono essere utilizzate per finalità anaboliche o regolatrici. Per alimentazione si intende l assunzione e la digestione degli alimenti, nonché l assorbimento dei nutrienti contenuti negli alimenti. Per nutrizione si intende l utilizzazione dei nutrienti contenuti negli alimenti al fine di ottenere energia, di compensare la perdita dei composti chimici e, soprattutto nei soggetti in accrescimento, di formare nuovi tessuti. Ci sembra utile marcare questa distinzione, in quanto spesso (magari considerando che il fine dell alimentazione è la nutrizione) i due termini sono utilizzati come sinonimi. L energia presente nei nutrienti degli alimenti è legata alla presenza di composti chimici (carboidrati, lipidi e proteine) contenenti carbonio in forma ridotta, che si è formato nelle piante (organismi autotrofi) per effetto della fotosintesi. L energia ottenuta dai nutrienti per mezzo della respirazione cellulare viene utilizzata per svolgere il lavoro cellulare e per la termoregolazione. Il fabbisogno energetico dell individuo determina la quantità della dieta. I nutrienti assorbiti che vengono utilizzati prevalentemente per finalità anaboliche o regolatrici sono l acqua, gli aminoacidi essenziali, le vitamine ed i sali minerali. Il fabbisogno di tali nutrienti determina la qualità della dieta. In una dieta equilibrata, l assunzione totale di costituenti essenziali e la quantità di energia devono eguagliare le quantità eliminate dall organismo più quelle trasformate in calore o in lavoro (Figura 1). QUANTITÀ QUALITÀ Figura 1 Equilibrio tra quantità e qualità della dieta. INTRODUZIONE XI

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