Proteine - I mattoni della vita

L'importanza delle proteine

La parola “proteina” deriva dal greco “protos” con il significato di primo elemento, non a caso la funzione strutturale delle proteine le rende estremamente necessarie per la vita in quanto va a costituire la materia principale con la quale la cellula si delimita dall’esterno,  costruisce i propri organuli interni e custodisce le informazioni genetiche che racchiudono tutte le istruzioni metaboliche che consentono alla cellula di mantenersi in vita e di riprodursi. Sembrano già un sacco di cose, ma in realtà il ruolo delle proteine non si ferma nella partecipazione della costruzione dell’essere vivente, ma molte molecole proteiche agiscono anche da veri e propri agenti metabolici, ormoni, anticorpi e enzimi sono alcuni esempi per dimostrare l’ampia partecipazione delle proteine come vere e proprie protagoniste della vita.
 

Cosa sono le proteine

Le proteine sono molecole simili ai carboidrati e lipidi, contengono anch'esse catene di carbonio alle quali sono legati atomi di idrogeno ed ossigeno, ma le proteine posseggono anche altri elementi come l'azoto (che ne rappresenta una notevole quantità circa il 16%), zolfo e ferro. Le proteine analogamente come i carboidrati e i lipidi si originano dall'unione di tante altre molecole strutturali, in questo caso, gli aminoacidi.

Gli aminoacidi sono legati fra loro per mezzo di legami peptidici, formano delle catene proteiche più o meno complesse, le proprietà chimiche della proteina derivano proprio dalla sequenza aminoacidica che presenta. Il nostro organismo è in grado di sintetizzare nuovi amminoacidi partendo da aminoacidi differenti; gli aminoacidi necessari per l'organismo sono 20, ma fra questi vi sono otto che non possono essere sintetizzati dal nostro organismo ma devono essere introdotti con l'alimentazione e sono: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina, tali molecole vengono quindi definiti aminoacidi essenziali.

Gli aminoacidi essenziali devono essere introdotti con l'alimentazione, gli alimenti di origine animale costituiscono un'importante fonte di aminoacidi essenziali, in quanto generalmente presentano tutti gli aminoacidi in ottime quantità, quelli di origine vegetale invece spesso mancano di uno o più aminoacidi, solo con le associazioni di diversi alimenti vegetali si può fornire il giusto e completo apporto di aminoacidi.

Aminoacidi presenti negli esseri viventi

acido aspartico	acido glutammico	alanina	arginina	asparagina
cisteina	fenilalanina	glicina	glutammina	isoleucina
istidina	leucina	lisina	metionina	prolina
serina	tirosina	treonina	triptofano	valina

La funzione delle proteine

Le proteine sono la forma più diretta dell'espressione genetica, in relazione alla funzione che sono destinate a svolgere, le proteine si distinguono in enzimi, proteine di trasporto, proteine contrattili, proteine strutturali, proteine di difesa e proteine regolatrici; le molecole di proteine sono continuamente prodotte, utilizzate e distrutte da parte dell'organismo, si costituisce così un ciclo di produzione e di utilizzazione che prende il nome di turnover proteico.

Le proteine vengono sintetizzate, a livello cellulare, continuamente per garantire un'efficace rimpiazzo di quelle destinate ad essere impiegate nella formazione dei tessuti o di quelle degradate per fini energetici. Giornalmente si ha una degradazione di circa 30-40 grammi di proteine per l'intero organismo, tale valore però può oscillare in relazione alle richieste metaboliche dell'organismo, nel caso dell'attività fisica si genera un debito proteico causato dalla necessità di rimpiazzare le proteine logorate durante l'attività di sforzo contrattile dei muscoli. Inoltre per effetto della supercompensazione l'organismo non si limita a rimpiazzare i tessuti e le scorte energetiche utilizzate durante il lavoro fisico, ma si prepara per un successivo sforzo muscolare di pari o superiore intensità accumulando proteine e carburante in quantità maggiori rispetto allo stato iniziale.

Tramite l'alimentazione ogni giorno deve essere introdotta una quantità di proteine tale da eguagliare il valore di logorio giornaliero, in quanto il nostro corpo non è in grado di accumulare delle scorte proteiche, al contrario di quello che accade alle sostanze energetiche; risulta così importante per l'organismo possedere tutti gli aminoacidi essenziali per garantire una corretta sintesi proteica.

Le proteine hanno una struttura tridimensionale che può raggiungere anche elevati livelli di complessità.
Ad ogni diversa complessità strutturale della proteina è associata una diversa funzione biologica .

Le molecole proteiche vengono così suddivise in proteine estese e globulari, nel primo caso si tratta di proteine con funzioni prettamente biomeccaniche, la loro forma ricorda quella di più foglietti sovrapposti, rientrano in questa classificazione tutte le proteine che costituiscono l'epidermide, peli, capelli, unghie ed altro. Nel complesso tutte le proteine che hanno funzioni strutturali sono definite anche plastiche, nel nostro caso specifico sono quelle che ci interessano maggiormente in quanto sono i mattoni fondamentali per lo sviluppo e la crescita dell’apparato muscolare.
Le proteine globulari sono invece attive in innumerevoli processi biologici prendendo i nomi di enzimi, ormoni e anticorpi ad esempio.

Le proteine giocano un ruolo molto importante nella formazione delle strutture tissutali, la cosiddetta funzione plastica. Sono le molecole che custodiscono le informazioni genetiche cellulari, infatti dna e rna sono composti da molecole di proteine, hanno funzioni di trasporto come nel caso delle proteine trasportatrici, meglio conosciuti come carrier, ma anche emoglobina e ormoni sono costituiti da molecole di proteine.

Le proteine costituiscono gran parte del tessuto muscolare e inoltre possono configurarsi come agenti di controllo immunitario. Possono anche essere impiegate a scopi energetici, ma diciamo che in condizioni di salute e di riposo la percentuale di proteine degradate a scopi energetici è molto marginale, la percentuale invece sale in caso di digiuno o sforzi prolungati. 

Contenuto proteico espresso in percentuale
Salame Prosciutto Mortadella Grana padano Emmenthal Gorgonzola Mozzarella Ricotta Yogurt Cavallo Manzo Maiale	40 20 16 35 28 20 19 12 4 22 19 18		Pollo Rombo Tonno Trota Anguilla Sogliola Fagioli secchi Fagioli freschi Piselli secchi Lenticchie Uovo intero Pane bianco	19 16 21 15 12 16 23 7 21 25 13 7

Integrazione proteica

Parlando dell'assunzione proteica giornaliera si fa riferimento ad un tema di grande attualità, la continua diffusione di integratori alimentari tra gli sportivi e molto spesso la mancata (o errata) informazione porta ad un abuso nell'assunzione di integratori che molto spesso vengono utilizzati in modo errato sottovalutando i rischi a cui sono legati i sovradosaggi.

Specialmente per le sostanze proteiche a differenza della convinzione di molti non esistono reali vantaggi nell'incrementare senza controllo l'apporto giornaliero fino a tre volte quello consigliato, tantomeno non si verifica nessun incremento delle masse muscolari semplicemente incrementando la dose giornaliera. Tutte le proteine assunte in eccesso verranno eliminate dall'organismo in quanto nel nostro corpo non esiste alcuna scorta di proteine, a differenza di carboidrati e lipidi, per questo una volta utilizzato ciò che gli interessa l'organismo provvederà ad eliminare l'eccedenze.

Per questi motivi si consiglia di consultare sempre il proprio medico prima di assumere integratori alimentari o applicare significative modifiche alla propria alimentazione. 

Bilancio azotato

Un bilancio dell'azoto si definisce positivo quando l'assunzione eccede le perdite, parte dell'azoto introdotto con l'alimentazione viene utilizzato per la sintesi proteica. Un bilancio negativo indica invece la prevalenza del catabolismo rispetto all'anabolismo, oppure nel caso in cui l'assunzione giornaliera di proteine è superiore alla dose giornaliera necessaria.