Fabbisogno sostanziale umano
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In merito al fabbisogno esistenziale umano in sostanze essenziali ci sono pochissimi studi scientifici. Per questo motivo, in stati industrializzati, gruppi di esperti elaborano raccomandazioni che riguardano il fabbisogno di dette sostanze. In Italia è competenza dell'istituto INRAN (Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione), in Germania della DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung), negli Stati Uniti il FNIC RDA (Food and Nutrition Information Center RDA) e così via. Questa procedura di consenso di esperti è sociopoliticamente utile, ma ben distante da conoscenze scientifiche.
Le sostanze essenziali sono sostanze indispensabili che il metabolismo umano non riesce a sintetizzare in quantità sufficiente e che devono quindi essere somministrate con il cibo. Si presume che ca. 50 sostanze, contenute nei pasti, siano essenziali per la sopravvivenza a lungo termine dell'essere umano:
- ossigeno dall'aria respirata
- acqua, contenuta in tutti i pasti,
- proteine con ca. 10 amminoacidi essenziali (di ca. 20),
- lipidi con almeno 2 gruppi essenziali di acidi grassi,
- glucidi di diversi tipi (si presume nessuno essenziale),
- ca. 16 minerali / oligoelementi,
- ca. 14 vitamine / provitamine,
- un indefinito numero di altre sostanze che potrebbero essere altrettanto indispensabili.
Una delle tabelle a fianco dà un'idea delle sostanze coinvolte e del loro approssimativo fabbisogno giornaliero; l'altra, a fine illustrativo, dà un'idea delle scorte e degli scambi minerali.
[modifica] Bilancio sostanziale umano
L'organismo umano si ristruttura continuamente e necessita di energia per le sue varie funzioni (battito cardiaco, respirazione, digestione, movimenti degli arti). Per svolgere questi compiti sono necessari innumerevoli processi biochimici, che a loro volta necessitano di sostanze, ne forniscono, consumano o producono energia.
Inoltre, l'organismo in "tempi buoni" elabora delle scorte che consuma in "tempi meno buoni". Anche questo richiede trasformazioni biochimiche con le relative sostanze. Certe sostanze come p. es. il manganese (Mn) possono essere immagazzinate solo in piccolissime dosi, mentre altre, come p. es. il ferro (Fe), calcio (Ca) o i grassi possono essere immagazzinate in notevoli quantità.
Inoltre, l'organismo per svolgere i suoi compiti deve sintetizzare moltissime sostanze "funzionali" come p. es. enzimi, ormoni, neurotrasmettitori a partire da relative altre sostanze. Tutti questi processi biochimici si raggruppano sotto il nome di metabolismo.
Fra queste migliaia di sostanze, l'organismo non riesce a sintetizzarne ca 50. Deve far capo all'alimentazione. I residui dei processi in parte servono per processi metabolici (strutturali, funzionali o di scorta) susseguenti. Il resto, se contiene ancora energia sfruttabile viene prima chimicamente "bruciato" (metabolismo energetico) e lascia poi l'organismo attraverso feci, urina e sudore.
[modifica] Funzioni ed economia di sostanze
In contrasto all'opinione pubblica vigente, le sostanze consumate con il cibo non servono principalmente alla produzione energetica, ma alla crescita, allo sviluppo e alla manutenzione dell'organismo. Il metabolismo energetico fa evidentemente parte di queste funzioni ma non è centrale: alla fine di tutti i processi metabolici strutturali, funzionali e di scorta, le sostanze utilizzabili vengono trasformate in energia. Esse sono poche: glucidi, lipidi, proteine, alcool, acidi organici.
[modifica] Proteine e amminoacidi
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Per approfondire, vedi le voci Proteine e Amminoacidi. |
Le proteine sono composte da lunghissime catene di -NH-C-CO- con uno dei ca. 20 tipi di amminoacidi legato al C (carbonio). La variabilità delle combinazioni di amminoacidi in una catena lunga è immensa. Una determinata proteina (di decine di migliaia di tipi) viene costruita (sintetizzata) dai ribosomi in base alle istruzioni della corrispondente MRNA.
Gli amminoacidi non essenziali di proteine animali e vegetali (ca. 10), hanno per lo più funzioni strutturali: sintetizzati con l'aiuto di enzimi (proteine funzionali), formano specialmente tessuti organici e tessuto connettivo: muscoli, tessuto connettivo lasso e denso, struttura ossea, ... . Si chiamano "non essenziali", perché il corpo li sintetizza anche a partire da altri amminoacidi o sostanze azotate.
Le proteine, risp. gli amminoacidi essenziali nel metabolismo hanno anzitutto dei compiti funzionali: sono parte di enzimi (proteine funzionali) e di certi ormoni e neurotrasmettitori.
Si stima che il fabbisogno proteico umano sia compreso tra 1 - 1.5 gr/kg di peso corporeo; aumenta in fasi di crescita, gestazione, allattamento e di rigenerazione organica.
Negli alimenti, gli amminoacidi proteici essenziali sono distribuiti in modo eterogeneo. Nell' uovo sono ripartiti proprio secondo il fabbisogno umano per cui è da ritenere un alimento molto importante.
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Per approfondire, vedi la voce Valore biologico. |
Nell'alimentazione umana, le proteine si trovano per lo più:
- in alimenti animali come carne e pesce, gelatina, insaccati e salumi, ...
- in prodotti animali come uova, formaggi, latte, iogurt ...
- ma anche in vegetali:
- in leguminacee come fagioli, piselli, lenticchie, soia, ... in dosi paragonabili alla carne e
- in dosi minori nelle graminacee come frumento, avena, farro, ... usate per pane e pasta. Ovviamente, a parità di peso le graminacee integrali (più fibre) contengono leggermente meno proteine rispetto alle graminacee brillate.
[modifica] Lipidi alimentari
I lipidi sono composti da acidi grassi, organizzati in molecole di:
- trigliceridi => tre acidi grassi legati al glicerolo e
- fosfolipidi => due acidi grassi legati al fosforo.
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Per approfondire, vedi la voce Lipidi. |
I lipidi nutrizionali hanno una composizione eterogenea in acidi grassi, sia saturi e che insaturi e molti contengono nel medesimo tempo trigliceridi e fosfolipidi. I fosfolipidi sono nel medesimo tempo ottimi fornitori di fosforo (ossa, ATP, ...) nonché diretto materiale di costruzione per le membrane cellulari.
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Per approfondire, vedi la voce Acidi grassi. |
Gli acidi grassi non essenziali (saturi) servono maggiormente per:
- il mantenimento delle guaine mieliniche del sistema nervoso centrale e periferico,
- per la sospensione di organi (p. es. reni),
- come ammortizzatori e protettori di ossa (p. es. palmi di piedi e mani)
- come isolatore termico sottocutaneo e
- come solubile delle vitamine liposolubile A, D, E, K
- il resto serve per la produzione energetica
Gli acidi grassi essenziali (insaturi) dei gruppi omega-6 e omega-3 servono per lo più alla sintetizzazione degli ormoni sessuali e di certi ormoni tessutali (p. es. prostaglandine). Il fabbisogno di acidi grassi omega-9 è sconosciuto mentre per gli omega-6 si stima sia ca. di 1.5 gr/dì e per gli omega-3 di ca. 0.5 gr/dì. Omega-x indica un gruppo di acidi grassi sintetizzabili e deperibili dagli stessi enzimi.
Si stima che il fabbisogno lipidico umano giornaliero sia situato tra 0.8 - 1.2 gr/kg di peso corporeo. I lipidi rappresentano un'ottima scorta energetica (ca. 9 kcal/gr), per cui l'organismo trasforma sostanze energeticamente non direttamente sfruttabili (proteine, glucidi, lipidi, alcool, acidi organici) in "grasso chiaro" (acido palmitinico C16:0) nelle cellule lipidiche (lipociti).
Nell'alimentazione umana, si trovano lipidi un po' ovunque ad eccezione che nella frutta, nella verdura e negli ortaggi bulbosi come patate, carote, ... e funghi. Da tempi immemorabili la razza umana:
- estrae grassi puri da animali (strutto),
- da prodotti animali( burro) e
- da semi e nocispecie (oli: d' oliva, di girasole, ...) ,
- oggigiorno anche da margarine vegetali o meno.
Tanti alimenti come nocispecie (noci, mandorle, noccioline, ...), diversi semi, formaggi, uova, carne, pesce marittimo contengono notevoli dosi di lipidi.
In contrasto all'opinione pubblica, grassi animali e oli vegetali si differenziano poco nella loro composizione in acidi grassi, sia essenziali (non saturi) o meno (saturi) come lo illustra l'immagine a fianco.
[modifica] Glucidi
Nell'intestino tutti i glucidi (amidi, zuccheri) per poter essere assorbiti vengono trasformati in monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio, mannosio e ribosio). Non si conoscono glucidi essenziali.
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Per approfondire, vedi la voce Glucidi. |
I glucidi hanno una funzione strutturale che riguarda la sintetizzazione della matrice basale del tessuto connettivo. Il resto va usato per la produzione energetica nei mitocondri.
La scorta di glucidi nell'organismo umano in forma di glicogene insolubile è intorno ai 100 grammi, ma anche i liquidi corporei (sangue, linfa, liquido interstiziale) contengono piccole dosi insolute. La concentrazione nel sangue si chiama glicemia.
Si stima che il fabbisogno glucidico umano sia 100 - 150 gr al giorno, indipendente dal peso corporeo. Servono per lo più al fabbisogno energetico di eritrociti e neuroni, cellule che non sono in grado di catabolizzare acidi grassi.
I glucidi (carboidrati digeribili) sono contenuti maggiormente in alimenti vegetali: come amidi in ortaggi (patate, ...), graminacee (frumento, ...), leguminacee (fagioli, ...) e come zuccheri in frutta e in certi ortaggi (barbabietole, carote, ...).
Ma anche tessuti animali contengono piccole dosi di amido insolubile, chiamato glicogene: scorta carboidratica in tessuti animali (muscoli, fegato, ...) in dosi di ca. 1... 2 grammi per kg.
[modifica] Minerali alimentari
I minerali alimentari hanno moltissime funzioni metaboliche sia strutturali che funzionali. Minerali come calcio Ca, fosforo P, formano la struttura ossea e dentaria.
Un altro gruppo è coinvolto in tutti i processi idroelettrolitici, osmotici e di regolazione acida – basica. Essi sono sodio Na, cloro Cl, potassio K, calcio Ca, magnesio Mg, zolfo S e fosforo.
Un altro gruppo, come il ferro Fe nell'emoglobina o lo iodio J nell'ormone tiroidale è coinvolto in processi biochimici primordiali: trasporto di ossigeno e regolazione del catabolismo energetico.
Gli altri minerali fanno maggiormente parte di specifici enzimi per le più di svariate funzioni metaboliche e immunitarie.
Il fabbisogno minerale giornaliero varia molto a seconda dell'elemento considerato: si esprime da un ordine di grammi per sodio Na, cloro Cl, calcio Ca, sino ad un ordine di microgrammi (millionesimi di grammi) per iodio J, cromo Cr, selenio Se.
Nell'alimentazione umana, i minerali essenziali non sono contenuti in un singolo alimento, ma ripartiti in diversi alimenti sia animali che vegetali. La frutta non contiene rilevanti dosi di minerali; verdura e ortaggi ne contengono pochi tipi; leguminacee e graminacee circa la metà dei vari tipi e i prodotti animali circa l'altra metà. Due, il sodio Na e il cloro Cl, sono facilmente reperibili tramite il sale da cucina.
[modifica] Vitamine
Le vitamine sono sostanze molto eterogenee tra di loro. In genere assistono gli enzimi nel sintetizzare o catabolizzare determinate sostanze. Le vitamine sono "vitamine" per l'essere umano: la vitamina C p. es. non è una vitamina per le mucche, perché (come la maggior parte di piante e animali),è sintetizzata nel loro organismo e quindi per loro non è essenziale.
Il fabbisogno umano delle singole vitamine varia tra milligrammi e microgrammi.
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Per approfondire, vedi la voce Vitamine. |
Nell'alimentazione umana, la ripartizione delle vitamine è molto eterogenea. L'uovo le contiene tutte ad eccezione della vitamina C. Gli alimenti vegetali sono carenti di vitamina A (in parte sostituita dalla provitamina beta-carotene), vitamina D, B3 e B12.
ln contrasto all'opinione pubblica, pesce, carne e prodotti animali (uova, formaggio, burro, ...) contengono più vitamine che non frutta e verdura, le quali contengono in dosi rilevanti solo vitamina C, acido folico e biotina.
[modifica] Voci correlate
- Fabbisogno energetico umano
- Peso corporeo umano
- Valore biologico
- Dietologia
- Alimento
- Digiuno (fisiopatologia)
- Dieta (alimentazione)
- Peso corporeo
[modifica] Collegamenti esterni
- INRAN: Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione
- DGE Deutsche Gesellschaft für Ernährung
- Food and Nutrition Information Center FNIC RDA
- Nozioni dietetiche
[modifica] Bibliografia
- Zimmermann, Michael: Burgerstein's Handbook of Nutrition, ISBN 1588900622, Thieme Medical Publishers 2001
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