I carboidrati e lindice glicemico. Il valore delle proteine

Febbraio 2005 - Dott. Matteo Munari

Medico chirurgo, dietologo e top trainer F.I.F.

I tipi di carboidrati

I carboidrati sono composti chimici formati da carbonio, idrogeno ed ossigeno. Lunit base il monosaccaride, molecola formata da cinque o sei atomi di carbonio, altrettanti atomi di idrogeno e un numero doppio di atomi di ossigeno. Quando due o pi monosaccaridi sono legati assieme formano i di e polisaccaridi. I monosaccaridi sono anche chiamati zuccheri semplici. I pi diffusi in natura sono il glucosio ed il fruttosio. I disaccaridi, come il saccarosio, il lattosio ed il maltosio, sono costituiti da due molecole di zucchero legate assieme. I polisaccaridi, come l'amido, il glicogeno e la cellulosa, sono formati dal legame di diversi monosaccaridi, creando lunghe molecole. Il nostro intestino trasforma e scinde tutti i carboidrati che riceve dal cibo in monosaccaridi. In questo processo sono implicate le amilasi e le disaccaridasi. Il nostro organismo riesce a digerire gli amidi e i disaccaridi, ma non la cellulosa, perch in questa le molecole di glucosio sono legate da un legame di tipo Beta, mentre i nostri enzimi scindono solo i legami di tipo Alfa. La cellulosa e gli altri carboidrati non assorbibili constituiscono le Fibre alimentari.

Ridotti in monosaccaridi, gli zuccheri sono trasportati verso il fegato, che grazie allinsulin li deposita sotto forma di glicogeno. Il fegato nel digiuno utilizzer questo glicogeno per formare glucosio e riversarlo nel torrente ematico, in quanto vi sono organi, come il cervello, che necessitano di un flusso costante di Glucosio.

Il glucosio pu essere immagazzinato nel fegato e nel muscolo sotto forma di Glucosio, o trasformato in trigliceridi e trasportato negli adipociti dove viene stoccato come grasso. Il livello di glucosio nel sangue deve rimanere entro certi margnin: n troppo basso, altrimenti il cervello morirebbe, n troppo alto, perch si comporterebbe da tossico per le strutture cellulari. Il pancreas regola i livelli di glucosio tramite gli ormoni Insulina (che abassa la glicemia) e il Glucagone (che al contrario la eleva). Quanto pi alto il livello di zuccheri nel plasma, tanto pi ormone Insulina il pancreas deve produrre per farlo entrare nel fegato, muscoli e negli adipociti; tanto pi bassa la glicemia, tanto pi Glucagone sar necessario per mobilitare le riserve e ripristinare la corretta glicemia.

L'indice Glicemico (IG)

Tanto pi rapidamente viene digerito ed assorbito uno zucchero, tanto maggiore la variazione della glicemia: tanto maggiore sar quindi la quantit di Insulina secreta in risposta di quel pasto. Zuccheri semplici e pasti abbondanti fatti di amidi e zuccheri innalzano la glicemia molto velocemente, pasti con pochi carboidrati, complessi e ricchi di fibre modificheranno la glicemia molto pi lentamente. E possibile ordinare i differenti cibi in base alla velocit con cui vengono digeriti e alla quantit di insulina che fanno produrre per una stessa quantit, confrontandoli con un cibo di riferimento, solitamente glucosio o pane bianco.

Il rapporto tra la risposta glicemica del cibo in esame e il riferimento ci da lindice glicemico, che pu essere usato per valutare l'impatto che i carboidrati ingeriti hanno sugli zuccheri presenti nel sangue.

L'indice glicemico , quindi, la velocit con cui aumenta la glicemia in seguito all'assunzione di 50 g del carboidrato sotto esame. L'indice espresso in termini percentuali, rapportandolo alla velocit d'aumento con la stessa quantit del carboidrato di riferimento (indice pari a 100): un indice glicemico di 50 significa che l'alimento innalza la glicemia con una velocit che la met di quella del glucosio. L'indice glicemico nella tabella stato riferito al glucosio. In altre tabelle che si trovano nella letteratura scientifica l'alimento di riferimento un altro spesso il pane bianco, un cibo tipico pi vicino alla realt quotidiana rispetto al classico glucosio, che viene usato solo in studi scientifici. Per calcolare l'indice glicemico rispetto al pane bianco basta moltiplicare per 1,37.

La definizione di indice glicemico ha portato alla ridicola demonizzazione di alcuni cibi (come per esempio banane, carote, patate) prima che si capisse che ci che conta sempre l'aspetto quantitativo del problema definito dal carico glicemico. In altri termini, come per ingrassare conta la quantit di alimento che si mangia, cos per l'attivazione del meccanismo dell'insulina conta la quantit di cibo glicidico che si assume: il fruttosio ha un indice glicemico che un terzo di quello dello zucchero comune, ma 30 g di fruttosio provocano un rilascio insulinico maggiore di 8 g di zucchero. Pertanto fondamentale capire la definizione di carico glicemico, ottenuto moltiplicando la quantit del carboidrato considerato per il suo indice glicemico. 30 g di fruttosio danno un carico di 30x23=690 mentre 8 g di zucchero danno 8x67= 536. Con un'analogia, l'indice glicemico sta al carico glicemico come il peso specifico sta al peso di un materiale. Il peso specifico del ferro maggiore di quello dei mattoni, ma meno doloroso se ci cade sul piede una moneta di ferro che un mattone!

La resistenza all'insulina

Immaginiamo di entrare in un locale con la musica a tutto volume. Per parlare con un nostro vicino dovremmo urlare. Dopo qualche tempo usciamo da questo locale e siamo ancora storditi, per parlare con un nostro amico dovremo usare un volume di voce molto elevato. La stessa cosa succede per le cellule immerse in un ambiente ricco di insulina. Dopo un po di tempo la quantit di insulina necessaria per ottenere la stessa risposta sar maggiore di prima, e la glicemia si manterr sempre pi elevata nel corso della giornata.

Livelli elevati di glicemia comportano una lesione delle proteine plasmatiche, della parete dei vasi sanguigni e del tessuto nervoso, ed un affaticamento dei reni. Inoltre il glucosio un fattore di crescita per i microorganismi, che pertanto saranno favoriti nella crescita.

Inoltre una resitenza allinsulina si accompagna a modificazioni metaboliche: dislipidemia, obesit viscerale, ipertensione. In una parola sindrome metabolica.

Le combinazioni alimentari

La risposta glicemica indotta da un pasto misto, a contenuto di proteine, carboidrati e grassi, diversa da quella che si pu avere mangiando solo carboidrati. Infatti, un pasto misto digerito pi lentamente: la maggior permanenza di questo pasto nello stomaco deriva dal fatto che i suoi carboidrati sono rilasciati nell'intestino tenue in modo pi lento e, quindi, penetreranno nel sangue pi lentamente.

La tabella dellindice glicemico

da 20 a 40 Yogurt scremato 20 Fagioli di Soia in scatola 21 Noccioline 25 Fagioli di Soia 27 Crusca di riso 27 Fagioli rossi 32 Ciliege 32 Fruttosio 32 Piselli secchi 34 Fagioli marroni 36 Orzo 36 Pompelmo 38 Lenticchie rosse 38 Latte intero 40

da 40 a 80 Fagioli secchi 41 Salsicce 42 Lenticchie comuni 42 Fagiolo 43 Lenticchie verdi 43 Fagioli neri 44 Latte di Soia 45 Albicocca 46 Piselli bolliti 46 Latte scremato 47 Fettuccine 47 Segale 49 Cioccolato al latte senza zucchero

50

Vermicelli 51 Yogurt intero 53 Pere fresche 54 Spaghetti 54 Mela 54 Polpa di pomodoro 55 Pane d'orzo 56 Ravioli 56 Spaghetti cotti per 5 min. 58 Succo di mela 60 All Bran cereali 63 Pesca fresca 63 Pere in scatola 64 Zuppa di lenticchie in scatola 64 Cappellini 65 Maccheroni 65 Linguine 65 Riso istantaneo bollito per 1 min

66

Lattosio 66 Pan di Spagna 66 Uva 67 Succo di ananas 68 Pesche in scatola 68 Riso parboiled 69 Piselli verdi 69 Succo di pompelmo 71 Cioccolato 71 Pane di segale 71 Succo di arancia 75 Tortellini al formaggio 75 Kiwi 77 Torta comune 77 Patate dolci 77 Special K Kellogs 78 Banana 78 Grano saraceno 78 Cereali dolci 78 Spaghetti 79 Riso integrale (brown) 79 Farina di avena 79 Biscotti da t 79 Pop corn 79 Muesli 80 Mango 80 Uva sultanina 80 Patate comuni bianche bollite

80

da 80 a 100 Riso integrale 81 Riso bianco 83 Pasticcio di carne 84 Pizza al formaggio 86 Zuppa di piselli 86 Hamburger bun 87 Farina di fiocchi d'avena 87 Gelato 87 Barrette di muesli 87 Patate confezionate 87 McDonald' Smuffins 88 Biscotto di pastafrolla 91 Uva passa 91 Pane di segale 92 Maccheroni al formaggio 92 Saccarosio, zucchero di canna

92

Timballo 93 Cous cous 93 Cocomero 93 Patate al vapore 93

Ananas 94 Semolino 94 Gnocchi 95 Cornetti 96 Nocciole 96 Fanta 97 Mars barrette 97 Pane integrale di frumento 97 Frittella 98 Biscotti di frumento 100 Pur di patate 100 Carote 100 Pane bianco comune 100

oltre 100 Crackers 102 Melone 103 Panino 104 Miele 104 Patate bollite schiacciate 104 Corn chips 105 Panino ripieno 106 Patate fritte 107 Zucca 107 Cialde 109 Wafers alla vaniglia 110 Dolcetti di riso 110 Galletta tipo colazione 113 Ciambella salata 116 Patate al microonde 117 Cornflakes 119 Patate al forno 121 Patatine fritte croccanti 124 Riso parboiled, basso amido 124 Riso bianco, basso amido 126 Riso soffiato 128 Riso istantaneo bollito per 6 min

128

Pane di frumento senza glutine

129

Glucosio 137 Maltodestrine 137 Tavolette di glucosio 146 Maltosio 150 Tofu frozen dessert 164

Alcuni alimenti particolari

Pizza

Molte persone hanno notato che la pizza sembra mantenere la loro glicemia alta pi a lungo che un altro cibo. Mentre la ragione per la quale succede questo rimane un mistero,

questa credenza popolare ha ora una conferma scientifica. Ahern et al. hanno confrontato su pazienti insulino dipendenti l'effetto di un pasto a base di pizza con quello prodotto da un pasto che contiene cibi ad alto indice glicemico. Hanno scoperto che sebbene inizialmente l'incremento della glicemia era simile per i due pasti, l'IG ha continuato a salire ed aumentato significativamente dalle 4 alle 9 ore successive dopo la pizza, diversamente che per il pasto di controllo. Un effetto simile lo d anche la focaccia salata.

Riso

Riso e patate sono alcuni dei cibi pi testati per gli indici glicemici.

Sono importanti sia perch se ne mangia una discreta quantit, sia perch possono avere un IG alto. La Prof. Brand Miller riporta il risultato di 49 studi sul riso. Gli indici trovati variano da 54 a 132.

Quale pu essere la causa di una tale variabilit? Secondo la prof. Brand Miller, per il riso una delle considerazioni pi importanti riguarda il rapporto che esiste tra "amilosio e amilopectina". Lei dice che l'unico alimento integrale a grani che ha un IG alto il riso a basso contenuto di "amilosio". Esistono comunque alcune variet di riso (come il Basmati, un riso a grani lunghi, o il Doongara, una nuova variet australiana) che hanno valori intermedi di IG poich hanno un contenuto di "amilosio" maggiore che il riso normale. Si pu dire che esistono quattro tipi di riso: a grani lunghi, a grani medi, a grani piccoli e quello che si chiama riso "dolce". Quest'ultimo quello usato normalmente nella cucina asiatica e non contiene "amilosio", e quindi quello dal pi alto indice glicemico. Tra gli altri tre tipi, il riso a grani lunghi quello il cui contenuto di amilosio pi alto, mentre quello a grani corti ha il contenuto di amilosio pi basso. Inoltre il riso, meno raffinato, minore il suo IG.

Patate

La Prof. Brand Miller riporta il risultato di 24 studi sulle patate. Gli indici trovati per le patate variano da 67 a 158. Secondo Brand Miller la variet Pontiac un caso a parte: queste patate hanno una buccia rosa ed hanno un IG pari a 80, minore di quello di altre variet. A dire il vero, altri test dell'IG di patate novelle e patate bianche danno risultati addirittura pi bassi. La spiegazione sta quasi certamente nel fatto che le Pontiac contengono poco amido. Sembra cio che ci sia una correlazione positiva tra contenuto di amido e IG delle patate.

Latte

Il latte di mucca ha un IG da 39 (intero) a 46 scremato. Pu essere interessante paragonarlo al latte di soia che ha IG 43 e un contenuto di carboidrati pari a 4,5 g/100 ml. Ci non sorprende, dal momento che i fagioli di soia hanno IG pari a 25. Il lattosio per essere digerito richiede una disaccaridasi inducile, la lattasi. Dopo un periodo di sospensione dalluso del latte si possono manifestare temporanei episodi di intolleranza (gonfiore, meteorismo, disturbi dellalvo)

Fruttosio

Il fruttosio si comporta in maniera insulino indipendente entro una quantit di circa 30 gr. Sopra questo limite si comporta come il glucosio, in quanto isomerizza spontaneamente. A differenza del glucosio, il fruttosio viene captato immediatamente dal fegato, e non dal muscolo. Il fegato avido di fruttosio e lo fosforila immediatamente, causando varaizioni della fosforemia plasmatica.

(tratto da : Istituto per lo studio e la cura del diabete - centro di diabetologia del SSN - Salute 24/2/2000)

Proteine

Le proteine hanno sopratutto una funzione plastica, in quanto forniscono i mattoni per la costruzione di enzimi, tessuti, organi, proteine plasmatiche... Ogni alimento fornisce uno spettro di aminoacidi diverso, aluni cibi hanno una composizione aminoacidica pi favorevole per luomo, in quanto forniscono gli aminoacdi nella proporzione giusta per le esigenze plastivhe del momento.

Amminoacido limitante

Il fattore principale che determina la qualit delle proteine il cosiddetto pattern amminoacidico. Supponiamo che una proteina alimentare non contenga anche solo un amminoacido essenziale: l'organismo umano non riuscir a costruire nemmeno un grammo di proteine poich gli mancher un "mattone" indispensaile. Questa una situazione teorica, poich tutte le proteine alimentari contengono tutti gli amminoacidi essenziali. Supponiamo allora che l'organismo disponga di X grammi di proteine alimentari. Queste verranno scisse in amminoacidi, che l'organismo comincer ad utilizzare per sintetizzare proteine umane. A un certo punto si esaurir un amminoacido essenziale e l'organismo cesser di produrre proteine, mancando di un mattone fondamentale, che non in grado di autoprodurre. L'amminoacido che si esaurisce per primo detto amminoacido limitante della proteina in questione.

Digestione

Non tutte le proteine vengono digerite allo stesso modo. Alcune sono facili da digerire e tutti i loro amminoacidi vengono assimilati, altre non lo sono e l'apparato digerente non riesce a scinderle completamente: una parte dei loro amminoacidi viene eliminata con le feci. Questo, ovviamente, influenza la qualit della proteina (il rapporto tra proteine assunte e proteine sintetizzate).

Indici nutrizionali proteici

La qualit delle proteine alimentari dipende quindi dalla loro composizione in amminoacidi e dall'efficienza con cui vengono digerite. Sono stati proposti molti indici per valutare la qualit di una proteina: di seguito indichiamo i pi utilizzati.

Valore biologico

senz'altro il pi importante, in quanto indica la quantit di azoto trattenuto dall'organismo per l'accrescimento e/o il mantenimento. VB = N trattenuto / N assorbito

Da notare che al denominatore troviamo l'azoto (N) assorbito, quindi il valore biologico non valuta la dige-stione delle proteine, ma solo il suo pattern amminoacidico.

Coefficiente di utilizzazione digestiva (C.U.D.)

C.U.D. = (N assorbito / N introdotto con la dieta) x 100 Indica l'efficienza con la quale viene digerita la proteina in questione, il valore massimo 100.

Utilizzazione proteica netta (N.P.U.)

N.P.U. = N trattenuto dall'organismo / N introdotto con la dieta Questo indice tiene conto sia dell'efficienza digestiva che del pattern amminoacidico.

Indice chimico

aa = amminoacido IC = mg di aa limitante per gr di proteina / mg dello stesso aa di proteina standard La proteina standard data da una combinazione tipo di amminoacidi stabilita dalla FAO, che rappresenta una proteina umana. Questo indice teorico (gli altri vengono misurati rilevando il reale comportamento dell'organismo), e tiene conto solo del pattern amminoacidico. Qualit delle proteine alimentari La seguente tabella riporta gli indici nutrizionali proteici di vari tipi di proteine alimentari:

ALIMENTO % P VB CUD NPU IC Latte di mucca 3.5 84 97 82 94 Uovo 12 94 100 94 100 Carne di vitello 18 74 90 67 100 Pesce 19 80 100 80 100 Frumento 12 65 61 40 56 Seme di soia 40 73 83 61 80

Da Chimica degli alimenti - Cappelli e Vannucchi - Zanichelli

Le proteine di origine animale hanno una qualit elevata, mentre quelle dei cereali e dei legumi hanno qualit medio-bassa. La scarsa qualit delle proteine dei cereali e dei legumi dovuta alla carenza in amminoacidi essenziali (lisina per i cereali e metionina + cistina per i legumi), ma anche perch non vengono digerite in modo efficiente (soprattutto i cereali). L'indice chimico un indicatore semplice da calcolare ma che non riesce a differenziare le proteine di alta qualit (uovo, carne e pesce hanno IC uguale, ma VB diverso). Attenzione: le proteine che non vengono utilizzate a scopo plastico, ma energetico vengono deamininate e lazoto deve venire eliminato come urea.

Dott. Matteo Muna