Fondamenti di Didattica di Biochimica della Nutrizione

Katia AquilanoKatia.aquilano@uniroma2.it

L’ENERGIA UN ELEMENTO ESSENZIALE PER TUTTE LE REAZIONI CHE COSTITUISCONO IL METABOLISMO CELLULARE

ALIMENTI,NUTRIENTI

FUNZIONE ENERGETICA

FUNZIONE PLASTICA e REGOLATORIA(proteine, fosforo,calcio)

FUNZIONE PROTETTIVA(es. vitamine,sali minerali,antiossidanti)

METABOLISMOInsieme delle reazioni che avvengono all’interno della cellula permettendone la sopravvivenza

CATABOLISMOLiberazione di energiadai nutrienti

ANABOLISMOInsieme dei processi di sintesidi molecole organiche complessea partire da nutrienti più semplici

NUTRIENTI

SPESA ENERGETICA

SPESA ENERGETICA

NUTRIENTI

NUTRIENTISPESA

ENERGETICA

OBESITA’DIMAGRAMENTO

MANTENIMENTO PESO CORPOREO

ALTERAZIONI DEL BILANCIO ENERGETICO E SUE CONSEGUENZE

Energia in entrata

Energia in uscita

FABBISOGNO CALORICO QUOTIDIANO (UOMO MEDIO DI 70 Kg, 170 cm: 2000-2500 kcal(variabili in base a sesso, età, stile di vita e stato fisiologico

Esistono comunque adattamenti a lievi variazioni del pattern dietetico

400 g75 g

25 g

65%

Metabolismo basale:Consumo energetico a digiuno,mentalmente e fisicamente a riposo,in condizioni di neutralità termica

20%

Attività fisica:Consumo energetico a digiuno,con normale attività motoria e mentale,in condizioni di neutralità termica

Termogenesiindotta dalla dietaEnergia spesa sotto forma di calore perassumere cibo(digestione, assorbimento, trasformazione nutrienti)

10%5% Termogenesi

indotta da freddo Termoregolazione

1 g glucidi = 4 kcal1 g proteine =4 kcal1 g di grassi = 9 kcal

CALORIE PRODOTTE DAI PROCESSI DI COMBUSTIONE DEI NUTRIENTI

Il contenuto in nutrienti dei cibi varia in funzione di vari fattori:

-processi di trasformazione industriali-azione di agenti chimici o fisici

Esposizione all’ossigeno, luce, alte temperature, cottura e bollitura, alterazioneda conservazione per cause chimiche (es. conservanti) o fisiche, parti di cibo rimosse.

La qualità di un alimento dipende non solo dal contenuto di nutrienti, ma anche dall’assenza di rischio (contaminazione esterna da parte di sostanze organiche inorganiche o agenti biologici)

inoltre

BIODISPONIBILITA’: percentuale di contenuto di nutrienti totale assorbito eutilizzato dall’organismo per le sue specifiche funzioni

La biodisponibilità dipende anche dalle tappe della nutrizione

ALIMENTI PLASTICIRicchi in proteine ad alto valore biologico, acidi grassi essenziali, ferro, fosforo e calcio(calcificazione ossa), vitamine B, A, D.

aa contenuti in proteine ad elevato valore biologico

Acido arachidonico, acido docosaesenoico(Costituente membrane biologiche, Precursori degli eicosanoidi es. prostaglandine)

Acido linolenico

Acido linoleico

Precursori(allungamento e desaturazione)

incorporati

trigliceridi

ALIMENTI PLASTICI

LATTE e derivati: acidi grassi saturi, proteine ad alto valore biologico, vitamine B, A, D, Fosforo, calcio

CARNE, PESCE, UOVA: proteine ad alto valore biologico, ferro, vitamine B

LEGUMI SECCHI: proteine, vitamine B (anche fibre)

ALIMENTI ENERGETICIRicchi in glucidi e lipidi, poche proteine

Queste molecole contengono energia chimica utilizzata dall’organismo per le funzionifisiologiche e vitali e per mantenere la temperatura corporea.

Cereali (anche pane e pasta), saccarosio, miele, grassi animali e oli vegetali

CEREALI contengono: 1. amido (circa 79-80% costituito da glucidi prodotti per azionedelle amilasi) 2. proteine (circa il 10%) soprattutto gliadina e glutenina (formano il glutine) di qualitàmediocre perché non contengono lisina ma ricche in amminoacidi solforati3. Acido fitico (fonte di fosforo) 4. Vitamine B5. Fibra (se integrali)

ALIMENTI ENERGETICI

Grassi animali e oli vegetali contengono:1. Trigliceridi (90%)2. Fosfolipidi3. Steroli4. Cere5. Vitamine liposolubili (tocoferoli, caroteni, calciferolo)

Gli oli vegetali contengono anche acidi grassi essenziali e vitamine liposolubili.

Grassi: a temperature ambiente sono solidiOli: a temperatura ambiente sono liquidi

ALIMENTI REGOLATORI E PROTETTIVIRicchi in vitamine, minerali, fibre

FRUTTA, VERDURAMACROELEMENTI:Calcio (1200 g, ossa e denti)Fosforo (650 g, organico e inorganicoMagnesio (25-30 g, ossa e sangue)Zolfo (aa solforati, coenzimi tiammina pirofostato, biotina,Coenzima A, glutatione)SodioPotassioCloro

Elettroliti più abbondanti

MICROELEMENTI:Ferro (emoglobina)ZincoRame Manganese SelenioIodio (ormoni tiroidei)Fluoro (ossa e denti)

Cofattori enzimatici

Vitamine (micronutrienti):Liposolubili (retinolo, calciferolo, tocoferolo, vitamina K)Idrosolubili (tiammina, riboflavina, piridossina,cobalamina, niacina, acido pantotenico, biotina, acido folico, acido ascorbico)

FIBRA: Frazione degli alimenti vegetali non digeribile dall’azione degli enzimi digestivi

Scissa dalla microflora intestinale generando:1. Acqua2. Anidride carbonica3. Metano4. Acidi grassi a catena corta (propionato, butirrato, acetato)

Fibra solubile gelificante (forma una massa gelatinosa):1. Pectine2. Gomme3. Mucillagini4. Polisaccaridi

Fibra insolubile idrofila:1. Cellulosa2. Lignina3. Emicellulosa

ALIMENTI REGOLATORI E PROTETTIVI

FABBISOGNO CALORICO GIORNALIERO

Fabbisogno calorico: 25 kcal/kg (adulto sano inattivo)30 kcal/kg (adulto sano attivo)

Normalizzare per sessoetà e tipo di attività svolta

Indice di Massa Corporea (IMC)Body Mass Index (BMI)

Peso (kg)

Altezza2 (m2)

BMI<16 kg/m2 sottopeso graveBMI<18.5 kg/m2 sottopeso18.5<BMI<25 kg/m2 normopeso BMI>25 kg/m2 sovrappeso/obesoBMI>40 kg/m2 obesità grave

NUTRIENTI, ANTINUTRIENTI, NUTRIZIONE

Nutrienti: sostanze indispensabili per gli organismi viventi e contribuisco a processi di crescita, sviluppo mantenimento ed evoluzione delle strutture cellulare.

I nutrienti entrano a far parte delle strutture cellulari come elementi plastici primari

Molecole semplici:-monosaccaridi- Amminoacidi- Sali minerali- Vitamine- Acqua

Molecole complesse:- Polisaccaridi- Proteine- Grassi- Vitamine

Micronutrienti (assorbiti in piccole quantità)- Vitamine- Sali minerali

Macronutrienti (assunti in maggiore quantità)- Carboidrati- Proteine- Lipidi

Antinutrienti:

Inibitori di enzimi digestiviTanniniAlcaloidi (es. solanina, idrosolubile)OssalatiFtalati

Soprattutto in legumi e cereali,alcuni inattivati da cottura(legano i sali minerali formando sali insolubili direttamente escreti)

Liberata con la cottura in piccole quantità in patate

ANTINUTR

IENTI

Altre molecole contenute negli alimenti (non nutrienti)

Scopi energeticimembraneSali biliari

Difesa contro i radicali

Interazioni pianta-animale

Supporto meccanico

Difesa contro microrganismi(funghi e batteri)

Fitochimici: aclune funzioni endogene

Difesa contro stress fisici(UV-B)

FITO

CHIM

ICI

Antiossidanti naturali→ “scavenger” diretti di radicaliDelocalizzazione degli elettronigrazie alla presenza di dieniconiugati

Polifenoli (es. resveratrolo)

b-carotene

Vitamina E

ROSDannoossidativo

Nutraceutici come antiossidantiFitochimici: funzioni antiossidanti