Gli amminoacidi. Parte III

sports-supplements-whey-protein-leedsIn questo ultimo capitolo dedicato agli integratori di amminoacidi e alle proteine si parla di quelli che sono sicuramente tra gli integratori più usati nel mondo delle palestre: le proteine in polvere, volgarmente dette “bibitoni.

Queste sono, come le BCAA, un sottoinsieme della più grande famiglia degli integratori alimentari; si parta dal presupposto che per nessun integratore, come per nessun altro prodotto, un iperdosaggio è sinonimo di miglior risultato e anzi con un abuso d’integratori si rischia facilmente di andare incontro a spiacevoli effetti collaterali.

Infatti, non esiste nessun integratore in grado di fornire nutrimenti che i normali alimenti non siano in grado di fornire (tabella 1)  e l’uso di integratoti non deve prescindere dalla consultazione del proprio dietologo nutrizionista.

 

Figura1Tabella 1. Normali valori proteici per alimenti assunti durante la dieta.

Come già detto in precedenza, le proteine svolgono moltissime funzioni all’interno del nostro organismo, ma soprattutto costituiscono i muscoli. È necessario allora capire come queste sostanze vanno assunte.

Si parlerà di RDA (Recommended Daily Allowance)e di EAR (estimated average requirement), questi valori fanno riferimento al consumo medio giornaliero di un nutriente che dovrebbe essere assunto, per godere di buona salute, secondo i valori e le stime dell’Organizzazione mondale della sanità.

In media il fabbisogno proteico giornaliero varia in virtù dell’età, del sesso, del peso corporeo e del tipo di attività svolta; per i normali processi metabolici è consigliato non scendere al di sotto di 0,8g/kg di peso corporeo/die di proteine, per fare un esempio, una persona di 100kg dovrà assumere circa 80g di proteine al giorno. Per le persone sedentarie o che comunque non svolgono attività fisica tale fabbisogno è garantito dalla normale e sana alimentazione.

Negli atleti chiaramente il fabbisogno proteico tende ad aumentare in maniera differente in virtù delle discipline sportive svolte, questo perché cambia il bilancio azotato del soggetto sportivo rispetto a quello sedentario. Alcune delle indicazioni più usate in ambito sportivo sottolineano l’importanza di assumere circa il 15% delle calorie totali dalle proteine. Per fare ciò bisogna moltiplicare le calorie giornaliere totali per il valore di 0,15 per calcolare la quantità necessaria. Se per esempio il fabbisogno è di 3000 calorie, 450 calorie dovrebbero derivare dalle proteine. Quando si calcola il fabbisogno di proteine non si dimentichi di considerare anche la durata e l’intensità dell’attività, gli atleti che si allenano per diverse ore al giorno possono perdere massa muscolare perché bruciano una percentuale maggiore di proteine come carburante. Per preservare la massa muscolare questi atleti arrivano a consumare fino a 3,5g di proteine per ogni kg di peso corporeo!

Altri esempi sono gli sport di resistenza, come lo sci alpino e il calcio per i quali si stima un fabbisogno di 1,2-1,4g proteine/kg di peso corporeo, il nuoto per cui si stima circa 1,6g proteine/kg p.c., i ginnasti per cui la stima è di 1,9g proteine/kg p.c.

Il problema consiste nello scegliere dunque fonti proteiche che siano sane e complete e, se necessario, integrare queste fonti con determinati prodotti.

Gli alimenti di origine animale come i latticini, la carne, le uova e il pesce forniscono tutti gli amminoacidi necessari a costruire e sviluppare i muscoli, ma questi alimenti possono apportare una quantità eccessiva di grassi. Gli atleti hanno bisogno di assumere una quantità sufficiente di proteine, per sostituire parte di quelle catabolizzate per l’energia durante l’esercizio e preservare la massa muscolare, ma non è sempre facile. Infatti non è insolito per certi tipi di atleti, come quelli di resistenza o i sollevatori di pesi, avere difficoltà a consumare abbastanza proteine da soddisfare il loro fabbisogno giornaliero. Per gli atleti che hanno bisogno di grandi quantitativi di proteine ogni giorno assumerli con l’alimentazione quotidiana può essere dannoso per la salute, immaginate un atleta che dopo un allenamento intenso debba mangiare una bistecca ai ferri, ecco perché in certi casi un integratore proteico può rappresentare la soluzione al problema.

È quindi importante però sapere che le proteine consumate in eccesso non si conservano nei muscoli ma il loro scheletro carbonioso può essere riutilizzato per formare scorte di grasso e che dunque bisogna stare attenti ad integrare la quantità adeguata al peso corporeo e al tipo di attività sportiva che seguite.

Di prodotti sul mercato ve ne sono in abbondanza ma come capire effettivamente a cosa servono? Per comprendere meglio questi prodotti si può ricorrere a un altro indice: il valore biologico(VB).

Il valore biologico è tra gli indici più importanti per la valutazione della qualità delle proteine. È un parametro di valutazione degli alimenti in base alla qualità delle proteine contenute in essi, dipende dalla composizione in amminoacidi di un alimento e dalla sua digeribilità, ed è definito come il rapporto tra l’azoto trattenuto e l’azoto assorbito.

Esso è misurato con la formula riportata in figura.

formula1

Scientificamente tale formula viene stabilita verificando la quantità di azoto che viene assorbito e utilizzato e di tutte le perdite che si verificano attraverso escrezioni urinarie e fecali.

Utilizzando questo valore si può dunque schematizzare come segue:

  • Proteine del siero del latte: VB>100
  • Proteine dell’uovo: VB=100
  • Proteine del latte: VB>90
  • Proteine della caseina: VB<80
  • Proteine della soia: VB<75
  • Proteine del grano: VB<55

 

Molti integratori proteici sono convenzionalmente classificati con un numero come per esempio le proteine 80, tale numero si riferisce alla quantità di proteine presenti ogni 100g. Quindi le proteine 80 conterranno 80g di poteine per ogni 100g di integratore.

Quali possono essere gli effetti collaterali causati da un eccesso di assunzione di integratori proteici?

Gli effetti collaterali più importanti sono le patologie renali, la sofferenza epatica, la demineralizzazione ossea, l’acidosi, l’aumento del tessuto adiposo. È bene anche ricordare che gli integratori proteici sono controindicati nei casi di patologia renale o epatica, cardiovasculopatie, ipertensione, in gravidanza, durante l’allattamento e al di sotto dei 12 anni; in caso di uso prolungato (superiore ai tre mesi consecutivi) è necessario il parere del medico.

Dunque va bene usare tali integratori ma con coscienza e con attenzione, non esistono mai scorciatoie o prodotti miracolosi; bisogna allenarsi sempre seriamente, nutrendosi al meglio e, se necessario, integrando ma con intelligenza.

A onor di cronaca per comprendere le qualità proteiche utili possono essere utilizzati altri valori come: il rapporto di efficienza proteica (PER), il coefficiente di utilizzazione digestiva (CUD), il Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS), l’indice o punteggio chimico (IPC) e l’utilizzazione proteica netta (NPU).

 

 Bibliografia

  • Burke E. R. Alimentazione da campioni. Recupero, salute e rendimento muscolare. Edizioni Mediterranee, 2002.
  • Campbell T. C. The China Study. Macro edizioni, 2013.
  • Racaniello D, Ferraresi G. Mercolini I. Integratori Alimentari, a cura di Laboratori BioLine s.r.l, 2011.
  • Pascalis P.D. A scuola di fitness. Calzetti Mariucci, 2010.
  • Institute of Medicine (Trumbo et al.) Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein and amino acids. J Am Diet Assoc, 2002.

Gli amminoacidi. Parte II

Non cintegratori_palestra’è sportivo che non abbia mai sentito parlare di questi prodotti. I BCAA vengono proposti in tutti i modi e con gli slogan più fantasiosi, spesso in associazione a foto visibilmente ritoccate di modelli e modelle; si possono trovare in farmacia, al supermercato in palestra o in negozi per sportivi.

BFigura 1CAA è l’acronimo per Branched-chain amino acid, questi sono tre dei nove amminoacidi essenziali: leucina, isoleucina e valina.

In condizioni normali una dieta sana, variata ed equilibrata è di per sé sufficiente a fornire la giusta quantità di questi nutrimenti (figura a lato).

Ci sono casi in cui è però necessario assumerli anche attraverso gli integratori alimentari, prodotti assunti oltre la regolare alimentazione per favorire l’assunzione di determinati principi nutritivi non presenti negli alimenti di una dieta non corretta, sbilanciata o insufficiente.

L’utilizzo degli integratori a base di BCAA è stato argomento di intensa disccussione specialmente tra gli anni ‘70-‘80, in particolare per la terapia di pazienti con insufficienza epatica; infatti i BCAA, normalmente presenti nei muscoli, sono rapidamente catabolizzati in alanina e glutammina in risposta allo stress, solo successivamente anche gli sportivi hanno incominciato ad assumerli.

Le BCAA agendo direttamente a livello muscolare dovrebbero impedire il catabolismo del muscolo scheletrico rallentandone le deplezione, ovvero la riduzione, del tessuto muscolare stesso; sembrerebbe infatti che dopo un intenso esercizio fisico il livello di BCAA nel sangue tenda a diminuire tra il 10% e il 30% e un’integrazione prevenga la deplezione delle proteine muscolari e velocizzi il conseguente recupero nella fase di riposo.

Le ricerche più recenti hanno evidenziato l’importanza dei BCAA soprattutto per sport di durata o comunque in sessioni di allenamento che durino più di sessanta minuti, in quanto il chetoacido ricavato proprio dai BCAA agisce in media entro 180min dalla sua assunzione, ecco perché è consigliato assumere BCAA prima dell’allenamento.

Altre ricerche hanno sottolineato l’importanza dei BCAA  nel determinare una riduzione della sensazione di fatica durante l’esercizio fisico, l’insorgenza della fatica centrale è influenzata da un aumento dell’aminoacido triptofano a livello del sistema nervoso centrale, la sua presenza porta ad un aumento della produzione di serotonina (neurotrasmettitore che influenza la sensazione di dolore).

 

Figura 2

 

Il passaggio del triptofano dal sangue al cervello attraverso la barriera emato-encefalica avviene grazie ad un sistema di trasporto condiviso dal triptofano e dai BCAA, quindi è facile intuire che un aumento della concentrazione ematica di BCAA produca come conseguenza una riduzione dei livelli di triptofano che raggiungono il cervello e quindi una diminuzione di produzione di serotonina e una diminuzione della sensazione di fatica.

Durante l’esercizio intenso si verifica una riduzione del rapporto BCAA/triptofano per un abbassamento dei livelli di BCAA, come detto in precedenza, e per un aumento del triptofano libero con conseguente esaurimento muscolare.

In termini di fatica periferica è stato riscontrato che i BCAA provocano un’ossidazione di substrati durante il lavoro ad alta intensità, specialmente quando il muscolo ha bassi livelli di glicogeno. Ad oggi gli studi non hanno dimostrato che i BCAA sono energetici,  infatti dalla loro ossidazione proviene l’1% dell’energia totale usata durante l’esercizio.

Le funzioni dei BCAA sono allora molteplici: dal rallentamento della degradazione muscolare, all’intervento sulla percezione di fatica centrale e periferica. Essi possono essere assunti prima, durante o dopo l’allenamento con funzioni diverse a seconda delle necessità individuali.

Risulta chiaro che:

  • Se assunti prima (massimo 90min prima) si avrà un miglioramento delle prestazioni, dovuto ad una minore percezione di fatica, e un rallentamento della deplezione muscolare.
  • Se assunti dopo velocizzeranno la fase di recupero muscolare.
  • Se assunti durante una seduta di allenamento potrebbero portare ad una diminuzione della deplezione muscolare.

Le dosi consigliate non dovrebbero comunque superare di norma i 5g al giorno, anche se per molti sport si arriva ad assumere anche più di 1g di BCAA ogni 10kg di peso corporeo (così una persona di 70kg arriverà ad assumere 7g di BCAA al giorno); è importante che il rapporto di amminoacidi per il prodotto acquistato sia di 2:1:1 (2 leucina, 1 isoleucina, 1 valina).

Non bisogna poi dimenticare che un eccessivo apporto di aminoacidi e proteine sia da alimenti che da integratori è dannoso per l’organismo, in particolare a livello della funzionalità epatica e renale.

Per evitare un abuso di questo tipo di integratori la legislazione impone la presenza di un’etichetta indicante che per uso prolungato è necessario il parere del medico e che l’uso è controindicato in caso di patologie renali, gravidanza ed età inferiore ai 12 anni.

È chiaro che questi prodotti non sono indicati per tutti gli sportivi, non solo per il costo, che si aggira tra i 15 e i 35 euro (a seconda della qualità e quantità del prodotto), ma anche e soprattutto perché chi pratica attività fisica saltuaria, per esempio tre volte a settimana per un totale di circa 3h, può benissimo recuperare tutti i nutrimenti da una dieta sana ed equilibrata, il discorso ovviamente cambia se si ha a che fare con sedute di allenamento molto più lunghe ed intense.

Come sempre è consigliabile il buon senso.

 

 

Bibliografia

  •  Franchini A, Romagnoli R.  Il mercato degli integratori. Legislazione, vendita, comunicazione. Maggioli Editore.  Santarcangelo di Romagna (RN) 2010.
  • Hsu MC, Chien KY, Hsu CC, Chung CJ, Chan KH. Effects of BCAA, arginine and carbohydrate combined drink on post-exercise biochemical response and psychological condition. Chin J Physiol. 2011.
  • Shimomura Y1, Murakami T, Nakai N, Nagasaki M, Harris RA.  Exercise promotes BCAA catabolism: effects of BCAA supplementation on skeletal muscle during exercise. The American Society for Nutritional Sciences 2004.
  •  Wolinsky I. Nutrition in Exercise and Sport, Third Edition.
  • Ronald J. Maughan and Robert Murray. Sports Drinks: Basic Science and Practical Aspects (Nutrition in Exercise & Sport).  CRC Press, 2000.
  • Campbell B. Spano M. NSCA’s Guide to Sport and Exercise Nutrition.  National Strength and Contitioning Association.
  • Michele M. Gottschlich, M. Patricia Fuhrman, Kathleen A. Hammond and Beverly J. Holcombe . The Science and Practice of Nutrition Support: A Case-Based Core Curriculum. American Society for Parenteral and Enteral Nutrition 2000.
  • Ronald J. Maughan. Nutrition in Sports. Blackwell science. Oxford 2000.

 

 

 

 

 

Gli amminoacidi. Parte I

Nel mondo del fitness sono molti gli sportivi che assumono regolarmente integratori di vario tipo: dai semplici sali minerali, alla creatina, agli amminoacidi ramificati, questi ultimi noti soprattutto con la sigla BCAA (Branched-chain amino acid).

Attraverso dei brevi articoli divulgativi cercherò di spiegare in maniera semplice, per “i non addetti ai lavori”, cosa sono e che effetto hanno sul nostro organismo questi e altri integratori.

Per fare ciò partiamo proprio dagli amminoacidi, in particolare analizzando la loro struttura.

Un amminoacido è una molecola costituita da alcuni elementi fissi (carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto) e altri elementi (zolfo, ferro e fosforo, ecc.) a seconda del tipo di amminoacido.

Queste particolari molecole vengono in parte prodotte dal nostro organismo e in parte introdotte attraverso l’alimentazione; infatti, si definisce un amminoacido “essenziale” se all’interno dell’organismo non sono presenti le strutture per sintetizzarlo e sarà quindi necessario introdurlo con la dieta.

Gli amminoacidi essenziali sono: lisina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e istidina.

Gli altri sono sintetizzati dal nostro organismo attraverso una dieta sana ed equilibrata, che introduce i nutrimenti dai quali derivano.

Tutti gli amminoacidi hanno un gruppo carbossilico (COOH), un gruppo amminico (NH2) e un atomo di idrogeno (H) legati allo stesso atomo di carbonio (C), e differiscono gli uni dagli altri per la catena laterale, chiamata genericamente gruppo R, che si differenzia per struttura, dimensioni e carica elettrica, influenzando la solubilità dell’amminoacido nell’acqua.amminoacido

Immaginando un amminoacido questo avrebbe dunque una formula chimica come quella in figura.

Al posto di R si troverà ogni volta una formula chimica specifica per un determinato amminoacido, si individuano allora gruppi R alifatici non polari, gruppi R aromatici, gruppi R polari non carichi, gruppi R carichi positivamente e gruppi R carichi negativamente.

Gli amminoacidi hanno diverse funzioni all’interno del nostro organismo, ma la caratteristica più importante è la capacità di unirsi formando le proteine, attraverso un legame definito peptidico, a seguito del quale si libera una molecola d’acqua. Attraverso vari legami come questo gli amminoacidi possono creare strutture sempre più complesse che vengono definite primarieformazione_proteine, secondarie, terziarie e quaternarie.

Le proteine svolgono tantissime funzioni nel nostro corpo: alcune hanno funzione enzimatica, altre hanno funzioni meccaniche (es. citoscheletro), altre regolano la risposta immunitaria, altre intervengono nella trasmissione di segnali tra le cellule, alcune regolano il ciclo di divisione cellulare o funzionano da trasportatori di sostanze all’interno del nostro organismo.

Senza queste molecole la vita, cosi come la conosciamo, molto probabilmente non esisterebbe, le loro funzioni sono dunque essenziali. Per questo infatti le proteine rientrano nel piccolo gruppo di biomolecole (o “molecole della vita”) insieme a lipidi, carboidrati e acidi nucleici.

Dopo questa breve descrizione della struttura e delle peculiarità funzionali degli amminoacidi, come definiamo gli integratori di BCAA o le proteine in polvere? La loro assunzione durante l’attività sportiva aiuta la prestazione? A cosa servono effettivamente i BCAA? Hanno effetto negativo sull’organismo?

Nel prossimo articolo verranno affrontati questi argomenti, cercando di sfatare qualche falso mito e aiutare finalmente a fare chiarezza sull’utilizzo dei BCAA in ambito sportivo.

 

Bigliografia

  • Gigli D. Genetica pratica per l’esame di biologia. Volume Edizioni srl, Roma 2013.
  • Krane D. E, Raymer M. L. Fondamenti di Bioinformatica. Ed. Pearson, Pavia 2007.
  • Petsko G. A, Ringe D. Struttura e funzione delle proteine. Ed. Zanichelli, Bologna 2006.