Proteine anormali, danneggiate

Proteine normali a vita breve

Proteine del reticolo endoplasmatico

Via dell’ubiquitina/proteasoma citosolica ATP-dipendente

Catepsine lisosomiali ATP-indipendente

CONTINUO RICAMBIO PROTEICO

Differenti pathways proteolitici per le proteine cellulari

Proteine extracellulari Recettori di membrana

Proteine intracellulari a vita lunga Organelli danneggiati (es. mitocondri)

Ogni giorno sono sintetizzate e degradate 250-300 g di proteine

subunità

7

7

7

7

L’attività del proteasoma è sotto

controllo ormonale Inibita da

INSULINA

Attivata da

ORMONI TIROIDEI

GLUCOCORTICOIDI

CITOCHINE (TNF-, IL-1, IL-6)

Flusso in entrata: a (dieta) + b (degradazione proteine corporee)

Flusso in uscita: c (perdite con le urine) + d (sintesi proteica)

Nell’adulto: a + b = c + d (bilancio in pareggio)

Crescita, gravidanza, allattamento: a + d > b + c (bilancio azotato positivo)

Malattia o insufficiente apporto alimentare e/o energia:

b + c > a + d (bilancio azotato negativo, insufficiente)

Proteine alimentari

Pool di

Amminoacidi Proteine corporee

Perdite di azoto

(urea, ac urico, creatinina, amminoacidi, urobilina, etc)

b a a

c

d

Bilancio dell’azoto o bilancio proteico

Perdite obbligatorie di azoto

con le urine

urea 10 - 30 g/die in funzione della quantità di proteine alimentari

*NH3 0,4-1,2 g/die dipende equilibrio acido-base

Amminoacidi 0,3 -1,2 g/die

Acido urico 0,2-0,7 g/die dipende dalla dieta

Creatinina 0,3-0,8 g/die dipende dalla massa muscolare (indice

del turnover proteico del muscolo)

secrezioni intestinali, turnover enterociti, desquamazione pelle, …

*NH3 deriva dal catabolismo degli amminoacidi, basi puriniche (tramite deaminasi)

basi pirimidiniche

L’azoto è il principale prodotto di rifiuto del metabolismo degli amminoacidi

Il corpo umano perde in media 54 mg azoto/kg peso corporeo /die

Questa quantità deve essere reintegrata

Misurando l’azoto escreto giornaliero si può risalire al fabbisogno di proteine

da introdurre con la dieta

Esiste una relazione precisa tra quantità di azoto e quantità di proteine

10 g di azoto eliminato = 62,5 g proteine consumate (fattore 6,25)

Bilancio dell’azoto o bilancio proteico

Il fabbisogno degli amminoacidi essenziali diminuisce con l’età I bambini necessitano di maggiore quantità di amminoacidi totali e di essenziali

Sono pertanto molto vulnerabili alla malnutrizione proteica

Indice chimico assegnato in base all’amminoacido limitante

Contenuto dell’amminoacido essenziale nella proteina in esame

Contenuto dell’amminoacido essenziale nella proteina di riferimento •Si ripete questo calcolo per ogni aminoacido essenziale o per gruppi (aa solforati,

ramificati, aromatici)

•L’amminoacido per il quale si ottiene il punteggio più basso è detto LIMITANTE

x 100

Sorgente proteica Contenuto % aa essenziali Indice Chimico

(aa limitante)

Lys Solforati Thr Trp

Ideale 5,5 3,5 4,0 1,0 100

Cereali 2,4 3,8 3,0 1,1 44

(Lys)

Legumi 7,2 2,4 4,2 1,4 68

(solforati)

Latte in polvere 8,0 2,9 3,7 1,3 83

(solforati)

Miscela

Cereali:legumi:latte

(67:12:11)

5,1 3,2 3,5 1,2 88 (Thr)

QUALITA’ PROTEICA DI ALCUNI ALIMENTI

carne surplus in lisina

uova surplus in a.a. solforati

caseina surplus in lisina, carente in a.a. solforati

mais (zeina) carente il lisina e tripofano

grano (glutine) carente in lisina, triptofano, a.a. solforati

legumi surplus in lisina, carenti in a.a. solforati

soia carente in metionina e basso contenuto in lisina

alimenti completi legumi + cereali

pane + proteine animali

Bisogna sopperire al fabbisogno proteico

con un’opportuna miscela di alimenti

proteici di origine sia vegetale che animale

Adulti: maggiore proporzione dei vegetali

Soggetti con bilancio azotato positivo:

maggiore proporzione degli animali

ALIMENTO % Proteine VB (%) CUD (%) Latte bovino 3.5 84 97

Uova 12 94 100 Carne di vitello 18 74 90

Pesce 19 80 100 Frumento 12 65 61

Seme di soia (legumi)

40 73 83

VALORE NUTRIZIONALE DELLE PROTEINE ALIMENTARI

VB = valore biologico, azoto trattenuto dall’organismo per il mantenimento o l’accrescimento

CUD (o NPU) = coefficiente di utilizzazione digestiva, rapporto percentuale tra azoto assorbito e quello ingerito

Da: Chimica degli alimenti - Cappelli e Vannucchi - Zanichelli

La qualità delle proteine alimentari dipende dalla loro composizione in

amminoacidi essenziali ma anche dall'efficienza con cui vengono digerite

Altri parametri per valutare la qualità delle proteine

presenti negli alimenti

P.E.R. (protein efficiency ratio = indice di efficienza proteica)

indica il guadagno in peso corporeo per ogni grammo di proteina ingerita da animali

modello

Contenuto proteico totale di alcuni cibi e bevande

Alimento g proteine/100 g alimento

Pane bianco 8,4

Riso 2,6

Pasta 3,6

Latte vaccino intero 3,2

Latte materno 1,3

Formaggio parmigiano

39,4

Yogurt bianco 5,7

Uova intere 12,5

Alimento g proteine/100 g alimento

Carne magra e cruda (manzo, agnello, pollo)

Circa 20

Merluzzo crudo 17,4

Tonno in scatola 27,5

Fagioli in scatola 5,2

Lenticchi secche 24,3

Mandorle 21,1

FABBISOGNO PROTEICO

La quantità di proteine che garantisce il mantenimento del bilancio

di azoto nell’adulto e una crescita adeguata nel bambino

RDA

•per l’adulto (M e F)

0,80 g proteine /kg peso corporeo desiderabile/die

(15% del fabbisogno energetico giornaliero) per proteine di elevata qualità biologica

•se si consumano molti alimenti di origine vegetale

0,95 g (la quantità è maggiore per i vegani)

•7-12 mesi

1,2 g/kg/die

•Gravidanza – allattamento

1,1-1,3 g/kg/die

Proteina Valori normali mg/100 ml

Emivita Indicazione

Proteina legante il retinolo (RBP)

>16 anni M 3,4-7,7; F 2,2-6,0

12 ore Stadio precoce malnutrizione proteica

Fibronectina 20-40 12-24 ore

Stadio precoce malnutrizione proteica

Transferrina 200-320 8-9 giorni

Malnutrizione proteica di recente instaurazione

Albumina 35-50 g/l 14-20 giorni

Malnutrizione proteica consolidata

Indicatori dello stato nutrizionale •Misurazione dell’azoto urinario

•Determinazione di alcune proteine sieriche

STATI CARENZIALI PER LE PROTEINE

Kwashorkor (Africa, India)

alimentazione adeguata per calorie, ma povera per proteine,

nella prima infanzia

Marasma

manca anche l’apporto calorico

Gli anziani sono un gruppo a rischio anche in paesi

con economia e condizioni socio-sanitarie sviluppate

L’assunzione non dovrebbe superare 30% dell’apporto di energia

Carboidrati

Concetto di “necessarietà”

Una dieta troppo ridotta in carboidrati porta all’accumulo di corpi chetonici

e al catabolismo delle proteine cellulari

Alcuni tessuti (cervello, midollare del surrene) li utilizzano come fonte principale di

energia e gli eritrociti privi di mitocondrio fanno solo glicolisi

Dal loro metabolismo non residuano sottoprodotti o intermedi metabolici

potenzialmente dannosi (urea o corpi chetonici)

Nell’adulto, i carboidrati devono fornire 55-60% della quota calorica giornaliera

Carboidrati o glucidi alimentari

assimilabili

Monosaccaridi

Esosi

Glucosio

Galattosio (nel lattosio)

Fruttosio

Pentosi

Arabinosio

Ribosio

Xilosio

Alditoli degli zuccheri

Polialcoli o polioli

Xilitolo

Mannitolo

Sorbitolo

Oligosaccaridi

3-9 unità (dalla rottura dei polisaccaridi )

Polisaccaridi

Amido (amilosio + amilopectina)

Disaccaridi

Saccarosio (glucosio + fruttosio)

Lattosio (glucosio + galattosio)

Maltosio (glucosio + glucosio)

Trealosio (glucosio + glucosio)

Saccarosio e amido sono quelli più rilevanti dal punto di vista nutrizionale

Beta-D-Glucosio Beta-D-Galattosio Beta-D-Fruttosio

Monosaccaridi rilevanti per la dieta

Disaccaridi alimentari

Presente nei funghi; usato come additivo

Presente in frutta e verdura, usato come dolcificante Presente solo nel latte ed in prodotti

lattiero-caseari (alimenti di origine animale). Unica eccezione di legame beta scindibile.

Costituente dell’amido