Cosa Sono

Le proteine sono costituite da unità strutturali di base chiamate amminoacidi, che si legano tra loro a formare catene polipeptidiche.

Gli aminoacidi sono composti organici formati da azoto, carbonio, idrogeno e ossigeno.

In natura ne esistono più di 500, ma gli amminoacidi che comunemente prendono parte alla formazione delle proteine sono soltanto 20.

Di questi 20 amminoacidi, 9 NON possono essere sintetizzati in quantità adeguate nelle cellule dell'organismo; per questo motivo sono definiti amminoacidi essenziali.

A differenza degli aminoacidi non essenziali, gli aminoacidi essenziali non possono essere prodotti dall'organismo e devono quindi essere ottenuti attraverso la dieta.

Quando una persona mangia un alimento che contiene proteine, il sistema digestivo scompone le proteine in amminoacidi. Il corpo assorbe questi aminoacidi e li combina in vari modi per assemblare le proteine necessarie a svolgere numerosissime funzioni corporee.

Quali Sono?

Amminoacidi Essenziali per l'Adulto

Amminoacidi Essenziali durante l'Infanzia e lo Sviluppo

arginina
cisteina
fenilalanina
isoleucina
istidina
leucina
lisina
metionina
tirosina
treonina
triptofano
valina

NOTA: la taurina è un aminoacido essenziale per i neonati prematuri ed è assicurata dal latte materno ¹.

Amminoacidi Semi-Essenziali

Gli amminoacidi semi-essenziali sono quegli amminoacidi che possono essere sintetizzati dall'organismo, a patto che vengano forniti i relativi amminoacidi precursori in quantità superiori al fabbisogno (necessarie per far fronte alla loro sintesi).

Gli aminoacidi che possono essere trasformati l'uno nell'altro includono:

metionina e omocisteina (amminoacidi contenenti zolfo);
fenilalanina e tirosina (amminoacidi aromatici);
arginina, ornitina e citrullina (aminoacidi del ciclo dell'urea).

Amminoacidi Condizionatamente Essenziali

Alcuni amminoacidi possono diventare essenziali in determinate circostanze, come malattie o particolari condizioni di stress dell'organismo, ad esempio in seguito a intensa fatica fisica, cancro, ustioni o interventi di chirurgia maggiore. In simili circostanze:

La glutammina può essere consumata in quantità tali da dover essere introdotta con la dieta ² e anche l'arginina può divenire essenziale ³.
Altri amminoacidi condizionatamente essenziali sono cisteina, glicina, prolina e tiroisina.

Riassunto

Amminoacidi Non essenziali	Amminoacidi Essenziali	Amminoacidi Condizionatamente essenziali ^{4, 5}
Alanina	Istidina	Arginina
Acido aspartico	Isoleucina	Cisteina
Asparagina	Leucina	Glutammina
Acido glutammico	Lisina	Glicina
Serina	Metionina	Prolina
Selenocisteina	Fenilalanina	Tirosina
	Treonina
	Triptofano
	Valina

Funzioni

I nove aminoacidi essenziali svolgono una serie di funzioni importantissime nel corpo umano. Oltre a partecipare alla sintesi di nuove proteine, sono costituenti di ormoni, enzimi, molecole di segnalazione e neurotrasmettitori.

Fenilalanina: è un precursore dei neurotrasmettitori dopamina, epinefrina e noradrenalina. Svolge un ruolo importantissimo nella struttura e nella funzione di proteine ed enzimi, e nella produzione di altri aminoacidi ⁶.
Isoleucina: aminoacido a catena ramificata coinvolto nel metabolismo muscolare e fortemente concentrato nel tessuto muscolare. È anche importante per la funzione immunitaria, la produzione di emoglobina e la regolazione energetica ⁷.
Istidina: viene utilizzata per produrre istamina, un neurotrasmettitore vitale per la risposta immunitaria, la digestione, la funzione sessuale e i cicli sonno-veglia. È fondamentale per mantenere la guaina mielinica, una barriera protettiva che circonda le cellule nervose ⁸.
I risultati di uno studio che ha reclutato donne con obesità e sindrome metabolica suggeriscono che i supplementi di istidina possono ridurre l' IMC e la resistenza all'insulina ⁹.
Lisina: la lisina svolge un ruolo importante nella sintesi proteica, nella produzione di ormoni ed enzimi e nell'assorbimento del calcio. È anche importante per la produzione di energia, la funzione immunitaria e la produzione di collagene ed elastina ¹⁰.
Leucina: come l'isoleucina e la valina, la leucina è un aminoacido a catena ramificata fondamentale per la sintesi proteica e la riparazione muscolare.
Aiuta anche a regolare i livelli di zucchero nel sangue, stimola la guarigione delle ferite e può stimolare la sintesi dell'ormone della crescita ¹¹.
Metionina: la metionina svolge un ruolo importante nel metabolismo e nella disintossicazione. È anche necessaria per la crescita dei tessuti e l'assorbimento di zinco e selenio, minerali fondamentali per la salute ¹².
Treonina: la treonina è una componente di proteine strutturali come il collagene e l'elastina, che a loro volta sono componenti importanti della pelle e del tessuto connettivo. Svolge anche un ruolo nel metabolismo dei grassi e nella funzione immunitaria ¹³.
Triptofano: sebbene sia spesso associato al rilassamento in caso di stress, il triptofano ha molte altre funzioni. È necessario per mantenere un corretto equilibrio di azoto ed è un precursore della serotonina, un neurotrasmettitore che regola l'appetito, il sonno e l'umore ¹⁴.
Valina: la valina è uno dei tre aminoacidi a catena ramificata, il che significa che ha una catena che si dirama su un lato della sua struttura molecolare. La valina aiuta a stimolare la crescita e la rigenerazione muscolare ed è coinvolta nella produzione di energia ¹⁵.

Attenzione

Prove emergenti ¹⁶ indicano l'essenzialità dietetica degli "aminoacidi nutrizionalmente non essenziali", che risulterebbero fondamentali per raggiungere il pieno potenziale genetico per la crescita, lo sviluppo, la riproduzione, l'allattamento e la resistenza alle malattie metaboliche e infettive.

Questo vale non solo per i 20 amminoacidi proteinogenici ma anche per altri amminoacidi, come ad esempio la taurina ¹⁷.

Tutto ciò sottolinea l'importanza di una dieta varia ed equilibrata, fondamentale per fornire concentrazioni adeguate dei numerosissimi nutrienti (non solo amminoacidi) necessari per l'ottimale funzionamento dell'organismo.

Fonti Alimentari

Le proteine contenute negli alimenti hanno un valore nutrizionale diverso in base al contenuto di amminoacidi essenziali:

le proteine di origine animale (uova, latte, carne, pesce e prodotti della pesca) hanno un valore nutrizionale elevato, in quanto contengono tutti gli amminoacidi essenziali in proporzioni ottimali;
le proteine di origine vegetale hanno un minor valore nutrizionale perché in genere sono carenti di uno o più amminoacidi essenziali.

Le migliori fonti di aminoacidi essenziali sono le proteine animali, come:

Carne
Frutti di mare
Pollame
Uova
latticini

La soia, la quinoa e il grano saraceno sono alimenti a base vegetale che contengono tutti e nove gli aminoacidi essenziali in buone proporzioni, rendendoli fonti proteiche abbastanza complete ¹⁸.

Altre fonti vegetali di proteine, come legumi e frutta secca oleosa, sono considerate incomplete, in quanto presentano severe carenze di uno o più aminoacidi essenziali.

Se l'apporto di uno degli aminoacidi essenziali è inferiore al necessario, l'utilizzo degli altri aminoacidi viene ostacolato, quindi la sintesi proteica non è ottimale.

Tuttavia, una dieta vegana può facilmente soddisfare i fabbisogni proteici della dieta umana, purché siano soddisfatti i fabbisogni energetici e venga consumata una varietà di alimenti.

I vegetariani dovrebbero ottenere proteine da una varietà di fonti vegetali, inclusi legumi, prodotti a base di soia, cereali, noci e semi, in modo che le varie carenze di amminoacidi essenziali si compensino tra loro.

Non c'è bisogno di combinare consapevolmente diverse proteine vegetali ad ogni pasto, purché una varietà di cibi venga consumata giorno dopo giorno. Il corpo umano, infatti, mantiene un pool di aminoacidi circolanti che può essere usato per integrare le proteine alimentari ¹⁹.

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Dove si trovano

Tutti gli alimenti proteici contengono i vari amminoacidi essenziali, seppur in quantità e proporzioni differenti. Ciò non toglie che alcuni cibi siano fonti particolarmente concentrate di specifici aminoacidi essenziali:

La lisina è contenuta in carne, uova, soia, fagioli neri, quinoa e semi di zucca.
Carne, pesce, pollame, noci, semi e cereali integrali contengono grandi quantità di istidina.
La ricotta e il germe di grano contengono elevate quantità di treonina.
La metionina è contenuta in uova, cereali, noci e semi.
La valina abbonda nella soia, formaggio, arachidi, funghi, cereali integrali e verdure.
L'isoleucina abbonda in carne, pesce, pollame, uova, formaggio, lenticchie, noci e semi.
Latticini, soia, fagioli e legumi sono ricche fonti di leucina.
La fenilalanina è presente in prodotti lattiero-caseari, carne, pollame, soia, pesce, fagioli e noci.
Il triptofano è contenuto nella maggior parte dei cibi ricchi di proteine, tra cui germe di grano, ricotta, pollo e tacchino.

Fabbisogno

Stimare il fabbisogno giornaliero di aminoacidi essenziali si è rivelato difficile; questi valori hanno infatti subìto una revisione considerevole negli ultimi 20 anni.

La tabella seguente elenca le quantità giornaliere raccomandate dall'OMS e dagli Stati Uniti per gli aminoacidi essenziali nell'uomo adulto ^{20, 21}.

Aminoacidi	OMS - mg/kg di peso corporeo	USA - mg/kg di peso corporeo
Istidina	10	14
Isoleucina	20	19
Leucina	39	42
Lisina	30	38
Metionina + cisteina	10,4 + 4,1 (15 in totale)	19 in totale
Fenilalanina+ Tirosina	25 (totale)	33 in totale
Treonina	15	20
Triptofano	4	5
Valina	26	24

Le assunzioni giornaliere raccomandate

per i bambini di età pari o superiore a tre anni sono superiori del 10-20% rispetto ai livelli degli adulti
per i bambini nel primo anno di vita possono essere superiori del 150% .

Ricordiamo che la cisteina (o aminoacidi contenenti zolfo), la tirosina (o aminoacidi aromatici) e l'arginina sono sempre richiesti dai neonati e dai bambini in crescita.

Integratori di Aminoacidi Essenziali

Nonostante una sana alimentazione riesca facilmente a garantire il corretto apporto di tutti gli aminoacidi utili al corretto funzionamento dell'organismo, l'integrazione di aminoacidi essenziali può trovare impiego in alcuni casi particolari, come:

nelle diete vegane non adeguatamente equilibrate;
nei casi di alcolismo grave con malnutrizione proteica;
negli atleti di elite, in particolare maratoneti e ciclisti, per i quali la semplice alimentazione potrebbe non riuscire a soddisfare l'enorme richiesta di questi elementi nutritivi;
negli ustionati o nei soggetti convalescenti da interventi chirurgici maggiori;
negli anziani fortemente debilitati.

Gli amminoacidi essenziali, privati della fenilalanina, sono anche fondamentali per supportare la dieta dei pazienti con fenilchetonuria. Negli individui affetti, l'ingestione dell'amminoacido fenilalanina porta all'accumulo dello stesso nel sangue e nei tessuti, danneggiando il sistema nervoso e causando ritardi psichici e neuromotori; è quindi necessario ricorrere all'approvigionamento proteico da fonti a bassissimo contenuto di fenilalanina.

Spesso, l'integrazione di aminoacidi essenziali viene confusa con quella degli aminoacidi a catena ramificata (BCAA), i quali, saltando il metabolismo epatico, si concentrano prevalentemente al livello muscolare dove sopperiscono alle funzioni pro-energetiche, plastiche e anaboliche.

Il fabbisogno di aminoacidi a catena ramificata tende a crescere sensibilmente tra gli atleti di varie discipline e la loro corretta assunzione sembra incrementare significativamente sia la resa energetica che quella neuro-cognitiva, salvaguardando la salute muscolare e contrastando lo stress sia fisico che psichico indotto dall'intensa attività fisica.

Studi ed Efficacia

Gli integratori di aminoacidi essenziali si sono dimostrati efficaci nel preservare la massa magra negli anziani e negli atleti ^{22, 23}.
Uno studio di 10 giorni su 22 adulti anziani allettati ha mostrato che coloro che hanno ricevuto 15 grammi di aminoacidi essenziali misti hanno mantenuto la sintesi proteica muscolare, mentre il processo è diminuito del 30% nel gruppo placebo ²⁴.
Gli studi ²⁵ confermano che non assumere abbastanza aminoacidi essenziali può causare una massa muscolare inferiore negli anziani. Si tenga presente che il fabbisogno proteico negli anziani è superiore rispetto agli adulti ed è pari a 1 - 1,3 g/kg di peso corporeo ^{26, 27}.

Gran parte degli studi si sono concentrati sugli effetti specifici degli integratori di amminoacidi a catena ramificata.

Uno studio di otto settimane su 36 uomini allenati per la forza ha scoperto che l'integrazione di 14 grammi di aminoacidi a catena ramificata al giorno ha ridotto significativamente la percentuale di grasso corporeo, rispetto alle proteine del siero del latte o a una bevanda sportiva ²⁸.
Inoltre, i BCAA possono aiutare a ridurre l'affaticamento che si prova durante l'esercizio fisico, riducendo la produzione di serotonina nel cervello ²⁹.
Alcuni studi dimostrano che gli integratori di BCAA possono essere efficaci nell'aumentare la massa muscolare, soprattutto se contengono una percentuale maggiore di leucina rispetto alla isoleucina e alla valina ^{30, 31}.
Una recente revisione di otto studi ha scoperto che l'integrazione con aminoacidi a catena ramificata era superiore al riposo nel promuovere il recupero muscolare e ridurre il dolore dopo un esercizio fisico all'esaurimento ³².

Carenze e Dosaggi

Le perdite di massa muscolare e la compromissione della funzione immunitaria sono correlate alla riduzione dell'apporto proteico al di sotto dei fabbisogni minimi; in queste condizioni, ci sono prove crescenti che l'assunzione regolare di aminoacidi essenziali come parte di una dieta corretta risulti efficace per invertire il catabolismo muscolare, promuovere l'anabolismo muscolare e ripristinare la funzione immunologica

Il suggerimento per il clinico esperto potrebbe essere quello di prendere in considerazione la possibilità di utilizzare un integratore di amminoacidi essenziali - in dosi pari 1-1,5 grammi al giorno ogni 10 kg di peso corporeo - in qualsiasi paziente con albumina plasmatica inferiore a 3,5 g/l ³¹.