Lezione 3 - Chimica degli alimenti

SODIO

Il sodio è presente nell’organismo in quan/tà intorno ai 100g. La sua distribuzione è molto

differenziata: si trova a livello del tessuto osseo e car/lagineo per il 40%, nei liquidi intracellulari per

il 10% e per il 50% nei fluidi extracellulari.

L’elevata concentrazione di sodio nei fluidi extracellulari è mantenuta dalla pompa sodio-potassio

che entra in azione quando i livelli di sodio intracellulari aumentano.

Con tu; gli alimen/ si introduce sodio. Ci sono due /pologie di sodio introdo=o:

• Il 54% è rappresentato dal sodio discrezionale, cioè il sodio che più facilmente in caso di

necessità si può ridurre l’assunzione. È il sale da cucina aggiunto nelle preparazioni

domes/che agli alimen/.

• Il 46% è rappresentato dal sodio non discrezionale: sale presente negli alimen/ o addizionato

come ingrediente nella preparazione industriale. Le fon/ di sodio non discrezionale sono:

cereali e deriva/ (42%), carne, uova e pesce (31%), la=e e deriva/ (21%), fru=a e verdura (2-

3%)

Il sodio rappresenta il minerale che viene assunto maggiormente dall’uomo con la dieta, anche in

quan/tà eccessiva, questo implica che si avranno difficilmente problemi di carenza.

Ci sono campagne che promuovono la riduzione dell’assunzione di sodio. Dall’OMS è stato s/mato

che è meglio non superare 5g di NaCl al giorno, corrisponden/ a circa 2g di ione sodio. EFSA consiglia

addiri=ura di ridurre i 5g a 3,5g al giorno.

Il sodio viene ben assorbito a livello intes/nale, all’apice degli enteroci/ sono presen/ dei canali per

il sodio. L’assorbimento di sodio, in genere, non è mai a sé stante ma solitamente è accompagnato

da una controparte anionica come cloruri e fosfa/ o compos/ di natura organica. Viene eliminato

per via urinaria principalmente e in parte minore con sudore e feci.

Per le sue funzioni è opportuno assumerne una corre=a quan/tà in modo che l’assorbimento a

livello renale a=raverso il riassorbimento tubulare. Il riassorbimento della maggior parte di sodio è

regolato da angiotensina II e aldosterone. Per mantenere il bilancio ele=roli/co, si ha il

contemporaneo riassorbimento di cloruro di acqua e l’eliminazione di ione potassio.

In alcuni casi è possibile u/lizzare Sali iposodici.

CALCIO

Il calcio rappresenta il 2% dell’organismo umano:

• Per il 99% cos/tuisce ossa e den/

• 1% è contenuto nel sangue, ha diverse funzioni come:

Eccitazione e contrazione muscolare

o Permeabilità membrana cellulare

o Liberazione e a;vazione insulina e ormoni diges/vo

o A;vazione protrombina

o

Il calcio è presente nei prodo; caseari, in diverse quan/tà, in uova, pesci e ortaggi verdi. È presente

maggiormente in formaggi stagiona/ piu=osto che in formaggi freschi.

Il calcio viene liberato dai complessi in cui si trova legato durante la diges/one. Viene assorbito a

livello intes/nale sopra=u=o nell’ileo e in misura minore nel duodeno e digiuno con due

meccanismi:

• Trasporto aGvo per via transcellulare: a=raverso un apposito canale o trasportatore. È un

meccanismo saturabile che funziona bene a bassi livelli di calcio. Nei microvilli il calcio si lega

in modo reversibile ad un complesso la cui sintesi è s/molata dalla forma a;va della vitamina

D

• Trasporto passivo per via paracellulare: è il meccanismo prevalente e non è saturabile. Passa

a=raverso le /ght juc/ons per entrare in circolo in quan/tà proporzionali alla sua

concentrazione. Risente dell’azione della vitamina D che aumenta la permeabilità delle

giunzioni.

La sua biodisponibilità è influenzata da fa=ori di natura intrinseca e fa=ori di natura estrinseca.

Tra i faHori di natura intrinseca vi sono principalmente:

• Stato di gravidanza e allaHamento, aumenta il fabbisogno per garan/re il corre=o

accrescimento del nascituro e di conseguenza aumenta l’assorbimento

• Nell’anziano c’è una rido=a sintesi della vitamina D con conseguente rido=o assorbimento

di Calcio.

Tra i faHori di natura estrinseca:

• Antagonismo con altri metalli:

Elevata e prolungata assunzione di zinco comporta il rido=o assorbimento di calcio e

o di magnesio per antagonismo compe//vo a livello intes/nale

Assumendo un eccesso di calcio, e di vitamina D, porta a eccessivo assorbimento di

o calcio, si può avere una rido=a assunzione di ferro e zinco perché si possono creare

ulcere, insufficienza renale con inibizione assorbimento di ferro e zinco

• Altri nutrien<:

Se si ha un’elevata quan/tà di proteine, queste favoriscono l’assorbimento del calcio

o e la deposizione del calcio a livello della stru=ura ossea rinforzante. Per questo è

importante un adeguato apporto proteico.

Se si ha un’elevata quan/tà di lipidi, può succedere che i lipidi liberano gli acidi grassi

o dalla stru=ura del trigliceride. Gli acidi grassi possono legarsi al calcio formando

saponi che comportano una rido=a biodisponibilità del calcio

• Presenza di chelan<: acido fi/co, ossala/, tannini e fibre, si tra=a di sostanze presen/ nel

regno vegetale che contribuiscono a chelare i ca/oni bivalen/ rendendoli insolubili. Vengono

elimina/ velocemente a livello fecale. Andare ad assumere elevate quan/tà di fibra può

comportare la chelazione del calcio comportando un rido=o assorbimento.

L’acido fi/co è, di fa=o, un inositolo esafosfato con stru=ura abbastanza semplice, è

ubiquitario perché presente nei semi di tu=e le piante come riserva di fosforo per la pianta.

L’acido fi/co per la sua stru=ura fi/ca a sei residui fosfato che possono comportare un forte

potere chelante nei confron/ di ca/oni bivalen/.

L’acido fi/co è contemporaneamente un fa=ore an/nutrizionale siccome va a legare un

minerale biovalente so=raendolo all’assorbimento ma funziona come an/ossidante

prevenendo lo stress ossida/vo.

MAGNESIO

Nell’organismo sono presen/ circa 20-28g di magnesio, suddivisi in:

• 39% liquidi intracellulari nei tessu/ molli come ca/one

• 1% liquidi extracellulari legato alle albumine nel sangue o come ca/one

• 60% nelle ossa

Svolge numerose funzioni:

• Interviene nelle reazioni enzima/che che producono ARP

• Cofa=ore in sistemi enzima/ci che regolano il metabolismo glucidico

• Interviene nella biosintesi di proteine, lipidi e acidi nucleici

• Importante per il sistema neuromuscolare con azione antagonista del calcio (depressione a

livello del muscolo scheletrico)

• Azione depressiva (antagonista del potassio) sul SNC

• Agisce come il potassio sul sistema cardiovascolare

• Rinforza lo smalto dei den/

• Rinforza il tessuto osseo

La sua biodisponibilità dipende principalmente da fa=ori estrinseci come la forma chimica: in mol/

alimen/ di origine vegetale è presente come clorofilla al centro del nucleo pirrolico che lo protegge

dall’azione dei compos/ chela/, comportando un assorbimento facilitato. Negli alimen/ di origine

animale e nei vegetali non contenen/ clorofilla è susce;bile a chelazione, sarà sogge=o a chelazione

e sarà sicuramente meno disponibile all’assorbimento.

FOSFORO

Il fosforo cos/tuisce l’1% del peso corporeo ed è presente come:

• Sale di calcio o di magnesio nel tessuto osseo, 85%

• Muscolo o collagene

• Cervello come fosfolipidi, componente guaine mieliniche delle cellule nervoso

• 4% sangue e altri tessu/ cos/tuendo una sorta di sistema tampone che perme=e di

mantenere il pH ema/co entro livelli fisiologici.

Viene assorbito come fosfato inorganico e viene eliminato, quello assorbito per via urinaria e quello

non assorbito per via fecale.

La sua biodisponibilità dipende da fa=ori estrinseci: alcolici, alimen/ ricchi di fila/, diete caren/ di

vitamina D e ricche di calcio e magnesio comportando una riduzione dell’assorbimento. È difficile

avere sta/ carenziali però può provocare debolezza, demineralizzazione delle ossa e decalcificazione

delle ossa.

L’aumento della concentrazione ema/ca di fosfa/ favorisce l’azione della calcitonina con deposizione

di calcio nelle ossa.

L’eccesso altera il rapporto con calcio o;male determinando la calcificazione dei tessu/ molli.

Nella maggior parte degli alimen/:

• Ca/P>1 in la=e e vegetali a foglia verde

• Ca/P=2 nel la=e materno

MICROELEMENTI

FERRO

Nell’organismo il ferro è presente in due forme:

• Per il 75% è presente come ferro eme: ferro u/lizzabile per svolgere le funzioni fisiologiche e

rappresenta i ¾ della totalità del ferro nell’organismo

• Ferro non eme per il 25% che funziona da deposito. Si deposita come ferri/na, emosiderina

e stransferrina che in caso di bisogno possono trasformarsi in ferro u/lizzabile.

La biodisponibilità dipende da fa=ori estrinseci ed intrinseci. 2+

Tra i fa=ori estrinseci vi è lo stato di ossidazione: nel ferro eme lo stato di ossidazione è Fe mentre

3+

in quello non eme è Fe . Il ferro eme è facilmente biodisponibile, viene assorbito fino al 25-30%.

Viene assorbito come complesso porfirinico, assorbimento indipendente da chelan/.

Il ferro non eme dev’essere rido=o per essere biodisponibile. Si trova in vegetali, uova, la=e e

deriva/. L’assorbimento è basso di circa 2-13%. L’assorbimento viene rido=o ancora di più in

presenza di fita/, polifenoli e tannini. Aumenta in presenza di acido ascorbico.

Un fa=ore intrinseco importante, invece, è l’età: nell’anziano si ha un rido=o assorbimento del ferro

3+ 2+

EME, in condizione di ipocloridia viene sfavorito il passaggio di Fe a Fe . L’assorbimento è rido=o

perché la mucosa intes/nale ha una rido=a capacità di assorbire il ferro.

Si trova in alimen/ di origine animale (altamente biodisponibile) e origine vegetale (poco

biodisponibili). Negli alimen/ ad alto contenuto di ferro non è de=o che si tra; di ferro

biodisponibile. Negli spinaci, ad esempio, si ha un alto contenuto di ferro rispe=o al la=e ma la

2+

quan/tà di ferro assorbito nel la=e è ne=amente superiore perché il la=e ha Fe mentre gli spinaci

3+

Fe .

ZINCO

Lo zinco si trova in parte nei tessu/ legato a metallo/onina e in parte nel sangue legato a proteiene

e amminoacidi.

La sua funzione biologica principale è la funzione da cofa=ore di diversi metallo-enzimi:

• Citocromo ossidasi

• Tiolo ossidasi

• DOPA ossidasi

• Superossido dismutasi

Ques/ contribuiscono alle seguen/ funzioni:

• Divisione cellulare

• Accrescimento

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