Nutrizione applicata

Nutrizione applicata

Dieta bilanciata

Per una dieta bilanciata si fa riferimento al fabbisogno di macro e micronutrienti; le indicazioni nutrizionali (LARN) servono per stabilire quali sostanze presenti negli alimenti e in che quantità sono necessarie per garantire un buono stato di salute. Essere in un buono stato di salute significa permettere il mantenimento delle funzioni fisiologiche, l’accrescimento e sviluppo dell’organismo, riproduzione, la prevenzione da patologie da carenza o dall’insorgenza di malattie cronico degenerative per eccessi e dalla tossicità.

Esiste un processo logico che porta alla definizione dei valori di riferimento e che è basato su tre definizioni importanti:

• Nutrient requirement è il fabbisogno di un nutriente, ovvero il livello di un nutriente in grado di garantire all’organismo le richieste fisiologiche e metaboliche; è un fattore genetico ed epigenetico che dipende dall’età, dal sesso, dallo stato fisiologico e da fattori ambientali.
• Dietary requirement of nutrient è il fabbisogno alimentare di un nutriente in un alimento e quindi entra in gioco il concetto di biodisponibilità; è diverso dal precedente perché tiene conto dell’efficienza di digestione/assorbimento e di utilizzazione di un nutriente o l’efficienza della sua sintesi metabolica. È legato alla individualità anche a parità di sesso, età ecc.
• Dietary reference value (DRV) è il livello di assunzione di riferimento del nutriente che permette di coprire i fabbisogni di quasi tutti i soggetti appartenenti a un gruppo di popolazione, è un valore statistico. Se tale livello viene raggiunto, il rischio di un’assunzione inadeguata del nutriente nel gruppo considerato è minimo (< 2,5%).

Sono tre concetti diversi: il primo è il fabbisogno, il secondo tiene conto della biodisponibilità e il terzo tiene in considerazione un gruppo di individui quindi una popolazione.

Gli ulteriori passaggi per la definizione dei valori di riferimento sono valutare gli obiettivi nutrizionali (nutrient goals), ovvero obiettivi stabiliti dai policy makers per la promozione della salute, che sono variabili da nazione a nazione in funzione delle necessità di interventi sulla salute, dello stato di nutrizione della popolazione e delle abitudini alimentari locali.

Infine, si definiscono le Linee guida per una corretta alimentazione indicando una corretta scelta degli alimenti (frequenza e quantità) per coprire i fabbisogni di energia e nutrienti contribuendo a mantenere lo stato di salute.

I primi DRV sono stati pubblicati negli USA nel 1943, che poi sono stati seguiti dagli RDAs in Inghilterra nel 1950 e poi in Italia nel 1976 con i LARN che sono stati rivisti poi nel 86, 96 e 2014. I DRI americani sono delle monografie relativi a pochi micro e macronutrienti redati da NIH (sito); al di sopra dei DRI ci sono dei volumi per argomento su vitamine, minerali, acidi grassi, energia, proteine redatti da addetti ai lavori, da esperti e pubblicati sotto legge dalla FAO/ONU/WHO (scaricabili dal sito). I LARN nascono nel contesto dei DRV europei che sono simili a quelli americani. Al di sopra dei DRV e dei LARN ci sono delle monografie a cui gli addetti fanno riferimento per la stesura dei LARN.

Le RDA europee sono del 92 e nel 2002 è stata fondata l’EFSA che è l’autorità europea per il food safety; nel 2005 la Comunità Europea ha chiesto all’EFSA di rivedere le RDA perché ormai obsolete e così il panel di esperti nel 2010 ha pubblicato il documento sui DRV che dà la definizione di diversi parametri utili a definire i valori di riferimento per una popolazione sana, come AR avarage requirement, PRI population reference intakes, LTI lower threshold intake, AI adeguate intake; quando non è possibile definire l’AR si ha l’RI reference intake ranges for macronutrients, che è il modo con cui si annotano i fabbisogni di lipidi e carboidrati (45-60%). Infine, si hanno i TUL tolerable upper intake level che sono il massimo del consumo cronico giornaliero prima di andare incontro a patologie e tossicità. Sono tutti parametri presenti nei DRV e permettono di stabilire un fabbisogno nutrizionale. L’EFSA ha elaborato una serie di DRV sui macronutrienti e poi sui micronutrienti come minerali e vitamine; i DRV sono scaricabili dal sito dell’EFSA. Per ogni nutriente si ha la definizione delle varie tipologie (carboidrati, amido, fibra, zuccheri), una parte relativa al metabolismo, le fonti dietetiche e i valori di riferimento negli altri paesi. Poi ci sono cinque volumi dei TUL, quindi dei livelli massimi, per vitamine e minerali, calcio, omega 3 e 6, vitamina D.

I LARN sono disponibili in cinque edizioni e i primi erano basati sul concetto di raccomandazione, quindi erano definiti come livelli di assunzione raccomandati di nutrienti ed energia per la popolazione italiana; si parlava di livelli raccomandati, quindi riportano un valore soglia massimo per ogni nutriente per eccesso (RDI recommended dietary intake). Nel 2014 i LARN vengono rivisti e diventano valori di riferimento per la dieta (DRV): sono un sistema articolato di valori di riferimento nella dieta quindi in essa si trovano i parametri dei DRV dell’EFSA come AR, PRI, LTI ecc. e in aggiunta gli SDT, che sono indicazioni quali-quantitative di assunzione di alimenti per limitare il rischio di malattie da eccesso come quelle cardio-vascolari.

Ci sono molti parametri che definiscono i livelli di riferimento per il consumo di nutrienti. Per definire questi DRV bisogna avere un marker biologico, quindi un qualcosa di dosabile che varia in funzione di un macro o micronutriente; è necessario un marchio biologico per verificare lo stato di nutrizione, che è il grado con cui sono soddisfatte le necessità fisiologiche di un individuo in relazione ai nutrienti introdotti con la dieta, adeguato di un nutriente nell’individuo. Il marker deve essere corretto e buono nell’organismo. Il criterio per cui sia buono è che deve aiutare a prevenire le manifestazioni cliniche da carenza, mantenere le funzioni biochimiche o fisiologiche corporee, ottimizzare i depositi corporei e prevenire le malattie da eccesso. Sono tutte caratteristiche che il marker deve riuscire a rilevare in funzione al nutriente.

Ad esempio, il ferro può essere presente nell’emoglobina e nella mioglobina come ferro attivo, negli enzimi ematici, essere di deposito nella ferritina o di trasporto nella transferrina e sono tutti parametri che danno un’indicazione dello status di ferro. Allo stesso modo, per la vitamina C si sa che dopo l’assunzione va nel plasma e i livelli circolanti sono in equilibrio con i depositi corporei; inoltre, si ha il tubulo renale dove viene recuperata dalle urine, mentre le perdite avvengono con le feci e con le urine.

Tutto il metabolismo della vitamina C è conosciuto in quanto l’assorbimento è inversamente proporzionale alla disponibilità di vitamina: man mano che aumenta la dose giornaliera, diminuisce l’assorbimento in quanto i recettori sono saturabili e se vengono saturati l’organismo tende ad assorbire di meno. Si conoscono anche le perdite metaboliche che sono in funzione della quantità di vitamina C e la secrezione urinaria; dal bilancio di tutti questi metabolismi studiati si ottiene l’andamento dei livelli di ascorbato circolante in funzione della disponibilità di vitamina C e si è stabilito che il DRV è di 90 mg/die che sono quelli che garantiscono livelli circolanti di 50 micromol/L in quanto il flesso della curva si ha a questo valore.

Gli esperti hanno deciso di identificare il livello di fabbisogno medio della vitamina C sulla base della quantità di vitamina che è in grado di bilanciarne le perdite e di garantire un livello plasmatico basale di ascorbato di 50 μmol/L. Questo valore è stato considerato indicativo di un adeguato stato di nutrizione della vitamina C corrispondente ad un corretto espletamento di tutte le funzioni metaboliche vitamina-correlate nell’organismo.

Dopo aver stabilito il marker (ferro, vitamina C ecc.), bisogna stabilire il fabbisogno medio della popolazione con un’indagine statistica mettendo in relazione la percentuale di popolazione con il fabbisogno individuale ottenendo una curva gaussiana che ha un punto di massimo che viene definito avarage requirement AR che è il livello di assunzione del nutriente che è in grado di soddisfare i fabbisogni del 50% di soggetti sani in uno specifico gruppo di popolazione.

Per passare alla popolazione generale si tiene conto del coefficiente di variazione e all’AR si aggiungono due deviazioni standard trovando il PRI che soddisfa i fabbisogni di quasi tutta la popolazione, ovvero il 97,5%. Il PRI non è un limite minimo sotto cui si va in carenza, non è un livello ottimale perché è un parametro statistico ma è un livello di sicurezza valido per l’intera popolazione e seppure venga riportato per quantità di peso corporeo al giorno non è necessario che ogni giorno si assuma questa quantità; inoltre, si riferisce a individui in buona salute (tutti LARN individui buona salute, non per malati).

Per la vitamina C è previsto un AR pari a 90 mg/die che è un valore che permette di mantenere livelli circolanti pari a 50 micromol/L e se si aggiungono due variazioni standard si ha il PRI pari a 110 mg/die; se la vitamina C viene assunta al giorno con questo valore si hanno garantiti i livelli circolanti adeguati.

L’AR copre quindi il 50% della popolazione, il PRI si ottiene aggiungendo due deviazioni standard, mentre togliendo due deviazioni si ottiene il LTI che è il livello di assunzione sotto cui tutti gli individui della popolazione non riescono a mantenere l’integrità metabolica, è la quantità di assunzione che copre il fabbisogno di una piccola parte della popolazione, ossia il 2,5%.

In sintesi, si hanno tre parametri nei LARN che sono i livelli di fabbisogno che coprono rispettivamente il 2,5% con LTI, il 50% con AR e il 97,5% con il PRI della popolazione in esame.

La tabella LARN riporta gli AR per l’energia: è organizzata in più colonne prendendo in considerazione la statura, il peso corporeo, il metabolismo basale MB e i quattro livelli di fabbisogni energetico considerando maschi e femmine e quattro gruppi di età. Si tratta del classico raggruppamento dei LARN che viene fatto per i macro e micronutrienti che avviene quindi per sesso ed età. Per l’energia viene riportato solo il valore di AR; questi fabbisogni energetici sono calcolati moltiplicando il metabolismo basale MB con i LAF che sono i livelli di attività fisica. Il fabbisogno è dato dal metabolismo basale che è rappresentato dall’energia necessaria per le funzioni biochimiche e fisiologiche e che viene calcolato con le equazioni di Schofield a cui si aggiunge il quantitativo di energia dei LAF che rappresentano l’energia necessaria per l’attività fisica. Per quanto concerne l’energia, i LARN riportano solo gli AR che vengono calcolati come il prodotto di MB per LAF con quattro livelli di fabbisogno energetico che vanno da 1,45, che è un profilo sedentario ipocinetico, a 2,10 che corrisponde a un impegno motorio importante. I valori si calcolano con le equazioni di Schofield che permettono di ottenere il MB considerando solo il peso o il peso e la statura per giovani. Con queste formule si calcolano i valori di metabolismo basale che poi vengono tradotti in fabbisogno giornaliero che sono i LAF.

Non per tutti i micronutrienti esiste un marker da seguire per cui per certi micronutrienti non si possono calcolare AR e PIR per cui si parla di AI adeguate intake ovvero il livello di assunzione del nutriente che si assume adeguato a soddisfare i fabbisogni della popolazione; è un dato epidemiologico ottenuto monitorando una popolazione sana andando a vedere i livelli assunti e che si ritiene siano adeguati per il mantenimento dello stato di salute. Quando AR e PRI non possono essere calcolati scientificamente si ricorre ad AI.

I dati di AR e PRI nei LARN si riferiscono alla popolazione adulta, sana e maschile per cui i dati nelle tabelle dei bambini e donne sono estrapolati da quelli degli uomini in due maniere: l’estrapolazione isometrica o allometrica. Quella isometrica si utilizza quando il fabbisogno non è associato alla velocità metabolica, mentre quella allometrica si usa quando il fabbisogno è associato alla velocità metabolica, quindi è una funzione esponenziale della massa corporea; l’estrapolazione isometrica dipende dal peso, mentre quella allometrica dal MB. Ad esempio, la vitamina C è considerata distribuita omogeneamente lungo tutto l’organismo, ci sono pochissime differenze di sesso nella gestione del metabolismo e queste differenze sono dovute alla differenza di peso tra uomo e donna. La vitamina C è quindi un classico parametro che dipende dal peso e per trasformare questo valore si prende l’AR dell’uomo (90 mg/giorno) e lo si moltiplica per il rapporto di peso tra donna e uomo ottenendo un valore di circa 78 mg/giorno per la donna. Considerando poi il 10% (due deviazioni standard) il valore diventa 95 mg/giorno.

Nel caso del bambino tutti i fabbisogni sono funzioni della velocità metabolica quindi l’estrapolazione viene svolta considerando il peso corporeo metabolico e aggiustato con un fattore di crescita: il fattore di crescita è il coefficiente angolare della retta rappresentata nel piano dove si hanno il log del peso corporeo e il log del MB. I fattori di crescita sono tabulati ma poiché fino a 11 anni non si ha differenza di fabbisogni allora si considera lo stesso peso per maschi e femmine, mentre poi variano per fascia di età distinguendo maschio e femmina.

Mettendo in un piano cartesiano sull’asse delle ascisse l’assunzione di un nutriente e sulle due ordinate rispettivamente il rischio di inadeguatezza e il rischio di effetti avversi si ottiene una curva dove il PRI è il punto in cui c’è la minima possibilità che si abbia un’inadeguatezza del fabbisogno per la popolazione, togliendo due deviazioni standard si ottiene AR che copre il fabbisogno del 50% della popolazione e togliendo altre due deviazioni standard si ottiene il LTI che è un valore che copre al massimo il 2,5% della popolazione.

Se si prosegue verso destra aumentando l’intake del nutriente la curva si imbarca perché aumentano i rischi di tossicità e di effetti avversi; il punto in cui si ha il flesso della curva è rappresentato dal TUL che è il livello massimo di intake cronico che si può assumere giornalmente senza avere effetti avversi: sopra il TUL si ha il rischio di avere problemi di intossicazioni ed effetti avversi.

RI reference intake range for macronutrients è l’intervallo di assunzione di lipidi e carboidrati, si esprime come percentuale dell’apporto dell’energia giornaliera coperto da grassi e carboidrati. In una dieta bilanciata i carboidrati devono fornire il 45-60% dell’energia e i grassi il 25-35% dell’energia assunta con la dieta. Il valore di RI deriva da evidenze epidemiologiche che causano un aumento di rischio di malattia se si è in una situazione di eccesso o difetto rispetto al valore di RI. Generalmente RI viene definito sulla base della distribuzione degli apporti in una dieta di una popolazione ritenuta sana e rappresenta la quantità che permette di fornire una dieta adeguata in macro e micronutrienti.

SDT suggest dietary target si ha solo nei LARN e non nei DRV, sono gli obiettivi quali-quantitativi di assunzione di nutrienti per consentire una riduzione del rischio di malattie cronico-degenerative nella popolazione generale; sono valutazioni spesso qualitative di tipo epidemiologico o medico relative alle correlazioni emerse in letteratura scientifica tra rischio di insorgenza di alcune malattie cronico-degenerative ed introduzione quantitativa/qualitativa di alcuni nutrienti. Alcuni esempi sono il consiglio di consumo di alimenti a basso indice glicemico, di riduzione degli zuccheri e dei grassi saturi, quindi sono indicazioni che si riferiscono ad assunzioni di riferimento e che sono preventive per lo sviluppo di malattie cronico-degenerative come il diabete e le malattie cardiovascolari.

Nella tabella sono presentati i LARN per le proteine; si può notare l’organizzazione delle tabelle dei LARN: si ha una suddivisione in fasce di età e sesso; fino a 11 anni non avviene la distinzione in base al sesso, poi si. Per gli adulti sono previste tre classi di età e poi si hanno gli anziani oltre i 75 anni. Per le proteine vengono indicati i valori di AR e PRI: si nota una grossa differenza tra l’individuo in crescita e l’adulto in quanto i bambini di 2-3 anni necessitano di 11 g di proteine/giorno, mentre per gli adulti si necessitano 0,7 g di proteine per kg di peso corporeo che corrispondono a 50g di proteine/giorno. Dall’età più giovanile diminuisce il fabbisogno proteico: per i maschi e le femmine quello espresso in AR è identico e pari a 0,71 g di proteine per kg di peso corporeo al giorno (da sapere) ed espresso in PRI è pari a 0,90 g per kg di peso corporeo (da sapere). Per gli anziani aumenta il fabbisogno perché questi possiedono un metabolismo più rallentato quindi il bisogno di proteine è maggiore ed è espresso con SDT e pari a 1,1 g di proteine per kg di peso corporeo. Il PRI è un valore a cui tendere per evitare il rischio di inadeguatezza di macro e micronutrienti, come anche SDT perché aiuta a prevenire le malattie da eccesso (come per grassi saturi, zuccheri e sale e rapporto omega-3 e 6). Per alcune fasce di età non c’è SDT perché non sono legate allo sviluppo di malattie cronico-degenerative.

Per i lipidi il raggruppamento è in lattanti, bambini, adolescenti, adulti e anziani e si hanno i valori di AI ma il grosso del fabbisogno lipidico è dato in RI che per i bambini di 1-3 anni è pari al 35-40% dell’energia assunta con la dieta, mentre sopra i 4 anni è pari al 20-35% del...