Nutrizione delle collettività

NUTRIZIONE DELLE COLLETTIVITA’

CAPITOLO 3 - FABBISOGNO DI ENERGIA

L’adeguatezza della dieta in tutte le fasi della vita costituisce un pre-requisito per il

mantenimento della salute. La nutrizione infatti deve poter assicurare l’espletamento:

- del potenziale di crescita

- l’efficienza fisica e psichica

- l’estensione delle aspettative di vita

Gli alimenti che introduciamo con la dieta devono quindi assicurare il soddisfacimento dei bisogni

di energia e nutrienti e devono essere in combinazioni e proporzioni tali da non arrecare

potenziali rischi per la salute.

[La prima tappa per stabilire la raccomandazione in un nutriente per la popolazione è quella di determinare

il fabbisogno fisiologico medio di un segmento rappresentativo di ciascun gruppo di età e sesso, secondo

criteri stabiliti. La conoscenza della variabilità fra gli individui all’interno di ciascun gruppo dovrebbe

rendere possibile il calcolo del valore per il quale il fabbisogno medio deve essere aumentato per

soddisfare le necessità di quasi tutti gli individui.

Gli esperimenti sull’uomo però sono lunghi e costosi e, anche nelle migliori condizioni, solo piccoli gruppi

possono essere studiati in un singolo esperimento. Alcuni esperimenti non possono essere condotti per

ragioni etiche: perciò le stime dei bisogni e la loro variabilità derivano spesso da informazioni limitate. Le

raccomandazioni per l’introduzione di energia sono stabilite in maniera differente poiché le necessità

energetiche variano da individuo a individuo e vengono fornite per gruppi ristretti e ben distinti di

popolazione, suddivisi rispetto al sesso, al peso e al tipo di attività fisica svolta.]

I LARN, livelli di assunzione giornalieri raccomandati di energia e nutrienti per la popolazione

italiana, costituiscono delle linee guida. Sono degli standard nutrizionali e si riferiscono agli

apporti raccomandati di energia e nutrienti in funzione della stima dei relativi bisogni a livelli di

sicurezza, tenendo conto di specifiche condizioni di età, sesso…

Attraverso queste linee guida Alimentari, l’istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la

Nutrizione si propone la tutela della salute in situazioni in cui i fattori socio-economici abbiano

determinato sovrabbondanza di risorse e conseguenti eccessi e/o squilibri alimentari.

Obiettivi dei LARN:

- fornire elementi utili per valutare l’adeguatezza nutrizionale della dieta media della popolazione

o di gruppi di essa rispetto ai valori proposti

- proteggere l’intera popolazione dal rischio di carenze nutrizionali

- pianificare la politica degli approvvigionamenti alimentari nazionali nonché l’alimentazione di

comunità

- informare, educare, essere di riferimento per l’industria alimentare

La SINU (società italiana di nutrizione umana) cura l’edizione dei LARN. Il lavoro di revisione ha

fatto proprie considerazioni ed evoluzioni del concetto di adeguatezza nutrizionale che sono

intervenute, a livello internazionale, nel periodo intercorso dall’ultima pubblicazione dei LARN nel

1996: dal concetto di raccomandazione insito nei vecchi LARN (1996)- espresso da un singolo

valore tarato sul limite superiore di fabbisogno nel gruppo di popolazione di interesse- si è passati

a un sistema articolato di valori di riferimento per la dieta.

Nella revisione del 2012, relazioni tra stato di nutrizione e prevenzione delle malattie cronico-

degenerative, al di là della semplice soddisfazione del ruolo biologico dei nutrienti, hanno portato

in qualche caso anche all’introduzione di obiettivi nutrizionali per la prevenzione.

All’interno di un gruppo omogeneo di popolazione esistono variazioni individuali che assumono

una distribuzione Gaussiana normale con un picco corrispondente al valore medio. Il livello

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raccomandato per un nutriente è pari al valore medio + 2 DS (apporto di riferimento per la

popolazione) e copre i fabbisogni del 97.5% della popolazione.

Riferimenti quantitativi per l’assunzione di nutrienti in individui sani, che possono essere utilizzati

per la valutazione qualitativa e la formulazione di diete (EFSA):

PRI (= livello di riferimento per l’assunzione nella popolazione) —> livello di assunzione che

• risulta adeguato in pratica per tutti gli individui appartenenti a uno specifico gruppo di

popolazione

AR (= fabbisogno medio) —> livello di assunzione di un dato nutriente che risulta adeguato per

• la metà degli individui all’interno di un dato gruppo di popolazione, in presenza di una

distribuzione normale dei fabbisogni individuali.

LTI (=livello minimo di assunzione) —> livello di assunzione al di sotto del quale, sulla base delle

• conoscenze attuali e in accordo con i criteri scelti per ciascun nutriente, pressoché tutti gli

individui non sono in grado di conservare “l’integrità metabolica”

Il gruppo di esperti propone di determinare anche i seguenti valori di riferimento per la dieta:

AI (= livello adeguato di assunzione) —> valore che è stimato quando non è disponibile il

• fabbisogno medio e di conseguenza non è possibile stabilire un livello di riferimento per

l’assunzione nella popolazione. Rappresenta il livello medio di assunzione osservato su base

giornaliera che risulta appropriato in un gruppo (o in diversi gruppi) di popolazione costituito da

individui presumibilmente sani.

UL (=limiti tollerabili di assunzione) —> rappresenta l’apporto più elevato del nutriente che non

• si associa a effetti avversi sulla salute. Non esistono veri e propri standard di riferimento. In

generale la popolazione tende a superarli anche di diverse volte. Per la maggior parte dei

nutrienti superare il livello raccomandato non provoca effetti dannosi anche se benefici

aggiuntivi derivati da tali eccessi sono assai improbabili. Per alcuni nutrienti sono possibili effetti

indesiderati (es. folico vs B12) o nocivi (vitamina A).

RI (= intervallo di riferimento per l’assunzione di macronutrienti) —> è espresso in %

• dell’apporto energetico totale della dieta. Si tratta di un intervallo di valori che si ritiene sia

adeguato per il mantenimento di uno stato di buona salute e che sia associato a un ridotto

rischio per la comparsa di alcune malattie (croniche non trasmissibili).

Cenni sul metabolismo energetico:

L’energia presente negli alimenti è convertita in energia sfruttabile dall’organismo attraverso la

sintesi di ATP che viene utilizzata in tempi brevissimi per compiere lavori di tipo meccanico o

chimico, per mantenere i gradienti ionici fra i diversi compartimenti corporei, per garantire

l’assorbimento, il trasporto e la captazione cellulare di nutrienti e altre molecole.

Prima legge della termodinamica (principio di conservazione dell’energia) —> In ogni

trasformazione la variazione dell’energia interna di un sistema è pari alla somma delle quantità di

calore e lavoro scambiate tra il sistema e l’ambiente che lo circonda.

Seconda legge della termodinamica —> Qualunque macchina termica può trasformare in lavoro

solo una parte del calore che assorbe. Una parte viene in ogni caso ceduta all’esterno.

(pag 13 cap.3 unità di misura energia)

Il dispendio energetico totale, in genere espresso su base giornaliera, è espressione

dell’utilizzazione complessiva d’energia (cioè di ATP) da parte dell’organismo. Il DET varia

considerevolmente non solo tra individui diversi ma anche nello stesso individuo da giorno a

giorno, quindi DET medio rappresenta il valore approssimato a medio-lungo termine. Il DET è

dato dalla somma di diverse componenti:

1. il metabolismo basale Pagina 2 di 37

2. il dispendio energetico da attività fisica (da attività fisica volontaria, da attività lavorative, da

attività sociali, post-esercizio fisico…)

3. la termogenesi da alimenti

4. componenti termogenetiche minori (temperatura ambientale, sostanze termogenetiche e

farmaci, stress psichici…)

Componenti del dispendio energetico:

Metabolismo basale —> (60-75%) quota minima di energia richiesta dall’organismo in condizioni

stazionarie per svolgere le attività necessarie al mantenimento e al funzionamento dei vari tessuti.

Fegato,cuore, cervello e rene utilizzano oltre il 60% della spesa corporea di energia a riposo,

mentre il muscolo solamente il 18%. E’ influenzato da vari fattori (età, sesso, tensione nervosa,

innalzamento temperatura corporea) e può essere stimato attraverso numerose formule predittive.

Il fabbisogno energetico è definito sulla base del dispendio energetico ed è definito come

l’apporto di energia di origine alimentare necessario a compensare il dispendio energetico di

individui che mantengono un livello di attività fisica sufficiente per partecipare attivamente alla

vita sociale ed economica e che abbiano dimensioni e composizioni corporee compatibili con un

buon stato di salute a lungo termine. Pagina 3 di 37

CAPITOLO 4 - FABBISOGNO DI PROTEINE

Linee guida proteina:

Le proteine presenti nell’organismo sono molecole organiche azotate costituite dalla

• combinazione di venti amminoacidi standard. Nove tra gli aa standard sono definiti essenziali

perchè non possono essere sintetizzati nell’organismo e devono pertanto essere introdotti con

la dieta.

Le proteine dell’organismo svolgono funzioni strutturali, di trasporto, di deposito di nutrienti…

• Sono enzimi e ormoni, possono agire da recettori e da ligandi. Sono coinvolte nella contrazione

muscolare, nella risposta immunitaria, nella coagulazione del sangue. Regolano l’espressione

genica, la crescita e la differenziazione cellulare. Sebbene non sia il loro ruolo primario, sono

anche un substrato energetico (4 kcal/g proteine).

Per qualità proteica si intende la capacità di una data quantità di proteina/miscela di proteine

• della dieta di soddisfare le necessità metaboliche dell’organismo per aa totali e aa essenziali.

La qualità proteica varia in funzione della digeribilità della proteina e della sua composizione in

aa essenziali.

L’utilizzazione ottimale degli aa nell’organismo richiede un apporto energetico adeguato.

• Nella dieta della popolazione italiana le principali fonti di proteine sono rappresentate dai

• gruppi “Cereali e derivati” (29%), “Carni e derivati” (28%) e “Latte e derivati” (21%).

Gli apporti raccomandati di proteine sono espressi come fabbisogno medio (AR) e assunzione di

• riferimento per la popolazione (PRI) in tutti i gruppi di interesse ad esclusione degli anziani per i

quali sono indicati come obiettivo nutrizionale per la prevenzione (SDT).

AR, PRI e SDT tengono conto della digeribilità proteica attribuibile alla dieta della popolazione

italiana.

Il PRI per le proteine costituisce un importante riferimento nutrizionale che va interpretato in

• modo corretto come assunzione minima raccomandata. Il contenuto proteico della dieta deve

essere almeno pari al PRI, ma non necessariamente il più possibile vicino al PRI.

Considerando i consumi alimentari nelle diverse nazioni europee e tenendo conto sia delle più

• comuni indicazioni per una sana alimentazione sia degli intervalli di riferimento (RI) per

l’assunzione di carboidrati e lipidi, è ragionevole accettare apporti proteici che siano pari al

12-18% dell’energia totale della dieta , con la prevalenza di alimenti di origine vegetale.

In generale non esistono dati di tossicità acuta delle proteine ma comunque un eccessivo

• consumo di proteine non offre alcun beneficio per lo stato di salute e benessere. Non è

possibile definire un livello massimo tollerabile (UL) di assunzione. Pagina 4 di 37

FUNZIONI E CARATTERISTICHE DELLE PROTEINE

Le proteine svolgono molte funzioni importanti a livello biologico, alimentare e nutrizionale e

sono macromolecole formate da legati tra loro tramite legame peptidico. Sono

α-AA

caratterizzate dalla proporzione e dalla sequenza di aa che sono geneticamente determinate e

definiscono la loro specificità e funzione.

Gli AA essenziali sono 9 e dobbiamo introdurli tramite dieta (e sono: isoleucina, leucina, valina,

istidina, lisina, treonina, fenilalanina, triptofano). Le proteine di origine animale sono molto più

simili a quelle necessarie al nostro organismo, hanno cioè un alto valore biologico. Tuttavia, gli

alimenti di origine animale mancano di alcuni nutrienti fondamentali (fibre, molecole bioattive)

che possiedono quelli di origine vegetale e in più sono ricchi di grassi pertanto non è bene

introdurre tutte le proteine tramite alimenti di origine animale ma è meglio privilegiare alimenti di

origine vegetale. I cereali sono carenti in AA solforati (metionina e cisteina, AA semiessenziali).

I legumi sono carenti in AA aromatici (fenialanina e tirosina). Tuttavia applicando il principio della

mutua complementarità, quindi consumandoli insieme si può assumere un alimento completo,

che apporti tutti gli AA essenziali. Le proteine derivanti da alimenti di origine vegetale

dovrebbero per questo essere pari a 3/4 delle proteine assunte. Le proteine di origine animale

dovrebbero invece coprire il fabbisogno proteico per 1/4, apportando circa il 30-35% al massimo

di intatte proteico.

Gli AA sono i costituenti delle proteine. Nell’organismo umano ne sono presenti centinaia ma solo

20 nelle proteine. Per la sintesi di una proteina devono essere presenti tutti

contemporaneamente. Possono essere classificati in base alla polarità della catena laterale R

(classificazione funzionale) o in base alla loro essenzialità (classificazione nutrizionale).

Funzioni fisiologiche degli AA:

- costruzione di proteine corporee, comprese proteine che proteggono l’organismo

dall’invasione di organismi patogeni.

- sintesi di molecole non proteiche (come neurotrasmettitori, antiossidanti, vitamine, ormoni…)

- utilizzazione energetica (4 Kcal/g) in casi in cui la disponibilità energetica è compromessa e

l’organismo è in stato di emergenza, es. digiuno. N.B. L’ossidazione di carboidrati e grassi per

produrre energia produce CO e H O, composti facilmente eliminabili. L’utilizzo invece di

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proteine per produrre energia porta alla formazione di residui azotati (con sovraccarichi a livello

renale per la loro eliminazione). Non è quindi un’operazione molto utile. Capita o in persone

che mangiano “male” (frequenti digiuni) o in persone che fanno un’attività fisica molto intensa.

La quantità di proteine per kg di peso corporeo ideale: varia rispetto alle fasce d’età.

Gli aa assorbiti o sintetizzati si distribuiscono in modo diverso nei vari tessuti ed ambienti intra- ed

extra- cellulari formando pool di amminoacidi liberi che costituiscono la fonte per i “processi

nutritivi cellulari”.

Il nostro obiettivo è quello di avere un equilibrio tra gli aa in uscita e quelli entrata sia nella qualità

che nella quantità e il modo in cui si può raggiungere questo equilibrio quali-quantitativo è

attraverso un regime alimentare corretto. Si devono infatti quantificare le perdite di azoto per poi

poter reintegrare il giusto quantitativo. Pagina 5 di 37

Caratteristica di tutte le proteine è di essere soggette ad un continuo processo di

demolizione e sintesi che permette all’organismo di modulare la sintesi

(TURNOVER PROTEICO)

delle proprie proteine in funzione delle esigenze. Avviene a velocità diversa in funzione del

tipo di proteina.

Il turnover proteico:

- è regolato

- varia nelle diverse specie animali e anche all’interno della stessa specie tra maschio e femmina

(essenzialmente varia in rapporto alla taglia)

- la velocità del turnover cala dalla nascita all’età adulta (è più elevata nel recupero dopo una

malattia o in seguito a traumi/infezioni)

- varia per i diversi organi e tessuti (con un più rapido turnover per gli organi interni, in

particolare intestino e fegato e uno più lento per il muscolo)

- richiede energia (20% dell’intera energia spesa per il metabolismo basale)

- in un uomo adulto le proteine corporee ammontano a circa 12 kg. Di queste si calcola che

giornalmente circa 250-300 g sono soggetti a turnover (quindi una quantità circa tre/quattro

volte superiore a quella dei normali consumi alimentari).

Quote N perse:

- alta quota proteica eliminata per via urinaria

- bassa quota proteica eliminata per via fecale

- piccole quantità eliminate attraverso pelle ed altre componenti (saliva, desquamazione)

Marker utili a determinare le perdite di azoto: Urea (quantitativamente è il più importante),

Creatinina, Acido urico, altri composti N.

Troppi substrati proteici a livello del colon danno origine a fermentazioni da parte della flora batterica che porta a

formazione di ammine primarie e secondarie: putrescine, cadaverina, istamina (molecole potenzialmente patogene per

l’organismo).

Bilancio dell’azoto —> metodo utilizzato per predire le richieste di proteine. Consiste nel

determinare le differenze tra l’azoto introdotto e quello eliminato con feci, urine, sudore etc….

Il bilancio può quindi essere:

- Bilancio zero: stato di mantenimento, le entrate e le uscite si equivalgono

- Bilancio positivo: stato di accrescimento, le uscite sono inferiori alle entrate

- Bilancio negativo: perdita di massa proteica, le uscite sono superiori alle entrate. Avviene

spesso nel soggetto anziano perchè con l’avanzare dell’età pur avendo un adeguato

quantitativo di N introdotto, l’organismo non riesce a trattenere le proteine introdotte con la

dieta (inoltre i farmaci alterano l’assorbimento proteico).

Il bilancio proteico è di solito fornito in N (N= 16% delle proteine) e viene calcolato sulla base

delle entrate e delle