UDA 6 – Principi nutritivi e digestione Capitolo 5 – Acqua, micronutrienti e molecole bioattive 1. L’acqua Il di un è costituito per circa il 60% da acqua, che si trova principalmente all’interno delle cellule ( ). corpo umano adulto acqua intracellulare L’acqua svolge varie funzioni fondamentali per la vita dell’uomo e per il corretto funzionamento del suo metabolismo. . L’acqua è il mezzo in cui le molecole idrofile come minerali, glucidi, proteine e vitamine idrosolubili si . Funzione solvente solubilizzano . Grazie all’acqua i nutrienti vengono trasportati all’interno delle cellule e i prodotti di scarto del metabolismo vengono trasportati all’esterno. Funzione di trasporto . L’acqua interviene nel processo di regolazione della temperatura corporea, per esempio dissipando il calore eccessivo attraverso la sudorazione. Funzione termoregolatrice . L’acqua interviene in svariati processi metabolici che coinvolgono gli enzimi. È inoltre una componente della saliva, del succo gastrico e degli altri , e facilita il transito degli alimenti lungo il tubo digerente. Infine è fondamentale per l’ dei nutrienti e per l’ di composti tossici attraverso le urine. Intervento nei processi metabolici e digestivi succhi digestivi assorbimento eliminazione . L’acqua lubrifica le articolazioni, protegge gli organi delicati come l’occhio, il cervello e l’orecchio e mantiene la pelle e i tessuti turgidi ed elastici. Altre funzioni L’equilibrio idrico La quantità di acqua presente all’interno dell’organismo umano viene mantenuta mediante il continuo delle entrate e delle uscite idriche. costante bilanciamento Le idriche sono costituite per circa il 60% dalle e per circa il 40% dall’acqua contenuta negli alimenti solidi, principalmente vegetali. Una piccola parte viene prodotta dalle . entrate bevande reazioni metaboliche Le idriche sono rappresentate principalmente dalle , e in minor quantità dall’acqua dissipata con la , la e dalla quota contenuta nelle . Quando il bilancio idrico non è in pari si possono avere i fenomeni di: uscite urine sudorazione respirazione feci , che provoca mal di testa, secchezza alle fauci, perdita di appetito, affaticamento, crampi muscolari e svenimenti, dovuti alla elevata concentrazione di sodio nel plasma, che attiva lo stimolo della e ; disidratazione sete inibisce la diuresi , che comporta emicrania, confusione, affaticamento e in casi gravi alterazioni del sistema nervoso centrale, che viene compensata con l’aumento della produzione di . iperidratazione urine Il fabbisogno di acqua Un individuo adulto necessita di circa introdotta attraverso l’alimentazione. 1 mL di acqua per ogni kcal Da qui deriva l’indicazione giornaliera di consumare per le (il cui fabbisogno energetico medio è stimato intorno alle 2000 kcal) e per gli , che hanno un fabbisogno energetico medio di 2500 kcal. 2 litri di acqua donne 2,5 litri uomini Gli hanno un fabbisogno idrico maggiore, a causa della sudorazione. In generale per un’attività sportiva di durata inferiore a un’ora la semplice assunzione di acqua è sufficiente a compensare le perdite di liquidi per sudorazione; per o di durata superiore si deve provvedere anche a ripristinare il consumato e i (elettroliti) persi. sportivi attività sportive intense glucosio sali minerali 2. I micronutrienti Con il termine si intende un gruppo di sostanze che ma sono necessarie per lo svolgimento delle dell’organismo. micronutrienti non forniscono energia funzioni vitali Le quantità necessarie al fabbisogno sono molto piccole rispetto ai macronutrienti (glucidi, protidi e lipidi), infatti vanno da pochi milligrammi (mg) a pochi microgrammi (μg). Al gruppo dei micronutrienti appartengono e , che dal punto di vista chimico sono sostanze molto diverse tra loro. vitamine sali minerali Le vitamine Le vitamine sono micronutrienti essenziali che alcune dell’organismo svolgendo il ruolo di . regolano reazioni metaboliche coenzimi Quando una determinata vitamina è presente in quantità insufficienti nell’organismo, si ha una condizione di ; in casi rari, in cui una vitamina è totalmente assente, si arriva all’ . ipovitaminosi avitaminosi Le vitamine sono divise in due gruppi: vitamine e vitamine . idrosolubili liposolubili Le vitamine vanno assunte giornalmente con l’alimentazione perché non sono accumulabili dall’organismo. Appartengono a questo gruppo le e la . idrosolubili vitamine del gruppo B vitamina C Le vitamine vengono assorbite insieme ai grassi alimentari e accumulate nel fegato; la loro carenza, quindi, si manifesta in seguito a mancata assunzione per tempi lunghi. Fanno parte di questo gruppo le vitamine A, D, E e K. liposolubili Vitamina Fonti alimentari Funzioni Carenza VITAMINE IDROSOLUBILI B1 – tiamina cereali integrali, legumi, carne, lievito di birra funzionamento del tessuto nervoso beri-beri B2 – riboflavina cereali integrali, fegato, carne, lievito di birra, latte e uova stato di salute di pelle e mucose alterazione di pelle, mucose e apparato digerente B3 o PP – niacina alimenti di origine animale metabolismo di glucidi, proteine e lipidi pellagra B5 – acido pantotenico alimenti di origine animale e vegetale costituente del CoA si manifesta raramente B6 – piridossina carne, pesce e legumi metabolismo di glucidi proteine e lipidi si manifesta raramente B8 o H – biotina svariati alimenti di origine animale e vegetale metabolismo di glucidi e lipidi si manifesta raramente B9 – acido folico verdure a foglia verde, legumi, frattaglie, uova accrescimento embrionale malformazioni congenite (spina bifida) B12 – cobalamina alimenti di origine animale metabolismo di lipidi, proteine e acidi nucleici anemia perniciosa C – acido L ascorbico frutta e verdura interviene nelle reazioni metaboliche, azione antiossidante e immunostimolante scorbuto VITAMINE LIPOSOLUBILI A – retinolo alimenti di origine animale e vegetale, in particolare di colore arancione-rosso (carotenoidi) risposta immunitaria, integrità dei tessuti, differenziazione cellulare e protezione della vista problemi alla vista fino alla cecità D – calciferolo latte e derivati, pesce, uova, olio di fegato di pesce. Necessaria esposizione a raggi UV favorisce la mineralizzazione delle ossa rachitismo e osteomalacia E – tocoferolo oli vegetali antiossidante difetti dello sviluppo e del metabolismo K – fillochinone alimenti di origine vegetale, sintetizzata dai microrganismi intestinali coagulazione del sangue emorragie La vitamina C (o acido ascorbico) e la vitamina E sono spesso usati nell’industria alimentare come , allo scopo di degli alimenti. additivi ritardare l’ossidazione I sali minerali Si tratta di sostanze essenziali che l’uomo e vanno pertanto introdotte con un’alimentazione varia ed equilibrata per evitare fenomeni di carenza o eccesso. Oltre che con gli alimenti, i sali minerali sono introdotti bevendo . non è in grado di sintetizzare acqua Alcuni riducono l’assorbimento di sali minerali. Si parla quindi di di un sale minerale, cioè della percentuale di esso che viene realmente assorbita dall’organismo. fattori antinutrizionali biodisponibilità I svolgono fondamentali per l’organismo umano, per esempio sono costituenti di e , regolano l’ , sono di molti enzimi, regolano i processi . sali minerali funzioni denti ossa equilibrio idrosalino cofattori metabolici In base al , i sali minerali possono essere classificati in: fabbisogno dell’organismo , che vanno introdotti in quantità discrete (grammi o decimi di grammo), come il , il , il , il , il , il e lo ; macroelementi calcio fosforo magnesio sodio potassio cloro zolfo o , che sono presenti in tracce, e il cui fabbisogno si aggira nell’ordine dei milligrammi o microgrammi, distinti in (come , , , , , , e ), (come , , e ) e (come , e ), che si trovano naturalmente in quantità molto basse, ma se presenti in quantità elevate (per esempio a causa dell’inquinamento ambientale) possono provocare gravi danni all’organismo. oligoelementi microelementi essenziali ferro rame zinco fluoro iodio selenio cromo cobalto probabilmente essenziali manganese silicio nichel vanadio potenzialmente tossici arsenico cadmio mercurio Il ferro si presenta in due varianti, e . Il ferro è facilmente assorbito dall’organismo (si dice che è ), costituisce l’ e si lega all’ del sangue. ferro eme ferro non eme eme biodisponibile emoglobina ossigeno Il ferro invece non è biodisponibile e necessita dell’ (vitamina C) per essere assorbito. non eme acido ascorbico L’assorbimento dei avviene a livello dell’ , ma è ostacolato dalla presenza di come fitati (che riducono l’assorbimento di ferro), ossalati (del calcio), sostanze gozzigene contenute in cavoli e broccoli (che riducono l’assorbimento di iodio) e da un’elevata assunzione di . macroelementi intestino tenue fattori antinutrizionali bevande alcoliche 3. I radicali liberi, lo stress ossidativo e gli antiossidanti I sono molecole altamente reattive che si possono formare in seguito alle reazioni metaboliche di dei nutrienti. Un eccesso di queste molecole può generare quello che comunemente si chiama , cioè stati infiammatori e invecchiamento, che nel lungo periodo causano malattie degenerative come il morbo di Parkinson e quello di Alzheimer, e aterosclerosi. radicali liberi ossidazione stress ossidativo Il corpo in genere produce molecole in grado di combattere i radicali liberi chiamate , ma in alcuni casi queste , per esempio in caso di ipercaloriche, alimentazione non equilibrata (eccesso di grassi e zuccheri, carenza di micronutrienti), , , esposizione prolungata al e all’ atmosferico. antiossidanti endogeni non sono sufficienti diete stress tabagismo Sole inquinamento Per questo motivo seguire una , assumere al giorno e cereali integrali, e fare sono il sistema che garantisce il giusto apporto di . Gli antiossidanti introdotti con la dieta possono essere di diversi tipi: dieta equilibrata 5 porzioni di frutta e verdura ridurre il consumo di alcolici attività fisica moderata antiossidanti , come la vitamina A (e il suo precursore beta-carotene), le vitamine E e C; vitamine , come selenio, manganese, rame e zinco; sali minerali , come polifenoli, carotenoidi, composti organici solforati e glucosinolati. molecole bioattive ad azione antiossidante Tipologia di antiossidante Fonti alimentari vitamine • vitamina A: fegato, latte, uova, frutta e verdura di colore rosso, giallo e arancione • vitamina C: agrumi, ribes, kiwi, peperoni, pomodori, spinaci, cavoli, asparagi • vitamina E: oli vegetali, olio di girasole, di mais e di soia, frutta secca sali minerali • selenio: pesce, pollame, latte, cereali • manganese: tè, zenzero, germe di grano, spezie, erbe aromatiche • rame: fegato, molluschi, frutta secca, legumi • zinco: latte, frutti di mare, agnello, tacchino, legumi polifenoli • flavonoidi: cacao in polvere, frutti di bosco, soia • acidi fenolici: semi di lino, noci, olive • lignani: olio di sesamo e di lino, olio di oliva • stilbeni: vino rosso, uva nera, frutti di bosco carotenoidi frutta e verdura di colore rosso/arancio e verdura a foglia verde composti solforati acido lipoico: patate, broccoli, spinaci, carni rosse, fegato 4. Le molecole bioattive Le sono sostanze non nutritive che possono avere effetti positivi o negativi sugli organismi umani. Quelle contenute nei vegetali sono chiamate anche e comprendono: molecole bioattive fitocomposti , distinti in e , che svolgono un ruolo preventivo nello sviluppo delle cardiovascolari e neurodegenerative e possiedono attività e ; polifenoli flavonoidi non flavonoidi malattie antitumorale antinfiammatoria , che mostrano attività e prevengono le ; inoltre influiscono positivamente sul ; carotenoidi antitumorale malattie cardiovascolari sistema immunitario , cioè contenenti zolfo, che hanno una azione battericida e fungicida, e antitumorale, riducono il colesterolo cattivo (LDL) o migliorano l’assorbimento del glucosio; composti organici solforati , che contrastano le malattie cardiovascolari attraverso la . fitosteroli riduzione del livello di LDL I cinque colori della salute La presenza di molecole bioattive determina il colore dei vegetali. Per questo motivo le linee guida per una sana alimentazione consigliano di consumare di , in modo da garantire il giusto apporto di antiossidanti. Le per un adulto con un fabbisogno calorico medio possono essere ripartite come segue. 5 porzioni al giorno di frutta e verdura colori differenti porzioni consigliate : 2-3 porzioni da 150 g al giorno. Una porzione corrisponde a un frutto medio (pera, mela, arancia) o due frutti piccoli (albicocche, susine, mandarini). Frutta fresca : 2-3 porzioni da 200 g al giorno (una porzione equivale a 1-2 pomodori, 2-3 carote, 1 finocchio, 1-2 zucchine ecc.) oppure 80 g di insalata a foglia. Verdura fresca 5. I fattori antinutrizionali I fattori antinutrizionali (o antinutrienti) comprendono molecole di varia natura presenti negli alimenti in quantità variabile che possono di alcuni nutrienti o possono essere se assunte in dosi elevate. interferire con l’assorbimento tossiche Tra questi ci sono i fattori antinutrizionali eliminabili con ammollo e cottura. contenuti nei legumi Fattore antinutrizionale Fonti alimentari Effetti inibitori delle proteasi legumi riducono l'utilizzo delle proteine lectine legumi provocano disturbi ematici inibitori delle amilasi legumi riducono l'utilizzo dell'amido tannini legumi interferiscono con l'assorbimento delle proteine fitati legumi riducono l'assorbimento di Ca e Fe saponine legumi provocano emolisi, a bassa concentrazione sono ipocolesterolemizzanti latirogeni legumi causano latirismo ossalati spinaci, bietola si legano al calcio, causando calcoli renali alcaloidi (solanina) patate, melanzane, pomodori verdi provocano infiammazione della mucosa dello stomaco composti gozzigeni (goitrina) broccoli, cavolfiori, cavoli, legumi causano ipotiroidismo e gozzo nitriti e nitrati vegetali a foglia si legano alle ammine formando le nitrosammine, cancerogene Mettiti alla prova 1. Leggi il testo, individua i 3 errori e correggili. Le vitamine liposolubili (ovvero le vitamine del gruppo B e la vitamina C) possono essere accumulate nel nostro corpo. a. Le vitamine idrosolubili (vitamina A, D, E e H) possono essere accumulate nell’organismo, e vengono assorbite in particolare dalla pelle e dal fegato. b. 2. Completa la tabella. Vitamina Funzioni Fonti alimentari vitamina A ............................................ ............................................ vitamina D ............................................ ............................................ vitamina C ............................................ ............................................ ferro ............................................ ............................................ carotenoidi ............................................ ............................................ 3. Vero o falso? Le vitamine del gruppo B sono liposolubili. a. V F La vitamina C stimola il sistema immunitario. b. V F La vitamina E è un potente antiossidante. c. V F Il ferro eme ha maggiore biodisponibilità. d. V F Il fabbisogno di microelementi è dell’ordine dei grammi. e. V F Un eccesso di radicali liberi può causare la condizione chiamata stress ossidativo. f. V F