I macronutrienti: cosa sono, a cosa servono, dove si trovano

I macronutrienti sono nutrienti di cui abbiamo bisogno in grandi quantità per mantenere la salute e supportare le funzioni vitali. Sono rappresentati da tre principali categorie: carboidrati, proteine e grassi o lipidi.[14]
Sono presenti in praticamente tutti gli alimenti che ingeriamo, sebbene in quantità spesso molto differenti. Per questo è importante mangiare una buona varietà di alimenti al fine di assicurare l’apporto di quantità sufficienti di ognuno di essi. E si definisce bilanciata un’alimentazione che assicuri un’adeguata proporzione di carboidrati, proteine e lipidi per soddisfare le esigenze energetiche e nutrizionali del corpo.[11]
Un eccesso o una carenza di uno qualsiasi di questi macronutrienti può infatti concorrere allo sviluppo di disfunzioni metaboliche. Ad esempio, un’eccessiva assunzione di carboidrati raffinati può aumentare il rischio di obesità e diabete di tipo 2, specialmente se associata a ridotta attività fisica, mentre una carenza di proteine può portare a perdita di massa muscolare e indebolimento del sistema immunitario. Allo stesso modo, un consumo eccessivo di grassi saturi è associato a un aumento del rischio di sviluppare malattie cardiovascolari.[2]

Indice

Macronutrienti: i carboidrati

I carboidrati sono composti organici costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno, sebbene alcuni contengano anche zolfo e azoto. Per la maggior parte hanno formula generale (CH2O)n.
In base alla loro complessità strutturale questi macronutrienti possono essere classificati in tre categorie.[10]

  • Monosaccaridi, come il glucosio, il fruttosio e il galattosio. Sono i più semplici carboidrati e costituiscono le unità fondamentali di quelli più complessi.
  • Oligosaccaridi, ossia brevi catene di monosaccaridi, di lunghezza compresa tra 2 e 20 unità. I disaccaridi sono i più comuni; esempi sono il saccarosio,ossia il comune zucchero da cucina, il lattosio, che è lo zucchero del latte, il maltosio e il trealosio.
  • Polisaccaridi, ossia polimeri formati da più di 20 unità monosaccaridiche. Esempi sono l’amido, il glicogeno, la chitina e la cellulosa. Negli oligosaccaridi e nei polisaccaridi i monosaccaridi sono legati a mezzo di legami glicosidici.[7]

A cosa servono i carboidrati?

I carboidrati svolgono molteplici funzioni.
Sono una fonte di energia rapidamente disponibile, anche in condizioni anaerobiche, a mezzo della glicolisi. Il loro apporto energetico varia leggermente tra monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. I monosaccaridi forniscono 3,74 kcal/g, i disaccaridi 3,95 kcal/g, mentre l’amido 4,18 kcal/g. Quindi, mediamente è possibile approssimare a 4 kcal/g.[3] Il glucosio può anche essere immagazzinato sotto forma di glicogeno nel fegato e nei muscoli per essere utilizzato durante periodi di attività fisica o digiuno.[7]
Le fibre sono carboidrati polimerici che non sono idrolizzati dagli enzimi digestivi dell’uomo, per cui non sono assorbiti, e, tecnicamente, non sarebbero da considerarsi macronutrienti. Tuttavia, mentre le fibre insolubili passano intatte l’intestino, le fibre solubili sono metabolizzate dai batteri del microbiota intestinale con produzione di acidi grassi a catena corta i quali hanno funzione energetica e regolatoria per i colonociti.[8] In aggiunta, le fibre sono in grado di sequestrare il colesterolo e i sali biliari, svolgendo quindi in effetto ipocolesterolemizzanteo.[4][13]
Oltre alla funzione energetica i carboidrati sono coinvolti nel riconoscimento e nella comunicazione tra cellule grazie alla loro presenza nelle glicoproteine e glicolipidi di membrana. Sono parte della struttura portante del DNA e dell’RNA, e intervengono nei processi di detossificazione epatica, essendo precursori dell’acido glucuronico. Infine, sono necessari al normale metabolismo lipidico, e, quando presenti in quantità adeguata nella dieta, consentono un risparmio proteico.[14]
Nell’adulto sano l’assunzione giornaliera raccomandata è pari al 45-60% dell’apporto calorico giornaliero, che può arrivare al 65% nel caso di attività fisica molto intensa. I monosaccaridi e disaccaridi, anche detti zuccheri semplici, non dovrebbero superare il 15% dell’apporto calorico giornaliero. Per prevenire la chetosi il fabbisogno minimo di carboidrati è pari a 2 g/kg di peso corporeo.[12]

Quali sono i cibi ricchi di carboidrati?

Le principale fonti di carboidrati nell’alimentazione dell’uomo sono i cereali, quindi mais, frumento, farro, orzo, riso, avena, miglio, segale, e prodotti derivati, come il pane e la pasta. Molto ricchi di questi macronutrienti sono anche le patate e i legumi. In questi alimenti i carboidrati sono presenti quasi esclusivamente in forma di amido.[8]
Quantità minori di carboidrati si ritrovano nella frutta, nella verdura, e nei latticini freschi, in genere rappresentati da fruttosio, glucosio, saccarosio e lattosio. Si noti che latte e derivati rappresentano l’unica fonte animale rilevante di carboidrati, essendo del tutto trascurabile il glicogeno.[11]
Infine ci sono alimenti che contengono praticamente solo carboidrati, e, escludendo il miele, si sono tutti alimenti lavorati come le maltodestrine, lo zucchero da cucina, le caramelle, i succhi di frutta e bevande gassate.

Macronutrienti: le proteine

Le proteine sono macromolecole composte da catene di amminoacidi, di cui se ne contano almeno 20 tipi differenti. Gli aminoacidi si legano, a mezzo di legami peptidici, in sequenze uniche e geneticamente determinate a formare proteine con funzioni specifiche.[10]
Le proteine possono essere di origine animale o vegetale. Quelle di origine animale sono considerate qualitativamente superiori rispetto a quelle di origine vegetale in quanto forniscono quantità sufficienti di tutti gli aminoacidi essenziali, ossia quelli che non riusciamo a produrre. Le proteine di origine vegetale in genere hanno quantità limitate di uno o più aminoacidi essenziali. E’ tuttavia possibile ottenere un adeguato apporto di aminoacidi essenziali combinando correttamente proteine vegetali di differente origine, che si completano vicendevolmente.[6]
Da notare che, sebbene le proteine animali tendano ad avere un valore biologico più alto, quelle vegetali sono spesso associate a un maggior contenuto di vitamine, minerali, e fibre, e a un minor apporto di acidi grassi saturi. Di contro le proteine vegetali possono essere accompagnate da sostanze in grado di interferire con il loro assorbimento intestinale, come tannini, fitati e saponine, che ne riducono la biodisponibilità.[9]

A cosa servono le proteine?

Questa classe di macronutrienti svolge una vasta gamma di funzioni nel corpo umano.
Sono essenziali per la crescita e la riparazione dei tessuti, compongono gli enzimi che catalizzano le reazioni biochimiche, formano diversi ormoni e gli anticorpi, e sono fondamentali per la struttura cellulare, il movimento, la trasmissione dell’impulso nervoso, nonché per il trasporto dell’ossigeno.[14]
Inoltre, le proteine possono essere utilizzate a scopi energetici, in particolare quando l’apporto di carboidrati è insufficiente. Forniscono circa 4 kcal/g, quindi un apporto energetico molto simile a quello medio dei carboidrati.[3]
L’assunzione proteica giornaliera raccomandata varia in base all’età, al sesso, in piccola parte al livello di attività fisica, e ad altre condizioni specifiche, come l’allattamento e la gravidanza. Nell’adulto sano, escluse le donne gestanti o in fase di allattamento, viene raccomandato un apporto pari a 0,9 g/kg di peso corporeo fino ai 60 anni, apporto che sale a 1,1 g/kg di peso corporeo dopo i 60 anni. [12]

Quali sono i cibi ricchi di proteine?

Nell’alimentazione umana le proteine possono essere di origine animale o vegetale.
Di seguito alcune delle fonti principali di proteine animali.[11]

  • Carne, come manzo, pollo, tacchino, maiale, agnello, e derivati, come insaccati e affettati.
  • Pesce, molluschi e crostacei, che contengono anche acidi grassi polinsaturi omega-3.
  • Uova.
  • Latticini, quindi latte e derivati, come yogurt e formaggi.

Di seguito alcune delle fonti principali di proteine vegetali.

  • Legumi, quindi lenticchie, fagioli, ceci, piselli e soia, e le farine derivate.
  • Prodotti a base di soia, come tofu, tempeh, edamame e miso.
  • Cereali integrali.
  • Frutta secca e semi.

La carenza in aminoacidi essenziali delle proteine vegetali può essere superata a mezzo di specifiche combinazioni quali cereali e legumi, e legumi e semi/noci.[6]
In commercio sono anche disponibili proteine in polvere ricavate ad esempio dal siero di latte, dalla soia, dai piselli, come anche alimenti fortificati arricchiti con proteine.

Macronutrienti: i lipidi o grassi

I lipidi o grassi sono una categoria di molecole organiche composte prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno, con una struttura chimica variegata nella quale possono essere presenti anche strutture cicliche.[1]
I grassi più comuni nella dieta sono i trigliceridi, costituiti da una molecola di glicerolo legata a tre acidi grassi, che possono essere saturi e/o insaturi, e le cui percentuali relative influenzano le proprietà fisiche e biologiche della molecola.
Altri appartenenti a questa classe di macronutrienti sono i fosfolipidi, i glicolipidi, gli steroli, fra cui il colesterolo, le vitamine liposolubili e i carotenoidi, tutti presenti nell’alimentazione dell’uomo in quantità decisamente inferiori rispetto ai trigliceridi.[5]

A cosa servono i lipidi?

Tra le molecole appartenenti a questa classe di macronutrienti, i trigliceridi, o meglio gli acidi grassi che li compongono, sono una delle principali fonti di energia dell’organismo, e forniscono circa 9 kcal/g, quindi più del più del doppio rispetto ai carboidrati e proteine.[3]
In aggiunta alla funzione energetica i lipidi sono essenziali per la formazione delle membrane cellulari, la produzione di ormoni steroidei, l’isolamento termico, la trasmissione nervosa, e la protezione degli organi vitali. Inoltre facilitano l’assorbimento delle vitamine liposolubili e sono coinvolti nelle vie di segnalazione cellulare.[1]
Le raccomandazioni suggeriscono che per l’adulto sano, comprese le donne in gravidanza e allattamento, i grassi dovrebbero costituire il 20-30% dell’apporto calorico giornaliero, percentuale che dovrebbe essere così ripartita:

  • acidi grassi saturi < 10% dell’apporto calorico giornaliero;
  • degli acidi grassi insaturi, un 5-10% dovrebbe essere costituito dagli acidi grassi polinsaturi, percentuale ripartita in un 4-8% in acidi grassi omega-6 e 0,5-2% in acidi grassi omega-3.[12]

Gli acidi grassi trans non dovrebbero essere presenti in quanto, con gli acidi grassi saturi in eccesso rispetto ai valori consigliati, sono associati a un aumento del rischio di sviluppo di numerose patologie, come le malattie cardiovascolari.[2]
L’apporto giornaliero di colesterolo, che, ricordiamo, non può essere utilizzato a fini energetici, dovrebbe essere inferiore a 300 mg/d.[12]

Quali sono i cibi ricchi di lipidi?

Come le proteine, anche i grassi presenti nell’alimentazione umana possono essere di origine animale e vegetale.
Di seguito alcune delle fonti principali di grassi di origine animale.[1]

  • Carni rosse fresche, come manzo e maiale, soprattutto le parti grasse.
  • Carni bianche, ad esempio pollo e tacchino, meno ricche in grassi delle precedenti tranne che nella pelle.
  • Pesci grassi, come salmone e sgombro, che tuttavia rappresentano anche un’ottima fonte di acidi grassi polinsaturi omega-3.
  • Latticini, soprattutto formaggi a lunga stagionatura.
  • Uova, in particolare il tuorlo.
  • Burro e strutto.

Nell’alimentazione di tipo occidentale molti dei grassi presenti sono di origine vegetale, spesso presenti come ingredienti di prodotti lavorati, quali piatti pronti e prodotti da forno. Di seguito alcuni esempi di cibi ricchi di lipidi di origine vegetale.[5]

  • Oli vegetali, primo fra tutti l’olio di oliva, pietra angolare della dieta mediterranea, e ricco di grassi monoinsaturi, polifenoli e tocoferoli. Altri tipi di oli sono l’olio di semi di girasole, di mais, e di soia, ricchi in acidi grassi polinsaturi omega-6, e gli oli di cocco e palma, ricchi di acidi grassi saturi. Tutti gli oli vegetali sono composti quasi al 100% dai soli lipidi.
  • Frutta secca e semi, come noci, mandorle, nocciole, semi di lino, semi di chia, e semi di girasole, ricchi di grassi insaturi e grassi omega-3, anche se non pregiati come quelli presenti nei pesci.
  • Burro di arachidi e altri burri di frutta secca, come il burro di mandorle e quello di anacardi.
  • Avocado, unico tra la frutta fresca ad avere un buon contenuto in grassi, soprattutto monoinsaturi.
  • Margarina

Bibliografia

  1. ^ a b c Akoh C.C., Min D.B. Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology. 3th Edition. 2008. doi:10.1201/9781420046649
  2. ^ a b Bechthold A., Boeing H., Schwedhelm C., Hoffmann G., Knüppel S., Iqbal K., De Henauw S., Michels N., Devleesschauwer B., Schlesinger S., Schwingshackl L. Food groups and risk of coronary heart disease, stroke and heart failure: A systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies. Crit Rev Food Sci Nutr 2019;59(7):1071-1090. doi:10.1080/10408398.2017.1392288
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  14. ^ a b c Stipanuk M.H., Caudill M.A. Biochemical, physiological, and molecular aspects of human nutrition. 3rd Edition. Elsevier. 2012