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Proteine in polvere: quali, come e quando prenderle?

Analisi nutrizionale degli integratori proteici in polvere

Le proteine rientrano insieme ai carboidrati e lipidi alla categoria dei macronutrienti, ossia quei nutrienti o principi nutritivi indispensabili per gli organismi viventi in quanto contribuiscono in maniera fondamentale ai processi di crescita, sviluppo, mantenimento ed evoluzione delle strutture cellulari entrando a far parte delle stesse come elementi plastici primari. Le proteine si definiscono macronutrienti in quanto sono necessari in quantità più elevata rispetto ai micronutrienti nell’ordine di decine o centinaia di grammi al giorno. In questo articolo faremo un’analisi nutrizionale sugli integratori proteici di proteine in polvere.

Alimenti ad alto contenuto di proteine

Gli alimenti ricchi di proteine vengono classificati come alimenti plastici, gli alimenti ricchi di glucidi e lipidi vengono classificati, invece, come alimenti energetici; mentre gli alimenti ricchi di vitamine e sali minerali sono classificai come alimenti regolatori o protettivi.

Alimenti plastici

Gli alimenti plastici sono importanti in ogni fase della vita per il rinnovamento dei tessuti e soprattutto durante i periodi di crescita sono sostanze fondamentali che devono essere forniti con l’alimentazione.

Alcuni esempi di alimenti plastici sono:

  • latte e i suoi derivati,
  • carne,
  • pesce,
  • uova,
  • legumi.

Il latte e i suoi derivati forniscono prevalentemente proteine ad alto valore biologico, vitamine del gruppo B, vitamina A, vitamina D, fosforo e costituiscono una fonte inesauribile di calcio. Anche la carne, il pesce e le uova forniscono proteine ad alto valore biologico, ferro, vitamine del gruppo B; mentre i legumi sono fonti ricche di proteine, fibra e vitamine del gruppo B.

Scoperta delle proteine e caratteristiche biochimiche

Le proteine sono state descritte per la prima volta dallo scienziato olandese Gerardus Johannes Mulder, il quale lavorando con alcuni componenti abbondanti del latte e delle uova (oggi sappiamo che si trattava delle albumine) notò che se riscaldati si aggregavano passando dallo stato colloidale allo stato solido. Analizzandone la composizione si rese conto che erano formati da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto e li chiamò proteine dal greco proteios che significa “primario o primo” per sottolinearne l’importanza negli organismi viventi.

Le unità strutturali delle proteine sono gli amminoacidi, molecole organiche caratterizzate dalla presenza di un gruppo funzionale amminico e un gruppo funzionale carbossilico. Si parla di proteine semplici se le proteine sono costituite soltanto da amminoacidi, si parla di proteine coniugate se sono legate a un gruppo non proteico e di proteine fibrose o globulari a seconda della forma che assumono nello spazio tridimensionale. Tutte le proteine, indipendentemente dal numero di catene polipeptidiche che le compongono e dalle funzioni che svolgono, sono formate dalle stesse unità strutturali: gli amminoacidi appunto.

Gli amminoacidi sono 20 e si legano tra loro tramite un legame covalente chiamato legame peptidico o carbamidico. Gli amminoacidi si distinguono in amminoacidi essenziali (treonina, valina, leucina, isoleucina, lisina, fenilalanina, triptofano, metionina, istidina e arginina (solo durante l’infanzia)) così chiamati perché non possono essere biosintetizzati e devono essere introdotti con la dieta e amminoacidi non essenziali. 

Proteine in polvere: integratori alimentari plastici

Le proteine in polvere sono un integratore alimentare che può essere utilizzato per integrare il fabbisogno energetico-proteico del soggetto qualora l’alimentazione non sia sufficiente. Secondo la definizione di integratori del Ministero con questo termine ci si riferisce a prodotti alimentari destinati a integrare la comune dieta e che costituiscono una fonte concentrata di sostanze nutritive, quali vitamine e minerali, o di altre sostanze aventi un effetto nutritivo o fisiologico; in particolare aminoacidi, acidi grassi essenziali, fibre, estratti di origine vegetale in forme pre-dosate. Un integratore è, quindi, un ottimizzatore che ha sempre bisogno di una corretta alimentazione. 

Leggi anche: Quante proteine dobbiamo assumere?

Caratteristiche generali delle proteine in polvere

Le polveri proteiche si ottengono tramite processi di filtrazione a partire da vari alimenti tra cui i più utilizzati sono: il latte, le uova, la soia, l’avena e i legumi. Le proteine in polvere vengono utilizzate per modulare il rapporto proteine/carboidrati senza aggiungere grassi e lasciando invariata l’introduzione glucidica giornaliera.

Una delle caratteristiche principali delle proteine in polvere è l’elevata digeribilità. In particolar modo le proteine in polvere idrolizzate richiedono un minimo impegno da parte dell’apparato gastro-enterico e danno un’elevata disponibilità di amminoacidi.

La seconda caratteristica è data dal basso contenuto di grassi  per cui 30 gr di proteine in polvere del siero del latte al 90% apportano 26 gr di proteine e 105 kcal.

Indicazioni nutrizionali di utilizzo

  • coprire il fabbisogno proteico giornaliero di soggetti particolari:  per esempio nei regimi vegetariani sbilanciati o negli anziani con problemi di inappetenza e masticabilità;
  •  coprire il fabbisogno proteico giornaliero di soggetti sportivi: per esempio soggetti che praticano sport di categoria o soggetti che praticano body building in fase di definizione;
  • garantire una buona sintesi proteica post allenamento: per esempio soggetti sportivi che ricercano l’ipertrofia muscolare;

Parametri di valutazione

In generale maggiore è la qualità della proteina e minore sarà la quantità richiesta.

Di seguito sono riportati i principali parametri di valutazione.

  • Rapporto di efficienza proteica (PER): indica il guadagno in grammi di peso ottenuto per grammi di proteine assunte. Si ottiene utilizzando cavie da laboratorio messi a digiuno, alimentati con proteine selezionate per valutare l’aumento di massa magra e di peso in funziona del quantitativo e della tipologia di proteina assunta.
  • Valore biologico (VB): indica il rapporto tra l’azoto trattenuto e l’azoto assorbito moltiplicato per 100 ⇒ (N alim – N feci – N urine)/(N. alim – N. urine)
  • Punteggio amminoacido corretto della digeribilità proteica (PDCAAS): indica il punteggio della digeribilità delle proteine corretto dall’amminoacido limitante. E’ una metodica utilizzata per valutare la qualità delle proteine in polvere basata sia sul fabbisogno umano di amminoacidi che sulla capacità di digerire le proteine.

Leggi anche: Integratori alimentari: la normativa e l’uso razionale

Tipologie delle proteine in polvere

Le proteine in polvere possono essere di origine animale o vegetale. Le principali proteine animali sono prodotte a partire dal latte o dalle uova. Il latte contiene circa un 3-4% di proteine. Di questa percentuale l’80%  è costituito dalle caseine e solo il 20% è costituito dal siero del latte. A sua volta il 25% del siero è costituito da lattoglobuline anche dette “frazioni proteiche globulari” mentre la percentuale rimanente è costituita da lattoalbumine. Le proteine in polvere di origine animale possono, quindi, essere a loro volta: proteine del siero del latte, caseine e proteine dell’uovo.

Proteine del siero del latte (whey protein)

Queste proteine si ottengono dalla separazione del siero dal caglio tramite “cagliatura del latte”. Le proteine del siero del latte hanno un alto valore biologico (VB = 100). Rappresentano le proteine più utilizzate grazie alla rapida digeribilità, alla rapida assimilazione e alla presenza di amminoacidi ramificati (BCAA: isoleucina, leucina e valina). Il siero del latte, infatti, contiene la più alta percentuale di amminoacidi ramificati (BCAA) rispetto a qualsiasi altra fonte proteica. Il siero risulta facilmente assorbito a livello intestinale perché costituito da peptidi a basso peso molecolare (bi e tripeptidi) i cui recettori specifici sono largamente espressi nel tratto gastroenterico. Le proteine del siero del latte presentano un basso indice glicemico, ma un alto indice insulinemico.

Utilizzo delle whey protein

In commercio si trovano solitamente proteine del siero del latte delattosate il che le rende tollerabili anche da soggetti intolleranti al lattosio. Sono proteine particolarmente indicate per gli sportivi  per lo spuntino post allenamento per incentivare la sintesi muscolare oppure nella colazione per coprire il fabbisogno proteico giornaliero. Rappresentano le proteine anaboliche per eccellenza in quanto stimolano la secrezione endocrina di GH e IGF1.

Il primo utilizzo delle proteine del siero del latte fu a livello clinico perché non contenendo purine non alzano i livelli di acido urico nel sangue per cui sono indicate per i soggetti con insufficienza renale, stati gottosi e in soggetti iper-uricemici. Dal punto di vista dell’utilizzo come tutte le proteine si denaturano ad alte temperature e per valori alti di pressione.

Tipologie di proteine del siero del latte

Le proteine del siero del latte possono essere a loro volta: proteine del siero del latte concentrate, isolate o idrolizzate.

Proteine del siero del latte concentrate

Le proteine del siero del latte concentrate (concentrate whey protein) si ottengono per filtrazione, un processo grezzo di lavorazione che ricava un 85% di proteine mentre la restante parte è costituita da lattosio e grassi. Queste sono le proteine più comune e le più economiche sul mercato. Dal punto di vista della digeribilità sono meno digeribili a causa della presenza di lattosio e lattoglobuline.

Proteine del siero del latte isolate

Le proteine del siero del latte isolate (isolate whey protein) si ottengono tramite processi di ultrafiltrazione e scambio ionico. Contengono tra l’85% e il 95% del siero pure con una bassa quantità di lattosio e totale assenza di colesterolo. Sono utilizzate negli sportivi come integratori pre e post allenamento e possono essere consigliate anche nelle diete ipocaloriche a ridotto apporto di grassi e carboidrati per coprire il fabbisogno proteico.

Proteine del siero del latte idrolizzate

Le proteine del siero del latte idrolizzate (hydrolyzed whey protein) sono ottenute tramite idrolisi, cioè tramite trattamento di digestione enzimatica. Si ottengono, quindi, proteine del siero di alta qualità, consigliate per l’elevata digeribilità e la quasi totale assenza di lattosio. Presentano un indice di digeribilità del 99,9%. Attualmente rappresentano la migliore fonte proteica sia in termini  di digeribilità che di assimilazione.

Sono consigliate per gli sportivi in special modo post allenamento per ottimizzare la sintesi proteica data la facile digeribilità e l’alta assimilazione. Il loro utilizzo in abito sportivo è stato associato ad un aumento della resistenza e minore insorgenza di fatica.

Proteine della caseina

Le caseine rappresentano le principali proteine del latte. La caseina è la porzione di caglio prodotta durante il processo di lavorazione del formaggio e il processo di estrazione della caseina avviene mediante ultrafiltrazione e microfiltrazione. La differenza principale tra le proteine del siero del latte e le proteine della caseina è relativa alla velocità di assorbimento. Le proteine del siero sono assorbite più velocemente (meno di 2 ore); per questo la quantità di amminoacidi rilasciata è immediata, mentre le proteine della caseina sono assorbite più lentamente (circa 5-6 ore).

Questo perché le caseine formano una sorta di gel nell’intestino che ne garantisce un assorbimento più lento. Le caseine non sono ricche di amminoacidi ramificati (BCAA) mentre il siero del latte ne è più ricco. Le caseine contengono tutti gli amminoacidi essenziali in proporzioni bilanciate per cui presentano un valore biologico alto. Mostrano alti livelli di glutammina, arginina, fenilalanina, enzimi e fattori di crescita .

Utilizzo delle proteine della caseina

Possono essere utilizzate come le proteine del siero del latte, ma sono controindicate in soggetti che presentano ipersensibilità al latte e ai suoi derivati in quanto le caseine si ritiene siano la componente a maggiore azione allergizzante.

Proteine dell’uovo

Queste proteine sono per lo più ottenute dall’albume dell’uovo e hanno un alto valore biologico (VB=100). A lungo sono state considerate la migliore fonte proteica in virtù del loro profilo amminoacidico; tuttavia la scarsa solubilità e il retrogusto ha portato ad una riduzione dell’utilizzo a favore delle proteine del latte. Rappresentano comunque l’alternativa migliore alle proteine del siero del latte. Dal punto di vista digestivo sono efficaci nel rallentare lo svuotamento gastrico abbassando l’indice glicemico del pasto e avendo un bassissimo effetto insulinemico.

Hanno una velocità di assorbimento intermedia tra le proteine del siero e le caseine e una velocità di assimilazione media. Questa caratteristica le rende adatte a essere utilizzate anche durante i pasti per coprire il fabbisogno proteico giornaliero.

Ovoalbumine e proteine dell’uovo intero

Dall’uovo si possono ottenere due diverse tipologie di integratori proteici con caratteristiche nutrizionali differenti:

  1. Ovoalbumine: costituite solo dalla frazione proteica; sono prive di lipidi e colesterolo.
  2. Proteine dell’uovo intere: contengono una quota elevata di lipidi e colesterolo.

Utilizzo delle proteine dell’uovo

Sono consigliate negli sportivi nel post-allenamento per l’alto contenuto di arginina e per il lento rilascio di proteine. Sono consigliate soprattutto per i soggetti allergici a latte e soia. Oltre alle proteine di origine animale, come detto precedentemente, esistono le proteine di origine vegetale.

Proteine della soia

 Sono proteine a valore biologico più basso rispetto alle proteine animali. Le proteine della soia presentano un certo contenuto di fitoestrogeni (tra cui genisteina e isoflavoni). Hanno un buon contenuto di amminoacidi ramificati (BCAA), glutammina, arginina, ma sono carenti di amminoacidi essenziali (metionina, triptofano e fenilalanina).

Una delle caratteristiche principali è data dalla tendenza di queste proteine di formare composti colloidali a livello del tratto digerente il che è responsabile del rilascio lento e prolungato di questi amminoacidi. Questa caratteristica è anche responsabile dell’indice insulinico moderato

Le proteine della soia possono essere: proteine della soia concentrate oppure proteine della soia isolate.

  1. Proteine della soia concentrate sono più pure in quanto meno soggette a lavorazione industriale. Presentano un contenuto proteico pari al 70% mentre la restante parte è costituita da fibre e carboidrati.
  2. Proteine della soia isolate sono ottenute tramite processi di microfiltrazione e scambio ionico.

Utilizzo delle proteine della soia

Sono consigliate sia per i soggetti sportivi vegetariani o vegani sia per soggetti non sportivi che seguono regimi alimentari vegetariani o vegani in quanto aiutano a soddisfare il requisito proteico giornaliero integrando la quota alimentare giornaliera. Sono consigliate anche in soggetti con ipersensibilità ai prodotti animali derivati dal latte o dall’uovo. Una possibile applicazione delle proteine della soia è per i soggetti con ipercolesterolemia in quanto sembrerebbero svolgere un ruolo positivo sulla riduzione della colesterolemia totale.

Leggi anche: Gli integratori: se e quando devono essere utilizzati

Referenze

  • Biochimica della nutrizione, Ugo Lenzi, Ersilia Bellocco, Davide Barreca Editore Zanichelli
  • Manuale pratico di integrazione alimentare, Alexander Bertolucci e Marco Neri Editore Elika
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