Nutrizione e Metabolismo Alimentare

Parameter di Fette

• Schmelzpunkt: Indica la durezza del grasso. Dipende dalla lunghezza della catena (lunga → alto punto di fusione) e dal numero di doppi legami (pochi → alto punto di fusione). La durezza del grasso influenza la digeribilità e il gusto e la consistenza.
• Numero di iodio: Indica il numero di doppi legami. È la quantità di iodio che lega 100 g di grasso tramite reazione di addizione ai doppi legami.
• Numero di saponificazione: Indica la lunghezza delle catene acide grasse. È la quantità [mg] di idrossido di potassio (KOH) utilizzata nella saponificazione di 1 g di grasso. La reazione di saponificazione produce glicerolo e sali di potassio delle catene acide grasse. Più corta è la catena, maggiore è il consumo di KOH e quindi maggiore è il numero di saponificazione.

Calcolo Pizza

• Assunzione: 14% grassi, 32% carboidrati, 10% proteine (in percentuale di massa).
• Peso corporeo: 60 kg.
• Rapporto energetico per grammo di Pizza: 37 kJ/g (grassi) + 17 kJ/g (carboidrati e proteine) x (14%+32%+10%) = 12,32 kJ/g di pizza.
• Fabbisogno giornaliero: 9.054,5 kJ/giorno, calcolato con 420 kJ/kg per una persona di 60 kg.
• Consumo di pizza per coprire il fabbisogno giornaliero: 9.054,5 kJ / 12,32 kJ/g = 735 g di pizza.

Digestione Proteine

• Stomaco: L'acido cloridrico (HCl) denatura le proteine, modificandone la struttura e facilitando il loro srotolamento. L'enzima pepsin inizia la scomposizione delle proteine in peptidi più piccoli.
• Intestino tenue: Il chimo viene mescolato con succhi pancreatici e bile. Il pancreas produce enzimi come tripsina, chimotripsina e carboxipeptidasi, che scompongono ulteriormente le proteine in peptidi più piccoli e singoli amminoacidi. La bile emulsiona i grassi, migliorando il contatto degli enzimi con le proteine.
• Villi intestinali: I prodotti finali della digestione proteica (principalmente amminoacidi, peptidi e piccole proteine) vengono assorbiti dalle cellule epiteliali dell'intestino tenue (enterociti). Gli amminoacidi vengono quindi rilasciati nel sangue e trasportati al fegato.

Funzioni Acidi Grassi

• Struttura delle membrane cellulari: Gli acidi grassi costituiscono le membrane cellulari, influenzando la fluidità e la funzionalità.
• Fonte di energia: Gli acidi grassi forniscono energia ai tessuti, trasformati in ATP nei mitocondri.
• Sintesi ormonale: Alcuni acidi grassi sono precursori di ormoni come estrogeni e testosterone.
• Assorbimento vitamine liposolubili: Gli acidi grassi sono essenziali per l'assorbimento delle vitamine liposolubili (A, D, E e K).
• Regolazione infiammatoria: Alcuni acidi grassi come gli omega-3 hanno proprietà antinfiammatorie.
• Funzione cerebrale: Gli acidi grassi, in particolare gli omega-3, sono componenti cruciali delle cellule cerebrali, influenzando lo sviluppo e la funzione cerebrale.

Analisi Proteine Alimentari

• Metodo Kjeldahl: Un metodo chimico per determinare il contenuto di azoto nelle proteine. Il principio è l'ossidazione della sostanza con acido solforico concentrato, convertendo l'azoto organico in solfato di ammonio. Poi la soluzione viene resa alcalina (esempio, con idrossido di sodio), rilasciando ammoniaca. L'ammoniaca viene trasformata in una sostanza acida (esempio, acido borico). Poi avviene una titolazione per determinare la quantità di acido usata.
• Errori: Azoto non proteico (amminoacidi liberi, nitrati, urea), digestione incompleta, perdite durante la distillazione, reattivi impuri, errore nel calcolo.

Fermentazione Intestinale

• Sostanze di partenza: Fibre alimentari (cellulosa, emicellulosa, pectine), oligosaccaridi (es. inulina), proteine/peptidi non digeriti, mucine.
• Prodotti: Acidi grassi a catena corta (AGCC) (acetato, propionato, butirato), gas (metano, idrogeno, anidride carbonica), lattato, ammoniaca e fenoli/indoli (derivati dalla fermentazione delle proteine).
• Importanza: Fonte energetica per le cellule dell'intestino crasso, promozione della salute intestinale (butirato antinfiammatorio), regolazione metabolica (sensibilità all'insulina e metabolismo lipidico) e supporto al sistema immunitario.
• Differenze uomo-erbivori: Posto (uomo: intestino crasso, erbivori: rumine), substrato (uomo: fibre vegetali, erbivori: cellulosa), prodotti (uomo: AGCC, erbivori: AGCC e metano).

Adrenalina e Metabolismo

• Situazioni di rilascio: Stress, paura, sforzo fisico.
• Effetto sull'organismo: Aumento della frequenza cardiaca, pressione sanguigna, dilatazione dei bronchioli, rapida disponibilità energetica, inibizione della funzione gastrointestinale.
• Effetto sul metabolismo: Mobilitazione delle risorse energetiche, fornitura di glucosio, soprattutto per i tessuti non muscolari. Il muscolo usa prevalentemente i grassi.
• Fegato: Glicogenolisi (rottura del glicogeno in glucosio) e gluconeogenesi (sintesi di glucosio).
• Muscolo: Glicogenolisi (per la produzione di energia locale); non rilasciato nel sangue.
• Tessuto adiposo: Lipolisi (rottura dei trigliceridi in acidi grassi liberi), rilasciati nel sangue per uso energetico.

Lipophile tossine

• Assorbimento: Con i nutrienti grassi in cibo. Assorbimento nell'intestino tramite processo normale (chilo, utilizzo delle micelle).
• Distribuzione nell'organismo: Trasportate attraverso sistema linfatico (chilo): via sanguigna per distribuzione in tessuto adiposo, fegato, ecc.
• Accumulo: Prevalentemente nel tessuto adiposo.
• Eliminazione: Processo di biotrasformazione. Le sostanze vengono modificate nel fegato (reazioni di fase 1 e 2) per renderle idrosolubili, per essere filtrate dai reni e eliminate con l'urina o con la bile nell'intestino.

Sensazione di gusto

• Recettori gustativi: Localizzati principalmente sulla lingua, ma anche sul palato, faringe e laringe. Ogni recettore è specifico per un sapore di base.
• Sapori di base: Dolce, acido, salato, amaro, umami.
• Meccanismo: Un composto chimico si lega a specifici recettori gustativi. Si attivano segnali nervosi. Il cervello interpreta questi segnali e riconosce il sapore.
• Modifiche: Età (diminuzione recettori), malattie, farmaci, abitudini alimentari (adattamento alle sensazioni), genetica, fattori psicologici, culturali. Specifici alimenti possono modificare il gusto.

Omeostasi e oligoelementi

• Omeostasi: Mantenimento dell'ambiente interno dell'organismo stabile, nonostante le variazioni nell'ambiente esterno (temperatura, pH, glucosio, elettroliti...).
• Rilevanza per micronutrienti: Importante per evitare livelli tossici di minerali (es. Zn e Fe). Omeostasi regola l'assunzione per esigenze corporee.
• Regolazione minerali:
  • Na, K, Ca, Se: Regolazione principalmente attraverso eliminazione renale e ormoni che ne controllano le concentrazioni.
  • Fe: Regolazione dell'assunzione intestinale tramite la proteina Hepcidin.
  • Zn: Regolazione dell'assunzione intestinale tramite proteine di trasporto.

Micotossine

• Definizione: Metaboliti tossici prodotti da funghi.
• Danni possibili: Cancerogenesi (Aflatossine), danni renali e epatici (Ocratossina A, Citrinina), danni a diversi organi e/o sistemi.
• Esempi: Aflatossine (Aspergillus, cancerogeno forte), Ocratossina A/Citrinina (Aspergillus/Penicillium, renale e epatico), Fumonisine (Fusarium, cancro dell'esofago), Trichothecene (Fusarium, inibitore sintesi proteica, neurologico e immunologico).

Aminoacidi essenziali e non essenziali

• Essenziali: Non sintetizzabili dal corpo umano, devono provenire dal cibo. Importanti per la sintesi proteica, supporto del corpo e sviluppo.
• Esempi: Leucina, lisina, metionina, triptofano.
• Non essenziali: Sintetizzabili dal corpo. Importanti per la sintesi proteica, lo sviluppo e il funzionamento del corpo.
• Esempi: Alanina, asparagina, acido glutammico, serina.
• Principio Liebig: L'assunzione di un aminoacido essenziale limitante, influenza la sintesi proteica totale.

Acidi Grassi Essenziali

• Definizione: Acidi grassi che il corpo non può sintetizzare da solo, devono provenire dal cibo.
• Importanza: Componenti essenziali delle membrane cellulari, produzione di eicosanoidi, sviluppo cerebrale, salute cardiovascolare.

Insulina

• Rilascio: Dopo il pasto, in risposta all'aumento della glicemia, amminoacidi nel sangue, incretine intestinali e stimolo parasimaptico.
• Effetto:
  • Fegato: Stimola la glicogenosintesi, inibisce la glicogenolisi e la gluconeogenesi.
  • Muscolo: Promuove l'assorbimento del glucosio e la glicogenosintesi.
  • Tessuto adiposo: Favorisce la lipogenesi e inibisce la lipolisi.
• Effetti complessivi: Sensibilità all'insulina, sintesi proteina, metabolismo dei lipidi.

Digestione Grassi

• Passaggi: Masticazione, mescolamento nello stomaco, emulsionamento della bile nell'intestino tenue, idrolisi con lipasi pancreatiche, formazione di micelle per assorbimento.
• Assorbimento: I prodotti di digestione dei grassi (acidi grassi liberi, monogliceridi) formano micelle con sali biliari e vengono assorbiti dagli enterociti.
• Trasferimento nel sangue : Acidi grassi e trigliceridi vengono imballati in chilomicroni per essere trasportati nel sistema linfatico e poi nel sangue.
• Ruolo fegato/muscolo/tessuto adiposo: Fegato: sintesi e secrezione di lipoproteine. Muscolo: utilizza acidi grassi come combustibile. Tessuto adiposo: deposito di trigliceridi, mobilizzazione e utilizzo degli acidi grassi.

Struttura e Funzioni Membrane Cellulari

• Struttura: Doppio strato lipidico (fosfolipidi, colesterolo). Proteine integrali e periferiche. Glicoproteine e glicolipidi.
• Funzioni: Barriere, trasporto (passivo e attivo), segnalazione, comunicazione cellula-cellula, ancoraggio citoscheletro, attività enzimatica.

Lipoproteine

• LDL (lipoproteine a bassa densità): Trasporta il colesterolo dal fegato alle cellule.
• HDL (lipoproteine ad alta densità): Trasporta il colesterolo dalle cellule al fegato per smaltimento.

Classificazione Vitamine

• Liposolubili: A, D, E, K.
• Idrosolubili: C e vitamine del gruppo B.
• Effetti: Antiossidanti, metabolismo energetico, sintesi di cellule del sangue, salute ossea, sistema nervoso.

Tossine alimentari

• Nitrati (NO3-): Non tossico, ma può creare nitriti con tossicità (blu in bocca).
• Acrylamide: Forti ma non ben definite relazioni con cancro al cibo cotto.
• Aflatossina (OTA): Micotossina da Aspergillus, cancerogeno molto forte, danni renali/epatici, stabili all'alta temperatura.

Proteine nell'organismo

• Situazioni differenti (quantità e tipi): Rispetto alle esigenze corporee, gli aminoacidi vengono usati per la sintesi proteica, altrimenti in metaboliti intermedi (gluconeogenesi e lipogenesi) o eliminazione sotto forma di urea.
• Carenze di aminoacidi essenziali: La disponibilità dell'amminoacido limitante limita tutta la sintesi proteica, indipendentemente dalla presenza di altri.

Glucagone

• Rilascio: In condizioni di ipoglicemia (es: digiuno).
• Effetto sull'organismo: Azione antagonistica all'insulina per aumentare i livelli di glucosio nel sangue.
• Ruolo fegato/muscolo/tessuto adiposo: Fegato: glicogenolisi, gluconeogenesi; muscolo: utilizza gli acidi grassi come carburante; tessuto adiposo: lipolisi.

Enteroepatica

• Definizione: Circolazione dei sali biliari dal fegato all'intestino e ritorno al fegato per essere riciclati.
• Ruolo: Emulsionare i grassi, per idrolisi dei grassi per assorbimento e trasporto, riciclando la bile, aumentando l'efficienza di digestione dei grassi.

Intestino Crasso

• Posizione: Continuatore dell'intestino tenue, è il 'distal' di tutto il tubo digerente.
• Struttura: Senza villi, ma con cripte, divisibile in Colon e Retto.
• Ruolo: Assorbimento acqua e elettroliti. Fermentazione batterica di fibre non digerite. Formazione e trasporto del feci.

Differenze di Digestione uomo-erbivori

• Uomo: Fermentazione batterica nell'intestino crasso, assorbimento di molti nutrienti nell'intestino tenue.
• Erbivori: Fermentazione batterica nel rumen (parte dello stomaco). Maggiore efficacia di utilizzo delle fibre e grassi vegetali.

Concetti chimici e fisiologici

• Essenziali/Non essenziali: Essenziali devono essere assunti con l'alimentazione, non essenziali vengono sintetizzati nell'organismo.
• Cis/Trans: Differenze nella geometria degli acidi grassi con possibili effetti sulla salute. Cis sono naturali, trans sono spesso artificiali e non salutari.
• Funzioni Acidi Grassi: Sintesi di membrane cellulari, eicosanoidi, sviluppo cervello e sistema nervoso, salute cardiovascolare, sviluppo fisico, mantenimento immunitario etc.

Rechenbeispiel

• Nettoenergie: La quantità di energia effettivamente utilizzabile dal corpo dopo la digestione.
• Energiegehalt gekochtes Ei: Il calcolo del contenuto di energia di 100 g di uovo cotto (in base ai contenuti di grassi, carboidrati e proteine).
• Anzahl Eier: Il calcolo del numero di uova necessarie al giorno per coprire il fabbisogno giornaliero di un adulto di 61 kg considerando un'attività fisica di intensità moderata.