Gli aminoacidi essenziali sono delle molecole che noi non siamo in grado di sintetizzare rispetto alla richiesta del nostro organismo, infatti non tutti gli organismi sono in grado di produrre tutti gli aminoacidi e molti sono sintetizzati da vie metaboliche che sono presenti solo in alcune piante e batteri. Quindi noi essere umani dobbiamo necessariamente assumerli con la dieta.
I mammiferi, ad esempio, devono ottenere dalla dieta, appunto, nove dei venti aminoacidi necessari ai processi biologici. Questo requisito porta ad una convenzione che divide gli aminoacidi in due categorie: essenziali e non essenziali.
Dopo una breve introduzione agli aminoacidi essenziali, in cui abbiamo definito cosa sono e la loro principale differenza con gli aminoacidi non essenziali, vediamo come si chiamano:
Di questi, quelli più studiati sono: Leucina, Isoleucina e Valina, poi che questi tre aminoacidi essenziali sono anche aminoacidi ramificati (BCAA), ovvero la loro struttura forma delle ramificazioni laterali, vedremo più avanti quali sono i loro ruoli e perché sono importanti per il nostro organismo.
Gli aminoacidi ramificati hanno assunto un ruolo sempre più importante nel mondo dell'integrazione, soprattutto nell’ultimo periodo, in modo particolare nella dietetica sportiva.
Questa loro ampia diffusione in ambito sportivo si pensa sia dovuta alla loro elevata presenza all'interno delle proteine muscolari e all'assenza di effetti collaterali importanti.
Inoltre sembrerebbe aver avuto un ruolo concreto anche il potenziale ergogenico e mioprotettivo che questi amminoacidi a catena ramificata hanno.
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Funzionalità degli aminoacidi essenziali
Gli aminoacidi essenziali sono indispensabili per la sintesi proteica ( i cosiddetti AA proteo sintetici), contribuendo ad una funzione plastica, come ad esempio possiamo riscontrare nella sintesi della carnitina, che avviene solo se metionina e lisina sono disponibili nelle quantità necessarie; ricordiamo che metionina e lisina fanno per l’appunto parte dei 9 aminoacidi essenziali.
Ma quali sono i ruoli che svolgono all'interno del nostro organismo questi aminoacidi essenziali? Vediamolo insieme. Gli EAA possono intervenire:
Nella produzione energetica;
Nella risposta immunitaria;
Nella sintesi di ormoni e vitamine;
Nella trasmissione degli impulsi nervosi;
Nella produzione di energia;
Come catalizzatori in moltissimi processi metabolici ecc.
Fabbisogno di aminoacidi essenziali
Determinare il fabbisogno giornaliero di aminoacidi essenziali non è semplice; infatti, i valori calcolati negli anni hanno subito delle modifiche rilevanti.
La quantità generalmente indicato per l'assunzione di EAA varia tra 3 e 6 g, tenendo presente che 8 g di EAA equivalgono all'assunzione di circa 30 g di proteine del siero. Vediamo qual’è l'apporto giornaliero raccomandato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità, attualmente in uso, per gli aminoacidi essenziali negli esseri umani adulti:
Istidina 10 mg/kg di peso corporeo;
Isoleucina 10 mg/kg di peso corporeo;
Leucina 14 mg/kg di peso corporeo;
Lisina 12 mg/kg di peso corporeo;
Metionina+cisteina 13 mg/kg di peso corporeo;
Fenilalanina + Tirosina 14 mg/kg di peso corporeo;
Treonina 7 mg/kg di peso corporeo;
Triptofano 3 mg/kg di peso corporeo;
Valina 13 mg/kg di peso corporeo;
Metabolismo degli aminoacidi essenziali
Dopo aver visto quali sono le dosi giornaliere di assunzione degli AAE vediamo come questi vengono processati all’interno dell’organismo.
Partiamo da una visione più ampia: la digestione delle proteine ha inizio nello stomaco, dove le macromolecole vengono scomposte nei singoli aminoacidi, grazie all'azione combinata di pepsina e alcune proteasi accessorie, specifiche per determinate proteine come ad esempio la chimosina o rennina, specifica per la digestione della caseina del latte; Successivamente passano nel duodeno dove vengono metabolizzate ulteriormente, tramite gli enzimi pancreatici. I vari aminoacidi successivamente, vengono assorbiti nell'intestino tenue ed utilizzati prevalentemente dal nostro corpo per la sintesi proteica.
La sintesi proteica indica, in parole povere, un processo inverso a quello digestivo, in cui le macromolecole vengono scisse in molecole più piccole, con la sintesi avviene il contrario. Lo scopo di tale processo è quello di fornire all'organismo i materiali per la crescita, il mantenimento e la ricostruzione delle strutture cellulari. Questa funzione è chiamata funzione "plastica" delle proteine.
Una dieta completa prevede un’alimentazione in grado di fornire al nostro organismo tutti gli aminoacidi essenziali per garantire la sintetizzazione degli aminoacidi non essenziali.
Adesso che abbiamo capito un po meglio quali sono e che caratteristiche hanno questi aminoacidi essenziali, come vengono digeriti e il loro fabbisogno, vediamo in che alimenti li possiamo trovare. In natura esistono svariate tipologie di alimenti con altrettante numerose proprietà nutrizionali;
Tra i cibi che contengono amminoacidi esistono due tipologie di alimenti:
Le proteine definite complete o nobili, ovvero protidi che contengono quantitativi sufficienti di tutti gli aminoacidi essenziali e generalmente si tratta di carne, uova, pesce e latticini;
Le proteine definite incomplete, ossia quei protidi caratterizzati o da una deficienza "assoluta" o da una "relativa" di aminoacidi essenziali nelle proteine che in generale sono di origine vegetale.
Per evitare una carenza di aminoacidi per chi segue una dieta strettamente vegana o vegetariana quindi, è necessario un giusto ed equilibrato apporto di cereali e legumi, che va a costituire un complesso proteico ben equilibrato e conseguentemente in grado di coprire il fabbisogno di aminoacidi essenziali.
La carenza di un aminoacido essenziale di fatto, risulta un fattore limitante per la sintesi proteica unicamente nel momento in cui la sua "riserva" nel pool aminoacidico ematico viene completamente esaurita.
Per i vegani è importante quindi, assumere ogni giorno un'ampia varietà di cibi vegetali, poiché le scorte aminoacidiche risultano sono piuttosto esigue.
Carenza di aminoacidi essenziali
Come precedentemente detto, se l'apporto di uno degli aminoacidi essenziali è inferiore al necessario, ma non sono terminate le “scorte” di quest’ultimo, quello che accadrà sarà una diminuzione della sintesi proteica, dovuta al fatto che l'utilizzo degli altri aminoacidi verrà ostacolato data l'insufficienza della quantità di uno degli amminoacidi essenziali;
Questo avverrebbe anche in presenza di un'adeguata assunzione totale di azoto.Ho voluto precisare questo punto per far capire che è poco funzionale assumere quantità enormi di proteine, se non se ne cura il contenuto in amminoacidi essenziali.Vediamo ora, come la carenza proteica influisce su tutti gli organi del corpo e su molti dei suoi sistemi, tra cui:
Agisce sul sistema immunitario, aumentando così il rischio di incorrere in infezioni;
Svolge una funzione nella mucosa intestinale e per la permeabilità, influenza infatti, l'assorbimento e la vulnerabilità alle malattie sistemiche come la sepsi;
William Cumming Rose, biochimico statunitense vissuto negli anni 80 e 90 del 1900 è stato un’esperto di biochimica dell'alimentazione e ha indirizzato le sue ricerche allo studio della funzione degli aminoacidi nella dieta animale e umana.
William Cumming Rose ha condotto una serie di esperimenti che hanno portato a stabilire i noti aminoacidi essenziali, la loro integrazione nella dieta umana e il fabbisogno giornaliero minimo di tutti gli aminoacidi per una crescita ottimale.
Queste osservazioni prevedevano la somministrazione di diete elementari, ovvero, fondamentalmente, diete in cui gli alimenti assunti sono allo stato liquido, a studenti laureati in buona salute. Il nome di questo tipo di dieta deriva dal fatto che i nutrienti vengono introdotti nel corpo sono il più vicino possibile alla loro forma elementale.
Le diete assunte dai ragazzi laureati consistevano in amido di mais, saccarosio, grasso butirrico senza proteine, sali inorganici, una grande sostanza marrone a base di estratto di fegato aromatizzato con olio di menta piperita e miscele altamente purificate di aminoacidi. Il principale metodo di valutazione è stato il bilancio dell'azoto.
William Rose notò che i sintomi come, nervosismo, stanchezza e vertigini, erano principalmente legati alla carenza di uno o più aminoacidi essenziali.
Aminoacidi essenziali negli sport di endurance
Vediamo come gli aminoacidi essenziali sono coinvolti negli sport di endurance e forza e le loro differenze d'uso.
Gli aminoacidi essenziali (EAA) come abbiamo già visto, sono sostanze particolarmente ricercate in ambito sportivo grazie alle loro importanti funzioni muscolare, sono infatti necessari ad esempio per costruire nuovi tessuti, favorire la riparazione muscolare e risultano essere utili contro la stanchezza e lo stress.
Gli aminoacidi essenziali, come già sappiamo, sono sostanze che l'organismo non è in grado di produrre autonomamente in quantità sufficienti, pertanto essi devono essere necessariamente introdotti tramite la dieta.
Il recupero muscolare, che è uno dei fattori necessari affinché il nostro fisico possa tollerare al meglio allenamenti via via più intensi, evitando lesioni tissutali ed eccessivi dolori nei giorni che seguono il training, è legato alla disponibilità di questi aminoacidi, poi chè essi svolgono funzioni chiave nei sistemi di regolazione della sintesi proteica. L’integrazione degli aminoacidi essenziali è un tema su cui sono state fatte ricerche da diverso tempo.
Gli effetti più noti e studiati degli EAA effetti sono stati soprattutto quelli nella fase post-esercizio, in cui ci si concentra prioritariamente sui meccanismi coinvolti nella riparazione delle cellule muscolari danneggiate
Ad esempio uno studio, svolto su 38 soggetti anziani sani, a cui vennero dati per 12 settimane due volte al giorno, aminoacidi essenziali, rivelò che l’integrazione con EAA influirebbe positivamente sulla massa muscolare, sulla forza muscolare, sulla potenza muscolare e sull'IVA, controbilanciando più di un anno di perdita di massa e forza muscolare legata all'età.(1)
Numerosi lavori scientifici hanno dimostrato come un apporto di EAA nelle prime fasi dal termine dell'esercizio (entro un'ora) possa migliorare e velocizzare in maniera significativa i processi di recupero energetico e muscolare, sia riducendo i fenomeni di degradazione proteica, sia aumentando la sintesi proteica.(2).
Secondo alcuni studi svolti nel 2020 l'effetto anabolico inoltre, è massimizzato dalla combinazione di EAA con proteine del siero di latte. Uno dei ruoli principali degli EAA (aminoacidi essenziali) negli sport di forza, riguarda proprio la loro azione sulla sintesi proteica.
E’ utile sapere che, per fare in modo che questo processo di sintesi avvenga, è necessario che siano presenti contemporaneamente tutti gli aminoacidi necessari per la costruzione della nuova proteina muscolare. Quindi, come abbiamo già visto, si definisce ‘aminoacido limitante’ quell'aminoacido essenziale la cui carenza o insufficienza limita la sintesi di nuove proteine.
Vediamo ora quali sono gli aminoacidi essenziali e le loro funzioni anche a livello di Endurance:
Aminoacidi essenziali: Isoleuicina
L'isoleucina è un aminoacido essenziale di tipo chetogenico, ovvero, per amminoacidi chetogenici, si intende quegli amminoacidi che possono essere convertiti ad acetil-CoA o acetoacetato, e quindi contribuire alla formazione di corpi chetonici.
Questo sua proprietà è molto importante in quanto, in seguito ad una carenza di glucosio, dovuta ad esempio ad un workout molto intenso, l’isoleucina viene impiegata dal fegato per essere convertita in chetone e subito utilizzata come fonte energetica.
Questo amminoacido è molto importante per il nostro organismo, in primo luogo funge da precursore per la sintesi dell'istamina ed è fondamentale anche nella cura e trattamento delle allergie (3) e delle infiammazioni (4).
Aminoacidi essenziali: Leucina
La leucina è un aminoacido che ricopre e un ruolo importante all'interno del nostro corpo, infatti è coinvolta nella crescita e nella resistenza muscolare;
Stimola la sintesi proteica ed evita il catabolismo durante i workout intensi di endurance o durante i periodi di digiuno.In aggiunta, questo amminoacido, come i suoi diretti metaboliti, esempio l'HMB (Idrossi beta metil butirrato), interviene in differenti vie metaboliche:
la Leucina insieme alla Lisina sono considerati gli unici due amminoacidi completamente chetogenici.
Inoltre sembrerebbe intervenire nella sintesi proteica potenziando l'attività di fattori di trascrizione direttamente coinvolti.
Quindi, oltre a promuovere i processi di rigenerazione del tessuto muscolare, la Leucina può essere convertita in chetone e diventare una fonte energetica alternativa in caso di digiuno prolungato o allenamento intenso, preservando così i muscoli da fenomeni di catabolismo.
Aminoacidi essenziali: Lisina
La lisina è un precursore della carnitina e della vitamina B3, due importantissime sostanze per il nostro organismo in generale e più nello specifico per i nostri muscoli.Partecipa alla fissazione del calcio nelle ossa facilitandone l'assorbimento a livello intestinale.
Inoltre la lisina è in grado di velocizzare il recupero post-allenamento (5) e sembrerebbe anche prevenire le recidive da Herpes simplex in quanto antagonista dell'arginina(nutriente principale dell’herpes simplex). Una carenza prolungata potrebbe portare anemia, perdita di peso, caduta dei capelli ed inappetenza.
Aminoacidi essenziali: Metionina
Questo aminoacido è alla base della sintesi di cisteina e come la lisina di carnitina.Svolge importanti funzioni all'interno del corpo umano tra cui quella di rafforzare e promuovere lo sviluppo dei capelli.
Infatti è stato studiato l'effetto e il meccanismo molecolare della metionina (Met) sulla crescita dei follicoli piliferi (HF) nei conigli Rex, sono stati presi 200 conigli Rex in fase di svezzamento e sono stati divisi in quattro gruppi, ognuno dei gruppi aveva livelli variabili di diete integrate con Met.
I risultati hanno rivelato che l'aggiunta di Met nelle diete potrebbe aumentare anche in maniera significativa la densità dei follicoli piliferi e prolungare la crescita del fusto del capello. (6)
In aggiunta la metionina sembrerebbe aumentare le capacità depurative del corpo umano, favorendo lo smaltimento di sostanze tossiche come i metalli (ad esempio il mercurio). In ambito medico è usata per le capacità lipolitiche, cioè di disgregazione e scioglimento, dei grassi che aderiscono alle arterie e nella cura della steatosi epatica.
Aminoacidi essenziali:Fenilalanina
La fenilalanina è un aminoacido molto importante in quanto è interessato in tutti i processi metabolici del nostro organismo e quindi risulta indispensabile per la nostra vita. Sembrerebbe inoltre, che l'integrazione di questo aminoacido combinato a sport ad alta intensità potrebbe risultare utile nell'indurre una maggiore ossidazione degli acidi grassi.
La fenilalanina è anche il precursore per :
Aminoacido tirosina e quindi conseguentemente precursore degli ormoni tiroidei: mediatori della ghiandola tiroidea che regolano il metabolismo cellulare di tutto l'organismo;
L-DOPA (levodopa): La levo dopa è un aminoacido intermedio nella biosintesi della dopamina. La dopamina è un neurotrasmettitore di tipo catecolamina, necessario al metabolismo cerebrale; la dopamina ad esempio risulta carente nelle persone affette dal morbo di Parkinson.
Indispensabile alla produzione di noradrenalina; La fenilalanina è quindi coinvolta nella sintesi di 2-feniletilamina (feniletilamina): neurotrasmettitore alcaloide;
Le feniletilammine (sostituite) rappresentano una ampia e variegata classe di composti con diversi ruoli ed effetti fisiologici, alcuni dei quali sono sfruttati in farmacologia;
Interviene nel processo di sintesi della melanina.
Dal punto di vista metabolico, è una componente strutturale importante delle proteine, ad esempio per i protidi coinvolti nella sintesi dei tessuti, di neurotrasmettitori, di canali cellulari ecc.
La treonina inoltre è un trasportatore per i gruppi fosfato e partecipa anche a numerose reazioni di sintesi, ad esempio, è coinvolta nel metabolismo della creatina. L' uso sportivo della treonina è diffuso principalmente per la prevenzione di traumi tendinei e muscolari.
Aminoacidi essenziali:Triptofano
Il triptofano è un aminoacido fondamentale per la produzione di niacina e serotonina, quest’ultima è un neurotrasmettitore in grado di regolare l’umore di una persona, il sonno, l'appetito, gli stati ansia, la concentrazione e la soglia di resistenza al dolore, per citarne alcuni tra i più documentati.
La niacina, conosciuta anche come vitamina PP, è coinvolta nei metabolismi cellulari che convertono i macronutrienti in energia. Il triptofano inoltre provoca il restringimento dei vasi sanguigni.
Per questi motivi il triptofano viene proposto per migliorare le performance atletiche, in quanto riducono la percezione del senso di fatica, risulta importante inoltre per combattere la depressione, l’ansia, per aiutare a smettere di fumare e per altri svariati motivi.
Aminoacidi essenziali:Valina
Questo aminoacido assieme a leucina e isoleucina fa parte degli aminoacidi ramificati, chiamati anche BCAA; Essi svolgono sia un ruolo importante nelle attività di forza, sia risultano essere particolarmente importanti anche in quelle discipline rivolte più alla “resistenza”.
Infatti la valina, oltre al loro lavoro plastico, di costruzione e ricostruzione muscolare, ha anche un ruolo molto importante nella produzione di energia durante lo sforzo muscolare:
Diversamente dagli altri aminoacidi, essa, come anche gli altri aminoacidi ramificati sopracitati, viene catabolizzatai direttamente all’interno delle fibre muscolari.Quindi In caso di allenamento molto intenso o di una competizione prolungata, può essere utile integrare con questi amminoacidi prima, durante e dopo lo sforzo (7).
Quindi risulta essere fondamentale negli sport di lunga durata e/o ad alta intensità grazie all'immediata disponibilità una volta assunta, con conseguenza un nutrimento del muscolo molto veloce.
Aminoacidi essenziali negli sport di potenza
Abbiamo visto quali sono i nove aminoacidi essenziali e alcune delle loro implicazioni all’interno del nostro organismo. Ma per quale motivo si dovrebbe integrare gli EAA all’interno della dieta di un atleta che pratica sport di potenza?
Vediamo insieme qualche motivo:
Sono numerosi i ruoli che svolgono questi aminoacidi a livello muscolare, ad esempio stimolano la sintesi proteica muscolare: si è osservato che carenze di leucina principalmente, ma anche degli altri aminoacidi essenziali, riducono la sintesi proteica con conseguente riduzione della massa magra;
Assumere EAA (aminoacidi essenziali) comporta un bilancio azotato positivo, questo significa che gli aminoacidi assunti serviranno per la costruzione nuove proteine e quindi è legato al accrescimento muscolare
Riducono la fatica e il tempo di recupero post workout;
Inoltre, come abbiamo già visto hanno un ruolo ergogenico, vengono infatti utilizzati come fonte energetica e per evitare il catabolismo muscolare soprattutto in workout molto intensi e lunghi, in cui i depositi di glicogeno muscolare vengono a mancare;
Favoriscono anche il consumo dei grassi a scopo energetico riducendo così la massa grassa e preservando quella magra, questo significa che la perdita di muscolo è ridotta e questo è un ruolo determinante per gli sportivi in quanto una perdita di muscolo comporterebbe una riduzione delle prestazioni.
In aggiunta essendo aminoacidi a digestione immediata vengono assorbiti velocemente, senza appesantire la digestione e per questo sono un valido supporto sia come pre, sia come intra, sia come post-workout.
Aminoacidi essenziali e dimagrimento
Il più giusto e logico utilizzo degli amminoacidi per dimagrire consiste fondamentalmente nella loro capacità di preservare la massa muscolare dai fenomeni catabolici indotti dalla riduzione calorica. Fondamentalmente quando ci troviamo in uno stato ipocalorico, ovvero mangiamo meno del solito, l'organismo ricava energia non solo dalle riserve adipose e glucidiche, ma anche demolendo le proteine muscolari.
E’ importante sapere che, utilizzare come via preferenziale quella del catabolismo proteico per ottenere energie, prolungato nel tempo, contribuisce a ridurre il metabolismo e questo ha molte volte come conseguenza un dimagrimento molto rapido all’inizio e una successiva fase di perdita di peso molto lenta, quasi estenuante.
Quindi è importante sottolineare che prima di integrare amminoacidi volti verso il dimagrimento è fondamentale consultare una figura professionale che ci possa guidare lungo il percorso.
