TORNA SOMMARIO HOME PAGE

LA FUNZIONE DEGLI ALIMENTI

E I PRINCIPI NUTRITIVI

Ogni giorno il corpo umano deve svolgere diverse funzioni perchè l’organismo è costantemente in attività sia di giorno che di notte, anche quando riposa. Per esempio la respirazione, il battito del cuore, il lavoro dell’intestino sono attività che non si fermano mai, neanche contro la nostra volontà, e che richiedono energia così come ne occorre per muoverci, per studiare, per lavorare, per fare sport …. Pertanto la prima necessità dell’uomo è quella di avere a disposizione energia, che viene presa fondamentalmente dagli alimenti.

L’uomo però non ha bisogno solo di energia, ma anche di materiali per accrescere e sviluppare il proprio corpo, e anche nell’età adulta, quando non si cresce più, i tessuti corporei continuano comunque a rinnovarsi, pensiamo per esempio alla crescita dei capelli o delle unghie.

Si può quindi concludere che oltre al fabbisogno energetico deve essere sempre soddisfatto anche un fabbisogno di materiale, chiamato, in termini più corretti, fabbisogno plastico.

Un vecchio detto afferma: ”siamo quello che mangiamo”, infatti di tutto quello che noi mangiamo (bistecche, pasta, uova, latte…), una parte viene trasformata e utilizzata dall’organismo per crescere e per costruire nuovi tessuti (muscoli, ossa, pelle…).

La funzione di accrescimento e di ricambio dei tessuti viene definita “funzione plastica” degli alimenti.

Per vivere bene e in piena salute però non è sufficiente soddisfare i fabbisogni energetici e plastici dell’organismo. Nei cibi sono presenti anche particolari sostanze che, pur non avendo funzione energetica o plastica, sono comunque indispensabili per far funzionare bene l’organismo e per evitare la comparsa di disturbi e malattie. Queste importanti sostanze svolgono una funzione protettiva e bioregolatrice, cioè regolatrice dei processi vitali.

Gli alimenti sono costituiti da sostanze semplici dette principi nutritivi o nutrienti, che sono le stesse sostanze che costituiscono l’organismo umano: proteine, glucidi, lipidi, vitamine, sali minerali e acqua.

Ogni principio svolge specifiche funzioni :

FUNZIONE ENERGETICA

FUNZIONE PLASTICA

FUNZIONE

BIOREGOLATRICE

GLUCIDI

I glucidi (il loro nome in greco significa ”dolce”) sono chiamati anche carboidrati e sono composti ternari di origine prevalentemente vegetale, formati da carbonio, idrogeno e ossigeno. In base alla loro struttura si classificano in:

· monosaccaridi o zuccheri semplici, costituiti da una sola molecola

· oligosaccaridi, formati da poche unità di monosaccaridi unite tra loro attraverso l’eliminazione di una molecola di acqua (condensazione) e formazione di un legame detto legame glucosidico

· polisaccaridi, formati dalla condensazione di numerose unità di monosaccaridi

Il termine saccaride, che in latino significa zucchero, dipende dal sapore dolce di alcuni carboidrati semplici.

Nei vegetali i glucidi si formano grazie alla fotosintesi clorofilliana che si svolge in presenza di luce solare. Durante la fotosintesi, l’anidride carbonica CO₂ (proveniente dall’aria) e l’acqua H₂O (proveniente dal terreno) si combinano formando glucosio e ossigeno secondo la reazione:

6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Gli zuccheri vegetali più comuni sono il glucosio, il fruttosio e il saccarosio.

I primi due sono monosaccaridi perchè costituiti da molecole singole, mentre il saccarosio è un disaccaride, formato dall’unione di una molecola di glucosio e una di fruttosio.

Glucosio e fruttosio si trovano soprattutto nella frutta, mentre il saccarosio, che è il dolcificante usato più comunemente, viene estratto dalle barbabietole e dalla canna da zucchero.

Nelle cellule dei vegetali, le molecole di glucosio si uniscono in lunghe catene (formate da circa mille unità) e costituiscono l’amido che si accumula come riserva energetica nei cereali, nelle patate, nel mais e nel riso.

Tutte le sostanze simili all’amido, costituite da catene di zuccheri semplici, si chiamano polisaccaridi.

Un altro esempio di polisaccaride è la cellulosa, presente negli organi di sostegno delle piante e formata da lunghissime catene di glucosio (6500-9000 unità), legate però in

modo diverso rispetto all’amido.

La cellulosa è un componente della fibra, quella parte dei vegetali che non viene assimilata nel tratto gastrointestinale, ma che svolge diverse funzioni nell’organismo.

La fibra, che viene metabolizzata nell’ultimo tratto del nostro intestino, regola l’assorbimento dei nutrienti, previene l’iperalimentazione (dando un precoce senso di sazietà) e regola la motilità e il transito intestinali.

Tutti dovremmo assumere quantità adeguate di fibra alimentare.

I glucidi sono abbondanti nei vegetali mentre sono scarsi negli organismi animali (circa 1%).

Il glucosio è presente in tutte le cellule e nel sangue, mentre nel fegato e nei muscoli si trova il glicogeno, una specie di “amido animale” costituito da molecole di glucosio unite in catena.

Nel miele, che è un dolcificante di origine animale, è presente una miscela di glucosio, fruttosio e saccarosio, mentre nel latte si trova il lattosio, formato dall’unione di una molecola glucosio con una di galattosio.

Sotto il profilo nutritivo, i glucidi rappresentano la fonte di energia più importante nell’alimentazione umana in quanto sono i costituenti principali di alimenti base come pasta, pane e riso, e sono inoltre necessari perché:

· entrano nella costituzione dell’RNA e del DNA sotto forma di ribosio e deossiribosio

· la sintesi dei globuli rossi dipende dalla glicolisi

· il glucosio è l’unica fonte energetica per le cellule nervose

Anche se l’uomo è capace di ricavare energia trasformando i lipidi e le proteine, una dieta priva di glucidi è quanto mai sconveniente. Le conseguenze immediate sarebbero il formarsi dei corpi chetonici (acetone nelle urine) e la perdita di sali minerali, soprattutto di sodio.

In una dieta equilibrata i glucidi dovrebbero coprire il 55–60% delle calorie quotidiane e, in particolare, la frazione glucidica dovrebbe essere composta soprattutto da carboidrati complessi come l’amido, mentre gli zuccheri semplici non dovrebbero fornire più del 10–12 % dell’energia totale giornaliera.

TORNA SU

......in laboratorio

RICONOSCIMENTO QUALITATIVO DEI GLUCIDI

Saggio di Fehling

Questo saggio viene utilizzato per riconoscere la presenza dei monosaccaridi e di alcuni disaccaridi, ma non del saccarosio.

Il reattivo di Fehling è formato da due soluzioni, A e B, che si conservano separate e, al momento dell’uso, si mescolano in uguali quantità.

Soluzione A = solfato rameico ( CuSO₄ ) in acqua

Soluzione B = tartrato di sodio e potassio + idrossido di sodio ( NaOH ) in acqua

Materiali e strumenti

• Vetrini da orologio, provette, portaprovette, imbuto, spatola metallica, becher, contagocce, lampada Bunsen, treppiede, reticella con disco in ceramica, mortaio con pestello, pipetta tarata, bacchetta di vetro, spruzzetta con acqua distillata
• reattivo di Fehling
• alimenti da esaminare

Esecuzione pratica

Sciogliere, in una provetta, una piccolissima quantità della sostanza da esaminare con

2 ml di acqua e aggiungere 5 ml di reattivo di Fehling precedentemente preparato.

La soluzione diventa blu intenso perché si forma un complesso del rame.

Riscaldare a bagnomaria fino all’ebollizione.

Durante il riscaldamento, la soluzione cambia colore passando prima al giallo, poi all’arancio e, infine, al rosso-mattone: questo perché lo zucchero riduce il rame trasformandolo in ossido rameoso Cu₂O. Quest’ultimo rimane per un certo tempo sospeso nella soluzione e, dopo il raffreddamento, si deposita lentamente sul fondo.

CuSO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

solfato rameico idrossido di sodio solfato di sodio idrossido rameico

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

ossido rameico acqua

4CuO → 2Cu₂O + O₂

ossido rameoso ossigeno

Il saggio di Fehling è stato condotto sul biscotto secco (ridotto in polvere nel mortaio con il pestello), sul succo di frutta, sul tè in lattina (dolcificato con fruttosio), e sullo zucchero da tavola ed è risultato positivo per i primi tre alimenti, mentre è risultato negativo per lo zucchero (saccarosio).

tè . . . . . positivo

succo di frutta . . . . . positivo

zucchero da tavola. . . . . negativo

saccarosio, tè e succo di frutta

Saggio di Lugol

Questo saggio ha lo scopo di evidenziare la reazione cromatica che si verifica trattando una qualsiasi sostanza contenente amido con il reattivo di Lugol, una soluzione acquosa di iodio e ioduro di potassio.

Materiali e strumenti

· Vetrino da orologio, provette, portaprovette, spatola metallica, becher, contagocce, spruzzetta con acqua distillata, lampada Bunsen, treppiede, reticella con disco in ceramica, mortaio con pestello, pipetta tarata, bacchetta di vetro

· reattivo di Lugol

· alimenti da esaminare

Esecuzione pratica

In una provetta, sciogliere a bagnomaria, una piccola quantità della sostanza da esaminare con acqua distillata e aggiungere, infine, qualche goccia di reattivo di Lugol.

In presenza di amido la soluzione assumerà colore blu o viola intenso.

Il saggio di Lugol è stato eseguito sulla farina, sul cracker (ridotto in polvere nel mortaio con il pestello), sulla patata, sulla mollica di pane e sul latte ed è risultato positivo per i primi quattro alimenti, mentre è risultato negativo per il latte che non contiene amido.

farina . . . . . positivo cracker . . . . . positivo

patata . . . . . positivo

mollica di pane . . . . . positivo

latte. . . . . . negativo

latte, cracker e farina

TORNA SU

LE PROTEINE

Le proteine (il loro nome in greco significa “di primaria importanza”) sono sostanze quaternarie formate da carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto (alcune contengono anche zolfo e fosforo), e sono i costituenti più importanti degli organismi animali e vegetali; si trovano in tutte le cellule, nelle quali svolgono molteplici funzioni e hanno una cosi grande importanza che senza di loro non ci potrebbe essere la vita.

Dal punto di vista chimico le proteine sono grandi molecole formate dall’unione di unità più semplici, gli amminoacidi, attraverso un legame chimico, il legame peptidico.

Ogni amminoacido è caratterizzato dalla presenza di due importanti gruppi funzionali: il gruppo carbossilico -COOH e il gruppo amminico -NH₂.

Il legame peptidico, in una proteina, si forma tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e quello amminico del successivo.

Gli amminoacidi sono venti, tutti diversi tra loro e, a partire da questi, è possibile ottenere un numero infinito di proteine secondo il tipo, il numero e l’ordine di sequenza con cui questi si legano tra loro. Per fare un esempio pensiamo alle 21 lettere dell’alfabeto e a quante possibili parole danno origine in base a come si legano.

Dei 20 amminoacidi, 8 sono definiti essenziali, poiché l’organismo non è in grado di sintetizzarli e devono, pertanto, essere assunti con la dieta; i restanti 12 sono definiti non essenziali perchè l’organismo è in grado di sintetizzarli attraverso le reazioni biochimiche, partendo da quelli essenziali.

Negli organismi animali le proteine si trovano prevalentemente nei muscoli, nel sangue, nella pelle e nelle unghie mentre nei vegetali si trovano prevalentemente nei semi e, in minore quantità, nei tuberi, nelle radici e nelle foglie.

Le proteine svolgono una grandissima varietà di funzioni biologiche:

• funzione strutturale, perché entrano nella costituzione di tessuti e organi, tale funzione è tipica del collagene (presente nella pelle e nei tessuti connettivi), delle elastine (presenti nei polmoni e nelle arterie), delle cheratine (presenti nella lana, nei capelli e nelle unghie) e della fibroina (presente nella seta);
• funzione di trasporto, in quanto trasportano alcune molecole tra le cellule e il loro ambiente circostante (per esempio l’emoglobina dei globuli rossi trasporta l’ossigeno, l’albumina trasporta ormoni, acidi grassi e farmaci);
• funzione catalitica, per la quale sono specializzati gli enzimi, i quali catalizzano tutti i processi chimici che avvengono all’interno degli organismi viventi
• funzione di nutrimento e di riserva, in quanto sono necessarie per l’alimentazione umana, svolgono questa funzione alcune proteine come la gliadina (presente nel grano), l’ovoalbumina (presente nell’uovo) e la caseina (presente nel latte);
• funzione regolatrice, nella quale sono specializzati vari ormoni di natura proteica come l’ insulina che regola il metabolismo del glucosio;
• funzione contrattile e di movimento, in quanto consentono il movimento delle cellule e la contrazione muscolare, quest’ultima infatti, è resa possibile da due proteine, l’actina e la miosina;
• funzione di difesa, in cui sono specializzati gli anticorpi che difendono l’organismo dagli attacchi di agenti patogeni.

Il fabbisogno proteico giornaliero dipende da vari fattori: dal peso ideale (aumenta col peso), dal sesso (è leggermente maggiore nel maschio per la sua elevata massa muscolare), dall’età e dalle condizioni fisiologiche (aumenta durante sviluppo, gravidanza, allattamento e senilità).

Complessivamente le calorie fornite dalle proteine non dovrebbero superare il 12–15% del totale calorico giornaliero.

TORNA SU

…IN LABORATORIO

RICERCA QUALITATIVA DELLE PROTEINE

Ricerca dell’azoto

La presenza delle proteine negli alimenti può essere verificata attraverso la ricerca dell’azoto, elemento caratteristico del gruppo amminico degli amminoacidi.

Materiali e strumenti

• Provette, portaprovette, becher, bacchetta di vetro, pinza di legno, lampada Bunsen, spatola metallica, mortaio con pestello, pipetta graduata, spruzzetta con acqua distillata, contagocce
• cartina all’indicatore universale
• idrossido di sodio solido ( NaOH )

• alimenti da esaminare

Esecuzione pratica

Introdurre in una provetta una piccola quantità della sostanza da esaminare, aggiungere 1 ml di acqua distillata e infine qualche granello di idrossido di sodio solido.

Avvicinare la provetta, con cautela, alla fiamma di una lampada Bunsen, reggendola con una pinza di legno, e riscaldare fino all’ebollizione.

In presenza di azoto si svilupperà un pungente odore di ammoniaca, la cui presenza potrà essere confermata avvicinando alla provetta una cartina all’indicatore universale inumidita: questa si colorerà di blu grazie ai vapori dell’ ammoniaca che è una sostanza basica.

Il saggio è stato condotto sui ceci (ridotti in polvere con il pestello nel mortaio), sulla carne omegeneizzata, sull’ uovo, sui piselli, sul miele e sull’ olio ed è risultato positivo per i primi quattro alimenti, mentre è risultato negativo per il miele e l’olio che non contengono proteine.

alimenti da esaminare

Ceci. . . . . positivo

carne omogeneizzata. . . . . positivo

uovo. . . positivo piselli . . . positivo

miele. . . negativo olio. . . negativo

TORNA SU

I LIPIDI

I lipidi (in greco significa ”sostanze grasse”) sono composti ternari formati da carbonio, idrogeno e ossigeno e sono caratterizzati dalla proprietà di essere insolubili in acqua e solubili nei solventi organici non polari. Si distinguono in:

• grassi, lipidi che a temperatura ambiente sono solidi come il burro, il lardo e le parti grasse della carne;
• oli, lipidi prevalentemente di origine vegetale, che a temperatura ambiente sono liquidi come l’olio di mais, l’olio d’oliva, l’olio di arachidi e l’olio di soia.

Dal punto di vista chimico, la maggior parte dei lipidi alimentari appartiene alla famiglia dei gliceridi, costituiti da una molecola di glicerina legata a una, due o tre molecole di acidi grassi, pertanto si possono avere:

• monogliceridi, formati da una molecola di glicerina + un acido grasso;
• digliceridi, formati da una molecola di glicerina + due acidi grassi;
• trigliceridi, formati da una molecola di glicerina + tre acidi grassi.

Gli acidi grassi sono i componenti fondamentali di buona parte dei lipidi e sono costituiti da una catena di atomi di carbonio (ciascuno legato ad atomi di idrogeno) terminante a una estremità con un gruppo caratteristico detto carbossile (-COOH ).

Sotto il profilo dietetico è importante distinguere gli acidi grassi in:

· acidi grassi saturi, quelli in cui gli atomi di carbonio sono uniti da legami semplici (-C- C-) e che contengono la massima quantità possibile di idrogeno;

· acidi grassi insaturi, quelli in cui è presente almeno un doppio legame tra gli atomi di carbonio (-C=C-) e che pertanto risultano carenti di atomi di idrogeno. Possono essere monoinsaturi se mancano 2 atomi di H, oppure polinsaturi se ne mancano di più ( solitamente 4 o 6 o 8 ).

La maggior parte degli acidi grassi è sintetizzabile dal nostro organismo, soltanto tre

sono definiti essenziali, gli AGE: l’acido oleico, l’acido linoleico e l’acido linolenico, questi devono essere introdotti con la dieta in quanto l’organismo non è in grado di sintetizzarli.

Gli acidi grassi saturi sono presenti nei grassi solidi e tendono a favorire l’accumulo di colesterolo, mentre quelli insaturi esercitano un’azione favorevole di contenimento del livello del colesterolo nel sangue. Questi ultimi si trovano negli oli vegetali e nei grassi e oli dei pesci.

Si è scoperto che proprio nei grassi dei pesci sono presenti alcuni acidi, gli “OMEGA 3”, efficaci nella prevenzione degli eccessi di colesterolo nel sangue e delle patologie correlate.

I lipidi, nell’organismo umano, svolgono funzioni importantissime:

· alcuni di essi, come i fosfolipidi e il colesterolo, sono utilizzati dalle cellule come elementi per la costruzione di membrane cellulari (funzione strutturale);

· altri, come i trigliceridi e gli acidi grassi alimentari, possono essere “ bruciati“ allo scopo di produrre energia oppure essere accumulati sotto forma di gocciole lipidiche, per essere utilizzati al momento del bisogno (funzione energetica);

· altri ancora, sono precursori di composti fondamentali di natura ormonale e di altre sostanze importanti come le vitamine e le prostaglandine.

Il fabbisogno dei grassi varia da persona a persona, secondo il sesso, l’età e lo stile di vita. Indicativamente, per un adulto, i grassi dovrebbero fornire il 20-30% delle calorie complessive della dieta, per i neonati e i bambini piccoli, invece, la quantità dei grassi alimentari deve essere più elevata, circa il 40% delle calorie totali.

… IN LABORATORIO

RICONOSCIMENTO QUALITATIVO DEI LIPIDI

1° prova

La presenza dei lipidi negli alimenti può essere verificata attraverso la comparsa di una macchia traslucida su un disco di carta da filtro, impregnato di una soluzione contenente la sostanza in esame.

Materiali e strumenti

• Provette, portaprovette, bacchetta di vetro, spatola metallica, lampada Bunsen, becher, spruzzetta con acqua distillata, contagocce, carta da filtro
• etere etilico
• alimenti da esaminare

Esecuzione pratica

Introdurre in una provetta un piccolo quantitativo della sostanza da esaminare insieme a 2 ml di acqua distillata e riscaldare.

Aggiungere qualche goccia di etere etilico e agitare.

Versare alcune gocce della soluzione ottenuta su un disco di carta da filtro e lasciare asciugare.

La presenza dei lipidi verrà confermata dalla comparsa, dopo l’evaporazione del solvente, di una chiazza traslucida.

Questo test è stato eseguito sull’ olio, sul latte e sull’acqua ed è risultato positivo per i primi due alimenti e negativo per l’acqua.

olio. . . . . . . positivo

latte. . . . . . . positivo

acqua. . . . . . . . negativo

2° prova

La presenza dei lipidi negli alimenti può essere evidenziata anche attraverso la reazione cromatica che si verifica trattando una sostanza grassa con il permanganato di potassio (KMnO₄).

Materiali e strumenti

• Provette, portaprovette, bacchetta di vetro, spatola metallica, spruzzetta con acqua distillata, contagocce, pipetta graduata
• permanganato di potassio (KMnO₄)
• alimenti da esaminare

Esecuzione pratica

Introdurre 3 ml di acqua distillata in una provetta, aggiungere 5 gocce di permanganato di potassio (di colore viola) e infine, una piccola quantità della sostanza in esame.

In presenza di lipidi, il colore della soluzione passerà passerà dal violetto al rosso-bruno. Tale colorazione è dovuta alla formazione del diossido di manganese (MnO₂).

Il saggio con il permanganato di potassio è stato eseguito sul formaggio, sul latte e sullo zucchero ed è risultato positivo per i primi due alimenti, mentre è risultato negativo per lo zucchero che non contiene lipidi.

formaggio . . . . . positivo

latte . . . . . positivo

zucchero . . . . . negativo

TORNA SU

TORNA SOMMARIO HOME PAGE