Aminoacidi: natura, tipi e funzioni

Gli amminoacidi sono composti organici azotati del carbonio con una struttura variabile, ma simile. Essi sono i monomeri che costituiscono i peptidi e le proteine tramite legami peptidici. Nel corpo umano, gli amminoacidi partecipano alla sintesi di enzimi, ormoni, neurotrasmettitori e tessuti.

Questi composti hanno una struttura molecolare comune, proprio per questo motivo sono un gruppo separato di composti organici. 

La loro struttura è composta da un atomo centrale di carbonio (C), a cui sono legati quattro gruppi distinti: un gruppo amminico (–NH₂), un gruppo carbossilico (–COOH), un atomo di idrogeno e una catena laterale (gruppo R), che è diversa per ogni amminoacido e determina le sue proprietà chimiche e funzioni. 

È proprio la diversità dei gruppi R a determinare le differenze tra i vari amminoacidi.

Gli amminoacidi svolgono un ruolo fondamentale nel normale funzionamento dell'organismo. Essi sono le unità strutturali principali delle proteine, che costruiscono i tessuti, gli enzimi, gli ormoni e le molecole immunitarie. Senza di essi non è possibile la divisione cellulare, il recupero o il mantenimento dei processi vitali.

Sintesi proteica e crescita dei tessuti

Tutti i tessuti del corpo sono costruiti e mantenuti grazie alle proteine sintetizzate dagli amminoacidi. Questo è di particolare importanza durante la crescita, la guarigione delle ferite, il recupero dopo interventi chirurgici e traumi muscolari. 

Fornitura di energia durante lo sforzo

Durante un prolungato sforzo fisico, alcuni amminoacidi (in particolare quelli a catena ramificata – BCAA) vengono utilizzati come fonte di energia quando le riserve di glicogeno sono esaurite. Ciò aiuta a migliorare la resistenza e rallentare l'affaticamento, e sono spesso utilizzati come mezzo per preservare la massa muscolare in caso di deficit calorico.

Recupero dopo lo sforzo fisico

Gli amminoacidi accelerano la rigenerazione delle fibre muscolari dopo l'allenamento o un trauma. Questo riduce il dolore, recupera la funzione muscolare e protegge dalla perdita di massa muscolare durante situazioni di stress. Per questo motivo gli amminoacidi vengono assunti per i muscoli.

Sintesi ormonale ed enzimatica

Questi composti organici partecipano alla produzione di ormoni come insulina, tiroxina e adrenalina, così come di enzimi che regolano quasi tutte le reazioni biochimiche nel corpo. Questi sono solo alcuni dei composti che essi costruiscono nell'organismo.

Supporto per il sistema immunitario

Il glutammina e altri amminoacidi fungono da carburante per le cellule immunitarie e supportano la funzione barriera dell'intestino, il che è cruciale per prevenire infezioni e infiammazioni. Essi costruiscono anche gli anticorpi specifici e le molecole immunologiche e complessi attivi per combattere i patogeni.

Partecipazione alla sintesi dei neurotrasmettitori

Amminoacidi come triptofano, tirosina e glutammato sono precursori dei neurotrasmettitori – sostanze che regolano l'umore, il sonno, l'attenzione e altre funzioni cerebrali.

Detossificazione e bilancio dell'azoto

Il fegato utilizza gli amminoacidi nei processi di smaltimento dell'ammoniaca e di altre tossine. Essi giocano anche un ruolo nel mantenimento dell'equilibrio tra i composti azotati nell'organismo.

Miglioramento della digestione

Costruendo enzimi digestivi e mantenendo la mucosa intestinale, gli amminoacidi contribuiscono ad una corretta assimilazione dei nutrienti e a proteggere la barriera gastrointestinale.

Gli amminoacidi sono divisi in due gruppi principali: essenziali(indispensabili) e non essenziali (sostituibili). 

Gli amminoacidi essenziali non possono essere sintetizzati dal corpo umano e devono essere acquisiti tramite la dieta. Al contrario, gli amminoacidi non essenziali possono essere prodotti internamente – a seguito di processi metabolici da altri amminoacidi o composti contenenti azoto.

In totale 21 amminoacidi sono coinvolti nella costruzione delle strutture nel corpo umano. Di questi, 9 sono essenziali, mentre gli altri 12 possono essere prodotti dall'organismo tramite sintesi endogena a partire da diversi precursori.

Amminoacidi essenziali (indispensabili)

Questi sono amminoacidi che l'organismo non può produrre da solo e devono essere acquisiti attraverso la dieta.

Ci sono 9 amminoacidi essenziali, ognuno con un ruolo specifico: 

• Istidina:Necessaria per la crescita e il recupero dei tessuti, partecipa alla produzione di emoglobina ed è fondamentale per il mantenimento delle guaine mieliniche delle cellule nervose. Precursore dell'istamina – un importante mediatore nella risposta immunitaria e nella secrezione di acido gastrico.
• Isolucina:Amminoacido a catena ramificata (BCAA), partecipa alla sintesi dell'emoglobina, regola il metabolismo energetico e aiuta il recupero muscolare dopo lo sforzo.
• Leucina: Anch'essa BCAA, potente amminoacido anabolico, attiva la via mTOR – un meccanismo di segnalazione principale per la crescita muscolare e la sintesi proteica.
• Lisine: Importante per la sintesi del collagene, l'assorbimento del calcio e la produzione di enzimi e ormoni. Sostiene la funzione immunitaria e il recupero dei tessuti.
• Metionina: Amminoacido contenente zolfo, necessario per la sintesi della creatina, carnitina e glutatione. Partecipa alla metilazione del DNA e al metabolismo dei grassi e delle tossine nel fegato.
• Fenilalanina:Precursore della tirosina, che viene utilizzata per sintetizzare dopamina, adrenalina e tiroxina. Fondamentale per l'equilibrio dei neurotrasmettitori e le funzioni cerebrali.

• Treonina: Partecipa alla costruzione di proteine strutturali come il collagene ed elastina. Supporta la salute della pelle e del tratto digestivo.
• Triptofano: Precursore della serotonina e melatonina – importanti per l'umore, il sonno e la salute mentale. Partecipa anche alla sintesi della niacina (vitamina B3).
• Valina:Il terzo amminoacido a catena ramificata, necessario per il metabolismo muscolare, la rigenerazione dei tessuti e il mantenimento dell'equilibrio energetico durante l'attività fisica.

Amminoacidi non essenziali (sostituibili)

Questi amminoacidi vengono sintetizzati dall'organismo, ma in alcune condizioni (malattia, stress, crescita) alcuni di essi possono diventare "condizionatamente essenziali".

Ecco quali sono:

• Alanina:Principale trasportatore di azoto tra i tessuti. Mantiene la glicemia sanguigna tramite la partecipazione alla gluconeogenesi.
• Asparagina:Partecipa alla sintesi di altri amminoacidi ed è importante per il corretto funzionamento del sistema nervoso.
• Acido Aspartico (Aspartato): Gioca un ruolo nel ciclo di Krebs, supporta la produzione di energia e partecipa alla trasmissione degli impulsi nervosi.
• Glutammina: Condizionatamente essenziale. Il più diffuso amminoacido nel sangue. Fondamentale per la funzione immunitaria, la salute digestiva e il recupero dopo sforzi fisici o malattia.
• Acido Glutammico (Glutammato):Principale neurotrasmettitore eccitatorio nel SNC. Gioca un ruolo nell'apprendimento e nella memoria.
• Glicina: Parte integrante del collagene. Partecipa alla detossificazione, alla sintesi dell'emoglobina e dei neurotrasmettitori.
• Prolina: Elemento fondamentale del collagene – conferisce forza ed elasticità ai tessuti connettivi, ai tendini e alla pelle.
• Serina: Partecipa alla sintesi di fosfolipidi, sfingolipidi e altri amminoacidi. È anche importante per la corretta funzione del sistema nervoso e del cervello.
• Tirosina: Si sintetizza dalla fenilalanina. Precursore delle catecolamine (dopamina, noradrenalina, adrenalina) e degli ormoni tiroidei.
• Cisteina (condizionatamente essenziale):Amminoacido contenente zolfo, precursore dell'antiossidante glutatione. Supporta la detossificazione e la protezione dallo stress ossidativo.

• Arginina (condizionatamente essenziale): Necessaria per la sintesi dell'ossido nitrico (NO), che regola la pressione sanguigna e la circolazione. Ha un ruolo nella funzione immunitaria e nella guarigione delle ferite.
• Ornitina(amminoacido non proteico, non proteogenico): Partecipa al ciclo dell'urea – detossificazione dell'ammoniaca. Non costruisce proteine, ma ha un ruolo importante nel metabolismo.

Il corpo umano ha bisogno di determinate quantità di amminoacidi per una crescita normale, il recupero e il mantenimento delle funzioni metaboliche. Le quantità necessarie variano a seconda dell'età, del sesso, dell'attività fisica e delle condizioni di salute.

Amminoacidi essenziali

Gli amminoacidi essenziali non possono essere sintetizzati nel corpo e devono essere acquisiti tramite la dieta. 

Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) raccomanda dosi giornaliere per gli adulti, espresse in mg per chilogrammo di peso corporeo:

• Leucina: 39 mg/kg
• Isoleucina: 20 mg/kg
• Lisina: 30 mg/kg
• Metionina + cisteina (contenenti zolfo): 15 mg/kg
• Fenilalanina + tirosina (aromatici): 25 mg/kg
• Treonina: 15 mg/kg
• Triptofano: 4 mg/kg
• Valina: 26 mg/kg
• Istidina (semiessenziale): 10 mg/kg

Amminoacidi non essenziali

Vengono sintetizzati nell'organismo, ma in determinate condizioni (malattia, stress, attività fisica) può essere necessario un ulteriore apporto tramite cibo o integratori di amminoacidi. Non sono state stabilite raccomandazioni specifiche poiché il corpo li produce in quantità sufficienti in condizioni normali.

Tabella riassuntiva con le dosi giornaliere consigliate di amminoacidi essenziali (per adulti)

Queste quantità sono indicative e possono variare a seconda delle esigenze specifiche, come gravidanza, allattamento, attività fisica intensa o malattie.

Gli amminoacidi sono principalmente ottenuti attraverso la dieta, con le fonti più ricche che sono le proteine animali – carne, pesce, uova e latticini. Vengono chiamate fonti complete, perché durante la digestione delle proteine animali, il nostro corpo ottiene tutti gli amminoacidi essenziali necessari.

Legumi, noci e semi sono ricchi di proteine, ma contengono amminoacidi in quantità inferiori e con un profilo incompleto. Per questo motivo vengono considerati fonti incomplete, poiché vengono assorbiti con difficoltà e non forniscono tutti gli amminoacidi essenziali necessari in quantità sufficienti.

Per migliorare il profilo amminoacidico delle proteine vegetali, è consigliabile combinare diversi alimenti. Esempi di combinazioni riuscite sono fagioli + riso, ceci + lenticchie, semi + noci e altri.

Queste combinazioni forniscono una composizione amminoacidica più equilibrata, simile a quella delle fonti animali complete.

In alcuni casi, può essere necessario ricorrere all'assunzione di singoli amminoacidi, amminoacidi complessi o proteine, sotto forma di integratori alimentari.

Un ulteriore apporto di amminoacidi è necessario durante allenamenti intensi, recupero da traumi o operazioni, cambiamenti legati all'età con un apporto proteico ridotto, in caso di malattie specifiche, e anche per vegetariani e vegani che potrebbero non ottenere tutti gli amminoacidi essenziali dalla loro dieta.

Cosa sono gli amminoacidi?

Si tratta di un gruppo eterogeneo di composti organici contenenti azoto, che svolgono molteplici funzioni vitali nel corpo umano e in ogni altro essere vivente.

Quali sono i principali tipi di amminoacidi?

Per il corpo umano si distinguono principalmente gli amminoacidi essenziali (indispensabili) – che devono essere assunti con il cibo e gli amminoacidi non essenziali (sostituibili) – che l'organismo può sintetizzare autonomamente.

Come possiamo ottenere gli amminoacidi?

Le migliori fonti di amminoacidi provengono da alimenti di origine animale – uova, latte, carne, mentre le fonti vegetali – come legumi, soia, legumi, noci e semi sono incomplete e non sono sufficienti per fornire tutto ciò di cui abbiamo bisogno.