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Amminoacidi

Amminoacidi
Curatore scientifico
Dr. Tania Catalano
Specialità del contenuto
Ematologia Laboratorio analisi

Cosa sono gli amminoacidi?

Gli amminoacidi sono i monomeri che costituiscono le proteine. Ovvero, se consideriamo una proteina come una collana di perle, possiamo definire gli amminoacidi come le singole perle di cui la collana proteica è composta. Sono sostanze a basso peso molecolare composte da un gruppo amminico e un gruppo carbossilico. I vari amminoacidi sono legati tramite un legame peptidico. Gli amminoacidi che assumiamo con l’alimentazione, una volta giunti nell’intestino, vengono assorbiti dalla mucosa intestinale e utilizzati dall’organismo intervenendo in processi quali:

  • sintesi proteica, cioè produzione di nuove proteine
  • trasporto molecolare
  • sintesi di neurotrasmettitori e ormoni
  • produzione di energia
Esistono moltissimi amminoacidi, ma le proteine vengono prodotte a partire solo da 20 di essi, denominati amminoacidi standard o proteinogenici (perché coinvolti nell’assemblaggio delle proteine). Alcuni amminoacidi standard, però, non vengono prodotti dai mammiferi. Questi ultimi sono chiamati amminoacidi essenziali e devono necessariamente essere introdotti con la dieta. Nell’uomo, si possono distinguere amminoacidi:

  • non essenziali: alanina, asparagina, aspartato, glutammato, serina;
  • essenziali a certe condizioni: arginina, cisteina, glutammina, glicina, prolina, tirosina. Sono necessari all’organismo in certe condizioni, quali lo sviluppo e le malattie;
  • essenziali: istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina.
La definizione “essenziale” non si riferisce al fatto che un amminoacido sia più importante di uno non essenziale, ma solo che esso non viene prodotto dall’organismo e che, per evitarne una carenza, è necessario introdurlo con la dieta (o con degli opportuni integratori alimentari se necessario).

In aggiunta ai 20 amminoacidi standard, ne esistono altri meno comuni:

  • prodotti dalla modificazione degli amminoacidi standard dopo essere stati inseriti nelle proteine;
  • presenti nell’organismo, ma non componenti le proteine.

Qual è la struttura degli amminoacidi?

Dal punto di vista strutturale, gli amminoacidi contengono un gruppo amminico (-NH2), un gruppo carbossilico (-COOH) e una catena laterale (R) legati ad un singolo atomo di carbonio. La catena R è ciò che differenzia gli amminoacidi tra loro e ne influenza le caratteristiche chimico-fisiche.

Inoltre, gli amminoacidi possono essere presenti in due forme simmetriche: L- e D-. Nelle proteine vengono inseriti solo amminoacidi L-, legati tra loro attraverso il legame peptidico, formando una catena.

Come entrano gli amminoacidi nel metabolismo?

Le proteine introdotte con la dieta vengono degradate nel tratto gastro-intestinale e scisse negli amminoacidi che le compongono. Gli amminoacidi liberi ottenuti vengono poi trasferiti al fegato, dove iniziano una serie di reazioni che consentono di produrre il 10-15% dell’energia totale del corpo. Sebbene la maggior parte del catabolismo (cioè la degradazione) degli amminoacidi avvenga nel fegato, tre amminoacidi ramificati o amminoacidi BCAA (leucina, isoleucina e valina), sono degradati e usati come fonte energetica quasi esclusivamente nei tessuti extraepatici (muscolo, rene, tessuto adiposo e tessuto nervoso).

Oltre che dal catabolismo, il metabolismo è costituito dall’anabolismo, cioè la fase di sintesi delle molecole. Nell’anabolismo, gli amminoacidi vengono utilizzati per la sintesi di nuove proteine e altre molecole. Per consentire un’adeguata sintesi, tutti gli amminoacidi devono essere disponibili in quantità sufficiente. Il rischio di un deficit amminoacidico è di limitare o alterare il metabolismo, indebolendo i tessuti per varie ragioni. Infatti, la carenza di amminoacidi, soprattutto quelli essenziali, non solo limita la produzione di proteine, neurotrasmettitori ed ormoni, ma riduce anche l’apporto energetico. Ad esempio, dagli amminoacidi glicina, arginina e S-adenosilmetionina viene prodotta la creatina, da cui deriva la fosfocreatina, che è un’importante riserva energetica nel muscolo.

La carnitina, invece, è un amminoacido che funziona come trasportatore degli acidi grassi. Poiché anche attraverso il metabolismo degli acidi grassi si produce energia, il deficit di carnitina produce effetti su diversi tessuti.

Cosa provoca la carenza di amminoacidi?

La carenza amminoacidica interessa spesso gli anziani, ma può verificarsi anche in persone più giovani. Ad esempio, chi segue una dieta vegetariana o è affetto da patologie epatiche croniche è maggiormente propenso a sviluppare carenze amminoacidiche. Tra le sue conseguenze vi sono:

Quando utilizzare gli integratori alimentari?

Il fabbisogno proteico, e quindi anche quello amminoacidico, varia da persona a persona, in base a fattori quali: età, condizione psico-fisica, patologie. Per rispondere alle diverse esigenze, l’organismo è in grado di stabilire un equilibrio fra catabolismo e anabolismo. In periodi di denutrizione, ad esempio, il corpo predilige il catabolismo, per poter ricavare l’energia utile per il funzionamento degli organi vitali, a discapito degli altri tessuti e organi. Ciò avviene anche in condizioni patologiche e di malnutrizione.

Alcuni studi scientifici hanno evidenziato un beneficio per la salute con l’utilizzo di integratori di amminoacidi o di integratori di proteine in condizioni quali:

  • immunodeficienza, poiché arginina, cisteina, glutammina, glicina, lisina, metionina, taurina, e i BCAA hanno effetti immunomodulanti;
  • disturbo bipolare e depressione (la somministrazione di BCAA riduce il comportamento maniacale nei soggetti bipolari);
  • sarcopenia (soprattutto la somministrazione di BCAA).
In particolare, la sarcopenia è la perdita di muscolo scheletrico che avviene sia fisiologicamente, a partire dalla quarta decade di vita, sia a causa della ridotta attività fisica e dell’insufficiente apporto proteico. La sarcopenia, oltre a ridurre la qualità di vita per via della crescente difficoltà muscolare, è anche responsabile di alterazioni metaboliche che possono portare allo sviluppo di diabete di tipo 2, obesità e sindrome metabolica. Il muscolo e il fegato, infatti, sono tessuti termogenici, quindi partecipano alla regolazione del metabolismo. Alcuni studi hanno evidenziato che l’integrazione di amminoacidi sembra essere utile in questi casi.

Infine, spesso gli integratori di amminoacidi e gli integratori di proteine (come la creatina monoidrato) sono utilizzati dagli atleti:

  • per favorire il recupero dopo gli sforzi muscolari intensi, solitamente in combinazione con le maltodestrine (che sono carboidrati e quindi forniscono energia immediatamente utilizzabile);
  • nel tentativo di aumentare la massa muscolare (assumendo talvolta dosi eccessive di amminoacidi, non utili all’organismo).
Gli integratori sono disponibili in forma di compresse o in forma di proteine in polvere e, sebbene vi siano in commercio composti contenenti le forme D- degli amminoacidi, essi dovrebbero contenere solo gli amminoacidi L-, poiché sono gli unici ad essere inseriti nelle proteine. Inoltre, gli studi scientifici indicano che la qualità degli amminoacidi e delle proteine presenti negli integratori, oltre che un loro uso consapevole, è fondamentale per massimizzare i benefici ed evitare effetti collaterali.

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