Proteine e valore biologico: da cosa dipende?

Il valore biologico delle proteine stabilisce quali fonti alimentari hanno un determinato contenuto di amminoacidi. Di solito quelle ad alto valore biologico (di origine animale) sono considerate migliori e più utili, rendendo le altre fonti proteiche (legumi, cereali, frutta secca,…) una seconda scelta. E’ davvero così? Non del tutto, in quanto mescolare più fonti a medio-basso valore biologico rende comunque il pasto ad alto valore biologico.

Cos’è il valore biologico delle proteine? 

Il valore biologico (VB) di una proteina è stimato in base al contenuto di aminoacidi essenziali (AAE): più l’alimento proteico presenta una distribuzione amminoacidica simile a quella del corpo umano più il valore biologico è elevato. Proteine carenti di uno o più AAE non riescono, nemmeno in grandi quantità, a mantenere in equilibrio il bilancio azotato – poichè gli aminoacidi sono una fonte indispensabile di azoto per l’organismo.

Tuttavia, anche la composizione in aminoacidi non essenziali sembra contribuire al VB: a parità di contenuto di azoto, una miscela di aminoacidi essenziali e non sembra stimolare meglio la proteosintesi rispetto ai soli AAE.

Se gli AAE non vengono introdotti in un quantitativo adeguato la sintesi proteica non avviene in modo efficiente perché non può sintetizzarli e la “catena di produzione” proteica risulta bloccata. Ne deriva, quindi, che una dieta deve assicurare un apporto di aminoacidi completo e soprattutto comprendere quelli essenziali non sintetizzabili dal corpo.

Classifica alimenti proteici in base al valore biologico

Più una proteina assomiglia per composizione amminoacidica a quelle del corpo umano e più essa è considerata “utile” perchè completa dal punto di vista del fabbisogno organico. Si fa una distinzione tra le proteine a basso, medio e alto valore biologico – per il confronto tra proteine animali e vegetali puoi approfondire con l’articolo dedicato.

Proteine a basso valore biologico

Per esclusione rispetto alle altre categorie, le proteine a basso valore biologico comprendono la frutta e gli ortaggi, che sostanzialmente non presentano una frazione proteica e quindi praticamente assenza di aminoacidi essenziali.

Proteine a medio valore biologico

Le proteine a medio valore biologico (o parzialmente incomplete) comprendono gli alimenti che non hanno una quantità sufficiente di uno o più aminoacidi essenziali. E’ il caso delle proteine vegetali e in particolare di:

• cereali,
• semi,
• legumi, esclusa la soia che invece ha tutti gli AAE,
• frutta secca.

I cereali sono poveri di metionina e lisina, mentre sono ricchi di leucina. Al contrario, i legumi sono ricchi di lisina.

Proteine ad alto valore biologico

Le proteine di origine animale (pesce, carne, uova, latte e derivati) sono considerate ad alto valore biologico o proteine complete (o proteine nobili) perchè presentano tutti e 9 gli aminoacidi essenziali: istidina, leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina.

Fanno eccezione in questa categoria gli pseudocereali (quinoa, grano saraceno, amaranto): sebbene di origine vegetale, presentano una percentuale proteica leggermente più alta rispetto agli altri e ad alto VB. In termini di quantità proteica, la carne e il pesce restano comunque quelli che ce l’hanno più alta.

Come ottenere un profilo amminoacidico completo, sia in una dieta proteica che non?

• Scegli una fonte di origine animale (pesce, carne, uova, latte e derivati), la soia o gli pseudocereali;
• Mescola più fonti a medio-basso valore biologico (soprattutto la combinazione legume + cereale). Ad esempio, riso + piselli, burro di arachidi + pane di frumento integrale, pasta + lenticchie, mais + piselli, mais + fagioli, avena + latte, pane + lenticchie, formaggio + fagioli.

Da cosa dipende il valore biologico delle proteine: formula

Ci sono diversi parametri per classificare le proteine con vari metodi, che considerano:

1. l’aumento di peso di un animale in accrescimento,
2. la variazione di ritenzione azotata nell’organismo,
3. la determinazione della composizione in aminoacidi.

Nel secondo caso (2) è compreso il calcolo del valore biologico, che, al netto delle perdite urinarie e fecali, corrisponde al rapporto tra l’azoto trattenuto nell’organismo e l’azoto assorbito. In questo caso il limite è che non viene considerata la digeribilità della proteina.

Valore biologico (VB) = azoto trattenuto dall’organismo (Nt) / azoto assorbito (Na)

Un indice più utilizzato e che considera la digeribilità è quello della utilizzazione proteica netta (NPU): azoto trattenuto dall’organismo/azoto ingerito; in una scala da 1 a 100, solo poche proteine hanno un valore superiore a 90 (come l’uovo). Nel primo caso (1) è, invece, compreso l’indice PER (Protein Efficiency Ratio) che è uguale al rapporto tra l’aumento di peso corporeo e la quantità di proteine ingerite, da cui si ottiene un numero compreso nel range 0-4,4. Questo metodo non è molto attendibile perciò è poco impiegato.

Bibliografia

1. Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, Cribb PJ, Wells SD, Skwiat TM, Purpura M, Ziegenfuss TN, Ferrando AA, Arent SM, Smith-Ryan AE, Stout JR, Arciero PJ, Ormsbee MJ, Taylor LW, Wilborn CD, Kalman DS, Kreider RB, Willoughby DS, Hoffman JR, Krzykowski JL, Antonio J. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2017 Jun 20;14:20. doi: 10.1186/s12970-017-0177-8. PMID: 28642676; PMCID: PMC5477153.

2. van Vliet S, Burd NA, van Loon LJ. The Skeletal Muscle Anabolic Response to Plant- versus Animal-Based Protein Consumption. J Nutr. 2015 Sep;145(9):1981-91. doi: 10.3945/jn.114.204305. Epub 2015 Jul 29. PMID: 26224750.

3. Mariotti F, Gardner CD. Dietary Protein and Amino Acids in Vegetarian Diets-A Review. Nutrients. 2019 Nov 4;11(11):2661. doi: 10.3390/nu11112661. PMID: 31690027; PMCID: PMC6893534.