Aminoacidi: i mattoni della vita, dalla chimica alla nutrizione

Gli aminoacidi sono molecole organiche che, unite fra loro, vanno a formare le proteine. In un certo senso sono i “mattoni” che vanno a costruire la struttura proteica e che, in questo caso, vengono definiti aminoacidi proteinogenici. A seconda di come queste estremità si legano e di quanti aminoacidi si uniscono fra loro, si ottengono proteine differenti.

Il termine aminoacido deriva dall'unione dei nomi dei gruppi funzionali che lo compongono: il gruppo amminico (NH2-) e il gruppo carbossilico (-COOH). Siccome presentano contemporaneamente un gruppo acido e un gruppo basico, sono definite molecole anfotere. La struttura generale di un aminoacido è NH2-CHR-COOH, dove il gruppo R, la catena laterale, consente di distinguere i diversi aminoacidi.

Sebbene in natura si trovino centinaia di aminoacidi, solo 20 sono necessari per sintetizzare tutte le proteine del corpo umano e della maggior parte delle altre forme di vita. Nell'essere umano, quindi, ci sono circa 20 mila geni che codificano per oltre 100 mila proteine uniche, e tutte sono formate a partire soltanto da circa 20 aminoacidi. Il “circa” dipende dal fatto che in realtà ne sono stati descritti altri due, la selenocisteina e la pirrolisina.

Classificazione degli aminoacidi

Gli aminoacidi vengono classificati in tre gruppi principali: essenziali, non essenziali e condizionatamente essenziali.

• Aminoacidi essenziali: Non possono essere prodotti dall'organismo e devono quindi essere introdotti con il cibo. Sono 9: istidina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, isoleucina, leucina e valina. Quest'ultimi tre sono anche detti ramificati, per la particolare struttura della loro molecola.
• Aminoacidi non essenziali: Sono quelli che il nostro organismo riesce a sintetizzare da solo a partire da precursori più semplici. Sono 11: alanina, arginina, asparagina, acido aspartico, cisteina, acido glutammico, glutammina, glicina, prolina, serina e tirosina.
• Aminoacidi condizionatamente essenziali: Sono aminoacidi non essenziali che, in particolari momenti della vita (come durante la crescita, in seguito a malattie o condizioni di stress), diventano essenziali perché l'organismo non riesce a sintetizzarli in quantità sufficiente. Di questo gruppo fanno parte: arginina, cisteina, glutammina, tirosina, glicina, prolina e serina.

Gli aminoacidi essenziali sono fondamentali per la sopravvivenza umana, in quanto le nostre cellule non riescono a sintetizzarli. Le piante e i procarioti, invece, possiedono differenti vie di biosintesi per produrli.

Funzioni degli aminoacidi

Gli aminoacidi svolgono una moltitudine di funzioni vitali nel nostro organismo:

• Costituzione delle proteine: Sono i "mattoni" fondamentali che, legandosi tramite legami peptidici, formano le proteine, essenziali per ogni funzione biologica.
• Ruolo metabolico: Partecipano a numerosi processi metabolici. Ad esempio, la fenilalanina è coinvolta in tutti i processi metabolici e nella produzione di dopamina, un neurotrasmettitore fondamentale per la regolazione della frequenza cardiaca, del sonno e dell'umore.
• Supporto al sistema immunitario: La treonina è un costituente degli anticorpi e riveste un ruolo fondamentale per il mantenimento del sistema immunitario.
• Funzioni depurative: La treonina entra in gioco nelle funzioni depurative di fegato e reni.
• Produzione di collagene ed elastina: La treonina è un precursore di collagene ed elastina, proteine fondamentali per la salute della pelle e dei tessuti connettivi.
• Salute di capelli e unghie: La cisteina riveste un ruolo importante nella cheratinizzazione, favorendo la crescita sana di capelli e unghie.
• Funzione energetica: In caso di carenza di glucosio, come durante un'intensa attività fisica, alcuni aminoacidi come l'isoleucina vengono utilizzati come fonte energetica sostitutiva.
• Regolazione ormonale: La lisina partecipa alla creazione dell'ormone della crescita.
• Salute ossea: La lisina contribuisce alla fissazione del calcio nelle ossa.
• Funzione muscolare: La leucina accresce la resistenza muscolare, mentre la valina è particolarmente adatta per le funzioni di ricostruzione dei tessuti muscolari, soprattutto dopo sforzi fisici intensi. Gli aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina) sono particolarmente importanti per gli sportivi, poiché supportano la ricostruzione del tessuto e della massa muscolare.
• Produzione di neurotrasmettitori: La tirosina è imprescindibile nella costituzione di neurotrasmettitori come la dopamina, l'adrenalina e la noradrenalina, fondamentali per le capacità adattive dell'organismo, soprattutto in situazioni stressogene.
• Precursore dell'istamina: L'istidina è un precursore dell'istamina ed è indicata nel trattamento di allergie e infiammazioni. È anche un componente della carnosina, con proprietà antiossidanti e anti-invecchiamento.

Fonti di aminoacidi

Le proteine animali e vegetali sono la fonte degli aminoacidi essenziali. Tuttavia, non tutti i cibi li contengono tutti nella giusta proporzione, per questo è raccomandata una dieta varia e bilanciata. In base alle “Linee Guida per una corretta alimentazione in Italia”, l'introito proteico dovrebbe derivare per il 55% da fonti vegetali (legumi e prodotti lattiero-caseari) e per il 45% da fonti animali (pesce, carne, uova). In minore quantità derivano dai cereali e una piccola percentuale è presente anche in frutta e verdura.

Quando l'alimentazione da sola non basta, o quando si riduce il quantitativo di alcuni cibi, gli integratori sono dei validissimi aiuti per rispondere al fabbisogno di aminoacidi. In commercio esistono diverse formulazioni, con combinazioni differenti di aminoacidi, singoli aminoacidi o combinazioni di aminoacidi ramificati, ideali per gli sportivi.

Aminoacidi specifici: Serina, Treonina, Cisteina

Approfondiamo il ruolo di alcuni aminoacidi menzionati:

• Serina: È un aminoacido non essenziale, coinvolto in diverse funzioni metaboliche e nella sintesi di altri composti organici. È un precursore di importanti molecole come glicina e cisteina.
• Treonina: È un aminoacido essenziale. Come già menzionato, è un costituente degli anticorpi, fondamentale per il sistema immunitario. Svolge un ruolo nelle funzioni depurative di fegato e reni ed è un precursore di collagene ed elastina. Negli sportivi, può aiutare a prevenire stiramenti muscolari e traumi dei tendini.
• Cisteina: È un aminoacido non essenziale, ma condizionatamente essenziale in quanto la sua sintesi dipende dalla metionina. Riveste un ruolo importante nella cheratinizzazione, favorendo la crescita sana di capelli e unghie, e nell'assorbimento delle proteine.

Il mondo degli aminoacidi è veramente variegato e complesso, soprattutto perché il loro campo di applicazione e le implicazioni delle loro funzioni sono assolutamente a 360°. Comprendere il loro ruolo è fondamentale per mantenere un corretto equilibrio del nostro organismo.

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