Gli aminoacidi (o amminoacidi) sono composti organici che contengono contemporaneamente uno o più gruppi amminici -NH2 e uno o più gruppi carbossilici -COOH. Gli aminoacidi sono i componenti essenziali delle proteine; hanno grande importanza nella costituzione biochimica dei tessuti dell’organismo umano e, di conseguenza, nell’alimentazione. Gli aminoacidi possono esistere in due forme, levogira o destrogira. Le due forme contengono chimicamente gli stessi elementi, nelle stesse quantità e sequenza, ma una forma è speculare rispetto all’altra. Gli aminoacidi si formano alla fine del processo di digestione delle proteine grazie ai fermenti pepsina, tripsina ed erepsina.
Aminoacidi essenziali e non essenziali
Gli otto aminoacidi essenziali che l’organismo non può sintetizzare, e che deve ricevere dalla digestione, sono triptofano, fenilalanina, lisina, treonina, valina, leucina, isoleucina e metionina. Per i bambini risultano aminoacidi essenziali anche arginina e istidina.
L’organismo sintetizza anche altri aminoacidi che si dicono aminoacidi non essenziali. Gli aminoacidi non servono solo nell’anabolismo muscolare; alcuni di essi vengono anche utilizzati a fini energetici.
Il processo per il quale alcuni aminoacidi vengono trasformati in glucosio (gluconeogenesi), poi usato come fonte energetica, dipende dall’intensità del lavoro e dalla durata: in un lavoro leggero di circa 40′ solo il 4% dell’energia proviene dalle proteine, mentre in un lavoro intenso della stessa durata si arriva a un contributo del 15%; dopo 4 ore di lavoro leggero ben il 45% del glucosio liberato dal fegato proviene dalle proteine. Particolare importanza per il processo che ottiene energia dalle proteine rivestono i tre aminoacidi ramificati, (isoleucina, leucina, valina), così chiamati per la loro struttura.
Aminoacidi: quali sono e a cosa servono?
Acido aspartico – Noto anche come L-aspartato, è un aminoacido non essenziale. Deve il suo nome all’ortaggio dal quale fu isolato la prima volta insieme all’asparagina, l’asparago. È coinvolto nel ciclo dell’urea e nel ciclo di Krebs. È un aminoacido gluconeogenetico: quando l’organismo necessita di glucosio, l’aspartato viene trasformato in ossalacetato che è in grado di entrare nel ciclo Krebs oppure può trasformarsi in glucosio per mezzo della via gluconeogenetica.
Oltre alle funzioni sopracitate, l’acido aspartico è coinvolto nella formazione di anticorpi, DNA e RNA.
L’integrazione nelle forme di aspartati di potassio e di magnesio è tutt’oggi utilizzata in ambito sportivo per la prevenzione dei crampi e per il reintegro salino.
Acido glutammico – L’acido glutammico è un aminoacido che fa parte della struttura di diverse proteine, sia vegetali che animali. È presente in buone quantità in diverse tipologie di alimenti (carne, pesce, uova, prodotti lattiero-caseari, vegetali ecc.).
Cibi ricchi di acido glutammico
Per l’uomo è un aminoacido non essenziale dal momento che il nostro organismo può operarne la sintesi metabolica. La sua formazione può derivare dall’acido piruvico o dall’acido alfa-chetoglutarico (prodotti intermedi del catabolismo glicidico) o anche da altri aminoacidi quali l’istidina e la prolina.
L’acido glutammico è coinvolto in numerose funzioni di tipo biologico; interviene infatti nella sintesi delle proteine, dell’acido folico, dell’acetilcolina e del glutatione. È un precursore di glutammina, prolina, arginina e GABA; reagendo con la citrullina forma arginina e, insieme alla glutammina, entra nel meccanismo di inattivazione dell’ammoniaca che viene prodotta dal catabolismo proteico e da quello aminoacidico. Un’altra sua importante funzione è quella di intervenire nei meccanismi che regolano la permeabilità di membrana nelle cellule nervose. Per approfondimenti si consulti l’articolo Acido glutammico.
Alanina – Fa parte degli aminoacidi non essenziali; nella sua molecola è presente un atomo di carbonio asimmetrico; l’alanina pertanto può esistere in due forme: quella destrogira e quella levogira; la forma levogira è particolarmente importante.
Durante l’attività fisica, il ruolo dell’alanina è quello di entrare a far parte di una via metabolica denominata ciclo alanina-glucosio. Intensi e prolungati sforzi fisici causano una deplezione dei livelli ematici di glucosio e un aumento della concentrazione ematica di acido lattico.
Conseguentemente i muscoli sono costretti, per scopi energetici, ad accrescere l’ossidazione degli acidi grassi e degli aminoacidi, in particolar modo di quelli ramificati; a partire da questi ultimi e dal piruvato, si forma l’alanina per transaminazione (cioè un processo per cui il gruppo amminico proprio degli aminoacidi passa da un aminoacido a un’altra sostanza costituendo un nuovo aminoacido); a questo punto l’alanina viene rilasciata nel circolo ematico per poi passare al fegato dove le viene tolto il gruppo amminico (deaminazione), ottenendo ammoniaca e uno scheletro carbonioso da cui si ottiene glucosio, rimesso in circolo e finalmente utilizzato come energia.
L’alanina può contribuire alla riduzione del colesterolo nel sangue. Per approfondimenti si consulti l’articolo Alanina.
Arginina – L’arginina è un aminoacido condizionatamente essenziale (come la glicina, la glutammina, la prolina e la taurina), ricopre cioè un ruolo indispensabile per il mantenimento dell’omeostasi ovvero la condizione di stabilità interna dell’organismo.
L’arginina è contenuta in svariati alimenti. Dosi interessanti di tale aminoacido sono contenute per esempio nelle proteine isolate della soia, nella polvere di albume, nel merluzzo sotto sale, nelle noci secche, nelle arachidi, nella farina di soia, nella pancetta di maiale cotta, nelle mandorle secche, nelle nocciole secche, nelle lenticchie ecc.
L’arginina è un aminoacido essenziale solo nella prima fase della vita, fin verso i 13-14 anni, mentre non lo è più successivamente.
Favorisce la produzione dell’ormone della crescita, accelera la cicatrizzazione delle lesioni, gioca un ruolo particolarmente importante nel ciclo dell’urea, favorisce il metabolismo dei grassi ed entra nel meccanismo di controllo del glucosio. È indicata negli stati di sovrappeso, come sostanza antinvecchiamento e disintossicante (anti-radicali liberi). Controindicata in caso di infezioni virali (herpes) o di turbe schizofreniche. Per approfondimenti si consulti l’articolo Arginina.
Carnitina – La carnitina è un aminoacido che viene assunto con la dieta (è presente nelle carni e nei prodotti caseari) o sintetizzato dal nostro organismo nel fegato e nei reni a partire da due aminoacidi (lisina e metionina) in presenza di vitamina B6, vitamina C e ferro.
Il ruolo della carnitina nel nostro organismo è quello di legarsi e permettere il passaggio degli acidi grassi (sotto forma di acetilCoA-carnitina) attraverso le membrane dei mitocondri, rendendoli così disponibili per la beta-ossidazione.
Poiché la carnitina facilita il passaggio dei lipidi a catena lunga all’interno dei mitocondri e poiché l’ossidazione dei lipidi produce energia, si è ipotizzato che l’assunzione di carnitina potesse migliorare le prestazioni. In realtà le cose stanno un po’ diversamente. Per approfondimenti si consulti l’articolo Carnitina.
Cisteina – La L-cisteina (o, più semplicemente, cisteina) è un aminoacido non essenziale, nell’organismo umano viene ottenuto dall’aminoacido essenziale metionina tramite due vie metaboliche, la prima è la transmetilazione, reazione attraverso la quale la metionina viene trasformata in omocisteina; la seconda è quella della transulfurazione, reazione che trasforma l’omocisteina in cisteina. Uno dei derivati della cisteina, la N-acetilcisteina viene utilizzata come principio attivo di diversi farmaci ad azione mucolitica.
La cisteina è contenuta in molti alimenti, in particolar modo nelle carni, nei prodotti lattiero-caseari, in alcuni tipi di cereali e nelle uova. È presente nelle strutture del coenzima A, del glutatione e della cheratina, una proteina largamente diffusa e che è il principale costituente di capelli, peli e unghie.
A livello epatico, grazie all’intervento dell’enzima cisteina desulfidrasi, la cisteina viene degradata in ammoniaca, acido solfidrico e acido piruvico che a suo volta viene degradato nel ciclo di Krebs o sfruttato per la gluconeogenesi.
In campo medico la cisteina viene utilizzata per accelerare la cicatrizzazione di piaghe e ferite e come agente profilattico nelle patologie provocate da esposizioni a radiazioni; è anche utilizzata come agente chelante. Per approfondimenti si consulti l’articolo Cisteina.
Cistina – È un disintossicante dai metalli pesanti, utilizzato nel trattamento delle lesioni cutanee.
Fenilalanina – La fenilalanina è un aminoacido essenziale contenuto nella stragrande maggioranza delle proteine di origine animale e vegetale. Il nostro organismo metabolizza la fenilalanina sia nella sua forma levogira (L-fenilalanina) sia in quella destrogira (D-fenilalanina); nei prodotti di sintesi la fenilalanina è presente sotto quest’ultima forma. A differenza di quanto accade con gli altri aminoacidi, la forma destrogira non viene eliminata dal nostro organismo; la D-fenilalanina viene convertita in feniletilamina (un neurotrasmettitore monoamminico); le feniletilamine sono un gruppo di sostanze alla quale appartengono diversi stimolanti.
Partecipa alla sintesi della tirosina in presenza delle vitamine B6 e C ed è importante per il normale funzionamento della tiroide. Poiché induce un senso di sazietà (favorendo la produzione di colecistochinina) è impiegata nei casi di sovrappeso. È utile come antidepressivo. Controindicata in caso di ipertensione e di fenilchetonuria, nonché insieme a farmaci inibitori della monoamminossidasi. Per approfondimenti si consulti l’articolo Fenilalanina.
Glicina – La glicina è un aminoacido non essenziale presente in piccola quantità nella stragrande maggioranza delle proteine che si trovano nei tendini e nei muscoli; costituisce circa un terzo della struttura del collagene.
La glicina è un neurotrasmettitore inibitorio a livello di sistema nervoso centrale; fondamentale la sua azione nella regolazione dei motoneuroni; insieme ad arginina e metionina partecipa alla sintesi di creatina nell’organo epatico, nel pancreas e nel rene; svolge inoltre importanti funzioni a livello di produzione di immunoglobuline e anticorpi. La glicina è contenuta in diversi alimenti (proteine della soia, alghe, pesci, carne e formaggi). Per approfondimenti si consulti l’articolo Glicina.
Glutammina – La L-glutammina (o, più semplicemente, glutammina) è un aminoacido non essenziale la cui sintesi avviene a partire da altri aminoacidi (arginina, ornitina e prolina) nel tessuto muscolare, dov’è particolarmente abbondante (nella muscolatura rappresenta circa il 65% degli aminoacidi presenti). La stragrande maggioranza della glutammina presente nel torrente sanguigno è di produzione muscolare; in misura minore viene prodotta dal fegato e da altri organi.
La glutammina viene utilizzata dal nostro corpo come precursore di altri aminoacidi non essenziali e può fornire energia in condizioni di elevato catabolismo. Nei neuroni viene convertita in acido glutammico dall’enzima glutaminasi.
Viene usata come coadiuvante nelle terapie dell’affaticamento mentale per le sue importanti funzioni a livello nervoso e cerebrale; la glutammina è altresì importante per il controllo dell’azoto. Nel mondo dello sport gli integratori a base di glutammina godono di notevole considerazione; come per molti altri integratori, la diffusione di questa sostanza arriva dal mondo del body building. Per approfondimenti si consulti l’articolo Glutammina.
Leucina e isoleucina – Questi due aminoacidi devono essere somministrati insieme e in un rapporto che secondo la letteratura deve essere 2:1.
Particolare importanza per il processo che ottiene energia dalle proteine rivestono i tre aminoacidi ramificati, (isoleucina, leucina, valina), così chiamati per la loro struttura.
Lisina – La L-lisina (o anche, più semplicemente, lisina) è uno degli aminoacidi essenziali. Le funzioni svolte dalla lisina nel nostro organismo sono numerose: oltre a essere, insieme ad altri aminoacidi (glicina, prolina, leucina ecc.), presente nella struttura del collagene, la lisina è uno dei precursori, insieme alla metionina, della carnitina; è inoltre un precursore della niacina (Vitamina B3), vitamina la cui carenza può causare la pellagra.
La lisina favorisce la produzione di anticorpi, enzimi e ormoni (fra cui quello della crescita) e l’assorbimento di calcio. Per approfondimenti si consulti l’articolo Lisina.
Metionina – La L-metionina (o, più semplicemente, metionina) è un aminoacido essenziale; è l’unico di questa tipologia di aminoacidi a contenere zolfo nella sua formula.
Le funzioni della metionina sono numerose; partecipa ai processi di sintesi di varie sostanze tra le quali si ricordano la carnitina, la cisteina, la cistina, la creatina, la taurina, la lecitina, la colina, la vitamina B12 ecc. La metionina è una sostanza dalle proprietà lipotropiche (facilita cioè la metabolizzazione dei lipidi).
La metionina è contenuta in diversi alimenti (albume, latte vaccino, formaggi, carne bovina, proteine isolate della soia ecc.). Il fabbisogno di metionina nell’uomo adulto è stimato essere di circa 800-1.000 mg giornalieri.
Sotto forma di farmaco la metionina viene utilizzata per il trattamento delle infezioni urinarie croniche e in soggetti affetti da calcolosi fosfatica. Per approfondimenti si consulti l’articolo Metionina.
Ornitina – L’ornitina è un aminoacido non essenziale (acido 2,5-diamminovalerianico). Interviene nella disintossicazione dall’ammoniaca; favorisce la cicatrizzazione delle ferite e stimola le difese immunitarie. Dovrebbe favorire la produzione dell’ormone della crescita, ma accanto alle ricerche in cui si afferma il suo ruolo favorente la produzione di ormone della crescita, ve ne sono molte altre che non sono riuscite a confermarne i risultati. Per approfondimenti si consulti l’articolo Ornitina.
Prolina – È un aminoacido importante per la rigenerazione dei muscoli e delle strutture tendinee. È consigliabile l’assunzione con vitamina C.
Taurina – La taurina (anche acido 2-amminoetanosulfonico) è un aminoacido condizionatamente essenziale. La taurina è il secondo aminoacido più presente nell’organismo umano, la si trova concentrata soprattutto nei tessuti nervoso, muscolare e cardiaco. Negli adulti la taurina viene sintetizzata a partire da metionina o cisteina in presenza di vitamina B6; i neonati invece assumono taurina dal latte materno. Questo aminoacido svolge diverse funzioni, una delle più importanti è quella relativa alla sintesi degli acidi biliari, acidi che facilitano l’eliminazione del colesterolo e risultano essenziali nei processi di digestione dei lipidi e di assorbimento delle vitamine di tipo liposolubile. La taurina svolge, insieme allo zinco, una funzione protettiva a livello oculare.
La taurina è presente nelle fonti proteiche di origine animale (carne, pesce, latte e uova), ma non è presente nei vegetali. Per approfondimenti si consulti l’articolo Taurina.
Tirosina – La L-tirosina (o, più semplicemente, tirosina) è un aminoacido non essenziale (viene sintetizzata dalla fenilalanina, un aminoacido essenziale). La tirosina è un precursore di diversi ormoni e neurotrasmettitori (tiroxina, dopamina, noradrenalina e adrenalina). Svolge un ruolo importante nella produzione di eritrociti, leucociti, melatonina e GH.
La tirosina è presente nelle proteine isolate della soia, nelle carni, nel pesce, nei formaggi, nel latte, nelle uova, nelle arachidi ecc. Per approfondimenti si consulti l’articolo Tirosina.
Treonina – La treonina è un aminoacido essenziale che si trova in piccole quantità nella stragrande maggioranza delle proteine. Nei tessuti animali la sua formazione avviene in presenza dell’enzima treonina-sintetasi a partire dall’omoserina, un prodotto intermedio della sintesi della cisteina. La treonina è un aminoacido glicogenetico; ovvero uno di quegli aminoacidi che nell’organismo umano vengono trasformati in glucosio.
Le principali funzioni dell’organismo che vedono il coinvolgimento di questo aminoacido sono la formazione dei tessuti e il rafforzamento del sistema immunitario; contribuisce inoltre a prevenire l’accumulo di grasso a livello epatico; per questo motivo la treonina è considerata come una sostanza in grado di disintossicare il fegato.
Gli alimenti più ricchi di treonina sono le uova, le alghe spiruline, le proteine isolate della soia, la carne di vitello, la carne di maiale e quella di coniglio, i fagioli, i formaggi, i ceci, le arachidi ecc.
Triptofano – Il triptofano è un aminoacido essenziale; deve quindi essere introdotto con la dieta.
Il triptofano è presente nella stragrande maggioranza delle sostanze proteiche; si trova in particolar nelle carni, nei formaggi, nel pesce e nel latte. È un elemento fondamentale nella sintesi di vitamina B6 (circa il 3% del triptofano alimentare viene destinato alla sintesi di questa vitamina) e serotonina.
Gli enzimi coinvolti nella sintesi della serotonina a partire dal triptofano sono due: la triptofano 5-monossigenasi e l’aminoacido decarbossilasi. Inizialmente, grazie all’azione della triptofano 5-monossigenasi, il triptofano viene convertito in 5-idrossitriptofano, quest’ultimo viene poi decarbossilato a serotonina, grazia all’azione dell’aminoacido decarbossilasi. Per approfondimenti si consulti l’articolo Triptofano.
Valina – La valina è un aminoacido indispensabile quale componente della biosintesi proteica.
