Le proteine sono composti organici quaternari rappresentati da elementi più semplici: gli aminoacidi, disposti in lunghe catene polipeptidiche. Dopo l'assunzione di proteine viene avviato il processo di idrolisi che consente di scindere i singoli aminoacidi per il loro riutilizzo da parte dell'organismo.
Sono principalmente formate da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, in alcuni casi sono rappresentati anche zolfo, fosforo e ferro.
Le catene polipeptidiche di cui sono composte possono disporsi in innumerevoli modi, sfruttando i 20 aminoacidi a disposizione, originando una elevatissima varietà di proteine.
Ciascuna proteina risulta pertanto essere una catena polipeptidica più o meno lunga (generalmente composta da almeno 100 aminoacidi) nella quale sono in vario modo rappresentati tutti o parte dei 20 aminoacidi, fra loro uniti da un legame che origina con una reazione di disidratazione, è un legame di tipo covalente denominato peptidico.
Gli amminoacidi che compongono le proteine sono tutti L-isomeri, contengono un gruppo amminico (NH2) ed uno carbossilico (COOH) legati al medesimo atomo di carbonio.
Con l'alimentazione sono assunti vari tipi di proteine, composte da differenti pool di aminoacidi. Il ruolo del processo digestivo delle proteine è proprio realizzare la scissione delle catene polipeptidiche mediante idrolisi, che può essere mediata da enzimi. Gli aminoacidi ottenuti dalla digestione delle proteine, sono poi utilizzati dall'organismo per le funzioni necessarie.
Dei 20 aminoacidi sopra citati, 8 non sono sintetizzabili dall'uomo partendo da altri elementi, sono pertanto definiti aminoacidi essenziali (EAA) e devono, per forza di cose, essere assunti con l'alimentazione.
Una mancata assunzione per lunghi periodi può portare ad alterazioni anche di una certa gravità, soprattutto nei bambini, per i quali, a quelli sopraccitati si aggiungono ulteriori aminoacidi essenziali.
In virtù della bilanciata presenza di tutti gli aminoacidi essenziali, una proteina è definita nobile. In caso contrario è definita incompleta.
Inoltre, la qualità di una proteina, può essere valuta mediante il suo valore biologico. Il valore biologico rappresenta la quantità di proteina sintetizzabile dall'uomo, partendo da 100 grammi di proteine assunte. In questa scala, al primo posto, ritroviamo l'uovo intero di gallina, che si attesta intorno ad un valore prossimo a 98/100. Le proteine con elevato valore biologico sono tipiche del mondo animale, per contro le proteine vegetali sono caratterizzate da un basso valore biologico.
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