Con una popolazione mondiale destinata a raggiungere i 9,7 miliardi di persone entro il 2050, la transizione verso una dieta a base vegetale (che non vuol dire esclusivamente vegetale) sta emergendo come una strategia per affrontare le sfide legate alla sicurezza alimentare e alla sostenibilità ambientale.
In Italia, il 7,2% si identifica come vegetariano, il 2,3% come vegano. Il 5% dichiara di essere stato vegetariano in passato. Sommando le due categorie, il 9,5% degli italiani adotta una dieta priva di carne o di tutti i prodotti animali.
Dato in crescita rispetto al 6,6% registrato nel 2023.
Crescita che si osserva anche a livello globale, dove le vendite di alimenti a base vegetale sono aumentate di oltre il 20% tra il 2017 e il 2018.
E allora, seguiamo il trend e valutiamo le differenze in ambito di nutrizione sportiva.
Proteine Vegetali nella Nutrizione Sportiva
Nella transizione da una dieta basata su alimenti di origine animale a una a base vegetale, i carboidrati non richiedono particolari riflessioni, poiché provengono già in modo naturale da fonti vegetali.
Le proteine rappresentano invece un aspetto più complesso, in quanto possono derivare sia da alimenti animali che vegetali, con differenze significative in termini di qualità nutrizionale, biodisponibilità e impatto metabolico.
mTORC: Il Centro di Controllo della Crescita Muscolare
Tralasciando in questo contesto la valutazione sul corretto stimolo allenante e sull’azione dei carboidrati, focalizziamoci sulle proteine e sulla loro qualità.
Qualità delle proteine
La qualità delle proteine viene valutata considerando
- il profilo di digeribilità e
- la composizione in aminoacidi (AA).
E allora, mettiamoli a confronto.
Digestione delle proteine e assorbimento degli aminoacidi
Dopo l’ingestione, le proteine alimentari devono essere digerite e assorbite per permettere il rilascio degli aminoacidi nel torrente circolatorio, dove possono modulare la sintesi proteica e contrastare il catabolismo.
La digestione delle proteine avviene nella bocca, nello stomaco e nell’intestino tenue, dove subiscono una scomposizione meccanica e chimica in costituenti più piccoli.
Quando gli amminoacidi passano nel lume gastrointestinale, sono considerati assorbiti.
Una parte degli amminoacidi è trattenuta e metabolizzata nella regione splancnica, ma la quota maggiore viene rilasciata nella circolazione, per l’assorbimento nei tessuti periferici.
In generale, gli alimenti vegetali esprimono una minore assorbibilità rispetto a quelli a base animale.
Dati recenti stimano un valore di assorbimento delle proteine pari a ~ 85-95% dopo ingestione di albume d’uovo, uova intere e pollo, rispetto a solo un ~ 50-75% quando da ceci, fagioli e piselli (Kashyap S, et al 2018).
Il minore assorbimento è attribuito a fattori anti-nutrizionali presenti nelle fonti proteiche vegetali, quali le fibre e i tannini polifenolici.
fig1. Da Pinckaers PJM,et al, 2021Tant’è che quando una proteina vegetale è estratta e purificata da tali fattori per produrre un isolato o un concentrato, il suo assorbimento raggiunge livelli simili a quelli delle fonti animali.
Quindi il più basso assorbimento delle fonti proteiche vegetali non è una proprietà intrinseca, ma il risultato della matrice integrale di origine.
Composizione aminoacidica delle proteine
Dopo la digestione delle proteine, gli aminoacidi vengono rilasciati nella circolazione.
Dei 20 aminoacidi in cui le proteine sono scomposte, 9 sono chiamati essenziali (EAA) perché non possono essere prodotti a livello endogeno e devono quindi essere assunti con la dieta: istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina.
Il fabbisogno giornaliero è basato sulla quantità minima di ogni EAA che deve essere consumata per evitare sintomi clinici di carenza. Un consumo inadeguato di una sola delle nove EAA provocherà sintomi di deficit, compresa una ridotta sintesi proteica.
Le esigenze di consumo giornaliero di ciascun EAA in soggetti sedentari sono soddisfatte dalla quotidiana assunzione alimentare di proteine.
Richiede invece maggiore attenzione il ragionamento sugli sportivi, essendo gli EAA considerati i principali responsabili della sintesi proteica, con una relazione dose-dipendente tra la quantità di aminoacidi essenziali ingerita e la crescita muscolare (Ferrando AA, et al 2023).
Ad esempio (Borsheim E, et al., 2002), 6 g di EAA stimolano la sintesi proteica due volte più di una miscela di 3 g di EAA combinati con 3 g di non essenziali.
Di conseguenza, le proteine con maggiore contenuto di EAA sono considerate di alta qualità e più efficaci nella stimolazione all’anabolismo.
Quanto cambia il profilo aminoacidico tra fonti animali e vegetali?
Il contenuto di aminoacidi essenziali delle proteine vegetali è inferiore rispetto a quello delle proteine animali.
Le proteine animali (fig 2a, barre in grigio) contengono tutte la percentuale richiesta di EAA, mentre delle 20 proteine vegetali analizzate (barre in bianco), solo 6 soddisfano il requisito.
Fig 2a, da Pinckaers PJM,et al, 2021. Le barre bianche rappresentano le fonti proteiche vegetali, quelle grigie le fonti di origine animale, la barra nera le proteine del muscolo scheletrico umano. La linea tratteggiata definisce il fabbisogno di aminoacidi per gli adulti.
E approfondendo ulteriormente l’analisi, tra i 9 aminoacidi essenziali, la leucina, che esprime le più significative proprietà anabolizzanti, risulta carente in 11 delle proteine vegetali analizzate (fig2b).
Adeguati quantitativi si ritrovano presenti nell’avena (5,9%), nella spirulina (6,0%), nelle proteine del grano (6,1%), nella soia (6,9%), nella canola (6,9%), nei piselli (7,2%), nel riso integrale (7,4%), nelle patate (8,3%) e nelle proteine del mais (13,5%).
Fig 2b.Da Pinckaers PJM,et al, 2021. La linea tratteggiata riporta il fabbisogno attuale di leucina per una data fonte proteica fissato al 5,9% dall’OMS/FAO/UNU 2007.
Quanta leucina serve?
La raccomandazione dell’OMS per la leucina è di 39 mg/kg/giorno (Monteyne AJ,2024), pari circa 2.7 g per un individuo di 70 kg.
Distribuendola sul singolo pasto, e ipotizzando 3 pasti al giorno, ciò equivale a 0.9 g/pasto.
Diversi studi hanno dimostrato che l’aumento dei tassi di sintesi proteica muscolare si verifica dopo l’ingestione di 20-25 g di proteine del siero di latte che forniscono 2.2-2.7 g di leucina (Witard OC, et al.2014).
Quindi in generale, la soglia di leucina considerata necessaria per attivare la sintesi proteica muscolare è di circa 2 g per dose proteica.
PDCAAS e DIAAS: Valutazioni della Qualità delle Proteine
Il PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score) e il DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) sono metodi utilizzati per valutare la qualità delle proteine, basandosi sulla capacità di soddisfare le esigenze aminoacidiche dell’organismo umano.
Entrambi sono riconosciuti a livello internazionale, ma il DIAAS è un metodo più recente, proposto dalla FAO nel 2013, ed è considerato una misura più moderna e precisa rispetto al PDCAAS.
Miglioramento delle proprietà anabolizzanti delle proteine vegetali
Date quindi le minori proprietà anabolizzanti delle proteine di origine vegetale rispetto a quelle di origine animale, varie strategie possono essere applicate per ottimizzarne il profilo.
- L’estrazione di proteine e la purificazione dai fattori antinutritivi per produrre un isolato o un concentrato proteico con assorbimento più efficiente. Inoltre, il trattamento termico e l’idrolizzazione delle proteine aumentano ulteriormente la digeribilità e le cinetiche di assorbimento degli aminoacidi.
- La combinazione di diversi tipi di proteine per fornire una miscela proteica con un profilo aminoacidico più equilibrato.
- L’arricchimento con leucina per aumentare i tassi di sintesi delle proteine muscolari post-prandiali.
Dalla teoria passiamo alla pratica e in ambito sportivo ragioniamo su:
- Le indicazioni proteiche di una dieta a base vegetale vs una dieta onnivora
- I criteri di valutazione per le integrazioni proteiche a base vegetale.
Dieta vegetale vs dieta onnivora – Apporto proteico
Le diete vegetariana si classificano a seconda dell’esclusione/inclusione delle fonti alimentari: semivegetariane, lattovegetariane, ovovegetariane, pescovegetariane, lattoovovegetariane e vegane.
Stringiamo il focus sulla dieta esclusivamente vegetale, e sulla variabile proteica, tralasciando approfondimenti sui micronutrienti (b12, vitd, ferro, omega3) e sui supporti ergogenici (creatina, carnitina, carnosina).
Stimare il corretto apporto proteico suscita interesse non solo negli atleti, ma più in generale nel fitness e nel processo di invecchiamento.
0.8 g di proteine/kg di massa corporea/giorno sono gli apporti considerati adeguati nella popolazione generale.
Con un consenso scientifico unanime, si ritiene che gli atleti necessitino di assunzioni più elevate per ottimizzare gli adattamenti all’allenamento, il recupero e/o la prestazione.
L’ISSN – International Society Of Sports Nutrition – fornisce un range di raccomandazione proteica tra 1.4 e 2.0 g di proteine/kg di massa corporea al giorno, per la maggior parte dei contesti atletici (Jäger R,et al, 2017).
Con raccomandazioni più specifiche per gli atleti di endurance da 1.2 a 1.6 g/kg massa corporea/giorno (Bandegan A., et al. 2019) e di 1.6 g/kg per gli atleti di allenamento contro resistenza (Morton R.W., et al. 2018).
Inoltre, poiché le modalità di allenamento non sono reciprocamente esclusive e la maggior parte dei programmi prevede sia l’allenamento della resistenza che della forza, sono di recente suggerite assunzioni proteiche da 1.7 a 2.2 g/kg massa corporea/giorno (Chapman S., et al. 2021).
Le indicazioni per sportivi in dieta vegana, dato quanto già analizzato – cioè il minore assorbimento e la ridotta completezza aminoacidica – richiedono un maggior apporto proteico, con raccomandazione che si attestano a 1.7–2.0 g di proteine/kg di massa corporea/die, fino a 1.8–2.7 g/kg durante fasi di calo peso (Rogerson D, 2017).
Integratori di Proteine Vegetali
I fattori da valutare per gli Integratori di proteine vegetali includono:
Completezza del Profilo Aminoacidico
Le proteine vegetali, diversamente da quelle animali, spesso mancano di uno o più aminoacidi essenziali (EAA), rendendole incomplete dal punto di vista nutrizionale. Per ovviare a questo problema, gli integratori vegetali di alta qualità utilizzano miscele proteiche, che combinano profili aminoacidici complementari per ottenere un equilibrio ottimale.
Contenuto di Leucina
Essendo un aminoacido chiave per l’attivazione di mTORC1, un integratore proteico efficace deve garantire almeno 2-3 g di leucina per porzione, quantità necessaria per stimolare adeguatamente la sintesi proteica.
Quantitativo normalmente presente nelle integrazioni da proteine animali – siero di latte, caseine, uova – che in ambito vegetale deve invece essere controllato e valutato.
Digeribilità e Assorbimento
Essendo la qualità di un integratore proteico strettamente legata alla sua digeribilità, che influisce sulla quantità di aminoacidi effettivamente disponibili per l’organismo, i parametri da valutare sono:
- PDCAAS (Punteggio di Digeribilità degli Aminoacidi Corretto): un valore pari a 1 (massimo) indica una proteina di alta qualità.
- DIAAS (Indice di Digeribilità degli Aminoacidi): parametro più moderno e preciso rispetto al PDCAAS, che misura l’assorbimento degli aminoacidi a livello dell’intestino tenue. Un DIAAS elevato (> 75%) è indicativo di una proteina altamente biodisponibile.
Le proteine animali generalmente ottengono punteggi più alti rispetto a quelle vegetali, ma le tecnologie moderne di lavorazione stanno migliorando i valori DIAAS degli integratori vegetali.
Da segnalare che non è comune trovare il PDCAAS o il DIAAS riportati in etichetta sugli integratori proteici in commercio.
Conclusioni
A fronte di una crescente richiesta di proteine a base vegetale, lo specialista di settore deve capire quali criteri adottare nella scelta tra i differenti prodotti in commercio.
L’ingestione di proteine derivate da piante è inferiore sulla sintesi delle proteine muscolari post-prandiali, se confrontata con l’ingestione di una quantità equivalente di proteine derivate da animali.
Le proprietà anabolizzanti inferiori delle proteine di origine vegetale rispetto a quelle animali possono essere compensate:
- dal consumo di una maggiore quantità di proteine di origine vegetale;
- dall’impiego di integratori proteici da miscele specifiche di proteine per creare un profilo aminoacidico più equilibrato;
- dalla fortificazione della proteina a base vegetale con l’amminoacido libero specifico di cui è carente.
Buone valutazioni!
