Collagene Idrolizzato nelle Barrette Proteiche: Un’Analisi della qualità proteica e del contenuto nutrizionale degli ingredienti

Da piccoli, ci incantavamo di fronte allo spettacolo di maghi e artisti di strada. E fra tutti i trucchi, quello del cappello magico era il più affascinante: da un piccolo cilindro emergevano conigli o colombe, apparentemente inesistenti fino a un attimo prima. L’occhio dei bambini si riempiva di gioia quando il mago, con un gesto solenne, svelava il prezioso coniglio. Ma ora, adulti, osserviamo questa magia con meno meraviglia e ammirazione, poiché sappiamo che questo gesto cela un inganno.

Ecco, nell’universo degli integratori alimentari, accade qualcosa di simile. Alcune barrette proteiche vantano alte dosi di proteine sulla confezione, promettendo bontà e beneficio. Ma il consumatore avveduto sa che, anche qui, un trucco si nasconde dietro ogni promessa.

Molto spesso ci troviamo ad esaminare attentamente l’elenco degli ingredienti delle barrette proteiche e notiamo la presenza di collagene idrolizzato. Mentre alcuni marchi specificano esplicitamente l’assenza di collagene idrolizzato nelle loro barrette. Questa distinzione è fondamentale poiché la presenza di collagene idrolizzato in barrette proteiche può essere considerata un indicatore di qualità inferiore del prodotto.

Come mai capita di trovare questa indicazione? Capire il motivo non è così immediato.

Il collagene

Di per sé, il collagene non è affatto un alimento nocivo o indesiderabile. Il collagene è una proteina strutturale, ed è la più abbondante nel nostro corpo, responsabile della resistenza e dell’integrità dei tessuti connettivi, come la pelle, le ossa e le articolazioni. Il collagene svolge altre funzioni importanti nel nostro corpo: contribuisce alla rigenerazione delle cellule della pelle, aiuta a mantenere l’idratazione cutanea, favorisce la guarigione delle ferite e partecipa alla formazione e al mantenimento delle ossa, dei denti e delle articolazioni.

Il collagene è una proteina che si trova principalmente negli alimenti di origine animale, in particolare nelle parti connettive e negli strati di pelle degli animali. È importante notare che mangiare questi alimenti o integrare il collagene non aumenterà direttamente i livelli di collagene nel corpo. Il collagene ingerito viene decomposto in amminoacidi (i mattoni che compongono le proteine) durante la digestione e poi riutilizzato dal corpo per sintetizzare nuove proteine, compreso il collagene. Per supportare la produzione di collagene, è anche essenziale fornire al corpo una dieta equilibrata che includa una varietà di nutrienti essenziali come vitamina C e zinco che sono coinvolti nella sintesi del collagene.

Il collagene idrolizzato

Il collagene idrolizzato, d’altra parte, è una forma di collagene che è stata sottoposta a un processo di idrolisi.
Proprio come i treni sono composti da tanti vagoni, le proteine sono composte da tanti amminoacidi. Durante questo processo, Il collagene è stato spezzato in pezzettini più piccoli, amminoacidi o piccole catene di amminoacidi, i peptidi. Ciò rende il collagene idrolizzato più facilmente digeribile e assimilabile dal corpo rispetto al collagene normale. Il collagene idrolizzato è spesso commercializzato come integratore alimentare ed è disponibile in varie forme, come polveri, capsule o bevande.

Tuttavia, chi si nutre di barrette proteiche le sceglie per avere uno snack bilanciato, che permetta di integrare proteine e contribuire al fabbisogno proteico giornaliero.

Nonostante la crescente popolarità del collagene come fonte di proteine per il supporto muscolare, le barrette proteiche con collagene idrolizzato non rappresentano la scelta ottimale. Rispetto alle proteine del siero del latte, il collagene idrolizzato è qualitativamente inferiore come fonte proteica e contribuisce in misura minore al supporto muscolare.

L’efficacia delle proteine nel favorire la sintesi del tessuto muscolare dipende da diversi fattori, tra cui la composizione amminoacidica e la biodisponibilità.

È fondamentale che gli individui che cercano di migliorare la propria composizione corporea o le prestazioni atletiche considerino attentamente la scelta delle fonti proteiche nei loro integratori. Pertanto, sebbene l’aggiunta di collagene idrolizzato possa aumentare la percentuale proteica di una barretta energetica, non è garantito che tali proteine stimolino efficacemente la produzione di nuovo tessuto muscolare.

Come si misura la quantità di proteine presenti in un alimento

Nell’industria alimentare il metodo di riferimento per la determinazione del contenuto proteico negli alimenti è la metodologia di Kjeldahl. Il metodo prende il nome dal suo inventore, Johann Kjeldahl, che è stato un chimico danese che ha sviluppato questa tecnica nel 1883 mentre lavorava presso l’Università di Copenaghen. Questo metodo prevede la digestione degli alimenti in un acido concentrato, che decompone le proteine e converte tutto l’azoto organico in ammoniaca. Successivamente, l’ammoniaca viene neutralizzata con una soluzione alcalina e la quantità di azoto viene determinata titolando la soluzione con un acido.

Successivamente, per convenzione, si considera che l’azoto costituisce il 16% della massa delle proteine, e per calcolare il quantitativo di proteine in un alimento si moltiplica il valore di azoto ottenuto per il fattore 6,25 (ovvero 100/16).

Tuttavia questa è un’approssimazione, in molti casi, una buona approssimazione, ma non sempre corretta. La percentuale di azoto di una proteina dipende dalla sua composizione amminoacidica e dalla sua massa molecolare, che variano da proteine a proteine.

Il trucco del collagene idrolizzato

Le proteine possono essere composte da 20 amminoacidi comuni. Tutti gli amminoacidi contengono almeno un atomo di azoto, l’asparagina, la glutammina, la lisina e il triptofano ne contengono due, l’istidina ne contiene tre, mentre l’arginina quattro. Se una proteina è composta da molti amminoacidi a basso peso molecolare o da molti amminoacidi con più atomi di azoto avrà una percentuale di azoto maggiore.

Il collagene, e di conseguenza il collagene idrolizzato, è composto principalmente da tre amminoacidi  a basso peso molecolare: glicina, prolina e idrossiprolina. Il collagene contiene il 18% di azoto, mentre le sieroproteine del latto contengono circa 14% di azoto. Quindi, dato che le proteine in etichetta sono calcolate secondo il metodo Kjeldahl a parità di peso, un alimento con collagene idrolizzato vanterà in etichetta più proteine rispetto ad un alimento dello stesso peso composto da sieroproteine.

Questi numeri sembrano trascurabili: cosa sarà un 4% di differenza?

Il collagene idrolizzato può essere prodotto a partire da ossa e cartilagini animali. È quindi un prodotto di scarto della filiera della carne e del pesce che viene venduto a basso costo. Inoltre il collagene, grazie alle sue caratteristiche chimico fisiche, riesce a conferire morbidezza alle proteine, (è ciò che conferisce la consistenza ad alimenti con lo stinco o il cotechino). Quindi un produttore di barrette proteiche, furbo, sicuramente può addizionare collagene idrolizzato: migliorando il gusto, abbassando i costi di produzione e  aumentando il contenuto proteico nel prodotto finale.

Il problema è che la barretta proteica è un alimento pensato per chi vuole aumentare la propria quota proteica, in particolar modo chi vuole aumentare la propria massa muscolare. Ma il collagene per la sua composizione amminoacidica, non è la fonte proteica ideale per questo obbiettivo.

Come si valuta la qualità di una fonte proteica

Il termine qualità è del tutto generico e soggettivo. Una persona vegana o vegetariana potrebbe considerare legumi come una fonte di proteine di qualità perché risponde alle sue necessità proteiche corrispondendo ai suoi valori etici. Una persona particolarmente golosa potrebbe considerare la bistecca fiorentina una fonte di qualità perché è un prodotto gustoso della tradizione italiana. Mentre uno sportivo considera il petto di pollo, o una barretta proteica una fonte di qualità perché contiene un alto apporto proteico per unità di peso e calorie.

Ma per giudicare se il collagene idrolizzato è un buon ingrediente per le barrette proteiche dobbiamo tralasciare parametri quali provenienza, gusto e risvolti etici, per concentrarci su indicatori di assorbimento, bilancio di azoto e contenuto di amminoacidi essenziali e ramificati. Questi parametri, rivestono un’importanza fondamentale nella valutazione oggettiva di un integratore di proteine.

N-balance

Per parlare di azoto e bilancio di azoto dobbiamo tenere presente che i macronutrienti che costituiscono la nostra dieta sono carboidrati, grassi e proteine. Questi sono composti da carbonio, ossigeno e idrogeno. Le proteine, in aggiunta a questi elementi contengono anche azoto.

Le cellule del nostro corpo e le cellule muscolari hanno bisogno di proteine per crescere e rimanere in salute. Le proteine sono i mattoni con cui vengono costruiti i nostri muscoli, la proteina è composta a sua volta da mattoni fondamentali: gli amminoacidi. Uno degli elementi importanti che compongono gli amminoacidi è l’azoto.

Quando mangiamo cibi che contengono proteine, il nostro corpo scompone la proteina in amminoacidi e li utilizza per costruire e riparare le nostre cellule. Quindi, l’equilibrio azotato è un modo per vedere se il nostro corpo ha la giusta quantità di proteine per costruire e riparare le cellule in modo corretto.

L’equilibrio azotato può essere positivo o negativo. Immagina di avere un salvadanaio e metterci dentro più monete di quante ne prelevi. Ciò significa che hai più monete nel salvadanaio, quindi il saldo è positivo. Quindi, un equilibrio azotato positivo significa che il corpo sta accumulando proteine e sta crescendo o riparando i tessuti. Questo è spesso osservato durante la fase di crescita, durante la gravidanza o quando si pratica un’intensa attività fisica con l’obiettivo di aumentare la massa muscolare

D’altra parte, immagina di prelevare più monete dal tuo salvadanaio di quante ne metti dentro. Ciò significa che è necessario attingere alla scorta di monete è questo è come avere un saldo negativo. Quindi, un equilibrio azotato negativo significa che il tuo corpo sta perdendo più proteine di quelle che sta ottenendo dalla dieta. Questo può accadere quando si è malati, non si mangia abbastanza cibi ricchi di proteine o quando le proteine non vengono assorbite adeguatamente. Quando ciò accade, il tuo corpo potrebbe non avere abbastanza proteine per riparare e costruire nuove cellule

Quindi Il bilancio azotato è un concetto utilizzato nell’ambito della nutrizione per valutare l’equilibrio tra l’apporto e la perdita di azoto nel corpo umano, fornisce quindi un’indicazione della quantità di proteine che viene sintetizzata e degradata nel corpo.

È stato condotto uno studio su 53 uomini anziani affetti da sarcopenia (atrofizzazione della muscolatura dovuta all’età) per valutare l’effetto dell’integrazione di proteine con il collagene idrolizzato sul bilancio di azoto. I risultati indicano che questa forma di integrazione può essere un valido aiuto nel ridurre gli effetti della sarcopenia.(Zdzieblik et al. 2015) Tuttavia, è importante notare che lo studio è stato condotto su individui anziani e non su sportivi, e i risultati sono stati confrontati con l’integrazione di un placebo anziché un’altra fonte proteica. In un altro studio, l’integrazione di collagene è stata confrontata con quella di sieroproteine. Quest’ultime si sono dimostrate più efficaci nello stimolare a lungo termine la sintesi di tessuto muscolare (con e senza esercizio) in donne anziane sane (Oikawa et al. 2020)

Valore nutrizionale e digeribilità delle proteine: PDCAAS & DIAAS

1. PDCAAS: Il PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) è un metodo sviluppato dall’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Alimentazione e l’Agricoltura (FAO) e dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per valutare la qualità delle proteine. Il PDCAAS tiene conto della digeribilità delle proteine e della loro composizione in aminoacidi essenziali. Viene assegnato un punteggio da 0 a 1, dove 1 indica una proteina di alta qualità che fornisce tutti gli aminoacidi essenziali in quantità adeguata.
2. DIAAS: Il DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) è un metodo di valutazione del valore nutrizionale delle proteine sviluppato sempre dalla FAO. A differenza del PDCAAS, il DIAAS tiene conto non solo della quantità di aminoacidi essenziali presenti nella proteina, ma anche della loro digeribilità e dell’utilizzo effettivo da parte del corpo umano. Il DIAAS fornisce un punteggio che rappresenta la percentuale di aminoacidi essenziali digeriti e assorbiti rispetto a un’adeguata fonte di riferimento di aminoacidi essenziali.

Entrambi i metodi, PDCAAS e DIAAS, sono utilizzati per valutare la qualità delle proteine negli alimenti e possono essere utili per determinare le necessità proteiche e pianificare una dieta bilanciata.

Le proteine del siero del latte hanno un PDCAAS di 1.00 e un DIAAS di 1.09

Mentre dato che la proteine di collagene mancano di un amminoacido fondamentale (triptofano) sono quindi classificate come fonte proteica incompleta. I punteggi PDCAAS e DIASS del collagene sono zero a causa della mancanza di triptofano. Questo significa che il collagene è una pessima fonte di proteine?

Non proprio. La dieta occidentale tipicamente contiene una quantità significativamente elevata di aminoacidi essenziali, a causa dell’alto consumo di proteine derivanti da fonti alimentari di origine animale. Pertanto, anche se la proteina del collagene manca di un aminoacido essenziale (il triptofano), può comunque fornire altri importanti aminoacidi ed essere un’aggiunta benefica alla dieta.
Tuttavia, miscele proteiche contenenti collagene con l’aggiunta di triptofano avrebbero un punteggio PDCAAS di 0,39 (Paul, Leser, e Oesser 2019).
Le proteine di collagene incrementano di molto il contenuto proteico sull’etichetta di un prodotto (come le barrette proteiche) senza rappresentare davvero una fonte di proteine di qualità

Amminoacidi essenziali e BCAA

Il collagene è composto principalmente da tre amminoacidi glicina prolina e idrossiprolina. Studi recentihanno dimostrato che le proteine del collagene possono essere meno biodisponibili rispetto ad altre fonti proteiche e possono quindi essere meno efficaci nel fornire amminoacidi essenziali ai muscoli per la sintesi proteica. Inoltre, il collagene idrolizzato può non fornire una quantità adeguata di amminoacidi chiave come la leucina, che è notoriamente importante nella stimolazione della sintesi proteica muscolare.

I BCAA (amminoacidi a catena ramificata) sono costituiti da leucina, isoleucina e valina. Sono amminoacidi essenziali, il che significa che il corpo umano non può sintetizzarli da solo e deve ottenerli attraverso l’alimentazione o gli integratori.

Le proteine sono composte da catene di amminoacidi e possono contenere anche i BCAA. La presenza di BCAA nelle proteine è importante per diversi motivi. I BCAA, in particolare la leucina, svolgono un ruolo importante nella sintesi proteica muscolare. L’assunzione di proteine contenenti BCAA favorisce la crescita e il recupero muscolare. Durante l’esercizio intenso o la restrizione calorica, i BCAA possono ridurre la degradazione muscolare, preservando la massa muscolare e fornendo energia alternativa. L’assunzione di BCAA durante o dopo l’attività fisica riduce la fatica muscolare e accelera il recupero. I BCAA possono essere utilizzati come fonte di energia dai muscoli, senza esaurire le riserve di glicogeno

Tuttavia, i BCAA sono solo una parte degli amminoacidi presenti nelle proteine. Le proteine complete, come quelle di origine animale (carne, pesce, latticini) o alcune proteine vegetali complete (quinoa, soia), contengono tutti gli amminoacidi essenziali, compresi i BCAA. Pertanto, se si consumano fonti proteiche varie ed equilibrate, è probabile che si assumano già quantità sufficienti di BCAA.

Di conseguenza, l’integrazione di collagene nella dieta non è da escludere categoricamente, ma da valutare in base alle necessità dell’individuo. È importante però scegliere un integratore mirato, che indichi chiaramente le quantità di collagene presenti nel prodotto e che sia addizionato con nutrienti essenziali come vitamina C e zinco che sono coinvolti nella bio-sintesi del collagene.

Bibliografia

Oikawa, Sara Y, Michael J Kamal, Erin K Webb, Chris McGlory, Steven K Baker, e Stuart M Phillips. 2020. «Whey Protein but Not Collagen Peptides Stimulate Acute and Longer-Term Muscle Protein Synthesis with and without Resistance Exercise in Healthy Older Women: A Randomized Controlled Trial». The American Journal of Clinical Nutrition 111 (3): 708–18. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqz332.

Paul, Cristiana, Suzane Leser, e Steffen Oesser. 2019. «Significant Amounts of Functional Collagen Peptides Can Be Incorporated in the Diet While Maintaining Indispensable Amino Acid Balance». Nutrients 11 (5): 1079. https://doi.org/10.3390/nu11051079.

Zdzieblik, Denise, Steffen Oesser, Manfred W. Baumstark, Albert Gollhofer, e Daniel König. 2015. «Collagen Peptide Supplementation in Combination with Resistance Training Improves Body Composition and Increases Muscle Strength in Elderly Sarcopenic Men: A Randomised Controlled Trial». British Journal of Nutrition 114 (8): 1237–45. https://doi.org/10.1017/S0007114515002810.