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Proteine animali o vegetali? Cosa dice la ricerca a proposito delle differenze?
Gli animali e le piante sono le principali fonti di proteine alimentari e esistono importanti differenze nel tipo di proteine che forniscono. Le differenze includono la struttura molecolare, il profilo aminoacidico, la digeribilità e la funzionalità tecnica degli alimenti, ovvero la capacità di gelificare, emulsionare, legare l’acqua, ecc. Queste differenze intrinseche influenzano la loro biodisponibilità dal punto di vista della nutrizione umana, nonché la qualità sensoriale degli alimenti contenenti proteine animali o vegetali. Queste differenze fondamentali significano che la progettazione di alimenti a base vegetale per imitare gli alimenti di origine animale richiede molto più della semplice sostituzione di un ingrediente con un altro.
Ambito e approccio
“Esaminiamo alcuni dati sulla funzionalità nutrizionale e tecnologica delle proteine alimentari di origine animale e vegetale e discutiamo la natura e le implicazioni delle differenze tra loro“, spiegano Li Giorno, Prof- del Centro di eccellenza per l’innovazione di Smart Foods, AgResearch Ltd, Private Bag 11 008, Palmerston North, 4442, Nuova Zelanda e colleghi, in un artico pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature.
Principali risultati e conclusioni
Gli alimenti a base vegetale in genere forniscono una nutrizione proteica meno completa di aminoacidi essenziali, rispetto alle proteine animali a causa della minore digeribilità e delle carenze specifiche della fonte. Tali differenze potrebbero non essere così essenziali per gli adulti come lo sono per i neonati e i bambini piccoli, a causa delle loro esigenze di sviluppo. Le proteine vegetali possono essere sottoposte a vari processi per avvicinare la loro funzionalità a quella delle proteine animali (ad esempio per migliorare la solubilità), ma alcuni processi che migliorano la funzionalità diminuiscono anche la bioaccessibilità o la bioattività degli aminoacidi, creando conseguenze nutrizionali negative. Sono necessarie molta più ricerca e innovazione per aumentare il potenziale delle proteine vegetali. Nel breve e medio termine, le sinergie nutrizionali e funzionali tra proteine vegetali e animali possono offrire un percorso per creare alimenti nutrienti e attraenti.
Introduzione
Le proteine nella dieta umana variano nelle caratteristiche chimiche, biologiche, funzionali e nutrizionali a seconda della loro fonte, della composizione molecolare e delle strutture. L’assunzione di proteine nella nostra dieta proviene da cibi integrali (crudi, cotti o trasformati) o da prodotti alimentari formulati che contengono ingredienti proteici frazionati derivati da fonti animali o vegetali.
È ampiamente riconosciuto che le proteine animali hanno una qualità nutrizionale superiore rispetto alle proteine vegetali. Ciò allude alla composizione di aminoacidi delle proteine animali, alla loro digeribilità e capacità di trasportare altri importanti nutrienti come calcio e ferro. Inoltre, le loro funzionalità tecnologiche come la gelificazione, l’emulsificazione e la formazione di schiuma, che conferiscono al cibo una consistenza accattivante e attributi sensoriali, sono considerate superiori alle proteine di origine vegetale (Kim, Wang e Selomulya, 2020). Le proteine di origine animale, in particolare le proteine del latte, sono importanti per fornire un’alimentazione adeguata agli esseri umani, in particolare ai neonati, per il loro sviluppo cognitivo e fisico. Numerosi rapporti e raccomandazioni sostengono l’uso di fonti proteiche animali nei prodotti di aiuto alimentare (Allen & Dror, 2011).
Le proteine di origine vegetale hanno attirato un crescente interesse. I consumatori cercano sempre più opzioni alimentari a base vegetale, per ragioni di sostenibilità, salute o etiche, e le aziende alimentari stanno rispondendo con molte nuove alternative a base vegetale. I primi prodotti a base di proteine vegetali avevano caratteristiche strutturali e aromatiche diverse rispetto ai prodotti a base di proteine animali. In generale, le proteine vegetali offrono valori nutrizionali inferiori a causa, ad esempio, di una composizione aminoacidica sbilanciata (ad esempio la mancanza di alcuni aminoacidi essenziali (EAA), come la lisina) e di una digeribilità lenta o ridotta a causa delle loro strutture molecolari. Tuttavia, forniscono comunque una buona fonte proteica per l’uomo e possono contribuire a una dieta equilibrata.
Le differenze strutturali intrinseche tra proteine animali e vegetali ostacolano la sostituzione diretta in molti prodotti, con un forte impatto sulle proprietà sensoriali. Tuttavia, scoprendo di più sulle caratteristiche di tutti i tipi di proteine, modificando i loro attributi attraverso la lavorazione e massimizzando la loro funzione, abbiamo la capacità di progettare soluzioni proteiche vegetali sempre più innovative e accettabili per il consumatore.
Lo scopo di questo articolo è fornire informazioni scientifiche aggiornate sulle proteine alimentari provenienti dalle principali fonti animali e vegetali, con particolare attenzione alle differenze nelle loro proprietà nutrizionali e funzionali. Questa conoscenza faciliterà l’esplorazione delle fonti proteiche alimentari emergenti e il miglioramento generale della funzionalità nutrizionale e tecnologica delle proteine alimentari per tutte le fasi della vita umana.
Principali fonti di proteine alimentari
Molte delle proteine più comunemente disponibili e utilizzate da fonti animali e vegetali, includono anche le fonti proteiche alimentari emergenti come insetti, pseudocereali (semi di quinoa e chia) e semi di canapa. I dati indicati in percentuale dallo studio,rappresentano le concentrazioni di proteine nelle risorse biologiche naturali (ovvero per peso umido), ad eccezione di vari ingredienti proteici in polvere (ovvero per peso secco).
Differenze nella struttura delle proteine alimentari
In natura, le proteine esistono come strutture tridimensionali ben definite (la struttura terziaria) come conseguenza di forze molecolari attrattive e opposte, comprese le forze elettrostatiche, l’accoppiamento ionico, le interazioni di van der Waals, i legami idrogeno, l’effetto idrofobico e l’entropia conformazionale. L’effetto idrofobico è la forza trainante dominante nel ripiegamento delle proteine e porta alla compattezza di una proteina globulare. I vincoli sterici e i legami idrogeno sono in gran parte responsabili di questo.
Differenze nella qualità nutrizionale delle proteine alimentari
I principali fattori che contribuiscono alla qualità nutrizionale di una fonte proteica alimentare sono:
- 1.
Proporzione di proteine nel materiale
- 2.
Abbondanza di EAA nelle proteine
- 3.
Digeribilità delle proteine
Funzionalità tecnologica delle proteine alimentari
La funzionalità tecnologica è definita come l’efficacia con cui un ingrediente ricco di proteine può svolgere un ruolo specifico in un alimento o in una bevanda. Oltre ai loro valori nutrizionali, le proteine svolgono anche un ruolo importante nelle proprietà fisico-chimiche e nella qualità sensoriale degli alimenti.
Il confronto della funzionalità tecnologica delle proteine di origine animale e vegetale si basa sull’uso diffuso di metodi analitici standardizzati o comparabili.
Leggi anche:Proteine animali e vegetali: fonti proteiche non equivalenti dal punto di vista nutrizionale
Principali differenze tra proteine animali e vegetali
Le proteine rivestono ruoli diversi nei corpi animali e nei tessuti vegetali, e le strutture molecolari e le microstrutture delle proteine sono corrispondentemente diverse. Le funzionalità nutrizionali e fisico-chimiche di un alimento o ingrediente ricco di proteine sono determinate dalla fonte proteica (tessuto animale/biofluido e vegetale), ma anche dai processi di estrazione/purificazione utilizzati per produrlo, che frazionano le proteine, modificano le strutture e co-estraggono diversi materiali non proteici.
