Esistono dei nutrienti che non apportano calorie, e che, pur con eccezioni, non hanno nessuna influenza sulla composizione corporea, ma che comunque devono essere assunti con l’alimentazione, pena l’insorgere di malattie. Questi nutrienti sono le vitamine, i minerali e l’acqua. Vediamoli più nel dettaglio. Per quanto concerne le vitamine, esse possono classificarsi in liposolubili e idrosolubili, a seconda della loro capacità di sciogliersi nel grasso (le prime) o nell’acqua (le seconde). Le vitamine liposolubili sono:

1. vitamina A (retinolo);
2. vitamina D (calciferolo);
3. vitamina E (tocoferoli);
4. vitamina K (menadione).

Le vitamine idrosolubili, invece, sono:

1. vitamina B1 (tiamina);
2. vitamina B2 (riboflavina);
3. vitamina PP (niacina);
4. vitamina B6 (piridossina);
5. vitamina Bc (folati);
6. vitamina B12 (cobalamina);
7. vitamina H (biotina);
8. vitamina B5 (acido pantotenico);
9. vitamina C (acido ascorbico);
10. vitamina T (carnitina);
11. vitamina P (bioflavonoidi);
12. vitamina B15 (acido pangamico).

Quanto ai minerali, essi sono:

1. calcio (Ca);
2. fosforo (P);
3. magnesio (Mg);
4. sodio (Na);
5. potassio (K);
6. cloro (Cl);
7. ferro (Fe);
8. zinco (Zn);
9. rame (Cu);
10. selenio (Se);
11. iodio (I);
12. manganese (Mn);
13. molibdeno (Mo);
14. cromo (Cr);
15. fluoro (F);
16. cobalto (Co).

La vitamina A

  In natura la vitamina A esiste in tre differenti forme: il retinolo, la retinaldeide e l’acido retinoico. Ciascuna di queste tre forme può essere assunta unicamente da fonti di origine animale. Ciò non vuol dire che una persona vegetariana è destinata ad andare in deficit di questo micronutriente. Infatti, alcuni alimenti di origine vegetale contengono precursori della vitamina A: i carotenoidi (il più diffuso dei quali è il β-carotene o beta-carotene). Assumendo carotenoidi, l’organismo potrà ricavarne da sé la vitamina A che gli occorre. Ciononostante, solo un terzo del β-carotene assunto con la dieta viene assorbito a livello intestinale (il resto viene eliminato con le feci). E di tale quota, solo la metà viene utilizzata per produrre retinolo. D’altronde è anche vero che con una molecola di β-carotene è possibile ricavarne due di retinolo. La funzione biologica principale del retinolo è legata alla visione. Infatti, alcune parti dell’occhio (i recettori ottici della retina, ovvero i coni ed i bastoncelli) sono costituite da retinolo. La dieta deve sempre includere una buona fonte di vitamina A o di carotenoidi.

La vitamina D

  Vitamina D è il termine generico per indicare una serie di diversi composti. Tra di essi, quello presente in natura ed assumibile attraverso l’alimentazione è il calciferolo. L’ergocalciferolo, invece, si forma a livello cutaneo a seguito di esposizione ai raggi del sole. I nutrizionisti hanno sottovalutato spesso l’importanza che riveste l’assumere alimenti fonti di vitamina D, perché ritenevano che gli uomini potessero sintetizzare ergocalciferolo semplicemente esponendosi alla luce del sole. In realtà, però, presumibilmente perché al giorno d’oggi è pochissimo il tempo che si trascorre all’aperto, esposti alla luce del sole, l’ergocalciferolo che si riesce a produrre è piuttosto scarso. La vitamina D, indipendentemente che essa sia sottoforma di ergocalciferolo o di calciferolo, è di grande importanza nel metabolismo del calcio e del fosforo. Più in dettaglio, favorisce l’assorbimento di calcio a livello intestinale, regola il riassorbimento di calcio e fosforo nei reni e la deposizione di calcio a livello del tessuto osseo (come vedremo, le ossa sono fatte per lo più di calcio e, in mancanza di vitamina D, questo non può depositarsi correttamente per consolidare la struttura dello scheletro).

La vitamina E

  Il modo in cui la vitamina E agisce a livello dell’organismo non è ancora chiarissimo ai ricercatori, ma si sa che essa ha un ruolo antiossidante. In altre parole, può prevenire l’insorgenza dei tumori. E’ estremamente importante che la dieta includa delle fonti di vitamina E.

La vitamina K

  La vitamina K è la forma inattiva dell’idrochinone. In altre parole, la vitamina K, in presenza di certe condizioni, viene convertita all’interno dell’organismo in idrochinone, il quale regola la coagulazione del sangue (quel processo per il quale, quando ci si ferisce la pelle, il sangue dà luogo alla formazione di quelle tipiche croste che poi diventano nuovo tessuto cutaneo) ed il trasporto di alcune importanti sostanze all’interno del sangue. L’idrochinone è inoltre importante per il metabolismo del tessuto osseo.

La vitamina B1

  La vitamina B1 è il precursore di due importanti sostanze: la tiamina piro-fosfato e la tiamina tri-fosfato. La prima è importante nel metabolismo energetico (soprattutto quello glucidico), ossia aiuta alcuni enzimi a ricavare energia dai macronutrienti. La tiamina tri-fosfato, invece, è utile al fegato, in assenza della quale quest’ultimo diventa incapace di regolare la permeabilità dei canali per lo ione cloro. E’ dunque estremamente importante che essa sia disponibile nella quantità necessaria.

La vitamina B2

  La vitamina B2 è, nella sua forma biologicamente attiva (FMN o flavin-mono-nucleotide e FAD o flavin-adenin-dinucleotide), essenziale per la regolazione del metabolismo energetico. Come la vitamina B1, quindi, anche la B2 serve all’organismo per ricavare energia da carboidrati, proteine e grassi.

La vitamina PP

  Le forme biologicamente attive della vitamina PP sono il NAD (nicotinamide-adenina-dinucleotide) ed il NADP (nicotinamide-adenina-dinucleotide fosfato). Come il FAD (forma attiva della vitamina B2) e la tiamina piro-fosfato (forma attiva della vitamina B1) espletano la loro azione sui metabolismi energetici.

La vitamina B6

  La vitamina B6 ha tre forme biologicamente attive: la piridossina, il piridossale e la piridossamina. Queste molecole svolgono molteplici funzioni all’interno dell’organismo umano. Nella fattispecie:

1. regolano il metabolismo degli aminoacidi (che, ricordo, sono le unità costitutive delle proteine);
2. trasformano l’acido linoleico (un grasso) in acido arachidonico (un altro grasso);
3. sono responsabili della formazione di molti neurotrasmettitori, ovvero quelle sostanze che mediano la comunicazione tra le diverse cellule del sistema nervoso;
4. sono responsabili della formazione di quei particolari grassi, detti sfingolipidi, di cui è fatta la guaina che avvolge le parti terminali delle cellule nervose;
5. contribuiscono alla rottura di particolari legami chimici, detti glicosidici, che devono essere spezzati;
6. contribuiscono alla produzione dell’emoglobina, sostanza deputata al trasporto dell’ossigeno nel sangue;
7. modulano l’attività degli ormoni steroidei (come il testosterone).

E’ da notare che la piridossina più facile da digerire ed assorbire (ossia, la forma più biodisponibile) si trova in alimenti di origine animale. In altre parole, una buona quantità della piridossina contenuta in alimenti di origine vegetale non verrà digerita ed assorbita, ma sarà, invece, eliminata con le feci. Ciononostante anche una dieta vegetariana è compatibile con un buon livello di assunzione di piridossina. Infatti, l’incidenza di patologie legate ad una scarsa assunzione di piridossina è molto bassa anche tra i vegetariani. Ciò è riprova del fatto che i valori assunti unicamente da fonti vegetali sono sufficienti a coprire il proprio fabbisogno.

La vitamina Bc

  L’acido tetraidrofolico è la forma biologicamente attiva della vitamina Bc. Quando quest’ultima viene trasformata nel primo, esso contribuisce a regolare il metabolismo degli aminoacidi e degli acidi nucleici (DNA ed RNA).

La vitamina B12

  Le forme biologicamente attive della vitamina B12 sono la 5’-deossiadenosil-cobalamina e la metil-cobalamina. La prima interviene nel processo di conversione di metil-malonil-CoA in succinil-CoA (reazione mediata dall’enzima metilmalonil-CoA mutasi) ed è coinvolta nel metabolismo degli acidi nucleici (DNA ed RNA). Il succinil-CoA è un prodotto intermedio del ciclo di Krebs, già più volte incontrato.  La seconda, invece, interviene, coadiuvata dal metiltetraidrofolato, nella conversione di omocisteina nell’aminoacido metionina (reazione mediata dall’enzima omocisteina metiltransferasi).

La vitamina H

  Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, anche la vitamina H appartiene alle vitamine del gruppo B. Essa funziona da coenzima per diversi enzimi (carbossilasi). In altre parole, aiuta alcuni enzimi a svolgere il loro ruolo di catalizzazione delle reazioni chimiche.

La vitamina B5

  L’acido pantotenico è il precursore del coenzima A (CoA), il quale ha un importante ruolo nel metabolismo dei carboidrati, delle proteine, dei grassi e dei composti steroidei. E’ inoltre una delle parti che costituiscono l’acyl carrier protein, ovvero una proteina di trasporto importante per la sintesi degli acidi grassi.

La vitamina C

  La vitamina C, o acido ascorbico, espleta svariate funzioni all’interno dell’organismo umano:

1. partecipa alla formazione di nuove molecole dell’ormone noradrenalina;
2. contribuisce alla formazione di nuovo collagene, una specifica proteina;
3. fornisce un contributo alla formazione di nuovi acidi biliari, sostanze necessarie alla digestione dei grassi;
4. partecipa alla formazione di nuove molecole di carnitina, un’altra vitamina (di cui si tratterà tra poco);
5. contribuisce alla formazione di nuove molecole di ormoni steroidei;
6. fornisce un contributo alla formazione dell’ormone noto come fattore timico umorale;
7. partecipa alla formazione di alcune classi di anticorpi, ovverosia quelle sostanze deputate a proteggere l’organismo da aggressioni di microbi e germi patogeni vari;
8. può attivare la vitamina Bc;
9. regola la quantità di istamina (una sostanza responsabile nelle reazioni allergiche) che viene prodotta;
10. si occupa del catabolismo (smantellamento) di un particolare aminoacido: la tirosina;
11. è responsabile di alcuni importanti processi di trasformazione di certi ormoni;
12. è responsabile dell’assorbimento intestinale del ferro;
13. è responsabile della riduzione dell’assorbimento intestinale del rame;
14. è responsabile della riduzione della tossicità di alcuni minerali;
15. è responsabile dell’aumento della biodisponibilità del selenio;
16. ha un’azione antiossidante e di prevenzione dei tumori;
17. può contribuire a conservare l’integrità muscolare, prevenendo quindi danni alle fibre che costituiscono i muscoli;
18. può stimolare la produzione di interferoni (particolari proteine del sistema immunitario);
19. può stimolare la proliferazione dei neutrofili (importanti cellule appartenenti sempre al sistema immunitario).

La vitamina T

  Il ruolo principale della vitamina T, anche detta carnitina, è quello di veicolare gli acidi grassi all’interno delle cellule muscolari affinché queste ultime se ne servano per produrre l’energia che occorre loro. Ha tuttavia anche una funzione stimolante sul sistema nervoso centrale.

La vitamina P

  Questa vitamina coadiuva la vitamina C nel mantenimento del collagene in buone condizioni e rafforza la struttura dei vasi sanguigni dalle pareti meno robuste e più permeabili: i capillari.

La vitamina B15

  La funzione della vitamina B15 non è ancora ben nota alla scienza. Per alcuni potrebbe coadiuvare il sistema immunitario nello svolgimento delle sue funzioni. E’ tuttavia d’uopo notare che secondo alcuni la vitamina B15 potrebbe anche avere delle funzioni nocive.

Il calcio

  Il calcio è uno dei costituenti dei cristalli di idrossiapatite di cui sono fatte le ossa. In altre parole, il calcio è il minerale che conferisce solidità e durezza al tessuto osseo. E’ inoltre coinvolto nel processo di contrazione muscolare. E’ da notare che la biodisponibilità del calcio è migliorata dall’assunzione delle proteine (Klesges, 1996; Guillemant, 2004).

Il fosforo

  Come il calcio, anche il fosforo è un costituente dei cristalli di idrossiapatite nelle ossa. Svolge anche diverse funzioni strutturali ed è in grado di regolare il pH dei fluidi corporei.

Il magnesio

  Questo minerale ha svariate funzioni biologiche, tra cui:

1. la mediazione di una reazione per la quale a partire dall’ADP e dal fosfoenolpiruvato si ottiene ATP (energia chimica) e piruvato;
2. interviene nella glicolisi, ovvero quella reazione chimica per la quale una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di piruvato;
3. è un cofattore della fosfatasi alcalina, un enzima che catalizza la rimozione di gruppi fosfato;
4. interviene nel metabolismo del DNA;
5. interviene nel ciclo di Krebs;
6. attiva l’enzima adenosintrifosfatasi, il quale interviene nel mantenimento del gradiente di concentrazione del potassio all’interno ed all’esterno delle cellule (ovvero regola l’equilibrio tra la quantità di potassio presente negli spazi intracellulari e quella contenuta negli spazi extracellulari).

Il sodio

  Il sodio è importante per regolare alcuni parametri dei fluidi presenti tra le varie cellule del corpo. Svolge inoltre un importante ruolo nel processo di contrazione muscolare.

Il potassio

  Il potassio svolge molteplici ruoli all’interno dell’organismo umano:

1. regola la ritmicità con cui batte il cuore;
2. controlla che la quantità di acqua presente nel corpo sia ottimale;
3. regola il pH dei fluidi corporei;
4. ha un ruolo nella contrazione muscolare;
5. svolge un ruolo di controllo sulla pressione arteriosa.

Il cloro

  Il cloro contribuisce al mantenimento dell’equilibrio idro-salino ed alla formazione dell’acido cloridrico, che acidifica lo stomaco in modo che possa avvenire la digestione del cibo.

Il ferro

  Il principale ruolo biologico del ferro è di prendere parte alla struttura dell’emoglobina e della mioglobina. La prima, come abbiamo già avuto modo di vedere, è quella molecola responsabile del trasporto dell’ossigeno nel sangue. La seconda, invece, è responsabile dello stoccaggio del suddetto elemento all’interno dei muscoli. Il ferro contenuto negli alimenti può essere di due differenti tipologie:

1. il ferro eme (o emeico), ovvero quello che proviene da alimenti di origine animale;
2. il ferro non-eme (o non-emeico), ossia quello proveniente da alimenti vegetali.

Il primo è costituito da uno ione ferroso (ossia bivalente, con due elettroni spaiati) legato ad una particolare molecola detta protoporfirina; il secondo può trovarsi o nello stato ferroso, come nell’eme, o nello stato ferrico (ossia trivalente, con tre elettroni spaiati). Il ferro non-eme è leggermente più biodisponibile nella sua forma ferrosa che in quella ferrica, ma comunque, anche se bivalente, i livelli di assorbimento sono molto lontani da quelli del ferro eme. Ora, se questo è vero da un lato, dall’altro è anche vero che molti alimenti di origine vegetale contengono quantità di ferro persino più che doppie rispetto a quelle contenute negli alimenti di origine animale. La scarsa qualità del ferro di origine vegetale può dunque essere compensata dalla maggiore quantità assunta. Inoltre, assumendo alimenti ricchi di ferro assieme a cibi ricchi di vitamina C (e.g. limone, peperoni), poiché quest’ultima coadiuva il processo di assorbimento del suddetto minerale, è possibile avvicinare la biodisponibilità del ferro non-eme a quella del ferro proveniente da fonti animali.  La carenza di ferro nelle persone vegetariane è quindi tutt’altro che scontata.

Lo zinco

  Anche lo zinco ha molteplici funzioni all’interno dell’organismo:

1. è un componente della struttura di numerosi enzimi;
2. collabora con il selenio e lo iodio al metabolismo degli ormoni steroidei;
3. mantiene la configurazione di alcune proteine;
4. facilita la maturazione delle cellule del sistema immunitario prodotte dal timo (una ghiandola);
5. ha un’attività di tipo antiossidante. Previene quindi l’insorgenza dei tumori;
6. è necessario per la formazione di ossa e muscoli.

Il rame

  Le funzioni del rame all’interno dell’organismo umano sono riassumibili nei seguenti punti:

1. coadiuva le funzioni del metabolismo cellulare;
2. ha un ruolo nella formazione di nuove molecole di catecolamine (dei particolari ormoni) ed encefaline (neurotrasmettitori);
3. collabora nella costruzione di nuovo tessuto connettivo (quel tipo di tessuto che fornisce un supporto strutturale agli altri tessuti);
4. garantisce la piena funzionalità del cuore;
5. interviene nella sintesi dell’emoglobina, in concomitanza con il ferro;
6. prende parte all’attività di pigmentazione (colorazione) e cheratinizzazione della pelle e dei capelli. Quest’ultima è il processo di aggiunta di cheratina (una proteina) alla struttura di pelle e capelli.

Il selenio

  Molto semplicemente, il selenio ha una funzione antiossidante, ovvero previene l’insorgenza dei tumori.

Lo iodio

  Lo iodio è una componente strutturale degli ormoni tiroidei. Il ruolo biologico di questo elemento, quindi, è primariamente legato all’attività di tali ormoni.

Il manganese

  Il principale ruolo biologico del manganese è legato all’attivazione di svariati enzimi, i quali, in assenza di tale minerale, non potrebbero espletare la loro funzione. Tra tali enzimi si ricordano le idrolasi, le isomerasi, le ossidoriduttasi, le transferasi, le liasi, le ligasi, le lectine e le integrine. E’ anche presente in taluni polipeptidi (catene di aminoacidi). Il manganese è dunque importante per svariate funzioni biologiche, tra cui la coagulazione del sangue, l’attività del sistema immunitario, la regolazione della glicemia, l’attività della tiroide, etc.

Il molibdeno

  Il molibdeno ha la funzione di coadiuvare tre enzimi: la xantinaossidasi, l’aldeideossidasi e la sulfitossidasi. Il primo degrada l’ipoxantina dapprima in xantina e, successivamente, in acido urico; il secondo metabolizza le aldeidi prodotte dal metabolismo; la terza ossida gli ioni solfito in ioni solfato.

Il cromo

  Il principale ruolo biologico del cromo è quello di potenziare l’attività dell’insulina, riducendone la quantità necessaria per regolare la glicemia.

Il fluoro

  I ricercatori non hanno ancora chiarito con precisione qual è il ruolo biologico del fluoro, ma è stato evidenziato che in coloro che assumevano una discreta quantità di fluoro, l’incidenza della carie dentaria era nettamente inferiore rispetto a tutti gli altri. Per qualcuno il fluoro giocherebbe anche un ruolo nella mineralizzazione delle ossa.

Il cobalto

  Il cobalto è un oligoelemento che solitamente viene introdotto con la vitamina B12, poiché di essa è un costituente. Il suo ruolo biologico è legato alla funzione degli acidi nucleici (DNA ed RNA), dei cui complessi enzimatici va a far parte.

L’acqua

  Il 60-70% del peso corporeo negli uomini e nelle donne è dato proprio dall’acqua. Già unicamente in virtù di questo dovrebbe essere chiara l’importanza di una corretta idratazione del corpo umano. Vediamo, dunque, quali sono i ruoli biologici dell’acqua:

1. contribuisce a regolare la temperatura corporea, stabilizzandola intorno ai 37°C;
2. ha un ruolo nella regolazione dei volumi cellulari;
3. coadiuva nella rimozione delle scorie del metabolismo dalle cellule e nel trasporto dei nutrienti all’interno di esse;
4. è fonte di sali minerali (cosa, questa, piuttosto facile da riscontrare controllando l’etichetta di una  qualsiasi bottiglia di acqua minerale);
5. può incrementare, entro certi limiti, l’attività metabolica cellulare, con delle ripercussioni anche sul dispendio calorico dell’organismo.

Il fabbisogno d’acqua (preferibilmente naturale) è di circa 2-2,5l al giorno.