Riassunto: Acqua e sali minerali

📋 Schema del Corso

1. Acqua negli alimenti e nell’organismo
2. Funzioni e bilancio idrico
3. Durezza e residuo fisso dell’acqua
4. Micronutrienti e biodisponibilità
5. Calcio e magnesio
6. Sodio e potassio
7. Zolfo e microelementi
8. Vitamine: proprietà e classificazione
9. Vitamine liposolubili
10. Vitamine idrosolubili

📖 1. Acqua negli alimenti e nell’organismo

★ Da sapere

• Negli alimenti l’acqua rappresenta generalmente il 70–90% del peso totale.

📌 L’acqua libera non è legata alle molecole degli alimenti, può essere utilizzata dai microrganismi per proliferare ed evapora facilmente, mentre l’acqua legata è unita chimicamente ai nutrienti, come proteine e carboidrati, ed è più difficile da separare.

• Il corpo umano è composto in media per il 60% di acqua, con variazioni legate a età, sesso e massa magra.

Approfondimenti

• L’acqua intracellulare costituisce il 60–65% dell’acqua corporea e si trova all’interno delle cellule, dove è fondamentale per le reazioni biochimiche cellulari.

• L’acqua extracellulare costituisce il 35–40% dell’acqua corporea e comprende acqua interstiziale, che riempie gli spazi tra le cellule, e acqua plasmatica, la parte liquida del sangue.

💡 Trucco mnemonico

Acqua libera, disponibile ai microrganismi e volatile; acqua legata, unita ai nutrienti.

📖 2. Funzioni e bilancio idrico

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Bilancio idrico: Il confronto tra la quantità di acqua che entra nel corpo e quella che ne esce; per la salute, entrate e uscite devono essere in pareggio.

★ Da sapere

• L’acqua trasporta nutrienti come vitamine, sali minerali e glucosio alle cellule e raccoglie le scorie metaboliche per condurle agli organi di escrezione.

• L’acqua contribuisce a mantenere la temperatura corporea intorno a 37 °C: quando il corpo si scalda, evapora sotto forma di sudore e rinfresca la pelle.

• L’acqua partecipa alle reazioni chimiche e digestive, regola la pressione sanguigna e mantiene l’equilibrio osmotico dei tessuti.

📌 Il fabbisogno standard indicato è 1 g, equivalente a 1 ml, di acqua per ogni kilocaloria assunta con la dieta; per 2000 kcal al giorno, l’esempio corrisponde a circa 2 litri d’acqua.

Approfondimenti

• L’acqua non fornisce calorie, ma è indispensabile per le funzioni vitali.

📌 Le entrate esogene comprendono l’acqua assunta con bevande e cibi, mentre l’acqua endogena o metabolica è prodotta internamente quando il corpo digerisce e brucia i nutrienti.

• Le vie di eliminazione dell’acqua sono: renale, con l’urina, polmonare, come vapore acqueo nella respirazione, cutanea, tramite sudorazione e traspirazione invisibile, intestinale, tramite le feci

📖 3. Durezza e residuo fisso dell’acqua

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Durezza dell’acqua: La durezza dell’acqua indica la concentrazione di sali di calcio e magnesio disciolti e si misura in gradi francesi; 1 °f corrisponde a 10 mg di carbonato di calcio equivalente per litro d’acqua.
• Residuo fisso: La quantità di sali minerali, espressa in mg/L, che resta dopo l’evaporazione completa di 1 litro d’acqua a 180 °C.

★ Da sapere

• La classificazione riportata distingue acqua poco dura a 12–15 °f, mediamente dura a 15–25 °f, dura a 25–35 °f e molto dura oltre 35 °f; l’acqua mediamente dura è indicata come ideale per uso potabile.

📌 La durezza temporanea deriva soprattutto da bicarbonati di calcio e magnesio che precipitano come calcare durante la bollitura, mentre la durezza permanente deriva da sali come solfati e cloruri che restano disciolti anche dopo l’ebollizione.

Approfondimenti

📐 Formula - La durezza totale è la somma della durezza temporanea e della durezza permanente: $D_{totale}=D_{temporanea}+D_{permanente}$.

📌 In base al residuo fisso, l’acqua minimamente mineralizzata contiene non più di 50 mg/L di sali, quella oligominerale 50–500 mg/L, quella mediamente mineralizzata 500–1500 mg/L e quella ricca di sali minerali oltre 1500 mg/L.

• L’acqua minimamente mineralizzata è descritta come leggera, diuretica e spesso consigliata per ricostituire il latte dei neonati, mentre quella oligominerale è indicata come comune acqua da tavola per l’uso quotidiano e per un buon equilibrio minerale senza appesantire i reni.

💡 Trucco mnemonico

La durezza temporanea precipita con la bollitura; quella permanente resta disciolta.

📖 4. Micronutrienti e biodisponibilità

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Biodisponibilità: Il rapporto tra la quantità di un nutriente assorbita dall’organismo e la quantità introdotta con la dieta.

📝 Punti essenziali

• I sali minerali e le vitamine sono micronutrienti essenziali per l’organismo; i sali minerali si trovano allo stato solido o in soluzione e svolgono funzioni plastiche e regolatrici dell’equilibrio idrico-salino.

📌 I minerali si distinguono in macroelementi, il cui fabbisogno giornaliero supera 100 mg, e microelementi, il cui fabbisogno giornaliero è inferiore a 100 mg.

📖 5. Calcio e magnesio

★ Da sapere

• Il calcio costituisce il 2% del corpo; il 99% del calcio è presente principalmente come fosfato di calcio sotto forma di idrossiapatite nelle ossa e nei denti, mentre l’1% restante si trova nei :

  • liquidi organici

  • come il sangue

  • nei tessuti molli

  • come la cartilagine

• Il calcio è fondamentale per la coagulazione e la contrazione muscolare.

• Il magnesio è fondamentale per la formazione del tessuto osseo, la regolazione della pressione sanguigna e la trasmissione dell’impulso nervoso.

Approfondimenti

• Il metabolismo del calcio è regolato dalla vitamina D, dalla calcitonina prodotta dalla tiroide, che lo riduce, e dal paratormone prodotto dalle paratiroidi, che lo aumenta.

📌 La carenza di calcio causa rachitismo nei bambini e osteomalacia negli adulti, con demineralizzazione ossea in quest’ultima condizione.

• La carenza di magnesio è piuttosto rara, mentre il suo eccesso provoca diarrea.

📖 6. Sodio e potassio

★ Da sapere

• Il sodio regola la permeabilità della membrana cellulare, interviene nell’impulso nervoso e nella contrazione muscolare e contribuisce alla regolazione dell’equilibrio acido-base.

• Un eccesso di sodio è associato all’ipertensione; l’apporto riportato è di 2–3 g di sodio al giorno, corrispondenti a circa 5,1–7,6 g di sale da cucina (NaCl).

• Il potassio regola l’equilibrio acido-base del sangue, il bilancio idrico e la pressione arteriosa.

Approfondimenti

• Il sodio si trova nei liquidi extracellulari.

• Il sodio, insieme al potassio, è fondamentale per il bilancio idrico.

• La carenza di sodio può verificarsi in caso di diarrea o sudorazione estrema.

• La carenza di potassio è rara e anche la diarrea da eccesso è descritta come rara.

📖 7. Zolfo e microelementi

★ Da sapere

• Il ferro è costituente dell’emoglobina, che trasporta ossigeno dai polmoni ai tessuti.

• La carenza di ferro causa anemia microcitica.

Approfondimenti

• Lo zolfo è presente in unghie, capelli e cartilagini ed è costituente delle proteine, dell’insulina e del coenzima A (CoA).

• La mioglobina trasporta ossigeno ai muscoli e svolge una funzione di riserva.

• L’eccesso di ferro può danneggiare il fegato, mentre la carenza di ferro è associata a globuli rossi più piccoli del normale, meno emoglobina e pallore.

📖 8. Vitamine: proprietà e classificazione

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Vitamine: Sostanze eterogenee presenti in molti alimenti che l’organismo non riesce a produrre; agiscono in modo specifico, anche come coenzimi, non apportano calorie e sono sensibili al calore, ai raggi UV, all’ossigeno e al pH.

📝 Punti essenziali

📌 Le vitamine liposolubili A, D, E e K si sciolgono nei grassi e possono accumularsi nel fegato, mentre le vitamine idrosolubili del gruppo B e la vitamina C si sciolgono in acqua e vengono eliminate con le urine.

💡 Trucco mnemonico

Le liposolubili si accumulano nei grassi; le idrosolubili si sciolgono in acqua ed escono con le urine.

📖 9. Vitamine liposolubili

★ Da sapere

• Il retinolo contribuisce alla rodopsina necessaria per la visione notturna o crepuscolare e alla sintesi dei cheratinociti dell’epidermide, che producono cheratina.

• La vitamina D3 si forma nella pelle a partire dal 7-deidrocolesterolo esposto ai raggi UV, passa al fegato dove diventa calcidiolo e poi ai reni dove viene attivata.

• La funzione principale della vitamina D è l’ossificazione; la sua carenza causa rachitismo nei bambini e osteomalacia negli adulti.

• La vitamina E, o tocoferolo, ha come forma attiva l’alfa-tocoferolo e svolge una funzione antiossidante lipidica, limitando la produzione di radicali liberi.

Approfondimenti

• La vitamina A comprende retinolo e carotene, precursore presente negli alimenti.

• La carenza di vitamina A può causare cecità notturna e xeroftalmia, cioè secchezza della congiuntiva e della cornea.

• La vitamina A si trova in :

  • latte

  • uova

  • burro e formaggio

  • oltre che in carote

  • frutta e verdura gialle o arancioni

• La vitamina D2 è l’ergocalciferolo di origine vegetale, mentre la vitamina D3 è il colecalciferolo di origine animale.

• La carenza di vitamina E, rara, può causare atassia con difficoltà nei movimenti e nella deambulazione e anemia emolitica per fragilità delle membrane dei globuli rossi.

• Le tre forme chimiche della vitamina K sono:

  • K1, o fillochinone, di origine alimentare e presente nelle verdure a foglia verde
  • K2, o menachinone, prodotta dalla flora batterica intestinale
  • K3, o menadione, sintetizzata in laboratorio

• La vitamina K interviene nella coagulazione del sangue e la sua carenza facilita le emorragie.

• La vitamina E si trova nella frutta oleosa secca e nei semi.

💡 Trucco mnemonico

Per la vitamina D: pelle → fegato → reni.

📖 10. Vitamine idrosolubili

★ Da sapere

• La vitamina B1, o tiamina, partecipa al metabolismo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi e interviene nell’impulso nervoso; la sua carenza causa beri-beri secco con neuropatia o umido con cardiopatia e insufficienza cardiaca.

• La vitamina B3, o niacina, è presente in alimenti animali e vegetali, può essere sintetizzata dal triptofano e partecipa al metabolismo; la sua carenza causa pellagra, caratterizzata da diarrea, demenza e dermatite.

• L’avidina dell’albume crudo lega la vitamina B8, detta anche B7 o H, rendendola indisponibile; la cottura denatura l’avidina e impedisce questo legame.

• La vitamina B9 contribuisce alla formazione dei globuli rossi e alla sintesi e riparazione del DNA; la sua carenza causa anemia megaloblastica con globuli rossi grandi e immaturi e, in gravidanza, può provocare malformazioni del tubo neurale come spina bifida e anencefalia.

• L’assorbimento della vitamina B12 richiede il fattore intrinseco prodotto dalle cellule dello stomaco; la carenza può essere primaria per insufficiente assunzione, secondaria per ridotta produzione del fattore intrinseco o dovuta a malassorbimento intestinale.

• La vitamina C, o acido ascorbico, neutralizza i radicali liberi, favorisce l’assorbimento del ferro, ha azione disintossicante, stimola le difese immunitarie e interviene nella sintesi del collagene.

Approfondimenti

• La vitamina B2, o riboflavina, si trova in alimenti animali e vegetali, nel lievito di birra e negli alimenti fortificati, e partecipa al metabolismo di carboidrati, grassi e proteine.

• La carenza di vitamina B2 può causare glossite, cheilite angolare, stomatite con afte e seborrea.

• La vitamina B5, o acido pantotenico, è prodotta in parte dalla flora batterica intestinale e partecipa al metabolismo di carboidrati, proteine e grassi.

• La carenza di vitamina B8 è rara e può causare dermatite e infiammazione.

📌 I folati sono presenti negli alimenti, mentre l’acido folico è assunto tramite integratori; le verdure a foglia verde sono una fonte di folati.

• La vitamina B12, o cobalamina, contiene cobalto e si trova negli alimenti di origine animale.

• La vitamina B12 partecipa al metabolismo di carboidrati, proteine e lipidi, alla sintesi del DNA e alla formazione dei globuli rossi; la sua carenza può causare anemia megaloblastica o perniciosa.

• La vitamina C dona un elettrone alle specie reattive dell’ossigeno (ROS), neutralizzandole; un eccesso di ROS associato ai raggi UV può danneggiare lipidi di membrana, proteine, DNA e collagene.

• La carenza di vitamina C causa scorbuto, con sanguinamento gengivale, difficoltà di cicatrizzazione e possibile perdita dei denti.

• La vitamina B3 contribuisce alla sintesi dei ceramidi, composti da colesterolo e acidi grassi, che formano il cemento tra le cellule e riducono la perdita d’acqua transepidermica.