Proteine di origine vegetale ed animale: influenzano in maniera diversa il rischio di sviluppare una patologia cardiovascolare?

//Proteine di origine vegetale ed animale: influenzano in maniera diversa il rischio di sviluppare una patologia cardiovascolare?

Proteine di origine vegetale ed animale: influenzano in maniera diversa il rischio di sviluppare una patologia cardiovascolare?

Chesney K Richter,3* Ann C Skulas-Ray,3 Catherine M Champagne,4 e Penny M Kris-Etherton3

1 Gli Autori hanno dichiarato di non aver ricevuto finanziamenti per questo studio.
2 Nota degli Autori: CK Richter, AC Skulas-Ray, e CM Champagne, nessun conflitto d’interesse. PM Kris-Etherton ha ricevuto dei finanziamenti dall’Almond Board of California, the California Walnut Commission e dal National Cattlemen’s Beef Association.
3 Department of Nutritional Sciences, The Pennsylvania State University, University Park, PA;
4 Pennington Biomedical Research Center, Louisiana State University System, Baton Rouge, LA
*Autore a cui inviare la corrispondenza. E-mail: ckr129@psu.edu

 

Abstract

Introduzione

Conoscenze attuali

Conclusione

Ringraziamenti

Fonti

 

ABSTRACT

Le proteine ​​di origine vegetale, rispetto a quelle di origine animale, potrebbero avere effetti diversi sui fattori di rischio delle malattie cardiovascolari (CVD). Numerosi studi epidemiologici e d’intervento hanno valutato i rispettivi benefici che queste proteine potrebbero avere per la salute; tuttavia, risulta difficile isolare il ruolo effettivo che le proteine ​​di origine vegetale o animale hanno sul rischio di CVD. Questa review valuta le prove attuali raccolte da studi osservazionali e d’intervento, concentrandosi su specifici alimenti proteici e su specifiche popolazioni studiate. Le proteine della dieta provengono da molteplici alimenti ed ognuno di essi fornisce un molteplice insieme di altre componenti non proteiche, che possono anch’esse influenzare i fattori di rischio di CVD. Un aumento del consumo di cibi ricchi di proteine è quasi sempre associato ad una diminuzione del consumo di altre tipologie di nutrienti, ed anche questo potrebbe influenzare i risultati. Viste queste complessità, le affermazioni generali sulle proteine di origine vegetale o animale potrebbero essere troppo approssimative e occorrerebbe una valutazione più ampia degli specifici alimenti consumati e della dieta di base. I potenziali meccanismi responsabili di alcuni specifici effetti attribuibili alle proteine ​​di origine vegetale e animale sono molto variegati e dipendono dal contenuto aminoacidico di particolari alimenti, dalla presenza di altri composti non proteici in tutto il cibo ingerito e dalle interazioni con il microbiota intestinale. Le prove raccolte fino ad oggi sembrano essere inconcludenti e sono necessari ulteriori studi per migliorare le nostre conoscenza sulla complessità delle differenze esistenti tra proteine di origine ​​vegetale e proteine ​​di origine animale. Tuttavia, le prove attualmente in nostro possesso supportano l’ipotesi che il rischio di CVD possa essere ridotto mediante l’impiego di un modello dietetico che sia in grado di fornire più proteine da fonti vegetali (​​se paragonato alla tipica dieta americana) e che includa anche alimenti proteici di origine animale soprattutto se non trasformati e poveri di grassi saturi.

Parole chiave: aminoacidi, microbiota intestinale, dieta DASH, malattie cardiovascolari, OmniHeart.

 

INTRODUZIONE

Un aumento del contenuto proteico della dieta potrebbe migliorare la salute cardiovascolare favorendo la perdita/il mantenimento del peso, migliorando il profilo lipidico/lipoproteico e riducendo i valori della  pressione sanguigna (1-3). Tuttavia, le ricerche che mettono in evidenza i benefici sulla salute derivati dall’assunzione delle proteine con la dieta dovrebbero essere interpretate con cautela, poiché l’aumento del consumo di proteine e/o di alimenti ricchi di questi composti sarebbe in grado di indurre, in linea generale, anche altri cambiamenti nella dieta (riguardanti ad esempio l’apporto energetico, i nutrienti e gli alimenti), questo perché le proteine derivano da una moltitudine di cibi differenti. Ad esempio, un aumento del consumo di proteine e/o di alimenti ricchi di proteine potrebbe andare ad alterare l’assunzione di altri nutrienti (come, ad es. grassi saturi e carboidrati raffinati) e/o di alimenti (ad es. frutta, verdura e cereali integrali), in base a quali fonti proteiche alimentari vengono incrementate e a quali alimenti vanno a sostituire. Pertanto, gli effetti di un aumento del consumo di proteine possono venire influenzati dalla specifica fonte proteica e dalle risultanti sostituzioni di macronutrienti e micronutrienti (e di composti bioattivi). Gli studi relativi al consumo proteico totale devono quindi tenere in considerazione la fonte proteica, quali componenti della dieta vengono sostituiti e quali nutrienti e composti bioattivi sono associati alla proteina presente nella matrice alimentare. L’evoluzione delle linee guida dietetiche riflette la nostra crescente comprensione di come i diversi nutrienti, i composti bioattivi e gli alimenti influenzino la nostra salute. I carboidrati sono classificati come raffinati o complessi e i grassi sono suddivisi in SFA, Acidi Grassi trans, MUFA e PUFA. Allo stesso modo, le proteine contenute negli alimenti sono classificate in base alla loro derivazione vegetale o animale. Le attuali linee guida per la dieta affermano che l’RDA per gli adulti è di 0.8 g di proteine/kg di peso corporeo; tuttavia l’intervallo di distribuzione dei macronutrienti accettabile, che stabilisce come il 10-35% delle calorie totali possa provenire da proteine, consente una maggiore flessibilità nella pianificazione del pasto in base sia alle esigenze che alle preferenze individuali (4, 5). Esiste anche una RDA per ciascun aminoacido essenziale, che può essere soddisfatto da un’ampia varietà di alimenti proteici. Tuttavia, non esistono raccomandazioni relative al contributo proveniente da fonti proteiche di origine animale o vegetale (4). Domande specifiche sull’esistenza di una correlazione tra proteine e salute sono state affrontate per la prima volta in una review delle prove esistenti condotta dalla Dietary Guidelines Advisory Committee’s nel 2010. Una delle raccomandazioni principali della Dietary Guidelines for Americans del 2010 era quella di modificare i modelli alimentari spostandoli verso una dieta più a base vegetale (6), dando particolare importanza a cibi come fagioli/legumi, cereali integrali, frutta a guscio/semi e verdure, che sono tutte fonti di proteine vegetali . La Dietary Guidelines Advisory Committee del 2015 (DGAC)5 ha mantenuto il focus su modelli alimentari contenenti un numero elevato di alimenti a base vegetale durante il loro Scientific Report ed ha incluso la raccomandazione di sostituire le calorie vuote provenienti dagli zuccheri aggiunti, almeno in parte, con una maggior varietà di proteine vegetali (7). La percezione generale delle proteine vegetali si è evoluta in maniera simile. Sebbene in passato venissero percepite come meno nutrienti e come una fonte incompleta di aminoacidi essenziali, le proteine vegetali sono ora considerate un’opzione salutare in grado di soddisfare i fabbisogni proteici. Le prove sui più disparati effetti sulla salute delle proteine di origine vegetale (rispetto a quelle ​​di origine animale) sono contrastanti. Le proteine ​​non vengono consumate come elementi isolati ma come parte di una matrice alimentare. Pertanto, è difficile controllare i potenziali effetti degli altri nutrienti presenti in questi alimenti ed attribuire i benefici osservati esclusivamente al contenuto proteico. Inoltre, è stato dimostrato come specifiche fonti proteiche di origine vegetale e animale abbiano effetti diversi sulla salute. Pertanto, le affermazioni generali sulle proteine di origine ​​vegetale o animale potrebbero essere troppo semplicistiche e gli effetti potrebbero dipendere anche dalla matrice alimentare e dai nutrienti/composti bioattivi che la compongono.

Lo scopo di questo articolo è quello di esaminare gli studi epidemiologici e d’intervento più significativi relativi ai potenziali e diversi effetti delle proteine ​​di origine vegetale ed animale, ponendo particolare attenzione sul confronto tra specifiche fonti proteiche, sulle variazioni presenti in specifiche popolazioni e sull’impiego di progetti di ricerca eterogenei. Sono stati discussi anche i limiti delle nostre attuali conoscenze, i potenziali meccanismi e le considerazioni da fare per modificare il consumo di proteine.

CONOSCENZE ATTUALI

Studi osservazionali

Per decenni, le prove ottenute tramite studi osservazionali hanno suggerito come le proteine di origine vegetale ed animale influenzassero, in maniera differente, il rischio di sviluppare una patologia cardiovascolare (CVD). Benefici sulla salute attribuibili al consumo di proteine vegetali sono stati messi in evidenza soprattutto dai risultati sulle popolazioni vegetariane, dato che esse tendono ad avere la pressione sanguigna e il colesterolo plasmatico più bassi rispetto alle loro controparti onnivore (8-10). Comunque, questa correlazione tra dieta vegetariana e pressione sanguigna è stata riscontrata anche nelle popolazioni Avventiste del Settimo Giorno che sono per lo più non fumatori, consumano meno alcol, hanno un peso corporeo inferiore, sono maggiormente attivi dal punto di vista fisico ed hanno una dieta nel complesso più sana, tutte cose che contribuiscono ad una diminuzione della pressione sanguigna. Anche i loro modelli dietetici comprendono alimenti in toto e non singoli nutrienti; pertanto, non sorprende che il consumo di frutta, verdura e di sostanze nutrienti presenti negli alimenti di origine vegetale, come fibra, magnesio e potassio possa essere correlato all’assunzione di proteine vegetali (11, 12). Siccome questi complementi sono tutti consumati insieme e sono inversamente correlati con la pressione sanguigna, non è possibile attribuire esclusivamente alle proteine vegetali la correlata diminuzione della pressione sanguigna. Viste queste preliminari indicazioni dell’esistenza di una correlazione tra proteina e pressione ematica, numerosi studi epidemiologici hanno indagato più nello specifico anche le correlazioni tra proteine di origine vegetale ed animale. Tuttavia, i risultati provenienti dalle meta-analisi e dalle review sistematiche indicano costantemente come sia ancora poco chiaro il ruolo che le proteine di origine vegetale, se paragonate a quelle di origine animale, esercitano sulla pressione sanguigna, (13-15). Riassumendo, questa conclusione si basa principalmente sui risultati di ampi studi di coorte condotti sia nelle popolazioni occidentali che in quelle asiatiche. Studi condotti su popolazioni industrializzate tendono a riportare la presenza di una correlazione positiva tra il consumo di proteine vegetali e la pressione arteriosa. Nel Chicago Western Electric Study, che comprendeva una coorte di > 1700 uomini di mezza età nel complesso sani che sono stati seguiti per 8 anni, il consumo di proteine vegetali era inversamente correlato alla pressione sia sistolica che diastolica; mentre il consumo di proteine totali e quello di proteine di origine animale presentava una correlazione positiva con la pressione ematica (16). L’analisi dei dati provenienti dallo studio PREMIER, uno studio d’intervento multicentrico sugli effetti delle modificazioni dello stile di vita a livello di pressione arteriosa in soggetti adulti sani degli Stati Uniti con pressione arteriosa ottimale, ha evidenziato una correlazione inversa simile tra pressione arteriosa e consumo di proteine vegetali, senza nessuna correlazione con le proteine totali o di origine animale (12). Una correlazione inversa tra consumo di proteine vegetali e pressione arteriosa è stata riportata anche dallo studio INTERMAP (International Population Study on Macronutrients and Blood Pressure), condotto su > 4500 uomini e donne provenienti da Regno Unito, Stati Uniti, Cina e Giappone, sebbene in queste popolazioni non sia stata messa in evidenza alcuna correlazione tra pressione arteriosa e proteine totali o di derivazione animale (17). Invece, studi condotti su popolazioni rurali giapponesi e cinesi hanno evidenziato una correlazione opposta, con la pressione sanguigna inversamente correlata al consumo di proteine animali (18-20). L’unica review sistematica di cui eravamo a conoscenza, progettata per porre l’attenzione specificamente sulle diversi tipologie di proteine, ha riportato che la correlazione inversa si riscontra maggiormente quando si prendono in esame le proteine vegetali (21). Tuttavia, visti i risultati eterogenei, i ricercatori hanno affermato che le prove attuali rimangono limitate a causa di scoperte incoerenti e di potenziali fattori confondenti provenienti dagli studi osservazionali (21). Per quanto riguarda gli esiti della malattia cardiovascolare, i risultati sul ruolo delle proteine di origine vegetale rispetto a quelle di origine animale sono allo stesso modo contrastanti, in base alla popolazione studiata e a come i gruppi di proteine vengono specificati ( Tabella 1). Degni di nota sono i risultati alquanto discordanti provenienti dal Nurses’ Health Study. Durante le analisi iniziali, è stato riscontrato come sia la proteina animale che quella vegetale contribuissero ad una diminuzione del rischio di  cardiopatia ischemica associato ad un aumento del consumo di proteine totali (22). Tuttavia, una successiva analisi ha calcolato l’indice glicemico e i rispettivi contributi provenienti da alimenti di origine animale e vegetale, ed ha evidenziato l’esistenza di un’associazione differenziale, tra i vegetali ad alto indice glicemico che sono associati ad un più basso indice di mortalità per CVD  e tra i prodotti di origine animali con un maggior indice glicemico che risultano essere in grado di incrementare la mortalità per CVD (29). In maniera simile, analisi più specifiche di particolari alimenti proteici (come, ad esempio, carne rossa, pollame, pesce, latticini, uova, legumi, frutta a guscio, fagioli, ecc.) hanno dimostrato come ogni fonte proteica sia associata ad un differente grado di rischio sia di malattie coronariche (CHD) (26) che di mortalità per CVD (30). Si è visto che sostituendo 1 porzione standard di carne rossa [~ 3 oz (85 g)] con diverse proteine vegetali si riduceva il rischio di sviluppare CHD (26) del 13-30% nel Nurses’ Health Study, e del 7-19% nello studio di coorte Nurses’ Health Study and Health professionals Follow-Up (30). Questi risultati dimostrano che diverse tipologie di proteine vegetali e diverse tipologie di proteine animali spesso generano correlazioni differenti. Questo potrebbe riflettere la confusione generata dalle  altre componenti non proteiche dell’alimento che sono presenti nella matrice alimentare in toto. Quindi, è necessario specificare la tipologia di proteina vegetale e/o animale utilizzata per poter valutare accuratamente le correlazioni con i fattori di rischio di CVD, la morbilità e la mortalità. Anche le meta-analisi hanno indicato la necessità di differenziare le diverse tipologie di carne rossa per poter valutare meglio la loro correlazione con il rischio di malattie cardiache.

 

TABELLA 1 Riepilogo degli studi osservazionali che valutavano gli effetti delle differenti fonti proteiche della dieta sugli eventi cardiovascolari e sul rischio e sulla mortalità per patologie cardiovascolari1

CHD malattia coronarica; CHO, carboidrati; CVD, malattia cardiovascolare; EPIC, European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition; HF, arresto cardiaco; IHD, malattia cardiaca ischemica; NA, non applicabile.
2 Si riferisce ad un’unità o alla dimensione di una porzione comunemente utilizzata per ciascun alimento specificato nell’FFQ (ad esempio, 1 fetta di carne lavorata o 1 hamburger).Durante il periodo 1980-2002, altre dimensioni delle porzioni includevano: latte, 8 oz; yogurt, 1 tazza; formaggio a pasta dura, 1oz; pollo, variava da 6 a 8 oz (1980) fino a 3 oz (2002); pancetta, 2 fette; carne di manzo, maiale, agnello come piatto principale, variava da 6-8 oz (1980) a 4-6 oz (2002); uova, 1 uovo; pesce: tonno in scatola: variava da 3-4 oz (1980) a 2-3 oz (2002), pesce a carne rossa: 3-5 oz, altri pesci: 3-5 oz; frutta a guscio, 1 oz; fagioli o lenticchie, 1/2 tazza (26).
3 La dimensione di una porzione standard per la carne non lavorata era di 85 gr o di 3 oz. La carne lavorata comprendeva pancetta (2 fette o 13 g), hot dog (1 hot dog o 45 g) e salsiccia, salame, mortadella bologna e altre carni lavorate (1 pezzo o 28 g) (30).
4 Le porzioni degli alimenti diversi dalla carne non sono state specificate, ma le dimensioni delle porzioni standard sono le seguenti: pollame e pesce, 3 oz; frutta a guscio, 1 oz; latticini a basso contenuto di grassi: 1 tazza di latte o di yogurt o 1,5 oz di formaggio; cereali integrali: 1 fetta di pane, 1 oz di cereali pronti al consumo, o 1/2 tazza di cereali cotti, riso o pasta; legumi, 1/2 tazza cotta (33).

 

Ad esempio, nello studio di coorte EPIC (European Prospective Investigation on Cancer and Nutrition), è stata riscontrata l’esistenza di una correlazione positiva solo tra il consumo di carne trasformata e la mortalità per tutte le cause e per CVD, ma non tra la carne rossa o pollame (31). Inoltre, in una meta-analisi del 2010, Micha et al. (34) hanno concluso che solo il consumo di carni rosse trasformate, e non quello di carne rossa totale, era associato ad un aumento del rischio di CHD del 42%. Le linee guida dietetiche consigliano una diminuzione del consumo di carni rosse ad elevato contenuto di grassi, perché contengono più grassi saturi e colesterolo. Nonostante ciò, nella dieta americana la carne rossa non è tra i maggiori contribuenti all’assunzione di grassi saturi (35). La principale differenza tra carne trasformata e carne tal quale è rappresentata dalla presenza di conservanti a base di sodio e non. Per grammo, la carne trasformata contiene circa il 400% in più di sodio e circa il 50% in più di nitrati, rispetto a quella tal quale (36). Pertanto, si ipotizza che i conservanti e il sodio presenti in queste carni possano giocare un ruolo importante nell’esistenza di una forte correlazione tra il rischio di CHD e la carne lavorata. Comunque, in altri studi, è stato messo in evidenza un rischio più elevato di CVD in seguito ad un aumento del consumo di carne rossa in aggiunta a quello di carne lavorata o di carne rossa totale, il che ci suggerisce come questo aumento del rischio associato alla carne rossa non venga del tutto spiegato dal consumo di carne lavorata e dal suo contenuto di sale/conservanti (25, 26, 36). Pertanto, per interpretare le eventuali correlazioni esistenti tra le proteine presenti negli alimenti e gli esiti di CVD e i fattori di rischio intermedi (come la pressione sanguigna), è essenziale definire gli specifici alimenti. Le discrepanze riguardanti sia la pressione arteriosa sia gli esiti di CVD possono essere dovute in parte anche a specifiche caratteristiche della popolazione studiata. Ad esempio, sebbene la popolazione Giapponese e quella Statunitense consumino quantità totali di proteine animali simili, spesso utilizzano alimenti differenti (ad es. Pesce vs carne rossa) (12). Pertanto, le scoperte di una recente meta-analisi secondo la quale il consumo di proteine animali contribuirebbe maggiormente ad una diminuzione della comparsa dell’ictus rispetto a quanto farebbero le proteine vegetali, potrebbero essere dovute a studi nei quali la fonte primaria di proteine animali era il pesce anziché la carne rossa (37). Questa differenza nella tipologia di fonti alimentari proteiche di origine animale potrebbe anche essere un fattore responsabile dei diversi risultati sulla pressione sanguigna evidenziati dagli studi epidemiologici; questo perché le popolazioni industrializzate occidentali tendono a consumare più carne rossa e pollame rispetto alle popolazioni cinesi o giapponesi che invece tendono a consumare più spesso il pesce (19, 28). Tuttavia, le differenze nella quantità assoluta di proteine animali consumate, ed anche altre differenze esistenti tra queste popolazioni, potrebbero anche aiutarci a capire le discrepanze sulle correlazioni relative al consumo di proteine di origine animale (ad esempio correlazioni negative nelle popolazioni occidentali vs correlazioni positive nelle popolazioni rurali). Tuttavia, il consumo di differenti tipologie di proteine animali nelle diverse popolazioni rende difficile trarre conclusioni sull’eventuale correlazione tra l’aumento del consumo di proteine animali e il rischio di CVD. Allo stesso modo la composizione della dieta di base, dove vengono poi valutate le proteine alimentari, può essere specifica per la popolazione. Per esempio, i diversi risultati sulla correlazione tra basso indice glicemico/elevate proteine e rischio di CHD nelle donne degli Stati Uniti (24) rispetto a quelle svedesi (38), potevano essere dovuti in gran parte alla tipologia di carboidrati che venivano sostituiti dalle proteine (39). Rispetto alle donne statunitensi, le donne svedesi consumavano maggiori quantità di fibre provenienti da cereali (39). Pertanto, è possibile che le donne statunitensi abbiano tratto beneficio da un aumento del consumo di proteine perché sono andate così a sostituire una percentuale maggiore dei carboidrati raffinati nella loro dieta, mentre le donne svedesi probabilmente sostituivano più cereali integrali, il che non ha apportato alcun beneficio. Anche la tipologia di carboidrati sostituiti dalle proteine può influenzare i fattori di rischio della CVD, tra cui la pressione sanguigna. Ad esempio, i carboidrati raffinati, che vengono rapidamente metabolizzati e che quindi con più probabilità causano picchi di glucosio ed insulina, possono aumentare il rischio della comparsa di insulino-resistenza (40-42), che è legata all’ipertensione (43-46). Al contrario, carboidrati complessi come quelli provenienti da cereali integrali, vengono metabolizzati e rilasciano nutrienti (ad esempio, fibra alimentare, magnesio e potassio) più lentamente e sono correlati ad una diminuzione della pressione sanguigna (47-49). Quindi sostituire i carboidrati raffinati, piuttosto che quelli complessi, con le proteine potrebbe con molta probabilità portare ad una riduzione della pressione sanguigna.

Studi d’intervento

Studi controllati sull’alimentazione condotti su larga scala forniscono informazioni sui potenziali effetti diversi delle proteine di origine vegetale rispetto a quelle di derivazione animale. Il Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH), uno studio multicentrico randomizzato in parallelo condotto negli anni ‘90, è stato progettato per valutare gli effetti di modelli dietetici salutari in > 400 adulti (50, 51). L’Optimal Macronutrient Intake Trial to Prevent Hearth Disease (OmniHeart), uno studio crociato randomizzato progettato sulla base dei risultati dello studio DASH, è stato condotto negli anni 2000 in 164 adulti (52). I risultati ottenuti tramite il DASH e l’OmniHeart vengono generalmente portati come prova degli effetti benefici di un maggiore consumo di proteine vegetali. Al contrario, il Beef in an Optimal Lean Diet (BOLD), uno studio d’intervento su scala ridotta, è stato progettato per valutare gli effetti di un modello alimentare con un maggior contenuto di proteine animali provenienti da carne magra (53). I risultati dello studio BOLD ci suggeriscono che il consumo di proteine di derivazione animale e vegetale esercita effetti simili sui fattori di rischio di CVD valutati. Ulteriori caratteristiche (dimensione del campione, durata, interventi dietetici, risultati, ecc.) di questi studi sono presentati nella Tabella 2. Il progetto di studio sull’alimentazione controllata ha avuto l’ulteriore vantaggio di mantenere costante il peso corporeo dei partecipanti, evitando così che la perdita di peso diventasse un potenziale fattore di confondimento nell’interpretazione dei risultati. L’adesione agli interventi sulla dieta è stata monitorata mediante una autodichiarazione giornaliera. La compliance è stata del ≥ 93% in ogni studio, indicando un raggiungimento ottimale dei target dei macronutrienti (51-53). La discussione dettagliata degli interventi dietetici utilizzati in questi 3 studi e i loro risultati sono presentati nelle sezioni seguenti. I contributi degli alimenti vegetali ed animali al contenuto proteico totale delle diete più importanti utilizzate in DASH, OmniHeart e BOLD sono mostrati nella Figura 1. Un confronto tra i profili dei macronutrienti e la percentuale di calorie fornite dalle proteine di origine vegetale e animale in ciascuna dieta, è mostrato nella Tabella 3. Molti studi d’intervento su scala più piccola sono stati condotti con specifiche tipologie di proteine, in particolare quelle derivate dalla soia. Soprattutto negli studi progettati per abbassare il tenore di  lipidi/lipoproteine, la soia è in linea generale la fonte primaria o l’unica delle proteine vegetali. Questa grande attenzione posta sulla proteina della soia deriva dall’iniziale scoperta che le proteine animali (ad es. la caseina e le proteine della carne bovina) causano ipercolesterolemia e aterosclerosi nei conigli (56). Negli studi clinici successivi, la quasi completa sostituzione della proteina di origine animale con la proteina della soia ha ridotto significativamente il colesterolo plasmatico sia nelle giovani donne sane (57) che nei soggetti con ipercolesterolemia (58). Ulteriori indagini sugli effetti delle proteine della soia sull’abbassamento del colesterolo culminarono nella fondamentale review del 1995 che fornì le basi per l’affermazione della Food and Drug Administration sulla salute dei soggetti che dichiarava: “l’introduzione di 25 g di proteine della soia/die nell’ambito di una dieta a basso contenuto di grassi saturi e colesterolo può ridurre il rischio di malattie cardiache” (59). Tuttavia, in altre meta-analisi sono stati riscontrati effetti sostanzialmente più deboli (60, 61), come nell’AHA Science Advisory, che riportava una diminuzione media del colesterolo LDL del 3% (62). Un’ulteriore diminuzione del colesterolo LDL del 3-6% circa può essere ottenuta anche nel caso in cui la soia venga utilizzata in sostituzione di alimenti ricchi di grassi saturi e colesterolo (63). Per quanto riguarda la pressione sanguigna, ci sono prove ottenute da studi osservazionali (64) e d’intervento su scala ridotta (65) dell’esistenza di benefici provenienti dal consumo di proteine della soia, sebbene l’AHA Science Advisory abbia concluso che non presenta alcun effetto su questo parametro (62). Tuttavia, la soia è unica per il suo contenuto in isoflavoni, e i suoi effetti potrebbero essere dovuti ad una combinazione delle sue componenti proteiche e non. Pertanto, gli interventi sulle proteine della soia potrebbero non essere rappresentativi di tutte le fonti proteiche isolate dai vegetali. Review di questi studi suggeriscono l’assenza di chiari effetti di specifiche fonti proteiche (13, 21). In generale, gli studi su scala ridotta discussi sopra sono progettati per integrare la dieta di base con una particolare tipologia di proteina, mentre l’obiettivo di questa review è quello di valutare l’effetto delle proteine di origine vegetale ed animale nel contesto di un modello dietetico generale. Pertanto, la seguente discussione si concentra sugli studi DASH, OmniHeart, BOLD e su altri modelli dietetici vegetali basati su prove concrete (come, dieta Portfolio e Ornish).

Tabella 2 Studi di intervento mediante alimentazione controllata che mettono a confronto i differenti effetti delle diverse quantità di proteine di origine vegetale ed animale1

1 AI, augmentation index; BOLD, Beef in an Optimal Lean Diet; BP, pressione ematica; CHO, carboidrati; DASH, Dietary Approach to Stop Hypertension; DBP, pressione ematica diastolica; HAD, Healthy American Diet; HDL-C, colesterolo HDL; LDL-C, colesterolo LDL; M-DASH, dieta DASH-like di confronto; SBP, pressione ematica sistolica; TC, colesterolo totale.
2 I risultati riportati per gli studi DASH e BOLD sono relativi alla dieta di controllo; i risultati provenienti dallo studio OmniHeart rappresentano le modificazioni relative alla dieta DASH standard (ad esempio, ulteriori riduzione oltre a quelle raggiunte con la dieta di controllo DASH ricca di carboidrati.

FIGURA 1 Contributi relativi delle proteine di origine vegetale ed animale al contenuto proteico totale delle diete utilizzate negli studi DASH, OmniHeart e BOLD. Tutte le fonti proteiche vegetali sono indicate in verde; tutte le fonti proteiche di origine animale sono indicate da sfumature del blu. BOLD, Beef in an Optimal Lean Diet; CHO, carboidrati; DASH, Dietary Approaches to stop Hypertension; HAD, Healthy American Diet; OmniHeart, Optimal Macronutrient Intake Trial to Prevent Heart Disease.

 

TABELLA 3 Profilo dei macronutrienti e percentuale delle calorie totali fornite da fonti proteiche di origine vegetale ed animale nelle diete DASH, OmniHeart e BOLD.1

1 Tutti i valori sono basati su una dieta da 2100 kcal. BOLD, Beef in an Optimal Lean Diet; DASH, Dietary Approaches to stop Hypertension; HAD, Healthy American Diet; M-DASH, dieta DASH modificata; OmniHeart, Optimal Macronutrient Intake Trial to Prevent Heart Disease.
2 Contribuenti alla categoria delle proteine di origine vegetale, DASH: frutta e verdura, cereali, frutta a guscio.
3 Contribuenti alla categoria delle proteine derivate dalla carne, DASH: pollame, mammiferi e pesce; Diete OmniHeart: manzo, maiale, pollame, pesce e prodotti a base di uova; Diete BOLD: carne magra di manzo e altre fonti di origine animale.

 

DASH. Il modello dietetico DASH è stato progettato in maniera tale da comprendere numerosi nutrienti che, secondo  prove ottenute mediante studi osservazionali, sembrerebbero agire promuovendo l’abbassamento della pressione sanguigna. In particolare, questa dieta prevede il consumo di latticini a basso contenuto di grassi, pesce, pollo e carni magre, al fine di ridurre il tenore di grassi totali e di grassi saturi in concomitanza con l’aumento di proteine e calcio (54). Il DASH prevede anche il consumo di maggiori quantità di frutta, verdura, cereali integrali, frutta a guscio, legumi e semi, che forniscono potassio, magnesio e fibre oltre ad essere fonti di proteine vegetali. Lo studio DASH prevedeva anche un secondo intervento dietetico, la dieta a base di frutta e verdura (FV), che prevedeva solo un aumento del contenuto di frutta e verdura nella tipica dieta americana, sostituendo principalmente dolci e bevande zuccherate ricche di carboidrati. Seguire la dieta DASH per 8 settimane (al posto della classica dieta americana) ha ridotto significativamente sia la pressione sanguigna sistolica che diastolica (66), sia il colesterolo totale che quello LDL (50) (Tabella 2). Sebbene la dieta FV abbia ridotto significativamente la pressione sistolica (22.8 mmHg) rispetto alla dieta di controllo, con la dieta DASH sono stati ottenuti altri benefici, che hanno portato ad un’ulteriore diminuzione della pressione sanguigna sistolica e diastolica di 2.7 mmHg e 1.9 mmHg, rispetto alla dieta FV (51). Questo effetto sommatorio sulla riduzione della pressione arteriosa indica che l’insieme dei cambiamenti alimentari apportati dal modello dietetico DASH, compreso un maggiore apporto di proteine vegetali, ha generato maggiori benefici per la salute rispetto alla singola sostituzione degli zuccheri aggiunti con frutta e verdura. Se confrontata con la tipica dieta americana, la dieta DASH ha un contenuto maggiore di frutta a guscio, legumi e di altri alimenti vegetali; quindi, è maggiore il contenuto di proteine di origine vegetale. Ad esempio, la tipica dieta di controllo americana non forniva frutta a guscio o legumi, mentre la dieta DASH includeva 25 g di noci/die e 11 g di legumi/die (67). Per questo motivo viene spesso presentata come una dieta ricca di proteine vegetali e i suoi effetti benefici vengono, almeno in parte, attribuiti a questo aspetto. Tuttavia, solo il 37% delle proteine totali fornite nella dieta DASH standard proviene da fonti vegetali [incluse frutta e verdura (12%), cereali (18%) e frutta a guscio (7%)]. Il rimanente 63% delle proteine è fornito da alimenti di origine animale (tra cui latticini (26%), pesce (11%) e carne (26%)] (CM Champagne, Pennington Biomedical Research Center, comunicazione personale, 2014). Pertanto, sebbene la dieta DASH abbia un rapporto più elevato tra proteine vegetali e proteine animali rispetto alla tipica dieta americana, fornisce ancora una volta ~ 1.7 volte in più proteine di origine animale piuttosto che proteine vegetali (Figura 1). Quando si vanno ad interpretare gli effetti benefici della dieta DASH, è importante tener presente che prevede molteplici cambiamenti alimentari, tra cui una minor consumo di grassi totali, SFA, colesterolo, zuccheri aggiunti e sodio, un aumento del rapporto PUFA: SFA e un contenuto maggiore di proteine totali, fibra, potassio, fosforo e calcio. Ognuno di questi fattori e degli alimenti forniti potrebbe aver influenzato i risultati dello studio. Ad esempio, sebbene i latticini fossero la principale causa dell’aumento del tenore di calcio, anche altre componenti contenute nei prodotti lattiero-casearii avrebbero potuto giocare un ruolo nell’abbassamento della pressione arteriosa (CM Champagne, Pennington Biomedical Research Center, comunicazione personale, 2015). Pertanto, risulta difficile determinare il contributo di ogni singolo componente della dieta, e la diminuzione della pressione arteriosa e dei lipidi ematici non possono essere attribuite unicamente all’aumento del consumo di proteine vegetali.

OmniHeart. OmniHeart è stato progettato per valutare gli effetti delle modificazioni di due macronutrienti della dieta DASH standard. Ciò è stato ottenuto sostituendo il 10% dei carboidrati presenti in una dieta DASH a carboidrati elevati (58% di carboidrati, 15% di proteine e 27% di grassi) o con proteine o con grassi insaturi. La dieta DASH ricca di carboidrati è stata modificata partendo dalla dieta DASH standard (55% di carboidrati, 18% di proteine e 27% di grassi) stabilendo una variazione del 10% delle kcal nella dieta DASH modificata ad elevato tenore proteico (48% di carboidrati, 25% di proteine e 27% di grassi) (52). La risultante modificazione della dieta DASH ad alto contenuto proteico forniva il 25% delle calorie dalla proteina, un quantitativo sostanzialmente superiore rispetto a quello tipico americano del ~15%. Questo aumento del 10% del quantitativo di proteina ​​ha promosso il consumo di proteine di origine vegetale, ma ha aumentato anche se modestamente le proteine provenienti da fonti ​​non vegetali per poter riuscire a mantenere i profili di micronutrienti simili tra le 3 diete d’intervento (68). Rispetto alla dieta DASH ricca di carboidrati, la dieta DASH modificata ad elevato contenuto proteico ha fornito un 72% in più di proteine ​​di origine vegetale. Ciò è stato ottenuto impiegando porzioni più grandi di alimenti proteici di origine ​​vegetale (cioè frutta a guscio, semi e legumi) e aggiungendo alla dieta ​​vegetali ad elevato contenuto proteico, cereali integrali, fagioli, legumi, noci, semi, seitan e prodotti a base di soia. Gli alimenti a base di soia (ad esempio, tofu, fagioli di soia e salsiccia a base di soia per la colazione) rappresentavano il 21% del contenuto proteico vegetale della dieta DASH ad alto contenuto proteico. Siccome questi alimenti aggiunti tendono ad essere ricchi di fibre, occasionalmente sono stati usati pane e cereali più raffinati per mantenere il contenuto di fibre simile tra le 3 diete d’intervento (68). Nonostante l’attenzione posta sulle proteine di origine vegetale, la dieta DASH ad alto contenuto proteico ha fornito anche un 54% in più di proteine animali rispetto alla dieta DASH ricca di carboidrati, provenienti principalmente da pollame senza pelle e da prodotti a base di uova. In tutte e 3 le diete, il pollame privato della pelle è stato il principale responsabile dell’apporto proteico derivato dalla carne (41-49%), seguito dal pesce (solo tonno e merluzzo), dai molluschi (29-34%) e dalla carne di manzo magra (11-19%). Anche le proteine provenienti dai latticini (latte a basso contenuto o senza grassi, yogurt, formaggio e budino) sono aumentate del 27% nella dieta DASH modificata ad elevato contenuto proteico. Pertanto, la dieta DASH modificata ad elevato contenuto proteico OmniHeart presentava percentuali di proteine di origine vegetale ed animale abbastanza simili [12% di origine vegetale e 13% di origine animale (9% da carne, 4% da prodotti lattiero-caseari)], a differenza della dieta DASH ricca di carboidrati che aveva un maggiore contenuto di proteine animali [5.5% vegetali e 9.5% animali (5.5% da carne, 4% da prodotti lattiero-caseari)] (52) (Tabella 3). Tutti e 3 gli interventi dietetici, la dieta DASH ricca di carboidrati, la dieta DASH modificata ad alto contenuto proteico e la dieta DASH modificata ad alto contenuto di grassi insaturi, hanno avuto effetti positivi sulla pressione sanguigna, sui valori dei lipidi del sangue e sul rischio di CHD a stimato a dieci anni (52). Tuttavia, rispetto alla dieta DASH ricca di carboidrati, la dieta DASH ad alto contenuto proteico ha apportato delle riduzioni significativamente maggiori della pressione sistolica e diastolica e del colesterolo LDL (52). È risultata anche in grado di abbassare significativamente i TG, un aspetto positivo che generalmente non viene raggiunto con la dieta DASH standard (52). Tuttavia, sia a causa del contenuto proteico totale sia a causa del contributo relativo delle proteine di origine vegetale ( che risultano essere aumentati nella dieta DASH modificata ad elevato contenuto proteico), non è possibile trarre conclusioni sul fatto che questi risultati siano indicativi degli specifici effetti delle proteine vegetali piuttosto che la manifestazione di un più ampio effetto derivato dalla sostituzione dei carboidrati con le proteine.

BOLD. La dieta DASH e la dieta DASH modificata ad elevato contenuto proteico OmniHeart ci forniscono le prove dei benefici collegati al consumo di proteine di origine vegetale, mentre lo studio BOLD è stato progettato per testare gli effetti di variazioni della dieta DASH che danno più importanza alle proteine animali, principalmente alla carne di manzo magra. Questo studio ha utilizzato una dieta modificata DASH, una dieta BOLD e una dieta BOLD +. I profili nutrizionali di queste diete sono presentati nella Tabella 3. Le diete DASH e BOLD modificate sono state abbinate (vista la composizione dei loro macronutrienti) e in entrambe le proteine fornivano, rispettivamente, il 18% e il 19% delle calorie totali, anche se differiva la loro fonte proteica primaria (Figura 1, Tabella 3). Sebbene la dieta DASH modificata fornisse un 20% di proteine di origine vegetali, la dieta BOLD conteneva solo un 13% di proteine derivate da vegetali e un quantitativo molto maggiore di carne magra di manzo (113 g/die rispetto a 28 g/die) (55). Invece della carne bovina magra, nella dieta DASH modificata la principale fonte di proteine animali era rappresentata da altre tipologie di animali (40%), come pollame, maiale e pesce (53) (Figura 1). Pertanto, le diete differivano sia nel loro contenuto totale di proteine di origine vegetale sia nella tipologia di animali da derivavano le proteine. La dieta BOLD + era una dieta a moderato tenore proteico (27% di proteine), ma forniva una quantità relativa di proteine vegetali simile a quella della dieta DASH modificata (rispettivamente, 19% e 20%) (Figura 1) (55). Tuttavia, nella dieta BOLD + il manzo magro è risultato essere la fonte principale delle proteine di origine animale (43%). Se confrontate con la dieta di controllo, rappresentato dalla Healthy American Diet (17% di proteine), i 3 interventi dietetici hanno abbassato il colesterolo totale, il colesterolo LDL e il colesterolo non HDL (53). Solo la dieta BOLD ha ridotto significativamente l’Augmentation Index (55), una misura della rigidità arteriosa che è definita come la percentuale di pressione arteriosa differenziale dipendente dal ritorno precoce dell’onda di polso arteriosa riflessa (69). Nelle arterie rigide, il riflesso dell’onda di pulse arteriosa incidente data l’impedenza periferica si verifica più velocemente, aumentando la pressione arteriosa centrale (69). L’Augmentation Index è associato al rischio di CVD (70) e può essere utilizzato come marker del rischio di malattia coronarica (71, 72). Le diminuzioni della pressione sistolica ottenute con la dieta BOLD, erano simili a quelle osservate nella dieta DASH modificata. Una diminuzione particolarmente significativa della pressione arteriosa sistolica si è verificata solo con la dieta più ricca di proteine BOLD +, che aveva un contenuto proteico paragonabile a quello della dieta DASH modificata ad elevato tenore proteico OmniHeart (55). Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno concluso che non vi era alcun effetto diverso legato al consumo di proteine vegetali o animali e che la tipologia di proteine, o la fonte proteica (animale vs vegetale), erano secondarie ad un aumento delle proteine totali che andavano a sostituire i carboidrati. Tuttavia, come discusso nelle sezioni precedenti, le diete d’intervento differivano sia nella quantità assoluta del contenuto di proteine vegetali ed animali sia nella tipologia di alimenti da cui derivavano le  proteine animali. Inoltre, la dieta di controllo non solo forniva differenti quantità relative di proteine vegetali e animali, ma aveva anche un contenuto più elevato di grassi saturi, colesterolo e sodio e meno fibra, potassio, calcio e magnesio. Pertanto, i miglioramenti della pressione ematica e dei valori lipidici/lipoproteici così ottenuti non possono essere attribuiti esclusivamente al contenuto proteico delle diete d’intervento. Inoltre, i contributi dati dalle proteine di origine vegetale ed animale delle diete di intervento non possono essere confrontati direttamente senza tenere in considerazione anche le specifiche fonti alimentari di queste proteine.

Modelli dietetici basati esclusivamente sull’utilizzo di vegetali. Gli effetti benefici sulla salute delle diete a base vegetale, come le diete Portfolio e Ornish, sono ben consolidati e ci forniscono prove riguardo i benefici degli alimenti di origine vegetale nel complesso. Tuttavia, queste diete non possono essere confrontate direttamente con quelle che prevedono un consumo di proteine animali, perché questi modelli dietetici differiscono per molteplici aspetti e non soltanto per quanto riguarda la fonte o la tipologia di proteina. La dieta Portfolio è a basso contenuto di grassi saturi e colesterolo ed è caratterizzata da una combinazione di steroli vegetali, fibre viscose, proteine della soia e mandorle, i 4 alimenti funzionali raccomandati dall’AHA e dal National Cholesterol Education Panel Adult Treatment Panel III per la loro capacità di abbassare i livelli di colesterolo. Gli interventi con la dieta Portfolio possono apportare una diminuzione del colesterolo LDL che non molto diversa da quella prodotta dopo terapia con statine di prima generazione (73). In studi d’intervento a breve termine, sono state ottenute riduzioni del colesterolo LDL del 28-35% (73-75). In condizioni di vita libera, i partecipanti con iperlipemia hanno ottenuto riduzioni del colesterolo LDL anche > 20% durante un periodo di 1 anno (76). È interessante notare come questi miglioramenti siano stati raggiunti senza una completa adesione alle raccomandazioni dietetiche. Dopo 1 anno, solo 2 su 55 partecipanti seguivano una dieta vegana, con 5 che seguivano una dieta latto-ovo-vegetariana. I rimanenti partecipanti sono tornati a una dieta onnivora. Nonostante ciò si è verificato uno spostamento del rapporto relativo al consumo di proteine ​​vegetali e animali, visto che l’assunzione totale di proteine ​​dell’intera popolazione in studio è rimasta simile ai valori precedenti allo studio, mentre la percentuale di proteine ​​animali si è notevolmente ridotta (76). È stato dimostrato come la dieta Portfolio avesse la capacità di abbassare anche il marker dell’infiammazione proteina C-reattiva in misura simile a quanto succede durante la terapia con statine, un effetto che non è stato raggiunto utilizzando diete convenzionali progettate per abbassare il colesterolo (73, 77). Anche la dieta Ornish è a base vegetale ed è in grado di ridurre il rischio di CVD. Raccomanda dei drastici cambiamenti di stile di vita e prevede, oltre alla modificazione della dieta, l’esercizio aerobico, la meditazione e l’interruzione dell’abitudine al fumo. La dieta è caratterizzata dall’eliminazione di prodotti di origine animali (eccetto quantità minime di yogurt magro), sale, alcol, zucchero e caffeina; dall’avere un contenuto di grassi molto basso (< 10% delle calorie totali); e dal promuovere il consumo di frutta e verdura fresca, cereali integrali, legumi, tuberi e prodotti derivati dalla soia. In soggetti sottoposti a degenza ospedaliera a breve termine, la dieta Ornish ha migliorato la risposta ventricolare sinistra all’esercizio fisico, ridotto il colesterolo totale del 20.5% e ridotto del 91% gli episodi di angina nei pazienti con cardiopatia ischemica (78). Queste diminuzioni di colesterolo LDL e della frequenza degli episodi di angina si sono mantenute anche in condizioni di vita normali (79). I pazienti hanno ottenuto anche una regressione significativa della stenosi dell’arteria coronaria, con il grado di regressione correlato al grado di cambiamento dello stile di vita (79). Dopo 5 anni, questi marcati cambiamenti dello stile di vita hanno continuato ad apportare dei miglioramenti e anche una regressione dell’aterosclerosi coronarica rispetto al gruppo di controllo sottoposto ad assistenza standard (80). Le riduzioni del colesterolo LDL del 40% ad un anno e del 20% dopo 5 anni erano paragonabili a quelle verificatesi dopo terapia con statine. Sebbene un maggior apporto di proteine vegetali sia una caratteristica primaria di entrambe le diete, i benefici cardiovascolari che ne risultano non possono essere attribuiti unicamente alla sostituzione delle proteine animali con le proteine vegetali. Entrambi i modelli alimentari sono caratterizzati da più aspetti, tra cui il basso contenuto di grassi e di colesterolo. Per la dieta Portfolio, è ben noto come ciascuno dei suoi 4 componenti chiave (vale a dire steroli vegetali, fibre viscose, proteine della soia e mandorle) siano in grado di abbassare il colesterolo e ciascuno di essi contribuisce probabilmente di un 4-7% alla diminuzione complessiva del colesterolo LDL osservata (81). La dieta Ornish dà molta importanza ai carboidrati complessi e agli alimenti integrali, all’eliminazione degli zuccheri semplici e ai cambiamenti di stile di vita, che comprendono l’esercizio aerobico, la gestione dello stress, l’interruzione dell’abitudine al fumo e la terapia psicosociale di gruppo (80). È probabile che ciascuno di questi fattori contribuisca ai benefici derivanti dall’adozione di questi modelli dietetici/cambiamenti di stile di vita, e quindi risulta impossibile riuscire a determinare il contributo relativo di ciascun componente. Inoltre, nessuna di queste diete è in grado di permetterci di effettuare un confronto diretto con le proteine animali, perché le diete di controllo e d’intervento differiscono per molteplici caratteristiche che vanno oltre il loro contenuto relativo di proteine vegetali e animali.

Potenziali meccanismi che spiegano eventuali benefici differenti

Se esiste un effetto diverso delle proteine di origine vegetale o animale sulla salute cardiovascolare, potrebbe essere dovuto al contesto nel quale viene consumato l’alimento (ad esempio, durante la dieta di base o se sta sostituendo un componente della dieta) e a molti altri fattori, tra cui la presenza di composti non proteici nella matrice alimentare, il profilo amminoacidico di specifici alimenti e le interazioni con il microbiota intestinale.

Alimenti nel complesso

Oltre a fornire le proteine, gli alimenti di origine vegetale ed animale forniscono un profilo unico di aminoacidi, Acidi Grassi, micronutrienti, carboidrati e composti bioattivi, ciascuno dei quali può avere sia effetti benefici che avversi. Una breve panoramica delle diverse componenti degli alimenti fornite dalle principali fonti proteiche di origine vegetale e animale, è presentata nella Tabella 4. Ciascuna di queste principali fonti alimentari ha probabilmente effetti diversi sui fattori di rischio di CVD; tuttavia, questi effetti possono essere dovuti anche ad altre componenti appartenenti al loro profilo nutrizionale, e non necessariamente al loro contenuto proteico. Ad esempio, la cottura delle carni rosse ad elevate temperature può creare ammine eterocicliche, che vengono associate ad un aumento del tasso di incidenza di alcuni tumori (25), e prodotti di glicazione avanzata che possono aumentare la pressione sanguigna causando vasocostrizione e stress ossidativo (98). Molti componenti presenti nella carne rossa, tra cui ferro-eme, colesterolo e prodotti della glicazione e lipossidazione, vengono considerati come alcuni dei fattori potenzialmente responsabili dell’esistenza di una correlazione tra il consumo di carne rossa e il diabete di tipo 2, un fattore di rischio di CVD molto significativo (99). A sostegno di ciò, una recente analisi dello studio di coorte EPIC-Potsdam ha identificato degli specifici metaboliti associati al consumo di carne rossa (cioè ferritina elevata, glicina bassa ed alterate concentrazioni lipidiche di derivazione epatica) che agivano come importanti intermediari nella correlazione tra il consumo di carne rossa totale e il rischio di diabete (100). Sebbene il pesce venga considerato una fonte di proteina animale, questo fornisce un variegato spettro di nutrienti (come gli acidi grassi omega-3) ed un aumento del suo consumo è correlato ad una diminuzione del rischio e della mortalità per CVD (94). Allo stesso modo, i diversi alimenti che forniscono proteine vegetali contengono uno spettro di composti dietetici e bioattivi che influenzano in vario modo la salute umana. Pertanto, una classificazione generale delle proteine animali e vegetali, potrebbe essere troppo semplicistica. Queste differenze relative ai composti bioattivi rendono i confronti dietetici diretti particolarmente difficili. Inoltre, il tentativo di mettere a confronto le proteine isolate da fonti di origine vegetale con quelle di origine animale, non rispecchia il modo in cui questi alimenti vengono consumati all’interno dei modelli dietetici degli individui a vita libera. Di conseguenza, per tener meglio in considerazione il pacchetto nutrizionale nel complesso, sarebbe preferibile e più appropriato specificare anche la particolare tipologia di alimento da cui proviene la proteina di origine vegetale o animale.

Contenuto di aminoacidi

In generale, le proteine ​​di origine vegetale hanno un contenuto minore di amminoacidi essenziali (in particolare metionina, lisina e triptofano) ma forniscono quantità maggiori di amminoacidi non essenziali come arginina, glicina, alanina e serina (101). Gli amminoacidi essenziali e non essenziali, e particolari amminoacidi a cavallo tra queste due categorie, hanno effetti fisiologici unici. In studi condotti sugli animali, gli amminoacidi essenziali lisina e metionina possono produrre una marcata risposta ipercolesterolemica (101, 102). Viceversa, gli aminoacidi essenziali BCAA (leucina, isoleucina e valina), che risultano essere presenti in quantità molto elevate all’interno delle proteine del siero di latte dei latticini, favoriscono la sintesi proteica e diminuiscono il danno muscolare indotto dall’esercizio fisico (103, 104). La leucina in particolare gioca un ruolo unico nella stimolazione della sintesi proteica muscolare (105). Anche le proteine ​​del siero di latte sono state ampiamente studiate per le loro proprietà di abbassare la lipemia, sebbene risultati concordanti siano stati osservati solo in studi a breve termine (96). L’integrazione di BCAA è stata studiata approfonditamente, visto i potenziali benefici in caso di epatopatie e in altri stati catabolici, ma con risultati inconcludenti (106). In termini di amminoacidi non essenziali, l’arginina può essere particolarmente utile per quanto riguarda la pressione sanguigna, perché è il precursore del vasodilatatore ossido nitrico (5, 15). Pertanto, è possibile che le diverse concentrazioni di questi amminoacidi all’interno delle proteine vegetali e animali possano essere responsabili almeno in parte di eventuali effetti diversi. Un maggior apporto di alcuni aminoacidi veniva associato ad una diminuzione della pressione sanguigna. Nello studio INTERMAP, gli individui con elevati consumi di proteine ​​vegetali e bassi consumi di proteine ​​animali, hanno ingerito percentuali significativamente maggiori di glutammato, cisteina, prolina, fenilalanina e serina (17). Anche le pressioni sanguigne sistolica e diastolica di questi individui erano significativamente più basse (rispettivamente di 24.15 mmHg e 22.15 mmHg), se paragonate a quelle di individui nei quartili più bassi di assunzione di proteine ​​vegetali e nei quartili più alti di assunzione di proteine ​​animali (17). Tuttavia, un’analisi sul consumo di amminoacidi e sulla pressione ematica condotta dall’Heart Institute di Spokane-Dietary Intervention and Evaluation Trial ha evidenziato risultati leggermente discordanti. In questa popolazione, la pressione arteriosa era correlata positivamente a metionina ed alanina, ma inversamente a treonina ed istidina (98). La metionina è un precursore dell’omocisteina, un riconosciuto fattore di rischio di CVD, e la somministrazione orale di istidina nei ratti induceva una riduzione della pressione sanguigna (98). Tuttavia, per l’alanina e la treonina, non sono ancora noti i potenziali meccanismi di queste correlazioni.

Microbiota intestinale

Recenti scoperte hanno dimostrato anche un potenziale ruolo del microbiota intestinale nel mediare l’effetto di certe proteine animali sulla CVD. La recente revisione di Tang e Hazen (107) riassume i risultati e i meccanismi proposti alla base di questa interazione tra dieta, microbiota intestinale e CVD. In breve, gli studi metabolomici hanno identificato per la prima volta come le concentrazioni plasmatiche di trimetilammina-N-ossido (TMAO) fossero correlate al rischio di CVD (108). Successivamente è stato stabilito che la formazione del TMAO avviene attraverso il metabolismo microbico ed epatico dei composti assunti con la dieta come fosfatidilcolina (lecitina), colina e carnitina. Questi composti vengono dapprima metabolizzati a trimetilammina dagli enzimi trimetilammina-ligasi, presenti unicamente nel microbiota intestinale, rendendo questo passaggio dipendente dalla colonizzazione microbica del tratto gastrointestinale. La trimetilammina viene quindi ossidata nel fegato dalla flavonoide 3-monossigenasi, formando la TMAO che entra nella circolazione. Un TMAO plasmatico elevato è stato dimostrato essere sempre un importante fattore predittore di gravi eventi avversi cardiaci, tra cui morte improvvisa, infarto miocardico non fatale e ictus (109). Nei modelli murini apoE -/-, l’integrazione con TMAO incrementa la formazione di macrofagi schiumosi nella parete delle arterie (108), promuovendo lo sviluppo di placche aterosclerotiche nella radice aortica (108), riducendo il trasporto inverso di colesterolo (110), modificando il quantitativo e la composizione dell’acido biliare (110) e alterando le vie metaboliche del colesterolo e dello sterolo nella parete delle arterie, nel fegato e nell’intestino (110). Tuttavia, nonostante l’importante valore prognostico del TMAO nell’uomo e le conoscenze del meccanismo fornite dai modelli murini, il bersaglio molecolare del TMAO direttamente responsabile della mediazione di questi effetti rimane sconosciuto. Poiché gli alimenti di origine animale, come la carne rossa e le uova sono le principali fonti di L-carnitina e colina, queste tipologie di alimenti sono considerati tra le cause dietetiche responsabili della formazione di TMAO e del rischio aterosclerotico acuto. Tuttavia, la colina è un nutriente essenziale richiesto per i processi metabolici come la metilazione del DNA e si trova anche nel pesce, nei frutti di mare e negli alimenti di origine vegetale, compresa la soia. Non è ancora stato valutato se la colina proveniente da fonti vegetali abbia lo stesso effetto sulla generazione del TMAO. Indipendentemente dal fatto che la colina provenga da un alimento di origine vegetale o animale, essa contiene lo stesso catione ammonio quaternario che è il sito attivo per l’enzimi trimetilammina-ligasi. Pertanto, sembra improbabile che la colina proveniente da diverse fonti alimentari possa essere riconosciuta e metabolizzata in maniera differente dal microbiota intestinale. Detto ciò, può essere che gli effetti avversi e la produzione di TMAO attribuiti alle fonti animali di L-carnitina e colina siano invece dovuti ad altri composti presenti nell’alimento (Tabella 4) o a fattori associati allo stile di vita condotto che possono aumentare il rischio di CVD. È probabile anche che i composti presenti in questi alimenti, o lo stile di vita associato al loro consumo, potrebbero modificare la composizione del microbiota intestinale favorendo la crescita di specie microbiche con maggiore capacità di produrre trimetilammina, aumentando così le concentrazioni di TMAO.

 

TABELLA 4 Esempi di altri composti e dei potenziali fattori confondenti riscontrati nella maggior parte delle fonti proteiche di origine vegetale ed animale1

1 Esempi di specifici alimenti che contengono dei quantitativi piuttosto elevati di particolari composti sono evidenziati dalle parentesi quadre. AA, aminoacidi; ALA, acido α-linoleico; DPA, acido docosapentaenoico; LA, acido linoleico; SAA, aminoacidi solforati (Met e Cys).
2 In confronto al contenuto nutrizionale della carne rossa (non trasformata).

CONCLUSIONE

La review delle prove ad oggi raccolte effettuata dalla DGAC nel 2010 ha stabilito che le conoscenze in nostro possesso sull’esistenza di un diverso effetto legato al consumo di proteine di origine vegetale o animale sono limitate ed incoerenti, e la DGAC nel 2015 non ha rivisto questa affermazione. Tuttavia, nonostante queste limitazioni, le attuali prove hanno identificato i fattori chiave che devono essere tenuti in considerazione quando vengono valutate e confrontate le proteine di origine vegetale e quelle di origine animale, durante la progettazione di studi futuri e nell’aggiornamento delle linee guida dietetiche. È probabile che le variazioni culturali ed individuali delle preferenze nella dieta di base, la specifica fonte alimentare, i composti ingeriti in concomitanza con la proteina e la metodica con cui viene preparato il cibo, siano aspetti che hanno tutti un ruolo chiave nel determinare quale tipo di proteina possa avere effetti benefici a livello cardiovascolare. Sia per i fattori di rischio intermedi (ad esempio, la pressione arteriosa) sia per gli esiti del rischio di CVD, le correlazioni inverse tra le proteine vegetali o animali potrebbero dipendere, in particolar modo, dalla tipologia di carboidrati (cioè raffinati vs complessi) che vengono sostituiti dall’aumento del consumo proteico o dal tipo di proteina animale consumata (carne rossa o pesce). È stato dimostrato che specifiche fonti proteiche vegetali (come la soia) abbassano il colesterolo, ma non ci sono prove analoghe relative ad altri alimenti e questo effetto caratteristico della soia potrebbe essere dovuto ad alcune componenti diverse da quelle proteiche. Anche in seguito ad una maggiore peculiarità e caratterizzazione delle fonti proteiche di origine vegetale ed animale, i profili nutrizionali unici e i componenti bioattivi presenti nella matrice alimentare rendono il confronto diretto particolarmente difficile. Nonostante la dieta DASH e la dieta DASH modificata ad elevato tenore proteico OmniHeart dimostrino gli effetti benefici legati all’aumento del consumo di alimenti di origine vegetale, questi benefici non possono essere attribuiti esclusivamente alle proteine vegetali perché questi modelli dietetici prevedono componenti diversi. Questi studi inoltre non sono stati progettati specificamente per mettere a confronto le proteine vegetali con quelle animali e non prevedono una dieta di controllo simile che differisca solo nella fonte delle proteine. Allo stesso modo, sebbene lo studio BOLD dimostrasse che una variazione della dieta DASH (con introduzione di carne rossa magra) potesse suscitare benefici cardiovascolari simili, le diete d’intervento contenevano fonti proteiche di origine vegetale e animale diverse (ad esempio carne magra vs altre fonti di proteina animale), quindi non siamo stati in grado di trarre adeguate conclusioni sulla differenza di effetti. Se l’attuale interesse per le proteine vegetali continuasse e si trovassero prove più concrete di un diverso effetto sulla salute, sarebbe importante iniziare a prendere in considerazione anche quale potrebbe essere modo più indicato per incrementare il consumo di proteine vegetali. Come sottolineato in precedenza, l’aumento dell’assunzione di un macronutriente nella dieta di solito determina la sostituzione di un altro; quindi, il raggiungimento di un effetto benefico dipenderà probabilmente anche dal modo in cui le proteine vegetali verranno inserite nella dieta. Se la raccomandazione è quella di consumare proteine vegetali al posto dei carboidrati, dovremmo andare a sostituire i carboidrati raffinati e gli zuccheri aggiunti piuttosto che i carboidrati complessi ricchi di fibre, come i cereali integrali. Se le proteine vegetali vengono consigliate come sostituti dei lipidi alimentari, il bersaglio di questa sostituzione dovrebbero essere i grassi saturi e quelli trans e non i grassi insaturi. Se la proteina vegetale viene raccomandata al posto delle proteine ​​di origine animale, è necessario tenere sempre in considerazione le differenze di energia, di densità proteica e quelle relative al profilo aminoacidico e dei nutrienti delle due tipologie di fonti proteiche. Poiché molti alimenti a base vegetale hanno in genere una densità energetica inferiore, una modificazione nel rapporto d’ingestione proteine ​​vegetali: proteine animali (in favore di quelle vegetali) potrebbe portare ad una diminuzione delle calorie ingerite e quindi ad una perdita di peso, cosa positiva visto che favorirebbe un’ulteriore riduzione del rischio cardiovascolare. Sarebbe comunque necessario ingerire un’elevata quantità di proteine di origine vegetale per raggiungere lo stesso quantitativo di proteine totali ingerite, visto che gli alimenti di origine vegetale forniscono meno proteine ​​per grammo. Per quanto riguarda la frutta a guscio/arachidi, che hanno una densità energetica relativamente maggiore rispetto ad altri alimenti vegetali, dovremmo tenere in considerazione questo aspetto al fine di evitare un consumo di calorie in eccesso per riuscire a raggiungere lo stesso apporto proteico. Questo aumento del consumo di fonti proteiche vegetali​​ avrebbe il beneficio di aumentare anche il consumo di particolari nutrienti e composti bioattivi (sebbene anche le fonti proteiche ​​di origine animale possano svolgere un ruolo analogo nel fornire importanti composti dietetici, a seconda della particolare fonte alimentare; tabella 4). Circa il 70% delle proteine totali consumate negli Stati Uniti proviene da prodotti di origine animale, principalmente carne, pesce e pollame, seguiti dai latticini (88, 111). Questa preferenza per le proteine di origine animale potrebbe rendere difficile raggiungere un incremento dell’apporto di proteine di origine vegetale sostituendo quelle animali. Sebbene il consumo di proteine vegetali potrebbe essere aumentato in altri modi, sostituendo ad esempio i carboidrati raffinati e/o i grassi solidi, questo potrebbe risultare allo stesso modo difficile, data la propensione degli americani a consumare dolci ed altri alimenti contenenti molti grassi solidi. A prescindere da ciò, nell’attuale dieta degli Stati Uniti c’è un ampio margine per modificare la tipologia di proteina/fonte proteica, di grassi e/o di carboidrati della dieta, andando ad utilizzare modelli dietetici basati su studi che promuovono alimenti integrali e che includono proteine provenienti sia da fonti vegetali che animali. In conclusione, numerosi studi osservazionali e d’intervento hanno cercato di affrontare la questione se le proteine di origine vegetale e quelle di origine animale hanno effetti diversi nel ridurre i fattori di rischio della CVD. Tuttavia, le prove raccolte fino ad oggi sono inconcludenti ed è probabile che rimarranno tali, perché è difficile isolare i singoli effetti di specifiche proteine. Ci sono aspetti molto importanti da tenere in considerazione, come il contributo dato da altri componenti presenti nell’alimento (sia che esso sia di origine vegetale o di origine animale) e dalla dieta di base. Per ridurre il rischio di CVD, le prove raccolte dai vari studi sostengono l’introduzione e l’utilizzo di modelli dietetici su base vegetale, che promuovono il consumo di vegetali ricchi di proteine e che prevedono alcune fonti proteiche di origine animale (ad esempio pesce/frutti di mare, uova, latticini magri, pollame e carne rossa magra) al posto di carboidrati raffinati e carni lavorate.

RINGRAZIAMENTI

Tutti gli autori hanno letto ed approvato il manoscritto finale.

FONTI

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5 Abbreviazioni utilizzate: BOLD, Beef in an Optimal Lean Diet; CHD, coronaropatia cardiaca; CVD, patologia cardiovascolare; DASH, Dietary Approaches to stop Hypertension; DGAC, Dietary Guidelines Advisory Committee; dieta FV, dieta frutta e verdura; OmniHeart, Optimal Macronutrient Intake Trial to Prevent Heart Disease; TMAO, trimetilammina-N-ossido.

 

©2015 American Society for Nutrition. Adv Nutr 2015;6:712–28; doi:10.3945/an.115.009654.

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