La Chimica Delle Cose

capire le cose di tutti i giorni attraverso la scienza

Le proteine

Fin qui abbiamo esaminato la carne dal punto di vista del suo contenuto di grassi.

Ma la carne non è solo grasso, ci sono anche (e soprattutto!) le proteine!

Se il grasso fornisce l’energia, le proteine forniscono il materiale da costruzione e dunque, specialmente nei casi in cui occorre “crescere” o riparare tessuti, il loro apporto è indispensabile (anche se ci sono proteine anche nei vegetali, poi approfondiremo meglio questo aspetto).

Vediamo cosa succede a questi componenti nobili della carne quando viene cotta, per il momento limitandoci alla modalità dell’arrostimento. Il calore ha un effetto drammatico sulle proteine e per capirlo bene dobbiamo prima mostrare cosa siano in realtà le proteine.

Il loro nome viene dal greco “protos”, ovvero “primo”, a indicare che esse sono il vero contenuto nobile, il più importante, di molti cibi.

E in effetti essi sono i nostri mattoni strutturali. Più che di fumo e ombra, come pensava Eschilo, oggi un medico direbbe che siamo fatti soprattutto di ossa, proteine e grasso.

Le proteine, a loro volta, sono composte da una sorta di mattoncini “Lego” del mondo vivente: gli aminoacidi. Ce ne sono una ventina, più qualcuno che, a meno che non siate archeo batteri, ha poca importanza.

A seconda di come si assemblano questi venti aminoacidi, si possono costruire tutte le proteine che vogliamo: da quelle della pelle a quelle dei muscoli, dei nervi, dei tendini, degli occhi e così via.

Anche il nostro alfabeto letterario, quello che impariamo alla prima elementare e che va dalla "A" alla "Zeta", è fatto più o meno dallo stesso numero di componenti, una ventina.

E come con venti lettere dell’alfabeto possiamo comporre un numero infinito di parole, nello stesso modo con questa ventina di aminoacidi si possono assemblare un numero di proteine praticamente infinito!

Ogni aminoacido si unisce infatti a un altro aminoacido in una catena che può essere lunga a piacere.

E, come i ragazzini costruiscono le loro casette con i mattoncini di plastica del “Lego”, così la natura costruisce con gli aminoacidi tutte le proteine di cui ha bisogno.

La ventina di aminoacidi dà origine infatti a milioni di proteine, tutte differenti fra di loro a seconda di come si succedono gli aminoacidi nella loro catena, di quanto è lunga questa catena ma soprattutto di come questi lunghi filamenti si attorcigliano su se stessi.

Come lunghi fili, infatti, le proteine non restano distese come spaghetti crudi ma si aggrovigliano (in un modo splendidamente ordinato, però!) come spaghetti cotti o, se vogliamo restare nel paragone delle lenze da pesca , in matasse così complesse da sembrare vere “palle” o una sorta di quelle strutture che si facevano un tempo partendo da fili di plastica (ancora una volta!) colorati, dal nome esotico di "scubidù".

Gli aminoacidi e quindi le proteine formate dalla loro successione, contengono soprattutto carbonio, idrogeno e azoto, ma anche ossigeno e zolfo. Il tipico odore dei peli animali bruciati, ma anche di unghie o corna bruciate è causato proprio dalla presenza di un atomo di zolfo nella cheratina, una proteina molto utilizzata per costruire queste strutture cornee.

Anzi, per essere precisi, lo zolfo si trova in un aminoacido che si chiama cisteina, molto ricorrente nelle lunghe catene di cheratina, la proteina di capelli, peli, unghia e corna.

La cisteina è contenuta anche nel bianco dell’uovo e così quando un uovo va a male, lo zolfo della cisteina si stacca dall'aminoacido, reagisce con un po' di idrogeno che trova da quelle parti e si trasforma in acido solfidrico, un gas responsabile della puzza di uova marce (appunto) ma anche delle acque sulfuree. Ma l’elemento chimico fondamentale, assolutamente indispensabile, per fare le proteine è l’azoto.

Senza azoto non si fanno le proteine! Il punto è che non è per niente facile recuperare azoto dal mondo esterno per farci prima gli aminoacidi e dopo le proteine.

Un po’ viene assorbito direttamente dall’aria da parte di alcuni batteri ma la maggior parte dell’azoto presente nei vegetali, che poi lo passano al regno animale attraverso gli erbivori, viene assorbita dal terreno. Così, se i terreni sono poveri di azoto, le piante assorbiranno poco azoto e conterranno di conseguenza poche proteine.

Questo è uno dei motivi per cui gli erbivori che si cibano di piante contenenti poco azoto, come le erbe delle praterie, devono mangiare continuamente, per essere in grado di assorbire le proteine con cui costruire, letteralmente, il proprio corpo con un meccanismo cui accenneremo fra breve.

Il sistema di “aggancio” degli aminoacidi fra di loro è molto semplice ed ingegnoso: gli aminoacidi, come dice il loro stesso nome, sono fatti da una parte terminale amminica (dove c’è l’azoto) e da una parte, pure terminale, acidica.

La parte acidica si “attacca” magnificamente alla parte amminica e così gli aminoacidi si agganciano fra di loro congiungendo le loro parti terminali acidiche con le parti terminali amminiche di un altro aminoacido e così via.

In generale i chimici chiamano polimeri (letteralmente “molti pezzi”) le strutture complesse formate dalla congiunzione seriale di elementi più semplici (i "monomeri", letteralmente un solo pezzo).

Come vedremo, i polimeri sono ricorrenti e davvero molto importanti nel mondo biologico e quindi dell’alimentazione.

Le proteine sono polimeri, l’amido dei semi è un polimero, il legno stesso, che non si mangia (ma serve per cucinare!), è un polimero.

In fondo noi siamo fatti di strutture polimeriche e fra queste di certo le proteine sono le più importanti. I chimici, che sono un po’ pignoli, chiamano “oligopeptidi” le catene più corte di aminoacidi, “polipeptidi” le catene un po’ più lunghe e finalmente proteine gli enormi ammassi di filamenti formati dall’unione di migliaia di aminoacidi.

Li ritroveremo spesso nella nostra passeggiata fra i fornelli. Nel prossimo post vedremo cosa succede alle proteine quando vengono cotte.