I carboidrati: la nostra principale fonte di energia

Contribuiscono al recupero della normale funzione muscolare (contrazione) dopo un esercizio fisico intenso e/o prolungato che comporti affaticamento muscolare e depauperamento delle riserve di glicogeno nei muscoli scheletrici.

Gli altri substrati energetici sono rappresentati da grassi e proteine responsabili, in percentuale diversa, della produzione di energia ed utilizzati in base all'esigenza con particolare correlazione all'intensità quando parliamo di esercizio fisico.
Per determinati tipi di sport ed attività sicuramente rappresentano il carburante energetico per eccellenza.
Solitamente la percentuale di carboidrati assunta con la dieta è di circa il 60% del bilancio calorico giornaliero e ricordiamo che, oltre al ruolo illustrato in precedenza, i carboidrati rappresentano anche la principale fonte di nutrimento del sistema nervoso; la ragione per cui diete a ridotto quantitativo possono influire negativamente non solo sulla performance sportiva ma anche su quella mentale.

I carboidrati, attraverso una prima banale suddivisione, si possono distinguere in :

  • semplici con un'immediata disponibilità energetica nel sangue in quanto molecole semplici
  • complessi che devono essere prima scissi in molecole semplici per essere disponibili energeticamente

Un corretto bilanciamento tra semplici e complessi evita il verificarsi di picchi glicemici che potrebbero per alcune discipline sportive ad essere controproducenti in termini di performance.

Ai carboidrati di "prima generazione", negli ultimi anni, si sono aggiunte

  • ciclodestrine altamente ramificate (Cluster Dextrin®)
  • isomaltulosio (Palatinose™)
  • amido da patata, mais e riso (Karbolyn®)
  • maltodestrine (Glucidex®)

I carboidrati semplici da assumere prima e durante la performance prolungata, oltre ad essere un ottimo supporto confermato dagli atleti ma altrettanto dalla scienza, non sono stati esuli da effetti negativi. Tali effetti possono essere anche piuttosto frequenti e fastidiosi a tal punto di poter compromettere la performance stessa, visto che trattasi di comuni disturbi gastrointestinali (gonfiore, crampi, fermentazione fino a nausea, vomito o diarrea osmotica) o picchi con relativi "crash" glicemici. Sta di fatto che, sebbene si possa avere una alimentazione ben strutturata e mirata, quando parliamo di allenamenti intensi e prolungati, con un carico di volume di lavoro notevole, con attività che superano l'ora, il supporto della glicemia diventa importante ai fini della performance stessa, del contrasto alla fatica e del mantenimento della lucidità, oltre che della salute intera dell'atleta.

Ma su questo fronte, la moderna integrazione alimentare sportiva ha apportato una serie di elementi per il sostegno della performance per sport aerobici ed anaerobici che è stata un vero rinnovamento e rilancio dell'importanza della supplementazione dei carboidrati nel "peri-workout", mettendo da parte zuccheri semplici di vecchia concezione come il glucosio o d'altro canto le maltodestrine, per supporter glicemici con un impatto più "modulato" sulla risposta glicemica e insulinica con carboidrati ad alto peso molecolare e bassa osmolarità, che si traduce in rapida disponibilità di energia senza disturbi gastrointestinali con un suo rilascio più graduale nel tempo, fattori che anche in ambito di sport di endurance, dove venivano spesso usate delle miscele di zuccheri semplici, hanno portato la supplementazione glucidica ad una vera evoluzione.

In primis questo è avvenuto grazie al lancio delle Ciclodestrine altamente ramificate (HBCD), che hanno "spodestato" uno spazio relegato ad integratori di "vecchio stampo" basati su glucosio/destrosio, maltodestrine, waxy maize® o a miscele o miscugli che spesso non si sono rivelati che un "freno", a causa degli "intoppi" digestivi. Le ciclodestrine, hanno portato la supplementazione dei carboidrati ad un nuovo livello in ogni ambito sportivo sia aerobico che anaerobico, dove sia il body builder, che il crossfitter fino al ciclista ha potuto beneficiare per allenamenti più intensi e produttivi, alle quali poi sono seguite ulteriori forme di carboidrati di nuova generazione, che hanno letteralmente evoluto il mercato degli integratori "intraworkout" o "per la performance".


Ciclodestrine altamente ramificate (Cluster Dextrin®)

Le ciclodestrine sono una nuova classe di supplementi a base di carboidrati definiti "designer polimeri di glucosio" altamente ramificati (HBCD) ed ulteriore evoluzione di vari prodotti presenti sul mercato a base di carboidrati.
Un nuovo tipo di polimeri di glucosio formulati dalla reazione tra il waxy maize® con un particolare enzima a formare una struttura ciclica.
Il risultato è un polimero di glucosio con ideali proprietà di utilizzo.
Per intenderci: una media di peso molecolare di 160.000 con bassissima osmolarità e quindi velocissimo svuotamento gastrico.
Questa caratteristica è fondamentale per una veloce assimilazione che riduce al minimo il passaggio nel sistema gastrointestinale.
Le ciclodestrine altamente ramificate (HBCD) sono un'ulteriore evoluzione dei già presenti vitargo®, waxy maize® e karbolyn®. Attualmente si trovano ancora poche aziende (di altissimo livello di qualità) che hanno puntato su questa particolare fonte.

E' il carboidrato "ideale" per il supporto della performance sia per sport aerobici che anaerobici, costituito da polimeri di glucosio formulati dalla reazione tra l'amilopectina dell’amido di mais, con un particolare processo enzimatico che forma una struttura ciclica ad anello con un ambiente al suo interno "idrofobico", suscettibile di favorire il trasporto di altri elementi (vedi l'inserimento di amminoacidi ad esempio). La forza che rende cosi speciali le ciclodestrine sta nell'essere caratterizzate dall'elevato peso molecolare di 160.000 Dalton, con una bassissima osmolaritá che permette un rapidissimo svuotamento gastrico, senza richiedere alcun impegno digestivo e rischiare di incorrere in qualche spiacevole disturbo gastrointestinale. Le Ciclodestrine sono indicate come il modello per eccellenza dei carboidrato da utilizzare durante l'allenamento di un body builder che vuole supportare le sue potenti contrazioni muscolari, fornire glicogeno ai muscoli o ulteriori elementi nutritivi come gli amminoacidi che vengono trasportati più efficacemente tramite la particolare conformazione di questo carboidrato. Il Crossfitter massimizzerà il suo WOD con più potenza e resistenza, e ugualmente verrà favorito l'atleta di sport da combattimento, facendo arrivare rapidamente ai muscoli preziosa energia pronta all'uso, favorendo il mantenimento della lucidità dovuto ad una glicemia più costante senza picchi e cali, senza effetto "montagne russe" della glicemia, arrivando a compromettere la performance in corso.

Dal 2015, Yamamoto® Nutrition ha lanciato come prima azienda sul mercato degli integratori alimentari italiano le Ciclodestrine, inserite nel Glycobol® e in tutte le sue varianti Glycobol® Performance, Glycobol® Ultra, Glycocharge, e Glycogen.

Isomaltulosio (Palatinose™)

Altro grande protagonista di questa nuova generazione di carboidrati è l'isomaltulosio un disaccaride formato da glucosio e fruttosio che in natura è presente, seppur in concentrazioni piuttosto basse, nel miele e nello sciroppo di zucchero di canna e la sua produzione avviene tramite moderne tecniche di conversione enzimatica a partire dal saccarosio. L'isomaltulosio viene spesso confrontato (e sostituito) al saccarosio non solo per l'elevato potere dolcificante (45-50% di quello del saccarosio) e di sviluppo legato al suo sapore.
Come il saccarosio, anche questo disaccaride viene totalmente digerito a livello intestinale anche se la sua digestione avviene in modo più lento.
I legami delle molecole che formano l'isomaltulosio (alfa(a)-1,6-glicosidico) sono più stabili rispetto a quelli delle molecole presenti nel saccarosio, per cui, nota interessante e molto apprezzata per lo sportivo che vuole mantenere delle performance ottimali, i livelli di glicemia e di insulina aumentano in maniera decisamente inferiore rispetto ad altri zuccheri.
Questo particolare tipo di legame esistente tra i suoi componenti fruttosio e glucosio è tale da rallentarne la velocità di assorbimento.
Successivamente, le nostre disaccaridasi intestinali, che sono gli enzimi in grado di rompere il legame molecolare esistente tra i due zuccheri formanti il disaccaride, favoriranno il loro successivo assorbimento e biodisponibilità procedendo molto più lentamente per l'isomaltulosio rispetto a quanto accade con altri zuccheri disaccaridi più noti, quali ad esempio, il saccarosio.
Di conseguenza, il livello di glicemia e quello di insulina avranno un rialzo decisamente minore e sarà comunque molto graduale.
L'isomaltulosio, inoltre, pur avendo un indice glicemico simile al fruttosio, presenta il vantaggio di "impattare" meno sulla produzione epatica di trigliceridi e pertanto è più indicato del fruttosio o rispetto a miscele "storiche" utilizzate dagli sportivi a base di fruttosio, glucosio o maltodestrine come carboidrato a basso indice glicemico.

L'Isomaltulosio è ancora poco noto rispetto ad altre forme di carboidrato più "famose", ma grazie alle sue ottime e confermate caratteristiche, è sicuramente destinato ad assumere un ruolo molto importante dell'arsenale dell'atleta degli sport di endurance. L'Isomaltulosio è un disaccaride formato da glucosio e fruttosio che viene totalmente ben digerito ed assorbito a livello intestinale, in maniera lenta e graduale, grazie ai legami chimici molto resistenti ad essere scissi che lo caratterizzano. Un carboidrato di prima scelta se cerchiamo una performance a "lunga gittata", dimostrandosi un carburante ideale per i lavoro di resistenza molto prolungata. L'atleta degli sport di "endurance", grazie all'isomaltulosio, fornirà energia molto rapidamente, intervenendo nel supportare la resistenza alla fatica, e con il suo basso indice glicemico, favorendo una prestazione più prolungata, con un focus più lucido, grazie alla capacità di mantenere livelli più costanti e stabili i livelli di glicemia ed insulina, in maniera nettamente superiore anche alle ormai superate altre forme di carboidrato utilizzate nel passato (vedi le maltodestrine) o alle miscele di glucosio/fruttosio/maltodestrine, senza presentare alcun problema digestivo per chi deve affrontare sforzi intensi ma soprattutto molto lunghi nel tempo.

Yamamoto® Nutrition non poteva non avere tale elemento per il supporto dell'atleta che necessita di prestazioni molto prolungate e che presentano una importante richiesta energetica, e lo presenta inserito in Yamamoto® Nutrition Charge o nella linea "Alessio Sakara Special Edition" Legionarivs, e soprattutto risulta un elemento molto frequente chiaramente nella nuova linea Alphazer® nata proprio per il mondo dell'endurance e degli sport estremi, con tutta la gamma di gel Alphagel, Alphalyte Power, Enerfuel ed Enerfuel Nitroracing.

Con l'isomaltulosio, infatti, si riducono maggiormente i rischi di disturbi gastroenterici successivi alla sua assunzione e, diversi studi scientifici, hanno dimostrato che è in grado di fornire energia per un tempo più prolungato senza rischio di incorrere nei cosiddetti "crash" (cali) glicemici.
Dunque, una volta ingerito dall'atleta, viene gradualmente assorbito e segue gli stessi processi metabolici del saccarosio essendo gli zuccheri liberati dalla sua idrolisi gli stessi di quelli risultanti dall'idrolisi del saccarosio (glucosio e fruttosio).
Il processo di digestione è particolarmente "easy" per il tratto gastrointestinale facendo emergere una tollerabilità sensibilmente molto buona senza presentare particolari problemi di tipo gastrointestinale tipici di altre forme di carboidrato utilizzate in ambito sportivo (es. gonfiore, fermentazione anche tipo crampiforme, nausea, diarrea) ne reazioni di carattere allergico.
Una caratteristica degna di essere presentata a suo favore rispetto ai più blasonati "parenti" e, particolarmente apprezzata anche dall'industria alimentare, è quella che, sebbene fornisca un apporto energetico pari 4 Kcal/g, a differenza del saccarosio non favorisce l'insorgenza della carie perchè non può essere utilizzato dai microrganismi responsabili della sua comparsa.
Da un punto di vista "metabolico" emerge, attraverso degli studi, che utilizzando palatinosio al posto di disaccaridi ad indice glicemico più elevato il corpo ossida meno carboidrati e più acidi grassi risparmiando così le riserve glucidiche.


Amido da patata, mais e riso (Karbolyn®)

Un altro interessante carboidrato di nuova generazione è il Karbolyn®, che deriva da varie fonti di materia prima date dalla patata, dal mais e dal riso che hanno subito un metodo di lavorazione brevettato, "Enzymatic Milling Process", un processo enzimatico ottenuto che raggiunge un elevato peso molecolare con una ottima solubilità. Karbolyn® è un "omopolisaccaride" che rappresentando un altro innovativo carboidrato ad alto peso molecolare, grazie alle sue caratteristiche di osmolarità, riesce ad attraversare il tratto gastrointestinale con grande rapidità e ad essere assorbito nel torrente sanguigno come fosse uno zucchero semplice, senza però creare alcun picco glicemico o calo repentino successivo, che arriva ad essere più veloce in termini di assorbimento del Destrosio (-18 - 21%) ma che riesce a fornire un supporto energetico costante tipico di un carboidrato complesso, per cui anch'esso consigliato non solo per allenamenti anaerobici tipo body building ma anche da non escludere per allenamenti più legati ad una performance di lunga durata.

Nella gamma di integratori Yamamoto® Nutrition, il Karbolyn® è stato inserito nel Alphatech Recharge, come componente glucidica da affiancare alle proteine idrolizzate del salmone Alphatech.


Maltodestrine (Glucidex®)

Tra le varie fonti di carboidrati che la linea Alphazer® presenta nel suo catalogo, è presente anche Glucidex® come Alphalyte Power.

Se le maltodestrine di vecchia generazione possiamo definirle superate, esiste una loro evoluzione tecnica, sottoforma di "Glucidex®, che rappresenta la nuova generazione delle maltodestrine altamente purificate e altamente solubili prodotte dal mais ceroso, patate o dal grano, caratterizzate da una digeribilità e una tollerabilità decisamente migliore rispetto alle maltodestrine del passato.

Tali maltodestrine devono le loro peculiarità al fatto che sono polimeri derivanti dal processo di idrolisi di questi amidi resi tramite moderni processi di lavorazione, molto ben solubili in acqua, facilmente assimilabili e, grazie a una pressione osmotica molto minore rispetto ai carboidrati semplici a basso peso molecolare (come il glucosio), presentano un più rapido svuotamento gastrico ma con maggiore velocità di assorbimento ed un rilascio energetico graduale, senza particolari squilibri glicemici, rendendosi un altro importante carboidrato di scelta per chi pratica sport di endurance.

 

Bibliografia:

1. Siddiqua, I.R; Furhala, B. 1967. Isolation and characterization of oligosaccharides from honey. Part I Disaccharides. J Apicult Res 6:139-145. Cited In: Irwin & Sträter

2. Food Standard Agency UK. Dossier for application for approval of Isomaltulose according to Novel Food EEC Regulation. Available on www.food.gov.uk Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27th January 1997 concerning novel foods and novel food ingredients.

3. NutriScience. 2002. The Effect of Dextrose and Isomaltulose Ingestion on Serum Glucose and Insulin Levels in Healthy Volunteers. NutriScience Report 72.01.0003.

4. NutriScience. 2003. Study on the Intestinal Absorption of Isomaltulose, Trehalose, and Soy-Isoflavones. Report on Isomaltulose. NutriScience Report 72.01.0010/B.

5. Achten, J.; Jentjens, R.; Jeukendrup, A. 2003. Exogenous Oxidation of Sucrose and Isomaltulose Ingested During Moderate Intensity Exercise. Internal Report Cerestar. 18 July 2003.

6. Gazzetta Ufficiale dell'Unione Europea del 23.06.05. DECISIONE DELLA COMMISSIONE del 4 aprile 2005 che autorizza l'immissione in commercio dell'isomaltulosio come nuovo alimento o nuovo ingrediente alimentare in forza del regolamento (CE) n. 258/97 del Parlamento europeo e del Consiglio [notificata con il numero C(2005) 1001]

7. Kawai, K.; Okuda, Y.; Yamashita, K. 1985. Changes in blood glucose and insulin after an oral palatinose (isomaltulose) administration in normal subjects. Endocrinol Jpn 32(6):933-936.

8. Kawai, K.; Okuda, Y.; Chiba, Y.; Yamashita, K. 1986. Palatinose (isomaltulose) as a potential parenteral nutrient: its metabolic effects and fate after oral and intravenous administration to dogs. J Nutr Sci Vitaminol 32:297-306.

9. Kawai, K.; Yoshikawa, H.; Murayama, Y.; Okuda, Y.; Yamashita, K. 1989. Usefulness of palatinose (isomaltulose) as a caloric sweetener for diabetic patients. Horm Metab Res 21:338-340.

10. Hespel, P.; Van den Eede, E.; Ramaekers, M.; Muls, E.; Vansant, G. 2003. Effects of Isomaltulose Intake on Blood Glucose and Insulin Concentration at Rest and During Exercise in Patients With Insulin Resistance: Comparison With Fructose. Final Report. 10 July 2003

11. Liao, Z.-H.; Li, Y.-B.; Yao, B.; Fan, H.-D.; Hu, G.-L.; Weng, J.-P. 2001. The effects of isomaltulose on blood glucose and lipids for diabetic subjects. Diabetes 50(Suppl. 2):A366 [Abstract No. 1530-P].

12. Irwin, W.E.; Sträter, P.J. 1991. Isomaltulose. In: O'Brien Nabors, L.; Gelardi, R.C. (Eds.). Alternative Sweeteners (2nd Rev. Expanded Ed.). Marcel Dekker; New York, pp. 299- 307.

13. Jonker, D.; Lina, B.A.R.; Kozianowski, G. 2002. 13-week oral toxicity study with isomaltulose (Palatinose®) in rats. Food Chem Toxicol 40(10):1383-1389.

14. Kashimura, J.; Hara, T. and Nakajinma, Y. 1993. Effects of isomaltulose-based oligomers on the human intestinal environment. Nihon Eiyo Shokuryo Gakkaishi 46(2):117-122.

15. MacDonald, I.; Daniel, J.W. 1983. The bioavailability of isomaltulose in man and rat. Nutr Rep Int 28(5):1083-1090.

16. Sasaki, N.; Topitsoglou, V.; Takazoe, I.; Frostell, G. 1985. Cariogenicity of isomaltulose (palatinose), sucrose and mixture of these sugars in rats infected with streptococcus mutans E-49. Swed Dent J 9(4):149-155.

17. SCF. 1984. Report of the Scientific Committee for Food on Sweeteners (Opinion expressed in 1984), 16th Series, 1985. http://www.europa.eu.int/comm/food/fs/sc/scf/reports/scf_reports_16.pdf

18. SCF. 1997. Minutes of the 107th Meeting of the Scientific Committee for Food (SCF). 12-13 June 1997. http://europa.eu.int/comm/food/fs/sc/oldcomm7/out13_en.html

19. Takazoe, I. 1985. New trends on sweeteners in Japan. Int Dent J 35(2):58-65.

20. Topitsoglou, V.; Sasaki, N.; Takazoe, I.; Frostell, G. 1984. Effect of frequent rinses with isomaltulose (Palatinose®) solution on acid production in human dental plaque. Caries Res 18(1):47-51. Cited In: Birkhed et al., 1987 21. U.S. FDA. 1997. Secondary Direct Food Additives Permitted In Food For Human Consumption; Proposed rule (21 CFR Part 173.25). Fed Regist (US) 62(74).