L'alimentazione rappresenta un fattore fondamentale per ottimizzare le prestazioni atletiche e migliorare il recupero post-esercizio. In questo contesto, il magnesio e i polifenoli derivanti da alimenti come il melograno stanno emergendo come importanti alleati a supporto delle funzioni energetiche nel corpo umano, in particolare per gli sportivi, a vari livelli. Nel mare magnum delle opzioni nutraceutiche presenti sul mercato, sono numerose le evidenze scientifiche che hanno dimostrato l’impatto di questi due nutrienti sul metabolismo energetico, con particolare attenzione alla funzione mitocondriale e al sostegno delle prestazioni atletiche.
Il magnesio: un minerale cruciale per gli sportivi
Il magnesio (Mg²⁺) è un minerale essenziale – è il quarto catione più abbondante nel nostro organismo – che svolge un ruolo fondamentale in oltre 300 reazioni biochimiche nel corpo umano, molte delle quali sono cruciali per il metabolismo energetico e il funzionamento ottimale del sistema muscolare e nervoso. Esso svolge un ruolo nella biosintesi dei lipidi, delle proteine e degli acidi nucleici, nella formazione del secondo messaggero AMP-ciclico, nella glicolisi e in processi di trasporto di membrana energia-dipendenti. Come è noto, gli sportivi sono soggetti a maggiore consumo di magnesio a causa dell'intensa attività fisica, che comporta una maggiore perdita di questo minerale attraverso il sudore e l’urina.
Funzioni e ruolo biochimico
È presente in tutte le cellule, influenzando vari apparati e sistemi fisiologici, tra cui quelli costituiti da tessuti eccitabili e del sistema neuroendocrino, oltre che cardiovascolare e osseo. La carenza di magnesio può determinare una serie di disfunzioni metaboliche, pertanto è importante comprendere il suo ruolo cruciale in molti processi biologici. In particolare, è stato osservato che, mentre un deficit alimentare di magnesio clinicamente rilevante è assai improbabile in individui sani, può verificarsi un deficit subclinico da insufficiente apporto che, in ogni caso, non può essere determinato da un semplice dosaggio ematochimico, trattandosi di un catione intracellulare. Negli atleti l’insufficiente apporto di magnesio può provocare tachicardia, crampi muscolari e debolezza.
In realtà, ben il 60% del magnesio del nostro organismo si ritrova nelle ossa, il 39% nei compartimenti intracellulari e solo l’1% nei liquidi extracellulari.
Metabolismo del magnesio
Il magnesio è assorbito nell’intestino tenue, a livello del digiuno distale e dell’ileo, sia con un meccanismo di trasporto attivo sia attraverso un processo di diffusione non specifico. È la ragione per cui può entrare in competizione con l’assorbimento di un altro catione, il calcio. L’omeostasi del magnesio è garantita dalla funzione renale e dalla modulazione dell’assorbimento intestinale. I meccanismi omeostatici possono essere alterati in caso di difetti genetici, diabete mellito o abuso di alcol.
Le principali fonti di assunzione del magnesio attraverso la dieta sono cereali e derivati e verdure e ortaggi, responsabili del 40% dell’apporto complessivo di magnesio.
Il magnesio è principalmente noto per il suo coinvolgimento come cofattore in numerose reazioni enzimatiche. Le sue funzioni spaziano dal metabolismo energetico alla sintesi proteica, dalla regolazione della trasmissione nervosa alla contrazione muscolare, senza dimenticare il suo ruolo nell’equilibrio acido-base e nella protezione contro lo stress ossidativo.
1. Cofattore enzimatico
Un esempio classico riguarda la produzione di ATP (adenosina trifosfato), la principale molecola energetica delle cellule. Il magnesio è necessario per la stabilizzazione delle molecole di ATP, formando un complesso con l’ATP che ne consente l’attivazione e l’utilizzo, attraverso la neutralizzazione delle cariche negative della macromolecola. Il magnesio è anche fondamentale per il metabolismo dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi, partecipando attivamente a processi come la glicolisi e la fosforilazione ossidativa.
2. Sintesi proteica
Il magnesio è cruciale per la sintesi proteica, in quanto stabilizza i ribosomi, le strutture cellulari responsabili della traduzione del codice genetico in proteine, favorendo l’adesione delle due subunità da cui sono costituiti. Inoltre, è implicato nel corretto funzionamento dei tRNA e nella traduzione dell’mRNA.
3. Regolazione dei canali ionici
Il magnesio regola numerosi canali ionici, in particolare quelli del calcio e del sodio, esercitando un effetto stabilizzante sulla membrana cellulare. Essendo un antagonista del calcio, il magnesio può influire su processi come la contrazione muscolare e la trasmissione nervosa.
Ruolo a livello muscolare
Il magnesio gioca un ruolo fondamentale nella funzione muscolare, in particolare nella contrazione e nel rilassamento dei muscoli. La contrazione muscolare dipende dall'interazione tra i filamenti di actina e miosina all'interno delle cellule muscolari, un processo che richiede energia sotto forma di ATP.
In presenza di magnesio, l’ATP è mantenuto nella sua forma attiva, facilitando il legame tra ATP e i filamenti di miosina, che è essenziale per il ciclo di contrazione. Inoltre, il magnesio gioca un ruolo importante nel controllo del rilascio di calcio dalle riserve intracellulari, indispensabile per il processo di contrazione muscolare. L'equilibrio tra calcio e magnesio è critico: livelli elevati di calcio stimolano la contrazione, mentre il magnesio favorisce il rilassamento del muscolo, inibendo la liberazione e l'effetto del calcio.
Inoltre, il magnesio è coinvolto nell’attivazione degli enzimi della classe ATPasi, che catalizzano la reazione di sintesi di ATP. In condizioni di carenza di magnesio, i muscoli possono diventare più suscettibili a crampi, spasmi e affaticamento, poiché la produzione di ATP e il suo utilizzo sono compromessi.
Ruolo nel sistema nervoso centrale
Il magnesio ha anche un ruolo significativo nella funzione del sistema nervoso centrale, agendo come modulatore delle sinapsi e del potenziale di membrana delle cellule nervose. In particolare, il magnesio è coinvolto nella regolazione dei recettori NMDA (N-metil-D-aspartato), che sono essenziali per la trasmissione sinaptica e la plasticità cerebrale, inclusi i processi di apprendimento e memoria.
I recettori NMDA sono canali ionici permeabili al calcio che, quando attivati, permettono l’ingresso di ioni calcio nelle cellule nervose. Il magnesio, essendo un antagonista naturale di questi canali, regola la loro attività e impedisce un eccessivo ingresso di calcio nelle cellule nervose, che potrebbe causare danni neuronali attraverso il fenomeno della calcinosi. Un eccesso di calcio intracellulare è stato associato a neurodegenerazione, stress ossidativo e danno neuronale, fattori implicati in malattie come l'Alzheimer e il Parkinson.
Inoltre, il magnesio ha effetti neuroprotettivi, contribuendo alla stabilizzazione del sistema nervoso centrale e modulando la risposta allo stress, ragione per cui è classificato da un punto di vista nutraceutico anche tra gli adattogeni. La carenza di magnesio è stata associata a un aumento dell’eccitabilità neuronale, che può portare a disturbi come ansia, irritabilità e insonnia.
Meccanismi molecolari
A livello molecolare, il magnesio agisce principalmente come un catione che stabilizza strutture biologiche e facilita interazioni tra enzimi e substrati. In molte reazioni biochimiche, il magnesio è necessario per mantenere la struttura attiva di molecole come l’ATP, che senza di esso non sarebbe stabile, come abbiamo già osservato. Inoltre, il magnesio interagisce con i fosfati nelle reazioni di trasferimento di gruppi fosfato, facilitando processi come la fosforilazione delle proteine.
Nel contesto della trasmissione nervosa, il magnesio regola i recettori ionotropici, come i recettori NMDA, impedendo un'eccessiva depolarizzazione neuronale, che può essere dannosa. In sostanza, agisce come un "filtro" che modula l'entrata di ioni nei neuroni, proteggendo il sistema nervoso da un'eccessiva attività elettrica.
L'integratore ideale di magnesio
Quando si sceglie un integratore di magnesio, è importante considerare alcuni fattori che ne influenzano l’efficacia e la biodisponibilità. La biodisponibilità si riferisce alla capacità dell’organismo di assorbire e utilizzare il magnesio, che può variare a seconda della forma chimica del magnesio utilizzato nell'integratore. Infatti, il minerale prende parte delle proprietà dell’acido a cui è legato.
Le forme di magnesio più comunemente impiegate negli integratori possono appartenere a due categorie principali: organiche e inorganiche. La differenza fondamentale tra queste risiede nella loro biodisponibilità. Le forme organiche, come il magnesio citrato, si caratterizzano per un'elevata biodisponibilità e un efficace assorbimento a livello intestinale, oltre a risultare generalmente prive di effetti indesiderati come disturbi gastrointestinali. Al contrario, le forme inorganiche, come il magnesio ossido, presentano una biodisponibilità limitata, ma si rivelano utili nel trattamento della stipsi grazie alla loro azione lassativa.
L'integratore ideale dovrebbe essere formulato in modo da garantire una buona biodisponibilità, preferendo forme che favoriscono l'assorbimento e minimizzano effetti collaterali come disturbi gastrointestinali. La dose ottimale di magnesio dipende dalle necessità individuali, ma generalmente oscilla tra i 300 e i 400 mg al giorno per gli adulti, con attenzione particolare a evitare dosi eccessive che potrebbero causare diarrea o alterazioni nei livelli di altri minerali.
La legislazione italiana pone un limite di 450mg di integrazione giornaliera di magnesio, mentre i nuovi LARN, (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana) del 2024 hanno innalzato la dose giornaliera raccomandata da 240 a 300mg.
Magnesio e Recupero Muscolare
Durante e dopo l'esercizio fisico, il magnesio aiuta a ridurre l’infiammazione muscolare e a migliorare il recupero post-allenamento. Studi hanno suggerito che l'integrazione di magnesio può ridurre il dolore muscolare e accorciare i tempi di recupero dopo esercizi intensi, come quelli di resistenza e di forza. Il magnesio è in grado di regolare i livelli di cortisolo, l'ormone dello stress, che può aumentare dopo un esercizio fisico intenso. Inoltre, contribuisce al rilassamento muscolare, riducendo la sensazione di affaticamento e tensione.
I polifenoli
I polifenoli sono un gruppo di sostanze di origine vegetale, ubiquitariamente diffusi e fondamentali per la fisiologia delle piante. Essi conferiscono resistenza nei confronti di microrganismi, luce e insetti o determinano la pigmentazione necessaria per la riproduzione, oltre che ad altre caratteristiche organolettiche dei vegetali.
I polifenoli del melograno: alleati della funzione mitocondriale
Il melograno è un frutto ricco di composti bioattivi, in particolare polifenoli, che hanno dimostrato numerosi effetti positivi sulla salute. Tra questi, i polifenoli ellagici, contenuti in alte concentrazioni nel melograno, sono particolarmente noti per i loro effetti antiossidanti e antinfiammatori, che possono supportare la salute mitocondriale e il metabolismo energetico. La principale classe di polifenoli del melograno è rappresentata dagli ellagitannini, che attraverso un complesso processo metabolico nel corpo umano vengono convertiti in urolitine, composti bioattivi in grado di esercitare numerosi effetti benefici.
Metabolismo degli ellagitannini e formazione di urolitine
Gli ellagitannini sono polifenoli solubili in acqua presenti in vari frutti, tra cui il melograno, le more, le fragole e i lamponi. La punicalagina è l'ellagitannino principale del melograno (Punica granatum) ed è presente in due isomeri: punicalagina α e β. Dopo l'ingestione di alimenti ricchi di punicalagina, queste vengono idrolizzate nell’intestino tenuet, liberando molecole di acido ellagico. L’acido ellagico viene poi convertito dal microbiota intestinale in urolitine A e B, composti che, una volta prodotti, entrano nel flusso sanguigno e raggiungono i tessuti bersaglio, inclusi i muscoli e il fegato. Le urolitine, in particolare l’urolitina A, sono conosciute per le loro potenti attività biologiche, tra cui l’attivazione della mitofagia.
La mitofagia è il processo di rimozione dei mitocondri danneggiati o disfunzionali, un meccanismo cruciale per mantenere l'integrità e l’efficienza dei mitocondri. Questo processo è particolarmente importante nei muscoli scheletrici, dove una buona funzione mitocondriale è essenziale per il corretto metabolismo energetico durante l’esercizio fisico.
Urolitine e Funzione Mitocondriale
Una volta prodotte nel colon e nel fegato, le urolitine A e B raggiungono i mitocondri e attivano meccanismi cellulari che promuovono la biogenesi mitocondriale e la mitofagia. In particolare, l’urolitina A ha mostrato di stimolare la produzione di nuovi mitocondri nelle cellule muscolari, migliorando così la capacità di ossidare i grassi per produrre energia. Questo è particolarmente rilevante per gli sportivi, che dipendono dalla capacità mitocondriale per mantenere elevate prestazioni durante attività fisiche di lunga durata.
Studi su modelli animali e umani hanno dimostrato che l’ingestione di urolitina A può migliorare la funzione mitocondriale e potenziare la resistenza muscolare, aumentando la capacità di esercizio e riducendo la fatica. In particolare, è stato osservato che l’urolitina A aumenta l’attività di AMPK (AMP-activated protein kinase), un enzima che regola la produzione di energia cellulare e la degradazione dei grassi.
Inoltre, l’urolitina A è stata associata a una riduzione dello stress ossidativo nei muscoli e a una protezione contro i danni muscolari causati da un’elevata attività fisica. La riduzione dello stress ossidativo è fondamentale per prevenire l’infiammazione cronica e il danno cellulare, condizioni comuni nei muscoli degli sportivi.
Il magnesio e le urolitine nel recupero muscolare
Uno degli aspetti più rilevanti per gli sportivi è il recupero post-allenamento. Dopo un intenso sforzo fisico, il corpo ha bisogno di riprendersi per riparare i muscoli danneggiati e ripristinare le riserve energetiche. Il magnesio e le urolitine del melograno giocano ruoli complementari in questo processo.
Il magnesio aiuta a ridurre l’infiammazione e a favorire il rilassamento muscolare, mentre le urolitine, stimolando la mitofagia, il processo di eliminazione selettiva dei mitocondri non funzionanti in modo appropriato, e la biogenesi mitocondriale, supportano il ripristino delle funzioni energetiche a livello cellulare. Insieme, questi due composti possono migliorare il recupero muscolare riducendo i tempi di ripristino delle riserve energetiche e limitando l’insorgenza di danni muscolari post-allenamento.
La combinazione di magnesio e polifenoli del melograno: un potente alleato per gli sportivi
L'integrazione di magnesio e polifenoli del melograno può rappresentare un approccio sinergico per migliorare le prestazioni atletiche, supportare la salute mitocondriale e accelerare il recupero post-allenamento. Mentre il magnesio ottimizza la produzione di ATP e la funzione muscolare, le urolitine del melograno potenziano la capacità mitocondriale, migliorando l’efficienza energetica a livello cellulare.
Inoltre, la combinazione di questi due composti può avere effetti antiossidanti e anti-infiammatori, riducendo i danni muscolari legati allo stress ossidativo, frequentemente associato all'esercizio fisico intenso.
