SCIENZA DELL'ALIMENTAZIONE. - È lo studio delle necessità alimentari dell'uomo e in un senso più largo anche degli animali e delle piante e dei modi per poterle adeguatamente soddisfare.
I. PREMESSE STORICHE
Fin dalla comparsa dell'uomo sulla terra il determinismo delle azioni umane dovette essere la riproduzione e conservazione della specie, la ricerca dell'alimento quotidiano; onde un'ininterrotta successione di migrazioni di popoli, guerre, rivoluzioni ecc. Gli aspetti principali delle civiltà primitive furono determinati dalle attività svolte dall'uomo per procurarsi l'alimento: caccia, pesca, raccolta di cibi vegetali selvatici, prima; pastorizia ed agricoltura successivamente. Molti simili anni sono stati però necessari prima che i suoi bisogni alimentari fossero scientificamente definiti.Le più antiche testimonianze che dimostrano l'interesse dell'uomo per le qualità nutritive degli alimenti e vengono dall'Egitto e dalla Babilonia, e risalgono a 4000 e 5000 anni fa. Più tardi, nel 460 a. C., in Grecia, Ippocrate associò per primo lo studio della medicina a quello della nutrizione; fu soltanto però dopo gli inizi dell'era cristiana, con Galeno, che tale associazione dette i suoi pratici frutti.
Le prime notizie riguardanti le trasformazioni che il cibo subisce nell'organismo si devono al Fernel (1543), al van Helmont (1577) ed al Sanctorius (1614); ma il grande progresso si ebbe dopo la scoperta dell'ossigeno. Fu il Lavoisier (1777) che spiegò l'importanza di tale gas per gli organismi viventi e misurò il grado di combustione nei soggetti umani, gettando così i fondamenti della calorimetria animale. Le relazioni tra combustioni ed alimenti si poterono meglio stabilire in seguito, con la precisa conoscenza della costituzione chimica di questi ultimi, e vi contribuirono il Beccari (1728) ed il Liebig (1842) con la sua scuola. Un allievo di questi, il Voi (1866-73), stabilì che il fabbisogno proteico dipende dalla massa organizzata mentre quello lipidico e glucidico dipende dall'attività dell'organismo. Le basi della s. dell'ana erano così gettate: al suo ulteriore sviluppo contribuirono scienziati quali Rubner Atwater, Müller, Lusk, Chitten, Mendel, Sherman, Mc Collum, Albertoni, Rose, ecc.
II. CONCEZIONI ATTUALI
Mirano al raggiungimento degli scopi della s. dell'a. le ricerche: 1) sulla costituzione e funzione degli alimenti; 2) sulle trasformazioni energetiche e materiali (metabolismo che si compiono nell'organismo in dipendenza dei suoi diversi momenti funzionali.1. Lo studio chimico e funzionale degli alimenti
Esso ha permesso di identificare negli alimenti i raggruppare i seguenti principi nutritivi:a) principi energetici, che forniscono energia chimica utilizzabile dall'organismo e trasformabile principalmente in calore e lavoro (comprendono i glucidi ed i lipidi); solo secondariamente i protidi; b) principi plastici che forniscono il materiale indispensabile per l'accrescimento ed il mantenimento dei tessuti (sono rappresentati dai protidi ed i loro ammoniocidi, ma allo stesso scopo servono, sia pure in quantità limitate, glucidi, lipidi ed elementi minerali); c) principi che mantengono integri ed efficienti i processi vitali nel loro complesso (rientrano in questo gruppo le vitamine ed i sali minerali). d) A questi principi nutritivi devono aggiungersi l'acqua e l'ossigeno, indispensabili per il compiersi di tutte le reazioni.
2. Lo studio del metabolismo energetico e materiale
Esso ha permesso di considerare la reazione alimentare sotto due aspetti che, se vengono per comodità trattati separatamente, debbono tuttavia essere considerati unitariamente:a) aspetto energetico. Ogni attività vitale richiede un dispendio energetico che avviene a spese dell'energia chimica degli alimenti, la quale corrisponde a quella da essi liberata in un organismo che li utilizza, ed è di calorie 4,1-9,3-4,1, rispettivamente per ogni grammo di glucidi, lipidi e protidi. È tale energia che durante l'attività vitale viene convertita in lavoro interno, definito con il nome di metabolismo basale, ed in lavoro esterno o muscolare che, sommato al precedente, esprime il metabolismo energetico totale. I valori di tale metabolismo sono stati determinati nei vari momenti funzionali; si esprimono in calorie e definiscono l'aspetto energetico del fabbisogno alimentare, che varia con l'età, con il sesso, con il lavoro ecc.
b) Aspetto qualitativo. A parità di valore energetico non corrisponde però un eguale valore biologico di una razione, che è condizionato da vari fattori indispensabili e legati alla legge del minimo.
È necessario introdurre sempre con i cibi un minimo di protidi, o meglio di determinati ammoniocidi essenziali per l'organismo che non ha la capacità di sintetizzarli. Per valutare l'importanza che ha l'aspetto proteico dell'alimentazione, basta ricordare la variabilissima struttura dei protidi (che causa la loro alta specificità), ed il fatto che di natura proteica sono gli enzimi, numerosi ormoni, i virus, gli anticorpi ecc. Lipidi e glucidi rientrano anch'essi tra i fattori per i quali non può essere oltrepassato un minimo al disotto del quale il ricambio è alterato.
Poiché numerosi elementi inorganici si trovano nell'organismo in forma di sali solubili ed insolubili, essi vi debbono essere introdotti dall'esterno.
Si è scientificamente giustificati nel ritenere che, per assicurare all'organismo il fabbisogno minerale (anche di quegli elementi che in tracce assolvono importanti funzioni), basti assicurare l'ingestione, in quantità adeguate, di quattro elementi, calcio, fosforo, ferro e iodio, che, se in difetto, alterano molte manifestazioni vitali.
Le vitamine sono sostanze delle più disparate strutture che, pure in piccolissime quantità, regolano lo svolgere di delicatissimi processi fisiologici; molte di esse fanno parte di enzimi (sostanze complesse che catalizzano le innumerevoli trasformazioni chimiche che si compiono nell'organismo). Non a tutte le vitamine, isolate ed identificate chimicamente, si riconosce un'importanza per l'alimentazione umana; le più note sono: la vit. A o axerofolo, la vit. B, o aneurina, la vit. B2 o riboflavina, la vit. PP o niacina, la vit. C o acido ascorbico, la vitamina antianemica o acido folico, la vit. D o fattore antirachitico, la vit. E o tocoferolo, la vit. K o fattore antiemorragico, la vit. P o fattore della permeabilità.
L'organismo umano non le sintetizza, perciò debbono essergli somministrate con i cibi. Per la deficienza cronica di uno o più di tali fattori limitati, l'organismo soggiace a speciali forme morbose dovute a deficit nutritivo, designate come malattie da carenza.
È oggi pienamente dimostrato come, e fino a che punto, anomalie di sviluppo, difetti di crescenza, ritardi intellettuali, si colleghino a diete alimentari qualitativamente e quantitativamente insufficienti. È una dieta equilibrata in tutti i suoi costituenti quella che permette il funzionamento dell'organismo al massimo livello di efficienza e di rendimento. Le conquiste nel campo della s. dell'a. influenzano inoltre le attività agricole e commerciali di ogni paese ai fini della produzione, della distribuzione e della conservazione delle derrate alimentari, con conseguenze non meno profonde di quelle operate nel campo della medicina, dell'igiene individuale e di quello sociale.