Come il cibo alimenta il tuo corpo

Di James Somers

Mi è sempre stato detto che ho un metabolismo veloce. Rimango magro, qualunque cosa mangio; è solo negli ultimi anni, quando ho superato i trentacinque anni, che ho sperimentato una crescita orizzontale. Gioco a squash un paio di volte a settimana, corro con un amico il giovedì e porto a spasso il cane. Altrimenti passo intere giornate davanti al computer, poi sedentario sul divano, poi addormentato. Eppure rimango allampanato e mi "arrampico" facilmente; nel pomeriggio, dopo un'abbondante colazione e due porzioni a pranzo, vado a cercare un altro pasto. A volte mi sveglio affamato nel cuore della notte. Dov'è finito tutto il cibo?

Il nostro corpo richiede molte calorie e la maggior parte di esse viene spesa solo per far funzionare la macchina. Non senti particolarmente il tuo fegato, ma sicuramente è sempre lì, che fa fegato; allo stesso modo i reni, la pelle, l'intestino, i polmoni e le ossa. Il nostro cervello è un grande divoratore di energia, consuma circa un quinto del nostro apporto calorico nonostante rappresenti in media solo un cinquantesimo del nostro peso corporeo. Forse il mio è meno efficiente del tuo: ho una mentalità ansiosa – rumino – e forse è come correre sul posto. A volte mi sento lento mentre scrivo, dopo aver lavorato su un paragrafo nella mia testa, e pensavo che questo significasse che avevo bisogno di caffeina. Alla fine, ho scoperto che un panino funzionava meglio. Lo sforzo di pensare aveva ridotto le mie calorie ed era ora di gettare un altro ceppo nel fuoco.

Il fuoco non è semplicemente una metafora del metabolismo. Nel diciottesimo secolo, il chimico francese Antoine-Laurent de Lavoisier condusse una serie di ingegnosi esperimenti per dimostrare che la nostra forza vitale era il fuoco. Per prima cosa capì di cosa era fatta l'aria; egli poi, attraverso precise misurazioni, dimostrò che il fuoco sottraeva ossigeno all'aria e lo depositava sotto forma di ruggine. Successivamente realizzò un dispositivo in cui il ghiaccio imballato circondava uno scomparto che poteva essere riempito con una fiamma accesa o con un piccolo animale; misurando quanto ghiaccio si scioglieva, poteva mettere in relazione l'energia bruciata dalla fiamma con quella “bruciata” dalla creatura. Creò persino un "respirometro", un apparato di tubi e misuratori che misurava il consumo preciso di ossigeno di una persona mentre svolgeva vari compiti. Concluse che "la respirazione non è altro che una lenta combustione del carbonio e dell'idrogeno, simile in tutto e per tutto a quella di una lampada o di una candela accesa". Sia le fiamme che gli esseri viventi scambiano energia e gas in quella che è nota come reazione di combustione. Nel fuoco, questa reazione è rapida e fuori controllo: l'energia viene strappata al combustibile con violento abbandono e quasi tutta viene rilasciata immediatamente, sotto forma di luce e calore. Ma la vita è più metodica. Le cellule estraggono energia dal loro combustibile con un controllo squisito, dirigendo ogni goccia verso i propri scopi. Quasi nulla viene sprecato.

Per chiarire come esattamente ciò avvenga ci sono volute altre centinaia di anni. La svolta arrivò negli anni trenta, quando un brillante chimico ungherese di nome Albert Szent-Györgyi fece uno studio sul muscolo pettorale dei piccioni. Il muscolo, abbastanza forte da mantenere gli uccelli in volo, si rivelò metabolicamente iperattivo anche dopo essere stato polverizzato. Szent-Györgyi mise un po' di tessuto macinato in un piatto, quindi effettuò misurazioni accurate del gas e del calore emessi mentre introduceva varie sostanze chimiche. Ha scoperto che alcuni acidi aumentavano il tasso di metabolismo del muscolo più di cinque volte. Stranamente, questi acidi non venivano consumati nelle reazioni: Szent-Györgyi poteva prelevare dal piatto tanto quanto ne aveva messo. Gli acidi, si rese conto, partecipavano a una sorta di girotondo chimico, accelerando o catalizzando , il metabolismo anche se venivano costantemente scomposti e ricostruiti.

Alcuni anni dopo, un biochimico tedesco di nome Hans Krebs descrisse questo ciclo chimico in modo più completo, e oggi è noto come ciclo di Krebs. Potresti ricordare vagamente il ciclo di Krebs dalle lezioni di biologia del liceo, o forse te ne sei dimenticato subito dopo il test. Per molto tempo il ciclo di Krebs è stato il simbolo di ciò che non mi piaceva della scuola: un perfetto emblema di noia e smarrimento. Seduti ai banchi disposti in file, ci venivano detti i nomi mostruosi dei suoi componenti - succinato, piruvato, acetil-CoA, citocromo c - mentre, sulla lavagna, contavamo NAD+ e FADH2, e seguivamo le reazioni "redox" come hanno "ossidato" o "ridotto" gli elementi. Ho memorizzato i diagrammi del libro di testo - frecce, caratteri piccoli, minuscoli segni più e meno - senza mai capire veramente a cosa servisse il ciclo. Non ero certo il solo nella mia incomprensione. Nei trentotto anni del moderno "Jeopardy!", il ciclo di Krebs è stato chiesto solo sei volte. Ha lasciato perplessi tutti e tre i giocatori sul palco due volte.