Per Termogenesi indotta dalla dieta (TID), chiamata anche Azione dinamico specifica (ADS) degli alimenti, Termogenesi alimentare, Termogenesi postprandiale, o Effetto termico del cibo (TEF), si intende un processo metabolico, sottoprocesso della termogenesi, legato alla spesa energetica/calorica a cui fa seguito l'ingestione dei diversi macronutrienti (carboidrati, proteine, grassi, alcol), ovvero i nutrienti calorici, a cui è correlato un aumento del consumo di ossigenoAldo Raimondi. Manuale di scienza della alimentazione e dietetica: per infermieri professionali e operatori sanitari. PICCIN, 1993. p. 14-15. ISBN 8829911097 e quindi una maggiore dispersione di calore (extracalore). Questo processo costituisce mediamente il 10 % (tra il 7 e il 15%) della spesa calorica totale.Giuseppe Arienti. Le basi molecolari della nutrizione. PICCIN, 2003. p. 88-89. ISBN 8829916668.Paolo Cabras, Aldo Martelli.Chimica degli alimenti. PICCIN, 2004. p. 34. ISBN 882991696X.Gianni Tomassi, Nicolò Merendino. Diet-Induced Thermogenesis. Cachexia and Wasting: A Modern Approach, 2006 (metabolismo totale).
Alcuni autori suddividono a sua volta la TID tra:Francesco Savino, Mario Marengo, Roberto Miniero.Nutrizione parenterale in pediatria. Springer, 2009. p. 3-4. ISBN 8847013798..
Termogenesi obbligatoria: Copre il 75% del processo, ed è legata ai processi fisiologici/metabolici, ovvero all'assorbimento, al trasporto, alla sintesi ed al deposito dei macronutrienti. Termogenesi facoltativa: Copre il 25% del processo, legata principalmente all'ingestione del pasto, ad un ulteriore calore generato dal tessuto adiposo bruno, alla quantità di macronutrienti e all'attività del sistema nervoso simpatico (SNS), enfatizzata da protidi, alcol e da sostanze nervine (termogenesi indotta dalla droga).
Fisiologia Dopo l'ingestione di un pasto (periodo post-prandiale) la spesa energetica è più alta per un periodo di circa 4-8 ore, e l'attività metabolica può arrivare ad elevarsi fino al 40%Aldo Raimondi. La nutrizione nello sport. PICCIN, 1988. p. 5. ISBN 882990712X.. La TID inizia a manifestarsi già dopo un'ora dall'ingestione degli alimenti, raggiungendo i valori massimi nelle seguenti due o tre ore, per poi diminuire gradualmente fino a portare il metabolismo nelle condizioni basali entro le otto ore al massimoVittorio Blini. Trattato di estetica medica. PICCIN, 1991. p. 582-583. ISBN 8829909130..
Lo stimolo termogenico maggiore è provocato dalle proteine e amminoacidi a causa del dispendioso processo di deamminazione, mentre stimoli inferiori sono dati dai carboidrati e soprattutto lipidi. Oltre che per il diverso tipo di macronutriente, la TID è influenzata dalla quantità degli stessi (più è ricco il pasto, maggiore è la spesa energetica, se la razione raddoppia, raddoppia anche la TIDKarst et al. Diet-induced thermogenesis in man: thermic effects of single proteins, carbohydrates and fats depending on their energy amount. Ann Nutr Metab. 1984;28(4):245-52.), la qualità, le dimensioni del pasto, il tempo trascorso tra i pasti, il metabolismo basale, lo stato nutrizionale, e dal tipo di somministrazione (orale, enterale, parenterale). Sembra che anche la composizione corporea determini una variazione nella TID: gli obesi accusano un effetto termogenico minore dei soggetti magri a parità di BMI e peso corporeo, laddove la componente muscolare, più sviluppata nei magri, determinerebbe una più efficace TIDSegal et al. Thermic effect of food at rest, during exercise, and after exercise in lean and obese men of similar body weight. J Clin Invest. 1985 September; 76(3): 1107–1112.. I cibi solidi determinano una risposta termogenica generalmente maggiore dei liquidi, e i cibi integrali determinano una maggiore TID rispetto ai raffinatiBarr, Wright. Postprandial energy expenditure in whole-food and processed-food meals: implications for daily energy expenditure. Food Nutr Res. 2010; 54: 10.3402/fnr.v54i0.5144.. Esiste anche termogenesi ulteriore dovuta a sostanze ad azione nervina come caffè, tè, tabacco, ecc. Mentre l'ADS o TID stimolata da glucidi e lipidi può essere utilizzata per il lavoro muscolare, quella causata dalle proteine può essere impiegata unicamente per la regolazione della temperatura corporea, non può essere sfruttata a fini energetici o sotto forma di accumulo di sostanze di riserva (glicogeno, adipe). Ad ogni modo la TID rappresenta una dissipazione di calore, e deve quindi essere considerata generalmente energia passivaAldo Raimondi. Nutrizione e dietetica nell'anziano. PICCIN, 1992. p. 22. ISBN 8829910694.. Molti studi dimostrano che la TID non determina una spesa calorica specifica, ma ha un range di variabilità per tutti i macronutrienti. Per tale motivo alcuni preferiscono denominarla semplicemente "Termogenesi alimentare", senza citare la specificità, dal momento che non si tratta di un dispendio energetico ben definito. Ad ogni modo può essere stimata una spesa energetica media per ogni macrontriente, che si rivela comunque ben più alta per i protidi. Infatti gli studi sulla TID documentano una spesa calorica variabile e non specifica: per i protidi, la TID media è di 22,5%, per i glucidi è di 7,5%, per i lipidi è di 3,5%.
Sottotipi di macronutrienti La TID ha una variabilità anche in base allo specifico sottotipo di macronutriente sottoposto alla digestione e assorbimento. Ad esempio:
Proteine: hanno maggiore effetto termogenico le proteine contenenti quantità più elevate di fenilalanina e tirosina, precursori della tiroxina e delle catecolammineElio Muti. Il cibo e il nostro corpo e il cibo e il nostro peso ovvero la bibbia delle calorie. Giunti Editore, 2003. p. 44 ISBN 8844016303., cioè ormoni che accelerano il metabolismo; le proteine del siero del latte causano una maggiore TID rispetto alla caseina, che a sua volta ha una maggiore TID rispetto alle proteine della soia.Acheson et al.Protein choices targeting thermogenesis and metabolism. Am J Clin Nutr March 1, 2011 93:525-534; le proteine cosiddette "complete", cioè derivanti da fonti animali, inducono una maggiore TID rispetto a quelle "incomplete", cioè quelle vegetaliWesterterp-Plantenga et al. Dietary protein, weight loss, and weight maintenance. Annu Rev Nutr. 2009;29:21-41.. Glucidi: la TID del fruttosio e del saccarosio è maggiore rispetto a quella del glucosio e dell'amidoE.E. Blaak, SarisPostprandial thermogenesis and substrate utilization after ingestion of different dietary carbohydrates Metabolism - Clinical and Experimental Volume 45, Issue 10 , Pages 1235-1242, October 1996Sharief NN, Macdonald I. Differences in dietary-induced thermogenesis with various carbohydrates in normal and overweight men. Am J Clin Nutr. 1982 Feb;35(2):267-72.;
Lipidi: la TID degli acidi grassi (mono e poli) insaturi è maggiore rispetto a quella dei saturiG. Franco Adami. Guida all'obesità: uno strumento cognitivo per la comprensione e la terapia. FrancoAngeli, 2003. p. 73. ISBN 8846450892., così come quella degli MCT e maggiore degli LCTSeaton, Welle, Warenko, Campbell. Thermic effect of medium-chain and long-chain triglycerides in man. 1986, American Journal of Clinical Nutrition, Vol 44, 630-634Ogawa et al. Dietary medium- and long-chain triacylglycerols accelerate diet-induced thermogenesis in humans. J Oleo Sci. 2007;56(6):283-7..
L'impatto termogenico dei macronutrienti Secondo il testo Energy Metabolism, Indirect Calorimetry and Nutrition di Bursztein et al. la spesa energetica è così suddivisibile:Energy Metabolism, Indirect Calorimetry and Nutrition. Bursztein S, Elwyn DH, Askanazi J & Kinney SM (1989)
Proteine: tra il 10-35% di energia in seguito all'ingestione di proteine viene dispersa in calore (media di 22,5%). Carboidrati: tra il 5-10% di energia in seguito all'ingestione di carboidrati viene dispersa in calore (media di 7,5%). Lipidi: tra il 2-5% di energia in seguito all'ingestione di lipidi viene dispersa in calore (media di 3,5%). Alcol: tra il 10-30% di energia in seguito all'ingestione di alcol viene dispersa in calore (media di 20%)Westerterp KR, Wilson SA, Rolland V. Diet induced thermogenesis measured over 24 h in a respiration chamber: effect of diet composition. Int J Obes Relat Metab Disord 1999, 23(3):287-92 100 kcal (25 gr) di protidi = tra 10 e 35 kcal di spesa energetica (media di 22,5 kcal). 100 kcal (25 gr) di glucidi = tra 5 e 10 kcal di spesa energetica (media di 7,5 kcal). 100 kcal (11,1 gr) di lipidi = tra 2 e 5 kcal di spesa energetica (media di 3,5 kcal). 100 kcal (14,2 gr) di alcol = tra 10 e 30 kcal di spesa energetica (media di 20 kcal).
Altri studi diedero esiti leggermente diversi sull'impatto termogenico dei macronutrienti: Acheson nel 1993 registrò una dispersione calorica del 20-30% per i protidi, del 5-10% per i glucidi, per il 0-3% per i lipidiKJ Acheson. Influence of autonomic nervous system on nutrient-induced thermogenesis in humans. - Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.), 1993, un dato confermato in anni successiviTappy L. Thermic effect of food and sympathetic nervous system activity in humans.. Reprod Nutr Dev. 1996;36(4):391-7., mentre Schutz determinò una media del 15% della spesa energetica indotta dall'alcol.
Alcuni autori segnalano che la TID proteica venga però ridotta con l'assunzione di altri macronutrienti, e che i lipidi abbiano più di tutti la capacità di ridurre la TID degli altri macronutrientiMarco Neri, Alberto Bargossi, Antonio Paoli. Alimentazione, fitness e salute: Per il welness, il dimagrimento, la prestazione, la massa muscolare. Elika, 2011. pp. 52. ISBN 8895197488.
Dibattiti I meccanismi della TID o ADS sono dibattuti: Secondo alcuni, tale processo sarebbe dovuto alla semplice combustione dei prodotti di demolizione degli alimenti Secondo altri, ciò sarebbe dovuto invece al lavoro delle ghiandole che secernono i succhi digestivi e all'assorbimento, e al metabolismo dei prodotti derivati dalla digestione. Si fa particolare riferimento alla deamminazione degli amminoacidi da parte del fegato (derivati dalla digestione delle proteine), che hanno un'azione eccito-metabolica, aumentando il metabolismo e la conseguente produzione ormonale (catecolammine, tiroxina). Si cita anche la stimolazione diretta degli acidi grassi liberati, la formazione di glicogeno ecc. Altri sostengono che tale dispendio non sia dovuto alla digestione o al dispendio per l'assimilazione dei nutrienti, poiché lo stesso effetto viene osservato con la somministrazione di amminoacidi per via parenterale (che non richiedono digestione).
Mentre per i protidi/amminoacidi l'intenso incremento della spesa è dovuto ai processi metabolici deaminazione, gluconeogenesi, proteosintesi rimozione del azoto, sintesi di urea e turnover proteico; per i glucidi la spesa energetica sarebbe dovuta ai processi di glicogenosintesi epatica e muscolare, e lipogenesi; il leggero incremento energetico per i lipidi sarebbe dovuto ad un minore dispendio per l'idrolisi, e la lipogenesiC. M. Rotella. L'obesità. SEE Editrice Firenze. p. 53. ISBN 8884650550..
I protidi come maggiore stimolo termogenico