lipidi [modalità compatibilità]
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Lipidi o grassi
Trigliceridi
Fosfolipidi
ColesteroloIn base al loro significato biologico:
lipidi di deposito: trigliceridi (funzione di riserva energetica)
lipidi strutturali: costituenti delle membrane cellulari (fosfolipidi e colesterolo)
I lipidi sono biomolecole organiche insolubili in acqua che si possono
estrarre dalle cellule o dai tessuti per mezzo di solventi non polari
(cloroformio, etere o benzene).
Esistono diverse famiglie o classi, ma tutti traggono le loro
proprietà caratteristiche dalla natura idrocarburica di una grossa
parte della loro struttura.
Un acido grasso è composto da una catena idrocarburica
idrofobica a cui è attaccato un gruppo carbossilico idrofilico
Formula di
struttura
Forma ionizzata
Modello ball
and-stick
modello
space-filling
Testa idrofilica
Coda idrofobica
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Sono sostanze ANFIPATICHE
In acqua formano un monostrato, denominato micella
Testa polare
Catena idrocarburica apolare
SAPONE: R-COO-Na+ oppure R-COO-K+
Sono componenti strutturali delle membrane biologiche
Costituiscono forme di deposito e di trasporto di molecole ricche di energia
Servono da rivestimento protettivo sulla superficie di molti organismi
Sono componenti della superficie cellulare che partecipano al
riconoscimento, alla specificità di specie e all’immunità tissutale
Alcune sostanze tra i lipidi hanno una notevole attività biologica
(vitamine e ormoni)
Funzioni biologiche dei lipidi
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Lipidi strutturali
Struttura di una membrana cellulare
Steroidi (colesterolo)
Prostaglandine
Trigliceridi
Fosfolipidi
Sfingolipidi
Cere
Lipidi
Vitamine liposolubili
SaponificabiliNon saponificabili
Contengono acidi grassi
SEMPLICI COMPLESSI
Reazione di saponificazione R-COOR’ + NaOH → R-COONa + R’-OH
In questo caso si realizza una idrolisi alcalina dell’estere RCOOR’ con formazione di
un sale organico dell’acido grasso (sapone) e di una molecola di alcol, quindi si
originano due molecole semplici da una molecola complessa
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I lipidi più importanti in base alla struttura chimica
Acidi grassi: acidi carbossilici a lunga catena
Trigliceridi: glicerolo (alcol trivalente) esterificato con tre
molecole di acido grasso
Fosfolipidi contengono un gruppo fosforico polare
Sfingofosfolipidi (sfingosina)
Steroidi (colesterolo)
Vitamine liposolubili
Prostaglandine
Cere
Gli acidi grassi non si trovano liberi, ma in forma
legata (legame estereo) nelle altre classi di lipidi
Acidi grassi
Sono acidi carbossilici che possiedono una lunga catena idrocarburica
Di solito racchiudono un numero pari di atomi di carbonio e se sono
presenti doppi legami (insaturazione), sono di solito cis.
Il pKa degli acidi grassi è circa 4.5 e a pH fisiologico sono presenti cone
ioni carbossilato.
Si dividono in
Acidi grassi a catena corta: numero di atomi di carbonio fino a 6.
Acidi grassi a catena media: numero di atomi di carbonio da 8 a 14
Acidi grassi a catena lunga: numero di atomi di carbonio da 16 fino a 36
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Gli acidi grassi, in base all'assenza o alla presenza di doppi legami nella
catena carboniosa, da cui dipende anche la temperatura di fusione degli
acidi grassi stessi, possono essere classificati come:
Acidi grassi saturi
I doppi legami nella catena carboniosa sono assenti
(ad es. acido caprilico C 8:0, acido palmitico C 16:0, acido stearico C 18:0)
Acidi grassi insaturi (monoinsaturi e poliinsaturi)
Nella catena carboniosa sono presenti doppi legami(ad es. acido oleico C 18:1, acido linoleico C 18:2, acido linolenico C 18:3,
acido arachidonico C 20:4).
Numerazione degli atomi di C
con i numeri: inizio dal C carbossilico
(metile terminale n)
con le lettere dell’alfabeto greco:
Inizio dall’atomo di C vicino al gruppo
carbossilico (metile terminale ω)
CH3-(CH2)n-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-
n 5 4 3 2 1
ω δ γ β α
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COO-10 9Posizione doppio legame: indicata con il
simbolo ∆ seguito dai numeri soprascritti
c corrisponde a cis;
t = trans
Acido grasso: identificato da due numeri che indicano il numero di atomi
di carbonio ed il numero dei doppi legami, separati dal simbolo :
C18:1c∆9
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Gli acidi grassi saturi ed insaturi
hanno conformazioni molto
diverse. In genere i saturi hanno
code più flessibili poiché ciascun
legame ha una completa libertà
di rotazione
Acido grasso saturo
Acido palmitico (C16)Acido grasso insaturo
Acido oleico (C18)
Acidi grassi saturi più comuni
Corta catena (C4-C6) Grassi del latte vaccino e derivati
acido butirrico
acido esanoico
Media catena (C8-C14) Oli tropicali (cocco, palma, oli vegetali)
acido laurico (C12)
acido miristico (C14)
Lunga catena ≥ C16 Grassi animali e vegetali
acido palmitico (C16) Burro di cacao
acido stearico (C18)
CH3-(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7-COOH
acido stearico (18:0)
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ISOMERIA CIS
Il legame cis, a differenza del
legame trans, genera un
angolo rigido nella catena
idrocarburica
Acidi grassi monoinsaturi più comuni
acido oleico (acido cis-9-ottadecenoico) (18:1c∆9)
Il più abbondante acido grasso presente sia nei grassi
animali che vegetali, tipico dell’olio d’oliva
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
10 9
I doppi legami degli
acidi grassi insaturi
hanno tutti configurazione cis
CH3-(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7-COOH acido stearico (18:0)10 9
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH acido oleico (18:1 cis ∆9)10 9
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH acido linoleico (18:2cis∆9,12)
13 12 10 9
acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, soia, girasole
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
acido α-linolenico (18:3cis∆9,12,15)
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acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, germe di grano, noci
Acidi grassi poliinsaturi (C18) più comuni
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�Le sostanze lipidiche ricche di acidi grassi saturi sono solide a temperatura
ambiente → “grassi”
�Le sostanze lipidiche ricche di acidi grassi insaturi o polinsaturi sono liquide
a temperatura ambiente → “oli”
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Gli acidi grassi essenziali (o EFA, dall'inglese Essential Fatty Acids) sono quegli
acidi grassi che l'uomo, così anche come altri animali, deve introdurre
attraverso la dieta per mantenere l'organismo in buone condizioni di salute.
Questi acidi grassi sono necessari all'organismo, che non è in grado di
sintetizzarli; i principali sono: l'acido linoleico, l'acido linolenico e l'acido
arachidonico.
Gli acidi grassi essenziali sono classificati in:
ω3: quando l'ultimo doppio legame è presente sul terzo carbonio a
partire dalla fine (ad esempio acido linolenico C 18:3)
ω6: quando l'ultimo doppio legame è presente sul sesto carbonio a
partire dalla fine (ad esempio acido linoleico C 18:2)
TRIGLICERIDI FOSFOLIPIDI SFINGOLIPIDI
Contengono acidi grassi in forma esterificata
pertanto sono saponificabili (idrolizzabili)
Essi differiscono nella struttura della molecola a cui gli acidi grassi sono
attaccati con legami covalenti
CERE
Lipidi complessi (saponificabili)
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Gliceridi: prodotti di esterificazione del glicerolo con acidi grassi
Trigliceridi: prodotti di esterificazione del glicerolo con 3 acidi grassi
Trigliceridi o acilgliceroli
I trigliceridi costituiscono la maggior parte dei lipidi assunti
con la dieta
Sono componenti principali dei lipidi di deposito nelle cellule animali
Le principali proprietà dei trigliceridi
A temperatura ambiente possono essere
SOLIDI (GRASSIGRASSI) LIQUIDI (OLIOLI)
Possono essere definiti:
SEMPLICISEMPLICI
se gli acidi grassi sono uguali
MISTIMISTI
se gli acidi grassi sono diversi
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I trigliceridi non si sciolgono in acqua (non hanno alcuna parte polare
nella molecola), ma viaggiano nel sangue ricoperti da una guscio
proteico, sotto forma di chilomicroni e di particelle lipoproteiche
(VLDV, LDL, HDL)
I trigliceridi sono i grassi di deposito del nostro organismo,
accumulati nel tessuto adiposo, dentro gli adipociti
Il tessuto adiposo è localizzato nel sottocute e intorno agli organi
interni
Trigliceridi
Acidi grassi
GliceroloIdrolisi
Ossidazione (mitocondri)Energia
Fosfolipidi
Sono molecole anfipatiche
Sono componenti caratteristici e
principali delle membrane cellulari
Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolammina
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Lipidi semplici
TERPENI
STEROIDI PROSTAGLANDINE
Non contengono acidi grassi pertanto non sono saponificabili
Nelle cellule e nei tessuti sono presenti in
quantità minore rispetto ai lipidi complessi
Comprendono molte sostanze con attività biologica
Vitamine Ormoni Biomolecole liposolubili
VITAMINE
LIPOSOLUBILI
Terpeni
CH2
C
CH
CH2
CH3isoprene
I terpeni sono costituiti da multipli dell’idrocarburo
a 5 atomi di C isoprene
I terpeni possono essere lineari o ciclici e alcuni
contengono strutture di entrambe i tipi
Le unità di isoprene possono essere disposte testa-coda o coda-coda
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Esempi di terpeni
geraniolo, limonene, mentolo e canfora (identificati nelle piante
con odori o aromi particolari)
gomma naturale e guttaperca (polimeri lineari di isoprene)
vitamine liposolubili (A – E - K)
ubichinone o coenzima Q che hanno la funzione di trasportare idrogeno
per le reazioni di ossidoriduzione nei mitocondri
carotenoidi
squalene (precursore nella biosintesi del colesterolo)
Steroidi
Gli steroidi sono derivati di un idrocarburo tetraciclico
saturo, il ciclopentanoperidrofenantrene
ciclopentanoperidrofenantrene
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Tutti gli steroidi naturali derivano dallo squalene
lanosterolo colesterolo
nei tessuti animali
Nei tessuti animali il colesterolo è precursore di molti altri steroidi:
ACIDI BILIARI
acido colico e deossicolico
ANDROGENI
testosterone e progesterone
ESTROGENI
estrone e estradiolo
ORMONI DELLA CORTECCIA SURRENALE
corticosterone e aldosterone
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Lipidi alimentari
I lipidi che rivestono maggior importanza da un punto di vista nutrizionale sono:
Forniscono energia (9 Kcal/g)
Fungono da riserva energetica nel tessuto adiposo
Forniscono colesterolo e acidi grassi essenziali (acido linoleico e acido
linolenico) per la sintesi di molecole biologicamente attive
(prostaglandine, leucotrieni, trombossani)
ACIDI GRASSI TRIGLICERDI COLESTEROLO FOSFOLIPIDI
Trasporto di vitamine liposolubili (vit A, vit D, vit E, vit.K, carotenoidi)
I grassi alimentari industriali, usati in grandi quantità in pasti preconfezionati,
alimenti a basso prezzo e margarina, vengono "solidificati" a partire da oli
vegetali a buon mercato (indurimento)
Gli oli vengono "idrogenati" per rompere i doppi legami degli acidi grassi
"insaturi". Durante questo processo avvengono trasformazioni stereochimiche e
spostamenti di doppi legami che in natura non esistono o sono molto raramente
presenti.
Il risultato è industrialmente soddisfacente, poiché si produce un grasso
vegetale a buon mercato. Dal punto di vista medico è invece discutibile:
l'organismo umano non dispone delle strutture enzimatiche necessarie a
regolare la trasformazione metabolica di queste molecole
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Grassi insaturi: liquidi a temperatura ambiente
(doppi legami cis)
Grassi saturi: solidi a temperatura ambiente,
favoriscono l’ipercolesterolemia e le malattie
cardiovascolari
La scritta “grassi vegetali” significa olio di palma e
di cocco
La scritta “grassi idrogenati” significa grassi saturi
e grassi trans
I grassi trans favoriscono l’ipercolesterolemia, le
malattie cardiovascolari e l’invecchiamento
Gli acidi grassi ω3 (presenti soprattutto nel pesce)
riducono i trigliceridi e prevengono l’infarto e
l’ictus
I lipidi a temperatura
ambiente si possono
trovare in uno stato solido
oppure liquido.
I primi (solidi) vengono
definiti grassi mentre i
secondi (liquidi) sono gli oli
I lipidi sono presenti come componenti principali di condimenti come
olio di oliva, di semi, burro e margarina, ma anche in quantità più o
meno cospicua nei derivati del latte, nelle carni e nei salumi
Livelli di assunzione raccomandati (12-15 anni) 1.6 g/kg/die
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Lipidi di origine animale
Gli oli e grassi di origine animale sono contenuti
nei tessuti di diversi animali, nel pesce, nel latte
dei mammiferi e nei derivati e nelle uova
Lipidi di origine vegetale
Gli oli e grassi di origine vegetale derivano da semi
(arachidi, girasole, mais, soia, colza, vinaccioli,
sesamo…..) o da frutti (oliva, palma)
olio di oliva
olio di arachidi, girasole, mais, soia
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Composizione
Chimica
dell’olio
Tipo e qualità
della matrice botanica Filiera
Olio vergine
d’olivaOlio di semi
Olio d’oliva
raffinazione
SEMI
vegetali
macinazione
estrazione con solvente
desolventizzazione
olio grezzo
raffinazione
pulitura e decorticazione
filtrazione
centrifugazione
spremitura
gramolatura
frangitura
pulitura
Composizione in nutrienti
dell’olio extravergine d’oliva
COMPONENTI MINORI 0.5%-1%
GRASSI 99% (trigliceridi)
Fenoli – tocoferoli – steroli –
alcoli - pigmenti colorati – cere -
vitamine liposolubili
Composizione in nutrienti del burro
COMPONENTI MINORI 17%
GRASSI 83.4%
Acqua – Proteine –
Carboidrati – Zuccheri solubili
Grassi saturi 48.7%
Grassi monoinsaturi 51.3%
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g su 100 g di parte edibile
MargarinaBurro
Acido OLEICO (monoinsaturo) 73.6
Acido LINOLEICO 7.85
Acido LINOLENICO 0.99
Acido PALMITICO 10.64
Acido STEARICO 3.06
Acido OLEICO 32.05
Acido LINOLEICO 16.62
Acido LINOLENICO 1.02
Acido PALMITICO 19.32
Acido STEARICO 5.53
Acido OLEICO 20.7
Acido LINOLEICO 1.57
Acido LINOLENICO 1.18
Acido PALMITICO 20.8
Acido STEARICO 9.40
Olio extravergined’oliva
E’ necessario porre attenzione alla quantità ed alla qualità dei grassi
alimentari
Limitare la quantità di grassi saturi e di colesterolo, contenuti
maggiormente nelle carni animali (insaccati), nel burro, nella
panna e nei formaggi
Preferire i grassi polinsaturi (olio di girasole e mais) ed in
particolare quelli contenuti nel pesce e nell’olio di pesce (acidi
grassi omega 3)
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Ancor più importante l’utilizzo dei grassi monoinsaturi contenuti
principalmente nell’olio d’oliva