DETERMINAZIONE DEI GRASSI GREGGI SCOPO: determinare il contenuto in sostanze solubili in etere di petrolio (40-60 °C) CAMPO DI APPLICAZIONE: vengono estratti lipidi, pigmenti, fosfolipidi, cere, steroli, resine e vitamine liposolubili. PRINCIPIO DEL METODO: estrazione e distillazione continuata per 6 ore; nel caso di materie prime le cui materie grasse non possono essere completamente estratte con etere, si procede ad idrolisi a caldo con HCl 3N per 1 ora prima di effettuare l’estrazione. GRASSI SAPONIFICABILI (trigliceridi, digliceridi, monogliceridi, ac. grassi liberi): saponificazione con KOH N/2 ed estrazione. GRASSI NON SAPONIFICABILI: sono esclusi da una valutazione strettamente nutrizionale; hanno però un valore extranutrizionale (es. colesterolo, vit. liposolubili, cere, fosfolipidi).

CLASSIFICAZIONE DEI LIPIDI Esteri del glicerolo Non gliceridi Semplici Complessi Sfingomieline Glicolipidi Fosfogliceridi Cerebrosidi Cere Steroidi Terpeni Trigliceridi Glucolipidi Galattolipidi Lecitine Cefaline Prostaglandine

CLASSIFICAZIONE DEI LIPIDI LIPIDI CONTENENTI IL GLICEROLO grassi neutri mono, di e triacilgliceroli glicosilgliceridi fosfogliceridi fosfatidi fosfatidilgliceroli fosfoinositidi LIPIDI NON CONTENENTI IL GLICEROLO sfingolipidi cerammidi sfingomieline glicosfingolipidi alcoli alifatici cere terpeni steroidi

PRINCIPALI FUNZIONI DEI LIPIDI NEGLI ORGANISMI ANIMALI (in ordine quantitativo) ENERGETICA elevata resa energetica (alto rapporto H/O della loro struttura) deposizione nei tessuti in grande quantità ridotta azione dinamico specifica STRUTTURALE costituzione delle membrane cellulari FUNZIONALE precursori di prostaglandine e leucotrieni

ACIDI GRASSI CHE ENTRANO NELLA COMPOSIZIONE DEI LIPIDI Sono: MONOCARBOSSILICI A CATENA RETTILINEA A NUMERO PARI DI ATOMI DI C Si differenziano: a) in base al numero di atomi di C in: 1) a corta catena (1  4) 2) a media catena (5  10) 3) a lunga catena (> 12) b) in base alla presenza o meno di doppi legami: 1) saturi 2) insaturi ( monoinsaturi e polinsaturi)

ACIDI GRASSI SATURI

ACIDI GRASSI INSATURI

PROPORZIONE DEGLI ACIDI GRASSI (mmol/mol) PRESENTI IN ALCUNI GRASSI E OLI

SCHEMA CLASSIFICATIVO DEGLI ACIDI GRASSI Saturated Fatty Acids (SFA) Mono Unsaturated Fatty Acids (MUFA) Poli Unsaturated Fatty Acids (PUFA) Fatty Acids 6 Essential Fatty Acids (EFA) 3

PUNTO DI FUSIONE ASPETTO FISICO: Il PUNTO DI FUSIONE DI UN LIPIDE È TANTO PIÙ ELEVATO QUANTO MAGGGIORE È IL GRADO DI “SATURAZIONE” DEGLI ACIDI GRASSI CHE LO COSTITUISCONO OVVERO LA FLUIDITÀ DI UN LIPIDE È TANTO PIÙ ELEVATA QUANTO MAGGGIORE È IL GRADO DI “INSATURAZIONE” DEGLI ACIDI GRASSI CHE LO COSTITUISCONO Ordine di grandezza dei punti di fusione di alcuni lipidi OLII (lipidi liquidi a temperatura ambiente = 25°C) < 36°C STRUTTO (suino; lipidi fusi, soldidi a temperatura ambiente) 36 - 40°C SEGO (Bovino; lipidi crudi, soldidi a temperatura ambiente) > 40°C

Fluidità Punto di fusione Andamento del PUNTO DI FUSIONE in funzione della ricchezza di acidi grassi dei trigliceridi che lo compongono Chimica Classe + rappresentativo Omega 3 (polinsaturi) Ac. Linolenico Omega 6 (polinsaturi) Ac. Linoleico Omega 9 (monoinsaturi) Ac. Oleico C4:0 – C14:0 (saturi CC) Ac. Butirrico C18:0 – C16:0 (saturi LC) Ac. Stearico Fluidità Punto di fusione

Origine dei lipidi e Punto di fusione Sia nel mondo vegetale che in quello animale, l’ambiente ed in particolare la temperatura del microclima in cui vive ciascun organismo è la principale causa di “selezione” degli individui riguardo le caratteristiche dei lipidi. Temperatura ambientale Punto di fusione dei lipidi

Esigenza di mantenimento della fluidità A basse temperature è necessaria una notevole fluidità per garantire la funzionalità dei lipidi di membrana Basse Temperature Esigenza di mantenimento della fluidità

Ad alte temperature è prioritaria la resistenza all’ossidazione

Origine dei lipidi e Punto di fusione (2) Ambiente Fondali marini Acque marine di superficie Aree artiche ed antartiche Aree temperate Aree tropicali e subtropicali Temperature Crescenti FLUIDITÀ LIPIDI

Origine dei lipidi e Punto di fusione (3) INSATURI SEGO STRUTTO PALMA (COCCO) ARACHIDE COTONE MAIS GIRASOLE SOIA COLZA LINO MERLUZZO (FEGATO) LIPIDI SATURI

 C18:2n/6  C18:29,12 ACIDO LINOLEICO GLI ATOMI DI CARBONIO NELLA CATENA SONO NUMERATI A PARTIRE DAL COOH TERMINALE E LA POSIZIONE DEI DOPPI LEGAMI SI ESPRIME CON  SEGUITO DA UN NUMERO (es. 9 significa che il doppio legame si trova fra il carbonio 9 e 10). GLI ACIDI GRASSI INOLTRE SI DIVIDONO IN GRUPPI CHE VENGONO DEFINITI CON LA SIGLA  O n SEGUITA DA UN NUMERO CHE ESPRIME LA POSIZIONE DELL’ULTIMO DOPPIO LEGAME, CONTATO A PARTIRE DAL CARBONIO DEL CH3.  C18:2n/6  C18:29,12 ACIDO LINOLEICO H3C 3 6 7 9 10 COOH 12 8 4 2 n,  

ACIDI GRASSI ESSENZIALI (EFA)  6: C 18:2 acido linoleico, C 18:3 acido -linolenico, C 20:4 acido arachidonico,  3 C 18:3 acido linolenico, C 20:5 acido eicosapentaenoico (EPA), C 22:5 acido docosapentaenoico (DPA), C 22:6 acido docosaesanoico (DHA).

RUOLI BIOLOGICO DEGLI ACIDI GRASSI  3 Ruoli strutturali: Costituzione dei fosfolipidi dei sinaptosomi cerebrali, delle fibre nervose, della retina; Ruoli funzionali: Precursori delle prostaglandine della serie 3.

METABOLISMO DELL’ACIDO LINOLEICO x * * 18:2 n-6 18:3 n-6 20:3 n-6 20:4 n-6 22:4 n-6 22:5 n-6 6 5 4 20:2 n-6 22:2 n-6 24:2 n-6 22:3 n-6 funzione fisiologica strutturale non fisiologico x non biosintetizzabile * precursore delle prostaglandine

H H C I S C C R R H R C C T R A N S R H

METABOLISMO DELL’ACIDO -LINOLENICO x * * 18:3 n-3 18:4 n-3 20:4 n-3 20:5 n-3 22:5 n-3 22:6 n-3 6 5 4 20:3 n-3 22:3 n-3 22:4 n-3 funzione fisiologica strutturale non fisiologico x non biosintetizzabile * precursore delle prostaglandine

Ac. Ottadecatetraenoico Ac. Diomo--linolenico Ac. oleico Ac. Linoleico C18:2 n6 Ac. -linolenico C18:3 n3 6 6 6 C18:2 n9 C20:2 n6 C20:3 n3 Ac. -Linolenico C18:3 n6 Ac. Ottadecatetraenoico C18:4 n3 C22:3 n3 C20:2 n9 C22:2 n6 C20:4 n3 Ac. Diomo--linolenico C20:3 n6 PGG1(PGH1) C20:3 n9 ac. eicosatrienoico C24:2 n6 5 C22:4 n3 PGI3 non aggreg. PGE1 non aggreg. 5 Ac. Eicosatetraenoico ac. Arachidonico C20:4 n-6 Ac. Eicosapentaenoico C20:5 n3 C22:3 n9 lipossigenasi Non aggreg. TxA3 C22:3 n6 HPTE C22:5 n3 perossidasi Ac. Docosatetraenoico C22:4 n6 PGG2(PGH2) 4 HETE Ac. Docosaesaenoico C22:6 n3 TxA2 PGF2 PGE2 Non fisiologico Funzione fisiologica strutturale TxB2 Funzione fisiologica strutturale + precursore prostaglandine

LE ATTIVITÀ ENZIMATICHE DESATURASI - ELONGASI Non vi sono 12 o 15 desaturasi ed è per questo che dall’acido oleico non si può sintetizzare il linoleico ed il linolenico Non si sa quali meccanismi ne influenzino precisamente l’attività ma sembra essere favorita da diete ricche di proteine e relativamente povere di carboidrati. Dal punto di vista endocrino sarebbe favorita dall’insulina e sfavorita dal glucagone. Non si conoscono situazioni limitanti all’attività elongasica.

Stessa quantità per l'organismo COLESTEROLO La biosintesi di colesterolo si arresta al soddisfacimento dei fabbisogni perciò il ridotto apporto di colesterolo non è un valore. I problemi per le malattie cardiovascolari ci possono essere soltanto se gli apporti superano di per sé i fabbisogni (= mangiare oltre 6 uova al giorno per un uomo medio). È invece sicuramente un valore il non esagerare con l’apporto calorico totale (in particolare da lipidi). Stessa quantità per l'organismo

lipoproteine plasmatiche Formazione delle membrane Steroidogenesi ormonale COLESTEROLO alimentazione Biosintesi Esteri colesterolo lipoproteine plasmatiche Vitamina D Acidi biliari

CONTENUTO IN COLESTEROLO DI ALCUNI ALIMENTI

L’AUTOSSIDAZIONE DEI GRASSI FATTORI INTRINSECI FATTORI ESTRINSECI insaturazione catalizzatori luce temperatura ossigeno pressione O2

IRRANCIDIMENTO DEI GRASSI CH3(CH2)3CH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH ac. linoleico   CH3CH2 CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH  ac. linolenico  CH3(CH2)3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH  ac. arachidonico –CH–CH=CH– H –CH–CH=CH– radicale libero L’energia richiesta per la dissociazione del legame tra carbonio e idrogeno doppiamente allilico è relativamente modesta (80 Kcal/mole), pertanto la formazione di radicali liberi (R) procede spontaneamente!

Rappresentazione grafica dell’andamento nel tempo dell’autossidazione di un sistema lipidico

MEZZI PER PREVENIRE L’AUTOSSIDAZIONE DELLE SOSTANZA GRASSE ELIMINAZIONE O RIDUZIONE DEI FATTORI CHE FAVORISCONO L’INIZIAZIONE E LA PROPAGAZIONE DELLE REAZIONI DI PEROSSIDAZIONE. Tra questi fattori i principali sono: - pressione parziale dell’ossigeno (esposizione all’aria); - temperatura ed umidità; - radiazioni luminose e ionizzanti (esposizione alla luce); - presenza di enzimi (lipasi e lipossigenasi); - presenza di oligoelementi (in particolare Fe e Cu); - presenza di pigmenti (perché di natura lipidica). IMPIEGO DI ANTIOSSIDANTI

ANTIOSSIDANTI Naturali lipofili: Vitamina E, carotenoidi, polifenoli Naturali idrofili: Acido ascorbico; Artificiali lipofili BHT, BHA (solidi), etossichina (liquida), gallato di propile.

VALUTAZIONE DEI GRASSI Punto di fusione Umidita’ Impurita’ Sostanze insaponificabili n° di iodio (presenza di doppi legami) Acidita’ Grado di stabilita’ N° di perossidi Composizione % in acidi grassi TBARS (presenza di aldeidi e chetoni), Saggio di Kreiss