BIOCHIMICA LE MACROMOLECOLE LIPIDI o GRASSI Prof.ssa Laura Mazzanti

LIPIDI o GRASSI 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.

FUNZIONI BIOLOGICHE 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).

Basata sulla struttura del loro scheletro CLASSIFICAZIONE Basata sulla struttura del loro scheletro LIPIDI SEMPLICI COMPLESSI ACILGLICEROLI TERPENI FOSFOGLICERIDI STEROIDI SFINGOLIPIDI PROSTAGLANDINE CERE Saponificabili perché formano saponi in seguito ad idrolisi alcalina Non Saponificabili perché non contengono acidi grassi

I lipidi si trovano spesso anche in forma combinata CLASSIFICAZIONE I lipidi si trovano spesso anche in forma combinata LIPOPROTEINE GLICOLIPIDI

Contengono acidi grassi pertanto sono saponificabili LIPIDI COMPLESSI Contengono acidi grassi pertanto sono saponificabili ACILGLICEROLI FOSFOGLICERIDI SFINGOLIPIDI CERE Essi differiscono nella struttura della molecola a cui gli acidi grassi sono attaccati con legami covalenti. Cosa sono gli acidi grassi???

Tutti possiedono una lunga catena idrocarburica che può essere: Acido grasso saturo Acido palmitico Acido grasso insaturo Acido oleico 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

I PRINCIPALI ACIDI GRASSI

ACIDI GRASSI ESSENZIALI Sono definiti acidi grassi essenziali perché indispensabili nella dieta dei mammiferi poichè non possono essere sintetizzati da altri precursori. Acido linoleico CH3 CH (CH2)4 CH2 COOH (CH2)7 Acido a-linolenico CH3 CH CH2 COOH (CH2)7

Sono esteri degli acidi grassi e di un alcol a tre atomi di carbonio ACILGLICEROLI o TRIGLICERIDI Sono esteri degli acidi grassi e di un alcol a tre atomi di carbonio C H2 O H H O H Glicerolo C Acidi grassi Possono essere MONOGLICERIDI DIGLICERIDI TRIGLICERIDI

LE PRINCIPALI PROPRIETA’ - A temperatura ambiente possono essere “SOLIDI” e sono chiamati “GRASSI” “LIQUIDI” e sono chiamati “OLI” - Sono componenti principali dei lipidi di deposito nelle cellule animali - Possono essere definiti: “SEMPLICI” se gli acidi grassi sono uguali “MISTI” se gli acidi grassi sono diversi

- Sono molecole ANFIPATICHE acido fosforico glicerolo - Sono molecole ANFIPATICHE - Sono componenti caratteristici e principali delle membrane cellulari. Acidi grassi -Si distinguono i PLASMALOGENI poiché hanno un ossidrile esterificato da un acido grasso ed uno esterificato da una catena alifatica. Sono particolarmente abbondanti nelle membrane delle cellule muscolari e nervose

I PRINCIPALI FOSFOGLICERIDI

SFINGOLIPIDI Gruppo polare - Sono presenti in quantità elevate nel cervello e nel tessuto nervoso e solo in tracce nei depositi di grasso. Sfingosina Acido grasso - SFINGOMIELINE - GLICOSFINGOLIPIDI NEUTRI (CEREBROSIDI) - GLICOSFINGOLIPIDI ACIDI (GANGLIOSIDI)

CERE Sono esteri solidi di acidi grassi superiori con alcool grassi a lunga catena o con steroli. Non sono solubili in acqua. Sono morbide e plasmabili a caldo ma dure a freddo Le cere costituiscono rivestimenti protettivi sulla pelle, sui peli e sulle pinne, sulle foglie e sui frutti delle piante e sull’esoscheletro di molti insetti. Un esempio…… La cera d’api ha come principali componenti esteri dell’acido palmitico con alcool grassi a lunga catena (da 26 a 36 atomi di C)

Non contengono acidi grassi pertanto non sono saponificabili LIPIDI SEMPLICI 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 altamente specializzate TERPENI STEROIDI PROSTAGLANDINE

Le unità di isoprene possono essere disposte testa-coda o coda-coda TERPENI I terpeni sono costituiti da multipli dell’idrocarburo a 5 atomi di C CH2 C CH CH3 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

Alcuni esempi…….. b- squalene precursore nella biosintesi del colesterolo carotenoidi vitamine liposolubili (A – E - K) ubichinone o coenzima Q che hanno la funzione di trasportare idrogeno per le reazioni di ossidoriduzione nei mitocondri

Gli steroidi sono derivati da un idrocarburo tetraciclico saturo CICLOPENTANOPERIDROFENANTRENE 19 18 A B C D

squalene colesterolo lanosterolo nei tessuti animali

ORMONI DELLA CORTECCIA SURRENALE Nei tessuti animali il colesterolo è precursore di molti altri steroidi: ACIDI BILIARI acido colico e deossicolico ANDROGENI testosterone e progesterone ESTROGENI estrone e b-estradiolo ORMONI DELLA CORTECCIA SURRENALE corticosterone e aldosterone

PROSTAGLANDINE Le prostaglandine sono una famiglia di derivati di acidi grassi che hanno una varietà di attività biologica di tipo ormonale o regolatore. Un po’ di storia……nel 1930 vennero trovate nel plasma seminale, nella prostata e nelle vescichette seminali piccolissime quantità di sostanze che abbassavano la pressione sanguigna e stimolavano la contrazione di certi muscoli lisci. Tutte derivano dalla ciclizzazione di acidi grassi a 20 atomi di C (acido arachidonico) che si forma dall’acido grasso essenziale acido linoleico.

I LIPIDI ALIMENTARI ALIMENTI (macro e micro-nutrienti) ASSORBIMENTO ASSUNZIONE DI NUTRIENTI ALIMENTI (macro e micro-nutrienti) STATO NUTRIZIONALE DI SALUTE ASSORBIMENTO UTILIZZAZIONE DEI NUTRIENTI A LIVELLO CELLULARE

LE PRINCIPALI FUNZIONI LIPIDI ALIMENTARI I lipidi che rivestono maggior importanza da un punto di vista nutrizionale sono: ACIDI GRASSI TRIGLICERDI COLESTEROLO FOSFOLIPIDI LE PRINCIPALI FUNZIONI Forniscono energia 9Kcal/g Fungono da riserva energetica nel tessuto adiposo Trasporto di vitamine liposolubili (vit.A, vit.D, vit.E, vit.K, carotenoidi) Forniscono colesterolo Forniscono acidi grassi essenziali (acido linoleico e acido linolenico) per la sintesi di molecole biologicamente attive (prostaglandine, leucotrieni, tromboxani)

Lipidi di origine animale nelle uova nella carne 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. nei formaggi nel pesce

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

Altre fonti Gli oli e grassi sono contenuti nei prodotti derivati da trattamenti tecnologici (margarina, salse e condimenti pronti). margarina

L’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA Un dono Mediterraneo IL BURRO. Il fratello grasso del latte

Composizione in nutrienti dell’olio extravergine d’oliva COMPONENTI MINORI – 0.5%-1% GRASSI – 99% TRIGLICERIDI C H2 O H H O H Glicerolo Acidi grassi Fenoli – Tocoferoli – Steroli - Composti del carbonio - Composti aromatici – Alcoli - Pigmenti colorati – Cere - Vitamine liposolubili

Composizione in nutrienti del burro COMPONENTI MINORI – 17% GRASSI – 83.4% Grassi saturi – 48.7% Grassi monoinsaturi – 51.3% Acqua – Proteine – Carboidrati – Zuccheri solubili

1g = 9Kcal …….l’olio di semi è più leggero dell’olio di oliva …….la margarina è più leggera del burro Olio d’oliva Olio di semi di girasole Margarina 1g = 9Kcal Olio di semi di arachidi Burro 1g = 7.6Kcal

AGGIUNGERE VITAMINE

Pesce e Carne : quali differenze ? La composizione chimica delle carni dei prodotti ittici è molto simile a quella degli altri animali: 1) contengono però meno tessuto connettivo, da cui la loro maggiore digeribiltà 2) le proteine hanno una buona dotazione di amminoacidi essenziali, soprattutto lisina e a.a. solforati 3) non presentano depositi visibili di grasso , di qualsivoglia taglia 4) i lipidi sono molto differenti da quelli degli animali terrestri perché contengono un alto numero di grassi insaturi. L’elevato grado di insaturazione è essenziale per la vita dei pesci stessi in quanto influisce sulla fluidità del grasso stesso che altrimenti potrebbe solidificare alle temperature in cui vivono .

Bianco perché ? sogliola calamaro scorfano palombo tonno triglia Pesce San Pietro tonno triglia seppia

rombo orata vongola Pesce ragno scampi Divisione Calorie:   Carboidrati (0%)   Grassi (68%)  Proteine (32%)

Azzurro …perché ? Con il termine pesce azzurro in linea di massima si indicano quei pesci che presentano una colorazione dorsale tra il blu scuro ed il verde–blu, mentre il ventre tende a presentarsi argenteo. La distinzione tra pesce azzurro e pesce bianco è molto simile a quella che passa tra carni rosse e carni bianche. Molto abbondante nei nostri mari il pesce azzurro, tranne alcune specie molto” gettonate” ha un ottimo rapporto qualità /prezzo grazie sia all’abbondanza sia al fatto che la maggior parte della gente snobba queste specie a favore di quelle più commerciali. E’ il risultato di un’omologazione di gusti che riflette le logiche commerciali della grande distribuzione e gli orientamenti di chi per mancanza di tempo o per la poca dimestichezza in cucina predilige “pesci bistecca”meglio se spinati o sfilettati.

Fattori che influenzano la qualità dei prodotti ittici Fattori genetici Fattori ambientali Comportamento alimentare e Composizione della dieta Taglia Metodo di cottura Tecnica di conservazione Condizioni di trasporto Manipolazione Trasformazione

In base al contenuto di lipidi i pesci sono classificati: magri < 3% Merluzzo , sogliola, nasello semigrassi 3-10% Sardina , alice , cefalo grassi > 10% Aringa, tonno, sgombro, salmone , anguilla

Omega- 3: studi osservazionali L’interesse suscitato in particolare dagli acidi grassi polinsaturi omega- 3 risale ad alcune semplici osservazioni epidemiologiche riportate circa 30 anni fa da Dieberg e Bang sugli Inuit, popolazione eschimese della Groenlandia. In tali studi si ipotizzava l’associazione tra bassa incidenza di malattie cardiovascolari, diabete, sclerosi multipla e asma bronchiale e abitudini alimentari di queste popolazioni. Bang, Dieberg,Sinclair. The composition of the Eskimo food in north western Groenland. AM. J Clin. Nutr.1980; 33:2657-2661

Chi mangia pesce campa cento anni Non è un nuovo modo di dire, ma la verità. Si è visto infatti che alcune popolazioni, in particolare gli INUIT, nonostante abbiano una dieta molto grassa e non mangino quasi mai verdura e frutta vivono a lungo e non soffrono di malattie cardiache , come capita a chi consuma cibi ricchi di grassi. Questa stranezza è stata chiamata il “paradosso eschimese” fino a che non si è scoperto che ciò è dovuto alla grande quantità di ac.grassi omega- 3 di cui sono ricchi i pesci e gli animali di cui si nutrono.

Contenuto di omega- 3 nel pesce Fonte: USDA nutrient data base for standard reference Alimento DHA mg/100g di alimento Sgombro 1400 Tonno 1200 Scampi, seppie 600 Vongole 400 Merluzzo 200 Tuorlo d’uovo 110 Pollo 30 Fegato di maiale

ACIDI GRASSI “Essenziali” saturi insaturi Polinsaturi (PUFA ) moninsaturi EPA e DHA ALA Omega-3 PUFA LA Omega –6 PUFA “Essenziali”

Squilibrio nutrizionale dei PUFA Negli ultimi 4 milioni di anni gli esseri umani sono evoluti con omega-6/omega-3 di 1: 1 negli ultimi 100 anni questo rapporto ha raggiunto il valore di 25:1 e oltre Conseguenze su tutti i meccanismi e le funzioni in cui sono coinvolti i PUFA e i loro derivati

Squilibrio nutrizionale omega-6/omega-3? Animali allevati e vegetali coltivati più ricchi di omega –6 Paura del colesterolo crescente Diminuito consumo di Pesce Crescente impiego di oli ricchi in omega-6 nei cibi industriali Usi di olii ricchi in omega-6( olio di arachidi, di girasole , etc.) Questo squilibrio crea una maggior formazione di prostaglandine di tipo 2, con azione infiammatoria che possono essere alla base della gran parte di malattie croniche di tipo degenerativo che affliggono  l’uomo della società moderna.