Nell'organismo umano i lipidi sono componenti strutturali delle membrane cellulari, costituiscono una forma di immagazzinamento dell'energia e sono i precursori di molte importanti molecole. I lipidi (grassi) sono costituiti da lunghe catene di idrocarburi, sono untuosi al tatto e insolubili in acqua.
Classificazione. Vengono classificati in tre gruppi principali: LIPIDI SEMPLICI: trigliceridi (glicerolo più acidi grassi) LIPIDI COMPOSTI: fosfolipidi e lipoproteine LIPIDI DERIVATI: colesterolo
LIPIDI SEMPLICI Sono costituiti principalmente da trigligeridi, i grassi più rappresentati nell'organismo (95% dei grassi corporei). La molecola dei trigliceridi risulta dal legame tra il glicerolo e gli acidi grassi. Gli acidi grassi vengono definiti saturi quando la loro struttura chimica non contiene doppi legami, insaturi se sono presenti uno o più doppi legami all'interno della loro struttura chimica. La presenza o meno dei doppi legami è importante, in quanto è dimostrato che gli acidi grassi saturi aumentano il livello di colesterolo e di lipoproteine LDL nel sangue, favorendo il processo aterosclerotico. Gli acidi grassi insaturi tendono invece a fare diminuire questi livelli. Alcuni acidi grassi poliinsaturi sono nutrienti essenziali perché non possono essere sintetizzati da mammiferi. Gli acidi grassi insaturi sono contenuti nei grassi di origine vegetale, per lo più liquidi a temperatura ambiente (oli) e nei pesci, mentre gli acidi grassi saturi sono presenti nei prodotti di origine animale e nei grassi di condimento che sono solidi a temperatura ambiente (burro, lardo, margarina, ecc.). Gli acidi grassi sono precursori di alcune sostanze, come ad esempio le prostaglandine, una serie di composti distribuiti diffusamente nelle cellule dell'organismo il cui compito è di stimolare la contrattura delle cellule muscolari e di modulare le risposte delle cellule ad alcuni tipi di stimoli.
LIPIDI COMPOSTI I lipidi composti sono rappresentati da trigliceridi legati ad altri composti. Fosfolipidi Contengono molecole di acidi grassi legate ad un gruppo fosforico e ad una base azotata. Vengono sintetizzati all'interno delle cellule, in particolare nel fegato. Per la loro maggiore solubilità facilitano il trasporto degli altri grassi, ma il loro compito principale è di formare le membrane cellulari, in particolare la membrana dei globuli rossi e la mielina, che è la membrana delle cellule nervose. Lipoproteine Poiché i lipidi hanno la caratteristica è di essere insolubili in ambienti acquosi, per essere trasportati nell'organismo necessitano di molecole che fungono da carriers, cioè da trasportatrici. Ecco perché nel plasma, cioè la parte liquida del sangue, i grassi, insolubili, sono presenti come composti, le lipoproteine. Le lipoproteine sono costituite da trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi e apoproteine. Vengono classificate comunemente mediante elettroforesi in base alle loro proprietà chimiche in: - Chilomicroni (cioè trigliceridi e, in quantità minore, colesterolo e fosfolipidi). Si formano in seguito all'emulsione di gocce di lipidi che lasciano l'intestino prendendo la strada dei dotti linfatici. I chilomicroni vengono assunti dal fegato che che li metabolizza e li trasforma per essere successivamente immagazzinati come grasso di deposito. Hanno la funzione di trasportare le vitamine liposolubili (solubili in grasso): A, D, E, K. - HDL (lipoproteine ad alta densità ). Sono prodotte a livello epatico e del piccolo intestino. Sono denominate "colesterolo buono" perché rimuovono il colesterolo dalla parete delle arterie e lo riportano, attraverso la circolazione, al fegato dove viene usato per la formazione della bile. - LDL (lipoproteine a bassa densità ) e VLDL (lipoproteine a densità molto bassa) contengono una maggiore percentuale di lipidi e di colesterolo e una minore quantità di proteine. Le lipoproteine LDL manifestano un'affinità per le cellule dell'endotelio delle arterie, liberano colesterolo in questa sede dove, in caso contrario, può essere parzialmente ossidato o partecipare ad un processo di proliferazione cellulare da cui deriva un'alterazione funzionale della parete arteriosa e un restringimento del lume del vaso. LIPIDI DERIVATI Contengono sostanze derivate da lipidi semplici e complessi. Il più noto è il colesterolo, uno sterolo che si trova esclusivamente nei tessuti animali. Colesterolo E' stato isolato nel 1784 da un calcolo biliare, come dice l'etimologia del colesterolo: Contrariamente alla credenza diffusa, il colesterolo non è necessariamente dannoso, anzi è molto utile all'organismo. Svolge funzioni essenziali al metabolismo: è un elemento strutturale delle membrane cellulari è necessario per la sintesi degli steroidi è il precursore della vitamina D e il materiale di partenza per la biosintesi degli acidi biliari.
Il colesterolo può essere di provenienza endogena (cioè essere sintetizzato direttamente dalle cellule) oppure di provenienza esogena (cioè provenire dalla dieta). La sintesi endogena aumenta se aumenta l'apporto di acidi grassi saturi con la dieta. L'entità della sintesi endogena soddisfa normalmente le necessità organiche; perciò, anche in assenza di colesterolo nella dieta, non esiste condizione di pericolo, escluso nell'età pediatrica. Le maggiori fonti di colesterolo nella dieta sono indicate in tabella
Colesterolo negli alimenti (dati in mg per 100gr di parte edibile)
Oli e grassi Burro 250 Lardo 95 Margarina (grassi vegetali) 0 Oli vegetali (oliva, mais,...) 0
Uovo (di gallina) Intero 411 Tuorlo 1337 Albume 0
Formaggi Grana 109 Brie 98 Provolone 73 Mozzarella 46
Carni Pollo (cotto) 119 Bovino 60/70 Maiale 60
Prodotti della pesca Gamberi 150 Anguilla, filetti 97 Orata, filetti 64
Funzione dei lipidi nell'organismo. Le principali funzioni dei lipidi nell'organismo sono: - riserva energetica - protezione meccanica per alcuni organi - strato isolante dal punto di vista termico ---> Riserva energetica Rappresentano un substrato ideale dal punto di vista energetico per le cellule in quanto possono liberare una grande quantità di calorie per unità di massa. Il valore calorico che liberano è più del doppio di quello degli zuccheri e delle proteine. ---> Protezione meccanica Circa il 4% del grasso corporeo è messo a protezione meccanica di organi importanti come cuore, fegato, reni, milza, cervello e midollo spinale. ---> Isolamento termico I grassi di deposito sottocutaneo svolgono l'importante funzione di isolamento termico, specialmente dal freddo, anche se un eccesso di massa grassa può costituire un ostacolo alla termoregolazione.
Apporto di lipidi con la dieta. L'apporto calorico assunto con i lipidi rispetto al totale dovrebbe essere circa il 30% nell'infanzia e nell'adolescenza e il 25% nell'età adulta. Queste indicazioni percentuali, se applicate nel contesto di regimi alimentari normali, sono sicuramente preziose per la tutela della salute. Più complesse e articolate risultano le indicazioni riguardanti la qualità dei lipidi da assumere e i rapporti tra gli acidi grassi saturi, insaturi, polinsaturi in generale ed in particolare tra quelli essenziali. L'apporto di acidi grassi saturi non dovrebbe superare il 10% delle calorie totali del regime alimentare. La quota da acidi grassi cis-monoinsaturi può essere maggiore (circa 12%). Tra i monoinsaturi, l'oleico è prontamente ossidato o immagazzinato e dismesso dalle riserve quando c'è una necessità energetica da coprire e pertanto dovrebbe essere privilegiato. Per quanto riguarda i polinsaturi, la quantità raccomandata è minore del 10% delle calorie totali giornaliere a causa della loro suscettibilità all'ossidazione. Le alterazioni ossidative favoriscono infatti la produzione di derivati (perossidi) potenzialmente tossici ed in grado di favorire i processi aterosclerotici e di invecchiamento. Un eccesso di polinsaturi potrebbe inoltre favorire modificazioni in senso litogenico della bile e la cancerogenesi intestinale. Per il fabbisogno di acidi grassi essenziali viene raccomandato un apporto quotidiano di 4,5-6 e di 1-1,5 grammi rispettivamente nelle femmine e nei maschi adulti. Per quanto riguarda il colesterolo, la quantità da assumere senza rischio per soggetti normali non dovrebbe superare i 300 mg al giorno.
I lipidi comprendono numerose sostanze con caratteristiche e proprietà diverse, insolubili in acqua e solubili nei solventi apolari come l'etere, il cloroformio, ecc. I lipidi, chiamati comunemente grassi, sono sostanze molto importanti per il corretto funzionamento delle cellule e quindi del intero organismo: una corretta alimentazione deve curare con attenzione le fonti di lipidi e la loro qualità .
I lipidi si possono distinguere in vari modi: un modo pratico considera la loro funzione nell'organismo. Lipidi di deposito I lipidi di deposito o trigliceridi costituiscono il 98% dei lipidi del nostro organismo, e sono anche detti lipidi "semplici". Essi sono costituiti da una molecola di glicerolo legata a tre molecole di acidi grassi. Lipidi cellulari I lipidi cellulari hanno prevalentemente funzione strutturale: sono infatti i principali costituenti delle membrane cellulari. Sono i fosfolipidi, il colesterolo e i glicolipidi. Questi lipidi sono anche detti "composti", perché hanno una struttura più complessa rispetto ai trigliceridi. Lipidi con funzioni biologiche Questi lipidi sono un gruppo eterogeneo di composti, presenti in tracce nell'organismo, ma che rivestono grande importanza fisiologica: ormoni, messaggeri intracellulari, pigmenti per l'assorbimento della luce, ecc.). Tra i più importanti ricordiamo gli eicosanoidi, i superormoni della dieta a zona.
I lipidi (detti anche grassi, dal greco lipos, grasso) sono le biomolecole non idrosolubili. I lipidi più semplici e comuni sono gli acidi grassi: lunghe catene "alifatiche" formate come gli idrocarburi (idrogeno e carbonio) e terminanti con un gruppo funzionale [carbossilico](COOH). I lipidi includono i trigliceridi, che sono le principali molecole energetiche. I lipidi sono diversi composti fatti da atomi di carbonio e di idrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari e simmetricamente disposti. Essi formano legami molto deboli con le molecole di acqua. I lipidi sono detti idrofobi (temono l’acqua). Un trigliceride è un lipide costituito da due tipi di molecole più piccole, ovvero il glicerolo e gli acidi grassi. Il glicerolo (1,2,3 propantriolo) è un alcol con tre atomi di carbonio, ciascuno con un gruppo ossidrilico, mentre l’acido grasso è formato da un gruppo carbossilico e da una catena idrocarburica che ha fino ad altri 15 atomi di carbonio. I trigliceridi hanno funzione di riserva energetica. Le molecole di acido grasso si legano con una molecola di glicerolo per condensazione. La molecola è fatta da tre acidi grassi uniti a una molecola di glicerolo per condensazione grazie ai gruppi ossidrilici del glicerolo. Spesso i tre acidi grassi sono differenti. Alcuni acidi grassi (insaturi) hanno doppi legami, creando una piega se in configurazione cis. Le pieghe dei grassi insaturi impediscono alle molecole di compattarsi saldamente e di solidificare a temperatura ambiente. Ai grassi idrogenati sono state aggiunte molecole di idrogeno. La maggior parte dei grassi vegetali è composta da oli insaturi, mentre la maggior parte dei grassi animali è satura. Le diete ricche di grassi portano alla aterosclerosi. Fosfolipidi, cere e steroidi sono lipidi con svariate funzioni. Tra i lipidi, oltre ai grassi, esistono i fosfolipidi, simili ai trigliceridi dal punto di vista strutturale, ma hanno un gruppo fosfato condensato tra un gruppo alcolico e un alcol. Esistono poi le cere, costituite da acido grasso legato a un alcol. Sono più idrofobe dei grassi. Sono rivestimenti di frutta come mele e pere, ma anche altri animali li posseggono. Infine vi sono gli steroidi che sono lipidi i cui scheletri carboniosi sono piegati per formare quattro anelli uniti tra loro. Sono sempre costruiti così: tre anelli a sei lati e un anello a cinque lati. Il colesterolo viene utilizzato come materiale da costruzione per formare steroidi. A seconda del grado di complessità si suddividono in: • semplici - quelli costituiti solo da carbonio, idrogeno e ossigeno, non contengono acidi grassi e perciò non sono saponificabili. Lipidi semplici: • Terpeni: diffusi nel mondo vegetale con l'unità di base costituita dall'isoprene ( una struttura a cinque atomi di carbonio ) • Steroidei: sono policiclici, derivati del ciclopentanoperidrofenantrene. comprendono il colesterolo, componente essenziale delle membrane cellulari eucariotiche, e molti ormoni, oltre che precursore della vitamina D3 degli acidi biliari. • complessi - (fosfolipidi, fosfatidi, glicolipidi e solfolipidi) costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno e fosforo o azoto e frutto di esterificazione degli acidi grassi con alcooli di vario tipo. I lipidi complessi sono anche detti saponificabili perché se immersi in soluzione alcalina liberano saponi. Questi lipidi sono costituiti da esteri del glicerolo. Tutti contengono acidi grassi a catena più o meno lunga (acido butirrico, acido propionico fino agli acidi stearico e palmitico a oltre 10 atomi di carbonio). A seconda della presenza e del numero di doppi legami, gli acidi grassi vengono a loro volta distinti in: • saturi - senza doppi legami tra gli atomi della catena di carbonio; • insaturi - con doppi legami tra gli atomi della catena di carbonio, solitamente il doppio legame dei due carboni si trova in cinfigurazione cis; • poliinsaturi - con molti doppi legami tra gli atomi della catena di carbonio. Nei lipidi di origine animale (contenuti abbondantemente in burro, strutto e sego) una molecola di glicerolo è esterificata principalmente con acidi grassi saturi e a causa di ciò sono perloppiù solidi a temperatura ambiente. I grassi vegetali contengono invece perloppiù acidi grassi insaturi e poliinsaturi e sono liquidi a temperatura ambiente. I trigliceridi servono soprattutto come deposito per l'energia prodotta e immagazzinata a livello di tessuto adiposo (grasso sottocutaneo). Sono formati da una molecola di glicerolo che si lega a tre code di acidi grassi. I fosfolipidi sono i principali componenti della frazione lipidica delle membrane cellulari.Sono composti da una molecola di Glicerolo che si lega a due catene di acidi grassi e ad un gruppo fosfato (PO4), poi al gruppo fostato troviamo attaccato un alcol polare. Tutte le cellule viventi contengono lipidi, mentre le cere sono contenute quasi esclusivamente nelle cellule vegetali. Possiamo riconoscere due tipi di fosfolipidi: • fosfogliceridi • sfingolipidi: particolarmente abbondanti nel tessuto nervoso I lipidi hanno un altissimo contenuto energetico e, nell'ambito dei tre gruppi di macromolecole che compongono gli elementi nutritivi per la cellula: • grassi (o lipidi) • zuccheri (o glucidi) • proteine (o protidi) sono quelli in grado di sviluppare durante il catabolismo, la massima quantità di energia. Esempi di lipidi semplici sono: • Terpeni: diffusi nel mondo vegetale con l'unità di base costituita dall'isoprene ( una struttura a cinque atomi di carbonio ) Steroidi
Generalità e distribuzione in natura. Col termine generico di lipidi si intende un gruppo di sostanze insolubili in acqua e solubili nei solventi cosidetti organici, che sono cioe' in grado di sciogliere i grassi, e tra questi ci sono etere, cloroformio, acetone, benzina etc. Tra le proprietà fisiche ha particolare importanza il punto di fusione in base al quale i grassi vengono differenziati come "solidi a temperatura ambiente" e gli olii come "liquidi a temperatura ambiente". I grassi hanno un basso peso specifico, sono idrofobi e hanno una bassa tensione superficiale per cui tendono a formare delle emulsioni (la maionese da tavola è una emulsione, un sistema formato cioè da acqua e da olio, sostanze non miscibili tra loro). Le proprietà biologiche dei lipidi sono in gran parte riconducibili alla struttura ed al tipo di legame chimico presente nelle molecole degli acidi grassi, ed alla forma spaziale della molecola. I doppi legami o insaturazioni presenti nella molecola possono, mediante reazioni chimiche, subire una idrogenazione o incorporare ossigeno; nel primo caso i grassi diventano insaturi (le margarine sono grassi di origine vegetale parzialmente saturi), mentre nel secondo caso l'ossidazione produce l'irrancidimento. L'autossidazione dei grassi è favorita dalla luce e dal contatto con l'aria, può venire inibita da alcuni antiossidanti tra cui la vitamina E. Classificazione Si distinguono in: Lipidi semplici gliceridi: sostanze chimiche chiamate esteri e formate dal glicerolo per reazione chimica con acidi grassi; cere: esteri di alcool monovalenti ad elevato numero di atomi di carbonio con acidi grassi; steridi: esteri di steroli con acidi grassi Lipidi complessi fosfolipidi glicerofosfolipidi: formati da glicerolo, acidi grassi, acido ortofosforico, basi azotate, inositolo sfingofosfolipidi: formati da un aminoalcool insaturo, sfingosina, acido grasso, acido fosforico e una base azotata glicolipidi cerebrosidi: formati da sfingosina, acido grasso e un esoso (galattosio), solfatidi: formati da cerebrosidi contenenti solfati e galattosio, gangliosidi: formati da sfingosina, acidi grassi formati da un numero maggiore di atomi, zuccheri chiamati esosi I Lipidi nell'alimentazione. L'apporto lipidico ritenuto ottimale è quantitativamente a prevalenza vegetale e deve caloricamente essere pari al 30% delle calorie totali assunte per l'uomo, tale valore, per l'infante e l'adolescente, è invece compreso tra il 20-25% del totale. É importante che i grassi siano presenti in quantità sufficiente nella dieta in quanto apportano sostanze indispensabili all'organismo, quali acidi grassi essenziali e vitamine liposolubili. Rappresentano l'alimento energetico per eccellenza: 1 grammi di lipidi fornisce circa 9 Kcalorie. Un notevole problema nutrizionale è legato ai lipidi di origine animale che se assunti in quantità eccessive comportano l'aumento delle quantità di un composto chimico chiamato colesterolo. Acidi grassi insaturi come fattori nutrizionali ipolipidermizzanti I livelli ematici di colesterolo e di trigliceridi dipendono da fattori genetici, ambientali e soprattutto dietetici. Allo scopo quindi di prevenire l'ipercolesterolemia e l'aterosclerosi sarebbe opportuno diminuire l'assunzione del colesterolo nella dieta preferendo alimenti di origine vegetale; diminuire l'apporto di acidi grassi saturi cioè i grassi di origine animale, aumentare l'apporto di acidi grassi polinsaturi cioè dei grassi di origine vegetale, soprattutto gli olii. Sintomi da carenza di Lipidi: - Anomalie della pelle (ipercheratosi, dermatiti etc.) - Riduzione della capacità rigenerativa dei tessuti - Maggior permeabilità e fragilità capillare - Aumento della suscettibilità alle infezioni - Alterazioni del trasporto di lipidi e colesterolo - Rallentato catabolismo epatico del colesterolo - Alterazioni nella biosintesi delle prostaglandine |