BIOCHIMICA

LE MACROMOLECOLE

Prof.ssa Laura Mazzanti

LIPIDI o GRASSI

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.

Sono componenti strutturali delle membrane biologiche.

FUNZIONI 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).

CLASSIFICAZIONE

LIPIDILIPIDI

Basata sulla struttura del loro scheletro

SEMPLICISEMPLICI COMPLESSICOMPLESSI

TERPENI

STEROIDI

PROSTAGLANDINE

ACILGLICEROLI

FOSFOGLICERIDI

SFINGOLIPIDI

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

GLICOLIPIDI LIPOPROTEINE

CLASSIFICAZIONE

LIPIDICOMPLESSI

LIPIDICOMPLESSI

ACILGLICEROLI FOSFOGLICERIDI SFINGOLIPIDI

Contengono acidi grassiacidi grassi pertanto sono saponificabili

Essi differiscono nella struttura della molecola a cui gli acidi grassi sono attaccati con legami

covalenti.

CERE

Cosa sono gli

acidi grassi???

Tutti possiedono una lunga catena idrocarburica che può essere:

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

Acido grasso insaturo

Acido oleico

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

linoleicoCH3 CH(CH2)4 CH CH2 CH CH COOH(CH2)7

Acido a-linolenico

CH3 CHCH2 CH CH2 CH CH COOH(CH2)7CH CH2 CH

ACILGLICEROLI o TRIGLICERIDI

Sono esteri degli acidi grassi e di un alcol a tre atomi di carbonio

C

C

C

H2 O H

H2 O H

H O H

Glicerolo

C C C C C

C C C C C

C C C C C

Acidi grassi

Possono essere

MONOGLICERIDI

DIGLICERIDI

TRIGLICERIDI

- Sono componenti principali dei lipidi di deposito nelle cellule animali

LE PRINCIPALI PROPRIETA’

- A temperatura ambiente possono essere

“SOLIDI” e sono chiamati “GRASSIGRASSI”

“LIQUIDI” e sono chiamati “OLIOLI”

- Possono essere definiti:

“SEMPLICISEMPLICI” se gli acidi grassi sono uguali

“MISTIMISTI” se gli acidi grassi sono diversi

- Sono molecole ANFIPATICHEglicerolo

acido fosforico

Acidi grassi

- Sono componenti caratteristici e principali delle membrane cellulari.

-Si distinguono i PLASMALOGENIPLASMALOGENI 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

Acido grasso

Gruppo polare

Sfingosina

- SFINGOMIELINE

- GLICOSFINGOLIPIDI ACIDI (GANGLIOSIDI)

- GLICOSFINGOLIPIDI NEUTRI (CEREBROSIDI)

- Sono presenti in quantità elevate nel cervello e nel tessuto nervoso e solo in tracce nei depositi di grasso.

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)

LIPIDISEMPLICI

LIPIDISEMPLICI

TERPENI STEROIDI PROSTAGLANDINE

Non contengono acidi grassiacidi 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

CH2

C

CH

CH2

CH3

ISOPRENE

I terpeni sono costituiti da multipli dell’idrocarburo a 5 atomi di C

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……..

vitamine liposolubili (A – E - K)

ubichinone o coenzima Q che hanno la funzione di trasportare idrogeno per le reazioni di ossidoriduzione nei mitocondri

carotenoidi

b- squalene precursore nella biosintesi del colesterolo

STEROIDI

Gli steroidi sono derivati da un idrocarburo tetraciclico saturo

CICLOPENTANOPERIDROFENANTRENE19

18

A B

C D

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 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.

ASSUNZIONE DI NUTRIENTI

ALIMENTI(macro e micro-nutrienti)

ALIMENTI(macro e micro-nutrienti)

STATO NUTRIZIONALE

STATO NUTRIZIONALE

STATO DI SALUTE

STATO DI SALUTE

ASSORBIMENTOUTILIZZAZIONE DEI

NUTRIENTI A LIVELLO CELLULARE

I LIPIDI ALIMENTARI

LIPIDI ALIMENTARI

I lipidi che rivestono maggior importanza da un punto di vista nutrizionale sono:

LE PRINCIPALI FUNZIONI

Forniscono energia 9Kcal/g

Fungono da riserva energetica nel tessuto adiposo

Forniscono acidi grassi essenziali (acido linoleico e acido linolenico) per la sintesi di molecole biologicamente attive (prostaglandine, leucotrieni, tromboxani)

Forniscono colesterolo

ACIDI GRASSI TRIGLICERDI COLESTEROLO FOSFOLIPIDI

Trasporto di vitamine liposolubili (vit.A, vit.D, vit.E, vit.K, carotenoidi)

Lipidi di origine animale

nelleuova

nelpesce

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.

nella carne

neiformaggi

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 fontiGli 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%

Fenoli – Tocoferoli – Steroli - Composti del carbonio - Composti aromatici – Alcoli - Pigmenti colorati – Cere - Vitamine liposolubili

TRIGLICERIDI

C

C

C

H2 O H

H2 O H

H O H

C C C C C

C C C C C

C C C C C

Glicerolo Acidi grassi

Composizione in nutrienti del burro

COMPONENTI MINORI – 17%

GRASSI – 83.4%

Acqua – Proteine – Carboidrati – Zuccheri solubili

Grassi saturi – 48.7% Grassi monoinsaturi – 51.3%

Olio d’oliva

1g = 9Kcal

Olio di semi di arachidi

Margarina

1g = 7.6KcalBurro

…….l’olio di semi è più leggero dell’olio di oliva

…….la margarina è più leggera del burro

Olio di semi di girasole

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 digeribiltà2) le proteine hanno una buona dotazione di amminoacidi essenziali, soprattutto lisina e a.a. solforati3) non presentano depositi visibili di grasso , di qualsivoglia taglia4) 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 ?

palombo

seppia

Pesce San Pietro

scorfano

tonno

sogliola

triglia

calamaro

oratarombo

vongola

Divisione Calorie: Carboidrati (0%) Grassi (68%) Proteine (32%)

scampi

Pesce ragno

Azzurro …perché ?Con il termine pesce azzurro in linea di massima si

indicanoquei 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 alcunespecie 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

Taglia

Metodo di cottura

Tecnica di conservazione

Condizioni di trasporto

Comportamento alimentare e Composizione della dieta

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

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.

Chi mangia pesce campa cento anni

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 30

ACIDI GRASSI

saturi insaturi

moninsaturiPolinsaturi(PUFA )

LAOmega –6 PUFA

ALAOmega-3 PUFA

“Essenziali”

EPAe

DHA

Negli ultimi 4 milioni di annigli esseri umani sono evoluti con

omega-6/omega-3 di 1: 1negli 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 dei PUFA

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.

Squilibrio nutrizionale omega-6/omega-3?