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09/05/2013 1 Lipídios: Lipídios: Estrutura Estrutura Classificação Classificação Propriedades Propriedades Metabolismo Metabolismo IzabelleAuxiliadora Molina de Almeida Teixeira Departamento de Zootecnia Estágio docência: Msc. Amélia K. Almeida Definição Definição Definição Definição Grego lipos = gordura. São definidos como componentes do alimento que são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (Éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, benzeno e alcoóis). AG Esterol Propriedades físicas dos lipídios Propriedades físicas dos lipídios Solúveis em solventes orgânicos não polar Contém C, H, O Ás vezes N & P Incluem gorduras e óleos –maioria triglícerídeos Gordura Óleo

Definição - javali.fcav.unesp.brjavali.fcav.unesp.br/sgcd/Home/departamentos/zootecnia/IZABELLEA.M... · Micelas • Complexo de material lipídico solúvelem água • Combina

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09/05/2013

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Lipídios: Lipídios: Estrutura Estrutura

Classificação Classificação PropriedadesPropriedadesMetabolismo Metabolismo

Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira

Departamento de Zootecnia

Estágio docência: Msc. Amélia K. Almeida

DefiniçãoDefinição

DefiniçãoDefinição

• Grego lipos = gordura.

• São definidos como componentes do alimento que são

insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (Éter

etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, benzeno e alcoóis).

AG Esterol

Propriedades físicas dos lipídiosPropriedades físicas dos lipídios

• Solúveis em solventes orgânicos não polar

• Contém C, H, O

– Ás vezes N & P

• Incluem gorduras e óleos – maioria triglícerídeos

– Gordura

– Óleo

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Funções e PropriedadesFunções e Propriedades• Fonte concentrada de energia

• 1g de lipídeo = 9,4 kcal (EM= 9 kcal/g)

• 1g carboidratos = 4,15 kcal (EM = 4 kcal/g)

• 1g proteínas = 5,65 kcal (EM = 4 kcal/g)

• 1g álcool = 7,2 kcal (EM = 7 kcal/g)

• 1g ác. orgânicos = 3,4 kcal (EM = 3 kcal/g)

CURIOSIDADE: As aves migratórias realizam voos de até 3 dias de duração. Utilizam como fonte de energia os lipídios de reserva. Ao termino da jornada apresentam redução de 25 a 40% do PC.

H3CCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CO

OH

HC

CH

HC

CH

CH

CH2OH

O

HO

HO

OH

HO

Estado mais reduzido⇒⇒⇒⇒ Maior potencial para oxidação

Estado menos reduzido⇒⇒⇒⇒ Menor potencial para oxidação

Lipídeo ou Glicose como Fonte de Energia?Lipídeo ou Glicose como Fonte de Energia?

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

– Térmico

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Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

– Térmico

– Mecânico

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

– Térmico

– Mecânico

– Elétrico???

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

• Transporte de elétrons

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

• Transporte de elétrons

• Hormonal

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Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

• Transporte de elétrons

• Hormonal

• Antioxidantes

Funções e PropriedadesFunções e Propriedades

• Fonte concentrada de energia (9 kcal/g);

• Reserva energética:

• Isolamento

• Transporte de elétrons

• Hormonal

• Antioxidantes

• Estrutural

ClassificaçãoClassificação

Lipídios

AG Simples Complexos

-Terpenos - Esteroides- Eicosanoides

- Acilgliceróis- Fosfoacilglicerois- Esfingolipídeos- Ceras

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ClassificaçãoClassificação

Lipídios

AG Simples Complexos

-Terpenos - Esteroides- Eicosanoides

- Acilgliceróis- Fosfoacilglicerois- Esfingolipídeos- Ceras

Para Conceito + exemplos

Classificação Classificação segundo segundo LehningerLehninger

Classificação Classificação segundo segundo LehningerLehninger Classificação Classificação segundo segundo LehningerLehninger

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Classificação Classificação segundo segundo LehningerLehninger Ácidos GraxosÁcidos Graxos

• Com poucas exceções, os ácidos graxos

naturais:

– Contém número par de átomos de carbono

• 2 a 36

– Arranjados em cadeias não ramificadas.

H - C - ( C )n - C - OH

-H

-H

-H

-H

= O

Grupocarboxila

CarbonosGrupometil

Estrutura dos Ácidos GraxosEstrutura dos Ácidos GraxosHidrofílica

Hidrofóbica

Classificação de AGClassificação de AG

• N° de C

• Grau de saturação da cadeia lateral

• Tipo de cadeia

• Necessidade na dieta

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Desempenho nas provasDesempenho nas provas

� �

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Méd

ia d

a tu

rma

Provas

Média: 5,66

Média c/ : 7,85

15 < 5,0 pts

• Cadeia curta: 2 a 6 carbonos (ácidos graxos voláteis) -gordura de

leites

• Cadeia média: 8 a 12 carbonos -óleo de côco e de palmeira

• Cadeia longa: > 14 carbonos - gorduras de origem animal

– A maioria possui cadeia longa.

– Ácidos graxos com 16 a 18 C são mais comuns.

.

Ácidos GraxosÁcidos GraxosSímbolo

numéricoFórmula Nome sistemático Nome trivial Ponto de

Fusão (o C)

C 4:0 CH3-(CH2)2-COOH Butanóico Butírico - 5,3

C 6:0 CH3-(CH2)4-COOH Hexanóico Capróico -3,2

C 8:0 CH3-(CH2)6-COOH Octanóico Caprílico 16,5

C 10:0 CH3-(CH2)8-COOH Decanóico Cáprico 31,6

C 12:0 CH3-(CH2)10-COOH Dodecanóico Láurico 44,8

C 14:0 CH3-(CH2)12-COOH Tetradecanóico Mirístico 54,4

C 16:0 CH3-(CH2)14-COOH Hexadecanóico Palmítico 62,9

C 18:0 CH3-(CH2)16-COOH Octadecanóico Esteárico 70,1

C 20:0 CH3-(CH2)18 -COOH Eicosanóico Araquídico 76,1

C 22:0 CH3-(CH2)20-COOH Docosanóico Behênico 80,0

C 24:0 CH3-(CH2)22-COOH Tetracosanóico Lignocérico 84,2

Com o aumento do tamanho da cadeia o ponto de fusão aumenta.

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– Monoinsaturado – uma dupla ligação.

– Poliinsaturado - >1 dupla ligação.

Ácidos GraxosÁcidos Graxos Ácidos Graxos SaturadosÁcidos Graxos Saturados

• Todas as ligações químicas entre os carbonos

são simples ligações -C-C-C-

• Sem duplas ligações.

• Não há espaço para mais átomos de H,

totalmente “saturado”.

Banha de porco

Pele de frango

Gordura de pato

Gordura de origem animal (carne de vaca, porco, carneiro, gema de ovo, manteiga), óleo de côco, chocolate, margarina, etc.

Ácidos Graxos SaturadosÁcidos Graxos Saturados

Ácido graxo C Fórmula

1. Acético(etanóico)

C 2:0 C2H4O2

2. Propiônico(propanóico)

C 3:0 C3H6O2

3. Butírico(butanoico)

C 4:0 C4H8O2

4. Palmítico C 16:0 C16H32O2

5 Esteárico C 18:0 C18H36O2

PM

Baixo

Alto

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Ácidos Graxos monoinsaturadosÁcidos Graxos monoinsaturados

• Só uma dupla ligação:

– Desta forma, dois átomos de H podem ser

adicionados.

Óleo de abacate

Óleo de avelã

Óleo de castanha de caju

Ácidos graxos InsaturadosÁcidos graxos Insaturados

• Duas ou mais duplas ligações.

• Incluem os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 (ácidos graxos

essenciais):

– Ácido linolênico: ômega 3 (dupla ligação no terceiro carbono a partir da

extremidade oposta à carboxila)

– Ácido linoléico: ômega 6(dupla ligação no sexto carbono a partir da extremidade

oposta à carboxila)

• As fontes mais ricas em ácidos graxos poliinsaturados incluem:

– Óleos vegetais

• Milho, girassol, algodão etc.

PM

Baixo

Alto

Ácidos graxos InsaturadosÁcidos graxos Insaturados

Ácido graxo Fórmula

Palmitoléico C 16:1

Oléico C 18:1

Linoléico 9-12-octadecadienoico C 18:2 ∆9,12

Linolênico 9,12,15-octadecatrienóico C 18:3 ∆9,12,15

Araquidônico 5,8,11,14 eicosatetraenóico C 20:4 ∆5,8,11,14

Eicosapentaenóico C 20:5

Docosahexaenóico C 22:6

AG

Saturados Monoinsaturados Poliinsaturados

Cadeia curta

Cadeia longa

� C6-C12

� Babaçu

� Coco

� Palmiste

� Óleos de

amêndoas

� C14-C24

� Cacau

� Leite

� Banha

� Sebo

� Dendê

Ômega 9

� Oliva

�Canola

� Açafrão

�Girassol

Ômega 6 Ômega 3

� Linoléico

� Milho

� Algodão

� Soja

� Açafrão

�Girassol

� Linolênico

� Linhaça

� Óleo de pescado

� Atum

� Salmão

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Ácidos graxosÁcidos graxos

• A configuração natural das duplas ligações nos ácidosgraxos insaturados é a cis.

– Na configuração cis os carbonos da cadeia alifática estãono mesmo lado da dupla ligação.

cis

Ácidos graxosÁcidos graxos

– Na configuração trans os carbonos da cadeia alifática estãono lado oposto da dupla ligação.

trans

CisCis x x TransTrans

transcis

van der Waals

CisCis x x TransTrans

• As gorduras trans ganharam atenção por estaremrelacionadas às doenças cardíacas por:

– Aumentar o conteúdo do colesterol (LDL).

– Diminuir o conteúdo do colesterol (HDL).

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Ácidos graxos essenciaisÁcidos graxos essenciais

• Devem estar na dieta

– Tecidos não podem sintetizar

– Ácido linoleico (18:2)

• Omega-6

– Ácido Linolênico (18:3)

• Omega-3

– Ácido Araquidônico (20:4)

• Não encontrado nas plantas!

• Podem ser sintetizados a partir de C18:2 (ácido linoleico) na maioria dos

mamíferos (exceto em gatos)

– Nutriente essencial na dieta dos gatos

Ácidos graxos essenciaisÁcidos graxos essenciais

• Os ácidos graxos polinsaturados são hidrogenados no

rúmen à ácidos graxos saturados pelos microrganismos.

• Como os ruminantes atendem suas exigências em ácidos

graxos essenciais?

– By-pass (protegido para passar pelo rúmen)

– Síntese de lipídio microbiano

• Microrganismos não utilizam lipídios para energia, mas sintetizam

para suas membranas

Lipídeos Lipídeos (cont.)(cont.)

Até agora...Até agora...

• Definição

• Propriedades e funções

• Classificação

• AG

– Cis x trans

– Essenciais

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AG

Ácidos graxos formam sabões

com cátions

Sabões de Na & K – solúveis

em água

Sabões Ca & Mg – não

solúveis em água

Pobremente digestíveis

AG Hidrogenação

AG HidrogenaçãoHalogenação (I, Cl, Br) AG HidrogenaçãoHalogenação (I, Cl, Br)

+O2 = álcoois, aldeídos, cetonas e peróxidos

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Digestão em não ruminantesDigestão em não ruminantes

• Desafios

– Lipídios são insolúveis em água

– Triglicerídeos são muito grandes para serem absorvidos

• Solução digestiva

– Lipase gastrica: ácido-estável

– Triglicerídeos são misturados com a bile e secreções

pancreáticas

• Emulsificação e digestão

BileBile

BileBile• Produzida no fígado, estocada na vesícula biliar

– Exceto em cavalos

• Solução alcalina composta de :

– Sais biliares

– Colesterol

– Lecitina

– Bilirrubina

• Responsável pela emulsificação da gordura

– Ação detergente

Glódulos de gordura

Emulsificação

Sais biliares

Polar

Apolar

Glóbulos de gorduracobertos por sais biliaresficam sustensos em água

Digestão em não ruminantesDigestão em não ruminantes

• Sais biliares emulsificam lipídios

• Colipase pancreática

– Ativada pela tripsina

– Interage com triglicerídeos e lipase pancreática

• “Libera” bile para permitir reciclagem

• Melhora atividade de lipase pancreática

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Digestão em não ruminantesDigestão em não ruminantes

• Sais biliares emulsificam lipídios

• Colipase pancreática

– Ativada pela tripsina

– Interage com triglicerídeos e lipase pancreática

• “Libera” bile para permitir reciclagem

• Melhora atividade de lipase pancreática

• Lipase pancreática atua nos triglicerídeos

– Triglicerídeos sn-2 monoglicerídeos + 2 AG

DigestãoDigestão

• Lipase ataca AG nas posições 1 e 3

Gl

I

Cero

l

Ácido graxo1

Ácido graxo2

Ácido graxo3

Lipase

Gl

i

Cero

l

Ácido graxo3

Ácido graxo1

Ácido graxo2

Triglicerídeo 2-Monoglicerídeo

+

2 AG livre

2 H20

Digestão em não ruminantesDigestão em não ruminantes

• Fosfolipase A1 e A2

– Hidrolisa AG dos fosfolipídios

• Colesterol esterase

– Hidrolisa AG dos ésteres de colesterol

Formação de micelasFormação de micelas

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MicelasMicelas

• Complexo de material lipídico solúvel em água

• Combina sais biliares, fosfolipídios, colesterol, 2-

monoacilglicerois, AGs livre e vitamina lipossolúvel para formar

micela mista

LipaseSais biliares

Triacilglicerol

Formação de micelasFormação de micelas

Micelas mistas

movem-se para

células da mucosa

intestinal (enterócitos)

e liberam conteúdo

perto da célula

Sais biliares

Ácidos graxo de cadeia curta e média

Absorção de LipídeosAbsorção de Lipídeos

AGCC (1-10 C)

Absorção de LipídeosAbsorção de LipídeosPara entrar nos enterócitos....

AG, monoglicerideos

colesterol esteres de colesterol

��difusão passiva

Rearranjados nas

células intestinais

para transporte ao

fígado

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Ácidos graxo de cadeia curta e média

Difusão simples exocitose

Absorção de LipídeosAbsorção de Lipídeos

AGCC (1-10 C)

Absorção de Absorção de Lipídeos Lipídeos

• Quilomicrons ��� vasos linfáticos

– Depois entram na corrente sanguínea via ducto

torácico

– Exceto em aves

• Lipídios sanguíneos transportados como

lipoproteínas

VLDL

TG

LDL

HD

L

TG

+ptn=+densidade

+ lipidio = < density

• AG cadeia curta e média

– Entram diretamente no sistema portal a partir dos enterócitos

• Complexo albumina–AG livre

– Oxidado no fígado ou alongado e usado para formação de triglicerídeo

• AG cadeia longa

– Formação de quilomicrons

– Drenados na via linfática nos mamíferos

– Entra corrente sanguínea no ducto torácico

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Digestão de Lipídios Digestão de Lipídios -- RuminantesRuminantes

• Microrganismos modificam rapidamente os lipídios:

• Lipólise

Triglicerídeos Glicerol + 3 AG livres

• Biohidrogenação

– Adição de H aos AG insaturados

• Saturação

– Se completa, todas duplas ligações tornam-se simples

BiohidrogenaçãoBiohidrogenação• Redução de dupla ligações

• Resultado: AG que são mais saturados com H

Saturados

Insaturados

Por que as bactérias não “gostam” de Por que as bactérias não “gostam” de AG insaturadosAG insaturados

Bactérias têm membrana celular?

O que determina a fluidez/permeabilidade da membrana?

Imagine se de repente entra um AG insaturado desse tipo em sua bicamada lipídica...

Você iria ficar feliz???

BiohidrogenaçãoBiohidrogenação de ácido linoleicode ácido linoleico

acid Linoleico (18:2)

cis-9, trans-11 CLA

trans-11 18:1

acid estearico (18:0)

isomerase

reductase

reductase

AG intermediários são ácidos linoleicos conjugados

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BiohidrogenaçãoBiohidrogenação

Ácido graxo Dieta Digesta abomasal

16:0 (palmítico)

18:0 (estearico)

18:2 (linoleico)

18:3 (linolenico)

26

6

17

31

29

45

4

6

Ovinos alimentados com feno de alfafa

Digestão de lipídios e síntese pelos Digestão de lipídios e síntese pelos microrganismosmicrorganismos

• Microrganismos ruminais

– Produzem duplas ligações “trans”

– Alteram comprimento da cadeia

– Mudam posição das duplas ligações

– Produzem AG de cadeias ímpares e ramificadas

• Perfil de AG do tecido adiposo difere do perfil de AG da

dieta

– Gordura dietética devem ser protegida para influenciar o animal

Pode me chamar de Pode me chamar de DEDE NOVO!NOVO! Efeito dos Lipídios na fermentação Efeito dos Lipídios na fermentação ruminalruminal

• Quantidade excessiva de AG insaturados e triglicerídeos

– Diminuem produção de metano

– Prejudica digestão de fibra

– Forma sabões

– Altera metabolismo ruminal para a produção de propionato –

menos acetato

• Diminui gordura de leite

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Digestão de Lipídios Digestão de Lipídios --RuminantesRuminantes

• Digestão e absorção de lipídios é similar aos

não ruminantes exceto

– Gordura entra no intestino delgado em forma

diferente que apresentada na dieta

– Lipídios são absorvidos mais lentamente

– Mais transportado como VLDL

MetabolismoMetabolismo de de LipídiosLipídios

O que temos até agora???O que temos até agora???

Fat

ty a

cid

bind

ing

prot

ein

Formação de triglicerídeos

Formação dos quilomícrons

Exocitose dos quilomícrons

Retículoendoplasmático liso Sangue portal ou linfa

Quilomícrons :Para onde vão????

Destino do Destino do QuilomicromQuilomicrom

Glicerol and NEFA �absorvidos pelas células

Mediado pelaLipoproteina lipase (LPL)-Enzima ancorada nasmembranas celulares nosvasos sanguíneos

Músculo (oxidados comofonte de energia)

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Destino do Destino do QuilomicromQuilomicrom

• Características do quilomícron remanescente:

– ++++ colesterol

– ++++AG

– Fígado !!!

Metabolismo intermediárioMetabolismo intermediário

• Lipídios �’empacotados’ no VLDL (very low density

lipoprotein)

• Transporte para tecidos…

TecidoTecido adiposoadiposo

• Adipócitos� armazém de triacilgliceróis

– Aproximadamente 85% de lipídios

– Aproximadamente 90% de MSTG

Glicerol 3 FFA+

Lipoprotein Lipase

Glicolise

GluconeogenesisΒ-oxidação

*

Mobilização

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Figure 25.10

BiossínteseBiossíntese de AGde AG

BiossínteseBiossíntese de AGde AG

• Ponto de partida � acetyl-CoA do:

– Metabolismo de carboidratos (glicose)

– AAs específicos

– Degradação de lipídeos

• Como ocorre:

– 2 unidades de C são adicionados (Ligações ester)

– Até palmitato (16C)

– NADPH requerido �“energia”

RuminantesRuminantes

• Similar – Local

• Tecido adiposo e fígado

– Fontes de carbono (acetil-CoA)• Acetato

• Lactato

• Beta-hidroxi-butirato

• AG da dieta

Incapazes de converter glicose ���� AG

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Foie gras

Revisão da digestão de lipídios em mamíferos