UDA 6 – Principi nutritivi e digestione

Capitolo 4 – I lipidi

1. I lipidi

I lipidi, detti comunemente grassi, sono indispensabili per la vita, costituenti fondamentali di tessuti vegetali e animali e importanti riserve energetiche. 

Sono un gruppo eterogeneo di sostanze organiche composte principalmente da C, H e O, insolubili in acqua ma solubili nei solventi organici (come benzolo, etere, cloroformio). In base alla composizione chimica si distinguono in:

  • semplici, composti solo da C, H e O come gliceridi, cere, terpeni e steroli;

  • complessi, che contengono anche altre molecole come gruppi fosforici (fosfolipidi), zuccheri (glicolipidi) e proteine (lipoproteine).

In base alla capacità di reagire con una soluzione di idrossido di sodio (NaOH) si distinguono in:

  • saponificabili, come gliceridi, fosfolipidi, glicolipidi e cere, che sono in grado di reagire con NaOH, formando sapone;

  • non saponificabili, come terpeni, steroidi ed eicosanoidi, che invece non reagiscono con l’idrossido di sodio.

2. Gli acidi grassi

I lipidi più comuni negli alimenti sono i trigliceridi.

Alla base dei gliceridi (e di altri lipidi) vi sono gli acidi grassi, costituiti da catene di più di 4 atomi di carbonio, alla cui estremità vi sono un gruppo metilico (CH3) e un gruppo carbossilico (COOH), con le seguenti caratteristiche:

  • generalmente possiedono un numero pari di atomi di carbonio;

  • possono avere catena lineare, ramificata o ciclica;

  • possono essere saturi o insaturi: sono saturi quando la loro struttura chimica è data da legami singoli e insaturi se sono presenti uno o più doppi legami. Più dettagliatamente, se è presente un solo doppio legame si definiscono monoinsaturi, mentre in caso di più doppi legami si definiscono polinsaturi.

I grassi insaturi

Un acido grasso insaturo può esistere in natura sotto due forme, che differiscono per la posizione occupata dagli idrogeni legati ai carboni che formano il doppio legame:

  • la forma cis, in cui i due idrogeni sono dalla stessa parte rispetto al doppio legame;
  • la forma trans, in cui i due idrogeni sono opposti rispetto al doppio legame.

I grassi insaturi naturali si trovano normalmente nella forma cis, eccetto una piccola quantità che è in forma trans che si forma nello stomaco dei ruminanti a causa dell’azione di specifici batteri.

Generalmente i grassi insaturi hanno una consistenza liquida a temperatura ambiente. Per questo motivo vengono sottoposti a idrogenazione, che rompe i doppi legami producendo grassi trans solidi a temperatura ambiente. I grassi idrogenati sono usati per migliorare la consistenza dei prodotti, come quelli da forno.

Gli acidi grassi essenziali

Ogni acido grasso è identificato da una sigla, che ha un significato specifico. Per esempio l’acido linoleico si indica con C18:2 (ω6), dove:

  • C18 indica la lunghezza della catena carboniosa (18 atomi di carbonio);

  • 2 è il numero di doppi legami formati dal carbonio (C18:2 indica 2 doppi legami);

  • ω6 indica che il primo dei doppi legami si trova in corrispondenza del sesto carbonio della catena.

Alcuni acidi grassi sono definiti acidi grassi essenziali (AGE o in inglese EFA, Essential Fatty Acid).

Questi devono essere introdotti con la dieta, poiché l’organismo non possiede enzimi in grado di sintetizzarli. Tra questi ci sono gli acidi grassi polinsaturi omega-3 e omega-6:

  • gli omega-3, della famiglia dell’acido linolenico, sono contenuti nei prodotti ittici, come le carni di salmone, sgombro e acciughe;

  • gli omega-6, appartenenti alla famiglia dell’acido linoleico, si trovano invece principalmente negli oli vegetali.


Gli acidi grassi essenziali

Simbolo Nome comune
C18:3 (ω3) acido linolenico
C20:5 (ω3) acido eicosapentaenoico (EPA)
C22:5 (ω3) acido docosapentaenoico (DPA)
C22:6 (ω3) acido docosaesaenoico (DHA)
C18:2 (ω6) acido linoleico
C18:3 (ω6) acido γ-linolenico
C20:4 (ω6) acido arachidonico

3. I gliceridi

I gliceridi sono composti ottenuti da una particolare reazione, detta esterificazione, tra glicerolo e acidi grassi

Il glicerolo contiene 3 gruppi carbossilici (OH) e in base a quanti gruppi sono coinvolti nella reazione si distinguono:

  • monogliceridi, se l’esterificazione coinvolge un solo gruppo OH;

  • digliceridi, se l’esterificazione riguarda due gruppi OH;

  • trigliceridi, se tutti e tre i gruppi OH sono esterificati.

La maggior parte dei grassi naturali presenti negli alimenti è costituita da miscele complesse di trigliceridi con acidi grassi. La lunghezza della catena molecolare e il grado di insaturazione degli acidi grassi determinano la consistenza dei lipidi a temperatura ambiente, sia perché influenzano la capacità delle molecole di impacchettarsi in modo ordinato, sia perché ne influenzano la temperatura di fusione (Tf).

  • Le sostanze lipidiche ricche di acidi grassi insaturi o polinsaturi sono liquideoli.

  • Le sostanze lipidiche ricche di acidi grassi saturi sono solide a temperatura ambiente (Tf > 36-40 °C) e sono dette grassi.
TIPI E FONTI ALIMENTARI
FUNZIONI
Acidi grassi saturi
Alimenti di origine animale: carni grasse
e i loro derivati (pancetta, lardo, strutto)
e prodotti lattiero-caseari (formaggi, latte, burro),
oli vegetali tropicali (olio di palma 50%,
olio di cocco 87%).

RISERVA DI ENERGIA
I grassi in eccesso vengono immagazzinati
nell’organismo e consumati in caso di carenza
di energia.
Acidi grassi monoinsaturi
Oli vegetali non tropicali, principalmente olio
di oliva e di arachide.
TRASPORTO DELLE VITAMINE LIPOSOLUBILI
I grassi facilitano l’assorbimento delle vitamine
liposolubili (A, D, E, K).

Acidi grassi polinsaturi
Prodotti ittici e frutta secca in guscio (omega-3).
Oli vegetali, tra i quali, olio di mais, girasole
e soia (omega-6).

COSTITUENTI DELLE MEMBRANE CELLULARI
I lipidi complessi sono costituenti fondamentali
delle membrane che rivestono le cellule.
Acidi grassi trans
Alimenti contenenti grassi idrogenati
(prodotti industriali trasformati).
PROTEZIONE DEGLI ORGANI INTERNI
I lipidi isolano termicamente l’organismo
e proteggono gli organi interni.

Altri lipidi semplici

Altri lipidi semplici di interesse alimentare sono i seguenti.

  • Le cere: di origine biologica, sono composti di acidi grassi saturi e insaturi con alcoli con punto di fusione più elevato di quello dei trigliceridi. Le funzioni delle cere sono di riserva e di rivestimento impermeabile, come la pruina che riveste le superfici di foglie e frutta come uva e prugne.

  • Gli steroli, sia di natura vegetale (chiamati fitosteroli) sia animale (chiamati zoosteroli), tra cui il più importante è il colesterolo, che si trova in uova, latte e derivati, prodotti ittici e carne, oppure viene prodotta nel fegato. Il colesterolo è fondamentale per il nostro organismo perché interviene nella formazione e nella riparazione delle membrane cellulari ed è precursore della vitamina D.

  • I terpeni più importanti a livello alimentare sono i carotenoidi, come il licopene e il beta-carotene e le vitamine liposolubili A, E, K. Alcuni costituiscono le componenti aromatiche degli oli essenziali.

  • Gli eicosanoidi, come le prostaglandine, sono responsabili della regolazione di processi fisiologici come quelli infiammatori.

4. I lipidi complessi

I lipidi complessi si ottengono dall’unione di un lipide con una molecola non lipidica, la quale ne determina le caratteristiche. Tra i principali lipidi complessi vi sono:

  • i fosfolipidi, in cui il glicerolo è legato a una molecola di acido fosforico e a due acidi grassi, costituiscono le componenti fondamentali delle membrane cellulari;

  • i glicolipidi contengono, oltre a due acidi grassi, anche uno zucchero, sono contenuti nelle piante e sono presenti in cervello, fegato e reni;

  • le lipoproteine, lipidi legati a un complesso proteico, costituiscono molti enzimi e tossine, e alcune hanno un ruolo fondamentale nel nostro organismo.

Le lipoproteine

Siccome i grassi sono insolubili in soluzioni acquose, nel nostro organismo vengono trasportati dal sangue sotto forma di lipoproteine.

Le lipoproteine sono costituite da una parte lipidica (trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi) e da una proteina; le principali contenute nel sangue sono le seguenti.

  • Le lipoproteine HDL (High Density Lipoprotein, lipoproteine ad alta densità) vengono prodotte dal fegato e dall’intestino tenue e sono chiamate anche 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.

  • Le lipoproteine LDL (Low Density Lipoprotein, lipoproteine a bassa densità) e VLDL (Very Low Density Lipoprotein, lipoproteine a densità molto bassa) sono costituite da un’alta percentuale di lipidi e colesterolo, e in minore quantità da proteine. Queste lipoproteine trasportano il colesterolo dal fegato alle arterie, liberandone una parte che si attacca al tessuto delle arterie. Da questo processo deriva un restringimento del vaso conosciuto come formazione delle placche aterosclerotiche (o ateroscleorsi), cosa che porta a definire queste lipoproteine come colesterolo cattivo.

  • I chilomicroni sono costituiti principalmente da trigliceridi, e hanno densità inferiore rispetto alle altre lipoproteine. Si trovano nel flusso sanguigno dopo i pasti.

5. Funzione e fabbisogno di lipidi

La funzione dei lipidi è prevalentemente energetica: sono infatti molto calorici, più dei glucidi e delle proteine (9 kcal/g). Queste molecole svolgono però anche funzione di riserva e protettiva, poiché quando vengono accumulate nel tessuto adiposo isolano termicamente l’organismo e proteggono gli organi. Altre funzioni dei lipidi sono quella plastica, perché sono costituenti delle membrane cellulari, e quella regolatrice, dato che sono precursori di alcuni ormoni e facilitano l’assorbimento delle vitamine liposolubili (A, D, E, K).

Il fabbisogno di grassi viene stimato intorno al 25-30% delle calorie totali e comunque non superiore al 35%. Nello specifico si consiglia di ripartire i diversi acidi grassi come segue:

  • massimo il 10% delle calorie totali proveniente da acidi grassi saturi;
  • tra il 5% e il 10% delle calorie totali proveniente da acidi grassi polinsaturi (in particolare 4-8% come omega-6 e 0,5-2% come omega-3);
  • il 10-15% delle calorie totali da acidi grassi monoinsaturi;
  • il colesterolo in quantità inferiore ai 300 mg/die.

Gli omega-3 e omega-6 sono importanti sotto il profilo dietetico, in quanto riducono i rischi di malattie cardiovascolari. Le linee guida per una sana alimentazione raccomandano un rapporto corretto di circa 1:5 tra le quantità di omega-3 e quelle di omega-6. 

La carenza di lipidi provoca una riduzione delle lipoproteine ad alta densità (HDL), importanti per la rimozione del colesterolo in eccesso, e anche disturbi della crescita, maggiore predisposizione alle infezioni, perdita dei capelli e problemi dermatologici.

L’eccesso di lipidi viene accumulato, con conseguente aumento della massa grassa, costituita da adipociti, rispetto alla massa magra, costituita dai muscoli. L’abbondanza di lipidi provoca inoltre un eccesso di LDL, con conseguente accumulo di colesterolo sulle pareti arteriose e aterosclerosi.

6. La digestione e il metabolismo dei lipidi

Una volta ingeriti, i lipidi iniziano a essere digeriti nel duodeno.

I globuli di grasso provenienti dallo stomaco subiscono processi di due tipi:

  • processi fisici, che comprendono l’azione dei sali biliari, che emulsionano i globuli portandoli a dimensioni più piccole, facilmente attaccabili dagli enzimi;

  • processi fisici, che dipendono dall’azione di enzimi, le lipasi pancreatiche e intestinali, che li trasformano in acidi grassi.

I trigliceridi e gli altri grassi sono scissi in monogliceridi, acidi grassi e glicerolo, che vengono assorbiti nei primi tratti dell’intestino tenue dai villi intestinali e inviati al fegato, che li distribuisce al sistema linfatico o alla circolazione sanguigna (come lipoproteine).

I principali lipidi alimentari sono i trigliceridi, i quali vengono scissi in glicerolo e acidi grassi e impiegati nelle reazioni cataboliche

Il glicerolo viene impiegato nelle reazioni di respirazione cellulare per produrre energia. Anche gli acidi grassi sono impiegati per le reazioni di respirazione cellulare. 

Tuttavia, in caso di digiuno, o in caso di diete povere di carboidrati, i lipidi sono convertiti in glucosio, al termine delle scorte sia di glucosio sia di proteine, con conseguente produzione di corpi chetonici (tossici) e rischio di chetosi.

Una delle principali reazioni anaboliche è quella di conversione dei glucidi in lipidi, che serve per immagazzinare riserve energetiche che potranno essere impiegate successivamente. Inoltre, le reazioni di lipogenesi (cioè di sintesi dei lipidi) si attivano quando fegato e muscoli non riescono ad accumulare altro glicogeno, che viene trasformato in lipidi. 

Questo processo spiega come mai l’assunzione di elevate quantità di alimenti poveri di grassi ma ricchi di carboidrati provochi un aumento della massa grassa.

Mettiti alla prova

1. Leggi il testo, individua i 3 errori e correggili.


a. Tra i lipidi complessi, che sono costituiti soltanto da C, H e O, vi sono i gliceridi, le cere e i terpeni.

b. Il colesterolo è una molecola fondamentale per l’organismo umano; la sua struttura è alla base di enzimi e vitamina E.

2. Completa la tabella con il nome del tipo di lipide rappresentato e con degli esempi di alimenti in cui è contenuto.

Struttura
Tipo di lipide
Esempi





 

3. Vero o falso?


a. I lipidi forniscono 7 kcal/g.

  •   V       F   

b. Le cere sono classificate come lipidi complessi.

  •   V       F   

c. I trigliceridi sono i principali lipidi alimentari.

  •   V       F   

d. L’eccesso di lipidi è immagazzinato negli adipociti.

  •   V       F   

e. La lipasi pancreatica scinde i lipidi a livello dello stomaco.

  •   V       F   

f. Il fabbisogno giornaliero di lipidi massimo è del 25-30% delle kcal totali.

  •   V       F   

g. Gli omega-3 sono acidi grassi essenziali.

  •   V       F