Lipidi: definizione, classificazione e funzioni

Lipidi: contenuti in breve

Che cosa sono i lipidi?

lipidi
Fig. 1 – Cibi Ricchi di Grassi ed Oli

I lipidi insieme con carboidrati, proteine ed acidi nucleici sono una delle quattro classi principali di molecole organiche biologicamente essenziali presenti in tutti gli organismi viventi; la loro quantità e qualità nella dieta sono in grado di influenzare la fisiologia cellulare, tissutale ed del corpo nel suo intero.

A differenza dei carboidrati, proteine ed acidi nucleici, i lipidi non sono polimeri ma piccole molecole, con peso molecolare compreso tra 100 e 5000, e variano in modo considerevole anche riguardo alla loro polarità, comprendendo molecole idrofobiche, come i trigliceridi o gli esteri degli steroli, ed altre maggiormente solubili in acqua come i fosfolipidi o gli acidi grassi a catena molto corta, questi ultimi completamente solubili in acqua ed insolubili in solventi non polari.
La scarsa o assente solubilità in acqua di molti lipidi fa si che questi composti siano soggetti a particolari trattamenti in tutte le fasi della loro utilizzazione, ossia nel corso della digestione, assorbimento, trasporto, immagazzinamento ed utilizzo.

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Classificazione dei lipidi

I lipidi possono essere classificati sulla base delle loro proprietà fisiche a temperatura ambiente (solidi o liquidi, rispettivamente grassi ed oli), sulla base della polarità, o della loro essenzialità per gli esseri umani, ma la classificazione preferibile è basata sulla loro struttura.

Sulla base della struttura possono essere classificati in tre gruppi principali.

  • Lipidi semplici
    Sono formati da due tipi di unità strutturali.
    Includono:

gliceril esteri ossia esteri di glicerolo ed acidi grassi: esempio triacilgliceroli; (trigliceridi), mono- e diacilgliceroli;
colesteril esteri ossia esteri di colesterolo ed acidi grassi;
cere che sono esteri di alcol a catena lunga ed acidi grassi, includendo così esteri delle vitamine A e D;
ceramidi ossia amidi di acidi grassi con di- o triidrossi basi a catena lunga contenenti 12-22 atomi di carbonio nella catena alifatica: esempio la sfingosina.

  • Lipidi complessi
    Sono formati da più di due tipi di unità strutturali.
    Includono:

fosfolipidi ossia esteri del glicerolo di acidi grassi, acido fosforico, e altri gruppi contenenti azoto;
acido fosfatidico ossia diacilglicerolo esterificato ad acido fosforico;
fosfatidilcolina ossia acido fosfatidico legato a colina, anche detto lecitina;
fosfatidiletanolammina;
fosfatidilserina;
fosfatidilinositolo;
fosfatidil acilglicerolo in cui più di una molecola di glicerolo è esterificata all’acido fosforico: esempio la cariolipina e il difosfatidil acilglicerolo;
glicoglicerolipidi ossia 1-2-diacilglicerolo legato attraverso legame glicosidico in posizione sn-3 con un’unità di carboidrati;
gangliosidi ossia glicolipidi strutturalmente simili alla ceramide poliesossido e contenente anche 1-3 residui di acido sialico; molte contengono un amino zucchero in aggiunta agli altri zuccheri;
sfingolipidi, derivati delle ceramidi;
sfingomielina ossia ceramide fosforilcolina;
cerebrosidi: sono ceramide monoesossido ossia ceramide legata ad una solo unità glucidica al gruppo idrossilico terminale della base;
ceramide di- e poliesossido ossia legata rispettivamente ad un disaccaride o a un tri- o un oligosaccaride;
cerebroside solfato ossia ceramide monoesossido esterificato ad un gruppo solfato.

  • Lipidi derivati
    Sono i mattoni costituenti dei lipidi semplici e complessi e si possono presentare come tali od essere rilasciati dagli altri due gruppi principali a seguito di idrolisi.
    Includono:

acidi grassi ed alcoli;
le vitamine liposolubili A, D, E e K;
gli idrocarburi;
gli steroli.

Classificazione adattata da: Bloor W.R. Proc Soc Exp Biol Med, 17, 138, 1920; Christie W.W. in “Lipid Analysis” Pergamon Press, Oxford, 1982; Pomeranz Y. and Meloan C.L. in “Food Analysis; Theory and Practice” 4th ed., AVI, Westport, Connecticut, 1994; Akoh C.C. and Min D.B. “Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology” 3th ed. 2008.

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Funzioni dei lipidi

  • Sono immagazzinati nel tessuto adiposo (trigliceridi) e sono una delle principali sorgenti di energia.
    I lipidi sono la migliore fonte di energia per l’uomo in quanto a parità di peso forniscono il maggior numero di calorie: se i carboidrati, mediamente, assicurano 4 kcal/g, al pari delle proteine, i lipidi ne forniscono 9 kcal/g. Inoltre possono essere presenti negli alimenti senza che vi siano anche fibra o acqua (con i polisaccaridi 2 g acqua/g) permettendo così di racchiudere molta energia in poco peso.
    La maggior parte delle Società di Nutrizione raccomanda che i lipidi contribuiscano non oltre il 30% alle calorie giornaliere ingerite (con i grassi saturi che dovrebbero rappresentarne meno del 10%).
  • Alcuni sono nutrienti essenziali: tra questi le vitamine liposolubili A (necessaria per la visione), e D (necessaria per il metabolismo del calcio), presenti in alcuni grassi ed oli di origine animale, la vitamina E (importante per la prevenzione dell’autossidazione dei lipidi insaturi), presente negli oli vegetali, e la vitamina K (necessaria per la normale coagulazione del sangue), presente nelle verdure a foglia verde, e gli acidi grassi essenziali, in particolare gli acidi linoleico e α-linolenico, capostipiti rispettivamente delle famiglie di acidi grassi omega-6 e omega-3.
  • Durante la crescita sono utilizzati come “mattoni” per la costruzione delle membrane biologiche (fosfolipidi, colesterolo e glicolipidi insieme con proteine), concorrendo così alla costituzione di quella barriera che separa l’ambiente intracellulare dall’esterno e, all’interno della cellula, delimita i vari organuli come i mitocondri, l’apparato di Golgi o il nucleo, e la cui integrità è alla base della vita stessa; inoltre sono importanti anche per la manutenzione, le proprietà biochimiche, fisiologiche e le riparazioni delle membrane stesse.
  • Molti ormoni sono di natura lipidica: gli ormoni steroidei, come estrogeni, androgeni e cortisolo, derivano dal colesterolo (essenziale anche durante l’embriogenesi), le prostaglandine, prostacicline, leucotrieni, trombossani e altri composti (tutti eicosanoidi) da alcuni acidi grassi polinsaturi con 20 atomi di carbonio delle famiglie omega-3 ed omega-6.
  • Nella membrana plasmatica cellulare possono svolgere funzioni recettoriali, antigeniche o di ancoraggio per proteine e sono in grado di modificare la struttura, e quindi la funzionalità, di enzimi di membrana.
  • Molti, come il diacilglicerolo, ceramidi, sfingosine e il fattore attivante le piastrine (PAF acronimo dell’inglese Platelet-Activating Factor), agiscono come regolatori di processi intracellulari.
  • Esistono depositi di grasso non accessibili nel digiuno, definiti come grasso strutturale, la cui funzione è quella di mantenere nella giusta posizione organi e nervi proteggendoli da lesioni traumatiche e shock; i cuscinetti di grasso sui palmi e glutei proteggono le ossa dalle pressioni meccaniche.
  • A livello sottocutaneo è presente uno strato di grasso che isola il corpo riducendo la dispersione di calore e concorrendo così al mantenimento della temperatura corporea.
  • Nella epidermide sono coinvolti nel mantenimento della barriera all’acqua.
  • Isolano elettricamente gli assoni dei neuroni i quali sono ripetutamente rivestiti dalle membrane plasmatiche delle cellule di Swann, nel sistema nervoso periferico, e degli oligodendrociti, nel sistema nervoso centrale; queste membrane plasmatiche hanno un contenuto in lipidi maggiore rispetto a quello delle altre cellule. Tale rivestimento lipoproteico è detto guaina mielinica.
  • Nel tubo digerente facilitano i processi digestivi riducendo la secrezione gastrica, rallentando lo svuotamento dello stomaco e stimolando la secrezione pancreatica e biliare.
  • I sali biliari (derivati del colesterolo) sono detergenti naturali prodotti nel fegato e secreti nella bile. Solubilizzano fosfolipidi e colesterolo nella bile, permettendo la secrezione del colesterolo nell’intestino (l’escrezione del colesterolo e degli sali biliari è la via principale attraverso cui il colesterolo è rimosso dal corpo). I sali biliari sono anche di aiuto nella digestione ed assorbimento dei grassi e delle vitamine liposolubili a livello intestinale.
  • In molti animali alcuni lipidi sono secreti nell’ambiente ed agiscono come feromoni che attraggono o respingono altri organismi.
  • Influenzano la consistenza e il sapore del cibo e quindi la sua palatabilità. I produttori di alimenti sfruttano le proprietà strutturali dei grassi ad es. nei prodotti da forno dove ne aumentano la tenerezza. I cuochi sanno che l’aggiunta di grasso migliora la palatabilità del cibo e aumenta una sensazione di sazietà dopo il pasto.

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Bibliografia

Akoh C.C. and Min D.B. “Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology” 3th ed. 2008

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