Grassi o lipidi

I lipidi o grassi sono molecole idrofobiche o anfifiliche insolubili nell'acqua, e solubili in idrocarburi (non polari) come altri grassi (acidi grassi, cere, steroli, vitamine liposolubili, monogliceridi, digliceridi, trigliceridi e fosfolipidi), o altri tipi di solventi organici.

I lipidi originano strutturalmente dai gruppi chetoacile e isoprenico. In tal senso, possono essere suddivisi in otto categorie: acidi grassi, glicerolipidi, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, saccarolipidi e polichetidi (derivati ​​dalla condensazione delle subunità chetoacile), steroli e prenolici (derivati ​​dalla condensazione delle subunità isopreniche).

Le funzioni dei lipidi sono numerose; principalmente: immagazzinare energia (tessuto adiposo), segnalare (ormoni), costituire strutturalmente le membrane cellulari (fosfolipidi), digerire (succhi biliari), preursori di fattori pro-ormonali (vit. D, eicosanoidi ecc.) ecc.

Il ruolo nutrizionale dei lipidi è molto importante, soprattutto per ciò che riguarda le molecole essenziali e semi-essenziali (alcuni omega 3 e omega 6) e le vitamine liposolubili (vit. A, vit. D, vit. E, vit. K). Peraltro, i fitosteroli e gli altri fattori nutrizionali lipidici non essenziali hanno un ruolo biolgico-nutrizionale tutt'altro che trascurabile. Oltre a ciò, rimangono un'importante fonte di energia cellulare (9 kcal / g), ricavabile solo previo metabolismo aerobico.

Quelli più abbondanti negli alimenti e nell'organismo sono gli acidi grassi, rispettivamente organizzati in gliceridi (soprattutto trigliceridi).

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A cosa servono i grassi o lipidi? Funzioni biologiche

Componenti delle membrane biologiche

Le cellule eucariote contengono diversi tipi di membrane, come la membrana plasmatica cellulare e le membrane intracellulari degli organelli.

I glicerofosfolipidi, la sfingomielina e gli steroli (principalmente il colesterolo nelle membrane delle cellule animali) sono il principale componente strutturale delle membrane biologiche.

Nelle cellule animali, la membrana plasmatica separa fisicamente i componenti intracellulari dall'ambiente extracellulare - doppio strato lipidico lamellare.

In un sistema acquoso, le teste polari dei lipidi si allineano verso l'ambiente polare e acquoso, mentre le code idrofobiche riducono al minimo il loro contatto con l'acqua e tendono a raggrupparsi insieme, formando una vescicola; a seconda della concentrazione del lipide, questa interazione biofisica può portare alla formazione di micelle, liposomi o doppi strati lipidici.

La formazione di lipidi nelle membrane protocellulari rappresenta un passaggio chiave nei modelli di abiogenesi, l'origine della vita.

Accumulo di energia

I trigliceridi, immagazzinati nel tessuto adiposo, sono un'importante forma di accumulo di energia sia negli animali che nelle piante.

Sono una delle principali fonti di energia nella respirazione aerobica.

La completa ossidazione degli acidi grassi rilascia9 kcal/g, contro solo 4 kcal/g per la scomposizione ossidativa delle proteine e 3,75 kcal/g per quella dei carboidrati.

L'adipocita, o cellula grassa, è progettata per la sintesi e la scomposizione continua dei trigliceridi negli animali, quest'ultima controllata principalmente dall'attivazione dell'enzima lipasi - sensibile certi ormoni ad azione catabolica.

Attenzione! Per energia, si intende anche quella calorifera. La lipolisi del tessuto adiposo bruno ha infatti l'unica funzione di liberare calore.

Segnalazione

La segnalazione lipidica intracellulari avviene tramite l'attivazione di recettori nucleari o accoppiati a proteine ​​G. Sono stati identificati come segnalatori e messaggeri cellulari diversi lipidi, appartenenti a categorie differenti. Tra questi riconosciamo:

•  sfingosina-1-fosfato, uno sfingolipide derivato dalla ceramide, che è una potente molecola messaggera coinvolta nella regolazione della mobilitazione del calcio, crescita cellulare e apoptosi;
• diacilglicerolo (DAG) e fosfatidilinositolo fosfato (PIP), coinvolti nell'attivazione mediata dal calcio della proteina chinasi C;
• prostaglandine, che sono un tipo di eicosanoide derivato dagli acidi grassi coinvolti nell'infiammazione e nell'immunità;
• ormoni steroidei, come estrogeni, testosterone e cortisolo, che modulano un ospite di funzioni come la riproduzione, il metabolismo e la pressione sanguigna;
• ossisteroli come il 25-idrossi-colesterolo, che sono agonisti del recettore X del fegato.

È noto che i lipidi della fosfatidilserina siano coinvolti nella segnalazione della fagocitosi di cellule apoptotiche o frammenti di cellule.

Altre funzioni

Le vitamine liposolubili (A, D, E e K) - lipidi a base di isoprene - sono nutrienti essenziali immagazzinati nel fegato e nei tessuti adiposi, aventi una vasta gamma di funzioni.

Le acil-carnitine sono coinvolte nel trasporto e nel metabolismo degli acidi grassi dentro e fuori i mitocondri, dove subiscono la beta ossidazione.

I poliprenoli e i loro derivati ​​fosforilati svolgono importanti ruoli di trasporto, ad esempio di oligosaccaridi attraverso le membrane.

Le cardiolipine sono una sottoclasse di glicerofosfolipidi contenente quattro catene aciliche e tre gruppi di glicerolo particolarmente abbondanti nella membrana mitocondriale interna. Si ritiene che attivino enzimi coinvolti nella fosforilazione ossidativa.

I lipidi costituiscono anche la base degli ormoni steroidei.

Quali sono i grassi o lipidi? Tutti i tipi

La LIPID MAPS (Lipid Metabolites and Pathways Strategy) classifica i lipidi in otto categorie:

Acidi grassi

Gli acidi grassi gruppi eterogenei di molecole prodotte dall'allungamento di un primer chiamato acetil-CoA, con altri gruppi malonil-CoA o metilmalonil-CoA, in un processo chiamato sintesi di acidi grassi.

Sono costituiti da una catena idrocarburica che termina con un gruppo di acido carbossilico; questa disposizione conferisce alla molecola un'estremità polare idrofila e un'estremità idrofoba non polare e insolubile in acqua.

Gli acidi grassi sono un elemento costitutivo di lipidi strutturalmente più complessi: i gliceridi.

La catena di carbonio, tipicamente lunga tra 4 e 24 atomi di carbonio, può essere satura o insatura, e può essere attaccata a gruppi funzionali contenenti ossigeno, azoto e zolfo.

Se un acido grasso contiene un doppio legame, esiste la possibilità di un isomeria geometrica cis o trans, che influisce in modo significativo sulla configurazione della molecola e sul suo comportamento biologico.

I doppi legami cis fanno piegare la catena degli acidi grassi, combinandosi a più doppi legami nella catena; tre doppi legami rendono queste membrane altamente fluide, giocando un ruolo importante nella struttura e nella funzione delle membrane cellulari che costituiscono.

La maggior parte degli acidi grassi presenti in natura sono della configurazione cis; alcune forme trans sono il risultato di una lavorazione industriale di idrogenazione.

Esempi di acidi grassi biologicamente importanti includono gli eicosanoidi, derivati ​​principalmente dall'acido arachidonico (un omega-6) e dall'acido eicosapentaenoico (EPA, un omega-3 semiessenziale); includono prostaglandine, leucotrieni e trombossani.

L'acido docosaesaenoico (DHA, un altro omega-3 semiessenziale) è molto importante in vari sistemi biologici, in particolare per quanto riguarda la vista.

Altre importanti classi lipidiche nella categoria degli acidi grassi sono gli esteri grassi (esteri di cera, derivati ​​del coenzima A del tioestere degli acidi grassi) e le ammidi grasse (N-acil etanolammine).

Glicerolipidi

I glicerolipidi sono composti da mono-, di- e trigliceridi (i più noti sono gli triesteri degli acidi grassi del glicerolo).

In questi composti, i tre gruppi idrossilici del glicerolo sono esterificati ciascuno a un diverso acido grasso.

Poiché funzionano come una riserva di energia, questi lipidi costituiscono la maggior parte del grasso di accumulo nei tessuti animali.

L'idrolisi dei legami estere dei trigliceridi e il rilascio di glicerolo e acidi grassi dal tessuto adiposo sono le fasi iniziali del metabolismo dei grassi.

Ulteriori sottoclassi di glicerolipidi sono i glicosilgliceroli, come i digalattosildiacilgliceroli presenti nelle membrane vegetali e i seminolipidi degli spermatozoi di mammiferi.

Glicerofosfolipidi

I glicerofosfolipidi, solitamente indicati come fosfolipidi, sono delle componenti chiave del doppio strato lipidico delle membreane cellulari, oltre ad essere coinvolti nel metabolismo e nella segnalazione cellulare.

Il tessuto neurale (compreso il cervello) contiene quantità elevate di glicerofosfolipidi ed eventuali alterazioni nella loro composizione sono implicate in vari disturbi neurologici.

Esempi di glicerofosfolipidi presenti nelle membrane biologiche sono la fosfatidilcolina, la fosfatidiletanolamina e la fosfatidilserina.

Alcuni glicerofosfolipidi sono precursori od essi stessi secondi messaggeri derivati ​​dalla membrana.

Sfingolipidi

Gli sfingolipidi condividono una caratteristica strutturale comune: lo scheletro sfingoide che viene sintetizzato de novo dall'amminoacido serina, e un grasso acilico CoA a catena lunga.

La principale base sfingoide dei mammiferi viene comunemente chiamata sfingosina.

I principali fosfosfingolipidi dei mammiferi sono le sfingomieline (ceramide fosfocoline), mentre gli insetti contengono principalmente ceramide fosfoetanolamina e i funghi fitoceramide fosfoinositolo.

I glicosfingolipidi sono una famiglia diversificata di molecole composte da uno o più residui zuccherini legati tramite un legame glicosidico alla base sfingoide.

Steroli

Gli steroli, come il colesterolo ei suoi derivati, sono un componente importante dei lipidi di membrana, insieme ai glicerofosfolipidi e alle sfingomieline.

Altri esempi sono gli acidi biliari e i loro coniugati.

Gli equivalenti vegetali sono i fitosteroli, come il β-sitosterolo, lo stigmasterolo e il brassicasterolo; quest'ultimo composto è anche usato come biomarcatore per la crescita delle alghe. Lo sterolo predominante nelle membrane cellulari fungine è l'ergosterolo.

Gli steroli sono steroidi in cui uno degli atomi di idrogeno è sostituito con un gruppo ossidrile in posizione 3 nella catena del carbonio. Hanno in comune con gli steroidi la stessa struttura centrale a quattro anelli fusi.

Gli steroidi hanno diversi ruoli biologici come ormoni e molecole di segnalazione. Includono la famiglia degli estrogeni, del testosterone e dell'androsterone, dei progestinici, deiglucocorticoidi e dei mineralcorticoidi. 

I secosteroidi, comprendenti varie forme di vitamina D, sono caratterizzati dalla scissione dell'anello B della struttura centrale.

Prenoli

I prenoli sono sintetizzati da isopentenil difosfato e dimetilallil difosfato.

Gli isoprenoidi semplici sono classificati in base al numero di queste unità terpeniche.

Le strutture contenenti più di 40 atomi di carbonio sono note come politerpeni.

I carotenoidi sono importanti isoprenoidi semplici che funzionano come antiossidanti e come precursori della vitamina A.

Un'altra classe di molecole biologicamente importante sono i chinoni e gli idrochinoni. La vitamina E e la vitamina K, così come gli ubichinoni, sono esempi di questa classe.

Saccarolipidi

I saccarolipidi descrivono composti in cui gli acidi grassi sono legati a uno zucchero, formando strutture compatibili con i doppi strati di membrana.

Polichetidi

I polichetidi sono sintetizzati dalla polimerizzazione delle subunità acetiliche e propioniliche da parte di enzimi che condividono caratteristiche meccanicistiche con le sintasi degli acidi grassi.

Comprendono molti metaboliti secondari e prodotti naturali di origine animale, vegetale, batterica, fungina e marina e hanno una grande diversità strutturale.

Molti agenti antimicrobici, antiparassitari e antitumorali comunemente usati sono polichetidi o derivati polichetidici, come eritromicine, tetracicline, avermectine ed epotiloni antitumorali.

Dove si trovano i lipidi? Alimenti grassi

Tutti i regni biologici contengono uno o più lipidi nella propria struttura cellulare. Ciò significa che tutti i gruppi alimentari contengono grassi, anche se alcuni cibi più di altri. Vediamo i principali:

• Carne e prodotti della pesca: il tessuto adiposo è la componente alimentare più grassa in assoluto e, di conseguenza, carni e pesci con più tessuto adiposo sono quelli più grassi. Tra le carni, tagli di pancia dei grossi animali e, tra i pesci, il ventre dei grossi pesci, sono indubbiamente i cibi più ricchi di lipidi. Anche molte frattaglie ed elementi di quinto quarto sono ricchissimi di lipidi, come, ad esempio, cotiche, guanciale e cervello. Lo strutto, ricavato dalla spremitura del tessuto adiposo di maiale cotto, e l'olio di fegato di merluzzo, hanno una componente lipidica quasi pura;
• Latte e derivati: di per sé, il latte non è particolarmente grasso. Se, però, valutiamo alcuni suoi derivati, come la panna (separata per affioramento) e il burro da essa ricavato, troviamo cibi molto ricchi di lipidi. Anche certi formaggi (soprattutto il mascarpone, che si ottiene dalla fermentazione della panna), in particolare molto stagionati e da latte intero, hanno una frazione di grassi molto elevata, poiché la stagionatura concentra fortemente le componenti non acquose;
• Uova: l'unica componente grassa delle uova è il tuorlo, che occupa il 50% del volume dell'uovo intero. Le uova di pesce sono ricchissime di lipidi;
• Cerali: l'unica componente grassa dei cereali è il germe, che, di solito, viene rimosso dai semi destinati alla macinatura, in quanto scarsamente conservabile;
• Legumi: esistono legumi estremamente ricchi di grassi, come le arachidi e la soia; la maggior parte, al contrario, contiene piccole quantità di lipidi;
• Semi oleosi: come suggerisce il nome, sono globalmente molto ricchi di lipidi;
• Ortaggi, verdure, frutti e tuberi: si tratta di un insieme talmente eterogeneo da non essere di alcun aiuto nella classificazione. Le verdure a foglia sono poverissime di grassi, così come la maggior parte delle radici, dei fiori, dei fusti e dei tuberi. Fanno eccezione soprattutto alcuni alimenti tropicali, come il cocco e l'avocado, e le nostre olive;
• Oli e grassi da condimento: a prescindere dalla qualità dei lipidi in essi contenuti, ricordiamo che gli oli vegetali sono mediamente più concentrati del lardo, dello strutto, del burro e della panna.

Quali grassi prediligere?

Per comodità, si consiglia sempre di prediligere i grassi di origine vegetale e non lavorati, a quelli di origine animale. Questo perché i prodotti animali contengono mediamente più grassi saturi che insaturi; e, se in eccesso, alcuni grassi saturi hanno un effetto "nocivo" (aterogeno) sull'organismo.

Volendo dare un'indicazione, potremmo ribadire quanto suggeriscono le linee guida, ovvero di non oltrepassare il 10% complessivo dell'energia in grassi saturi, e di limitare il colesterolo alimentare a 300 mg / die in assenza di patologie e con colesterolemia normale.

In realtà, i grassi saturi non sono tutti uguali, esattamente come non lo sono quelli insaturi. L'acido stearico, ad esempio, è un grasso saturo che viene convertito dall'organismo ed è innocuo - o meglio, non ha effetto aterogeno. L'acido palmitico invece, può essere "fastidioso" se assunto in grosse quantità. L'acido miristico, invece, è oggettivamente aterogeno.

Inoltre, va specificato che molti vegetali hanno comunque una discreta componente satura, e che altri vengono sottoposti a processazione (idrogenazione, frazionamento ecc.) per modificarne la composizione in modo a dir poco impattante.

Tutti i grassi saturi, però, sono contenuti in percentuale negli alimenti, il che significa che è sempre "la dose a fare il veleno".

In tutto questo non dobbiamo dimenticare di assumere la giusta quantità dei due acidi grassi essenziali (acido alfa linolenico e linoleico) e di EPA e DHA (due omega 3 semi-essenziali), importantissimi per la nostra salute.