Metabolismo dei lipidi
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I lipidi (oli, grassi ecc.) sono biomolecole chimicamente eterogene con marcata lipofilia (idrofobia). Si distinguono:
- Lipidi idrolizzabili, esterizzati con acidi grassi come p. e. trigliceridi, cere, steroli, fosfolipidi, glicolipidi. Sono decomponibili con enzimi esterasi.
- Lipidi non idrolizzabili: biomolecole eterogene p. e. alcoli alifatici a lunga catena, steroli ciclici (p. e. colesterolo), steroidi, acidi grassi e loro derivati (p. e. eicosanoidi), carotenoidi, terpeni e. a.
Il metabolismo è il complesso delle reazioni chimiche e fisiche che avvengono in un organismo o in una sua parte.
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[modifica] La funzione di lipidi nell'organismo umano
I lipidi hanno varie funzioni nell'organismo umano come elementi strutturali, funzionali e come riserve energetiche:
- elemento strutturale (di costruzione):
- di membrane cellulari in genere: fosfolipidi, colesterolo
- di tessuti nervosi e cervellari in grandi quantità: sfingolipidi (legati a zuccheri, proteine, fosfati)
- di tessuti lipidici strutturali come termoregolatori e assorbitori meccanici: tessuto lipidico marrone, formato maggiormente di trigliceridi
- elemento funzionale come:
- ormoni steroidei: vedi ghiandole surrenali
- per la biosintesi di acidi biliari, colesterolo ecc. nel fegato
- per la biosintesi di vitamina D3 in fegato e reni
- riserva energetica nel tessuto lipidico bianco, maggiormente costituito di trigliceridi formati da acidi grassi C 16:0
[modifica] Biosintesi di lipidi
La biosintesi di lipidi avviene primordialmente in fegato, tessuti lipidici, reni, polmoni e ghiandole lattiferi. I necessari acidi grassi vengono o dall'alimentazione tramite il flusso sanguino o sono sintetizzati dall'acetilcoenzima A. L'illustrazione accanto mostra i principali processi metabolici in merito.
L'illustrazione fa anche capire, perché all'uomo è possibile un'alimentazione prevalentemente proteica/carboidratica o prevalentemente proteica/lipidica come pure tutte le sfumature tra i due: l'acetilcoenzima A permette la trasformazione a vicenda tra i due.
Inoltre, tutte le sostanze caloricamente rilevanti: proteine, lipidi e zuccheri possono essere trasformati in trigliceride composto di acidi grassi C 16:0 (acido palmitinico, n-esadecan-acido) e immagazzinati nel tessuto lipidico bianco come riserva calorica.
[modifica] Metabolismo dei lipidi
I lipidi che sono introdotti con gli alimenti hanno una composizione variabile e sappiamo che possono essere gliceridi, steroidi, fosfolipidi, vitamine liposolubili, eccetera, ma le molecole lipidiche più abbondanti negli alimenti e che il nostro organismo sfrutta per ricavarne energia, sono soprattutto i trigliceridi.
I lipidi, a differenza dei carboidrati, passano immodificati attraverso la bocca e lo stomaco e solo quando arrivano nel duodeno (inizio dell'intestino tenue) inizia la loro digestione.
Poiché i trigliceridi sono sostanze idrofobe, il primo problema che l'organismo deve affrontare per la loro trasformazione in molecole più semplici, è quello di fare in modo che gli enzimi digestivi, dispersi in un mezzo acquoso, possano adeguatamente legarsi ad essi. Ciò è possibile in quanto i trigliceridi vengono emulsionati dai sali biliari secreti dalla bile proveniente dalla cistifellea.
La bile ha una composizione molto complessa e contiene oltre agli acidi biliari che nel duodeno si trasformano immediatamente nei rispettivi sali, anche il colesterolo, fosfolipidi, pigmenti biliari (prodotti di demolizione di porfirine come l'eme).
La funzione dei sali biliari è anche quella di neutralizzare l' acidità gastrica (pH=2) e rendere quindi attivi gli enzimi intestinali che hanno un pH ottimale intorno a 7.
Contemporaneamente, dai dotti pancreatici viene secreta la prolipasi, un proenzima che attivata a lipasi dai sali biliari e da una proteina specifica (colipasi), idrolizza i legami estere tra il glicerolo e gli acidi grassi nelle posizioni 1 e 3, dando origine a un 2-monogliceride e ai sali sodici degli acidi grassi idrolizzati (saponi).
L'idrolisi metabolica di un trigliceride viene chiamata lipolisi:
- Prolipasi (inattiva) -> Lipasi (attiva)
I 2-monogliceridi possono essere assorbiti direttamente (circa il 70%) o subire l'azione di una isomerasi che sposta l' acido grasso dalla posizione 2 alla posizione 1 e subire così l'azione della lipasi. In questo modo si genera glicerolo libero che viene, anch'esso, assorbito per diffusione:
La produzione progressiva dei sali degli acidi grassi e di 2-monogliceridi (anch'essi agenti tensioattivi) rende l'emulsione sempre meno grossolana e la digestione via, via più facile.
L'assorbimento degli acidi grassi avviene quasi esclusivamente nel tratto dell'intestino tenue chiamato digiuno e il passaggio dentro le cellule della mucosa avviene per semplice diffusione.
All'interno delle cellule della mucosa gli acidi grassi vengono risintetizzati in trigliceridi con consumo di energia e formazione di chilomicroni (complessi lipoproteici costituiti da trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo e proteine).
Questi aggregati molecolari sono il mezzo di trasporto usato dai trigliceridi per muoversi in un mezzo acquoso come la linfa e il sangue. I sali biliari utilizzati per emulsionare i trigliceridi, ma anche gli altri lipidi vengono riassorbiti nell'intestino e riportati al fegato, che rinviandoli successivamente alla cistifellea, li rimetterà in questo modo di nuovo in circolazione.
I trigliceridi, a differenza di ciò che succede ai carboidrati e agli amminoacidi, non passano nei vasi sanguigni, ma vengono assorbiti dai vasi linfatici; la linfa assume un aspetto lattiginoso e viene chiamata chilo.
Il chilo viene riversato nella vena succlavia avviando i chilomicroni verso il fegato, che, come sempre, è il centro di raccolta e smistamento di qualsiasi molecola abbia un interesse metabolico.
Di rilevante significato dietologico è il fatto che, fra gli acidi grassi insaturi contenuti normalmente nei trigliceridi alimentari, vengono assorbiti molto facilmente quelli naturali (con un'isomeria -cis), mentre gli isomeri trans- (presenti soprattutto negli oli di semi in seguito ai trattamenti tecnologici subiti) vengono assorbiti molto più lentamente e in percentuali inferiori.
I trigliceridi contenenti acidi grassi a catena corta (MCT, medium chain triglycerides) con un numero di atomi di carbonio da 6 a 12 hanno un assorbimento sostanzialmente diverso da quelli contenenti acidi grassi a catena lunga. Gli acidi grassi MCT non passano attraverso il sistema linfatico, ma giungono direttamente al fegato attraverso i vasi mesenterici e la vena porta, dopo essere stati completamente idrolizzati dalla lipasi pancreatica.
[modifica] Alimentazione e lipidi
Il latte materno di mucca contiene caloricamente ca. 7 % di proteine, ca. 3 % di glucidi e ca. 4 % di lipidi (con tasso di colesterolo elevato).
In diverse culture l'aliquota di lipidi nell'alimentazione varia notevolmente:
- In Giappone si muove intorno al 25 % (tendenza saliente),
- nelle altre nazioni industrializzate intorno al 40 % e
- in popoli indigeni cacciatori (Inuit, Masai) intorno al 65 %.
Questo è possibile grazie alla versatilità metabolica dell'organismo umano che non trova difficoltà di sostituire glucidi e lipidi (non essenziali) a vicenda.
Negli ultimi anni ci sono delle accese controversie tra dietisti che optano per "minimo di lipidi" (low-fat) e quelli che optano per "minimo di glucidi" (low-sugar).
[modifica] Voci correlate
- Metabolismo
- Lipidi,
- Acidi grassi
- Trigliceride
- Steroli
- Colesterolo
- Fosfolipidi
- Steroidi
- Carotenoidi
- Terpeni
- Beta-ossidazione
[modifica] Fonti
- H. Lodish et al.: Molecular Cell Biology; Scientific American Books Inc., New York 1995
- Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch, ISBN 3-11-018171-1, de Gruyter, Walter, GmbH & Co., Berlin 2004
- Pollmer U., Warmuth S.: Lexikon der populären Ernährungsirrtümer, ISBN 3-8289-1930-8, Weltbild 2003
