MACRONUTRIENTI Lipidi Glucidi, Lipidi, Proteine lipidi grasso LIPIDI Funzioni dei lipidi nella dieta Fonte di energia

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1 MACRONUTRIENTI Glucidi, Lipidi, Proteine LIPIDI Lipidi Il termine lipidi deriva dal greco lipos, che significa appunto grasso. I lipidi comprendono numerose sostanze con caratteristiche e proprietà diverse, insolubili in acqua e solubili nei solventi apolari. Esistono circa 600 tipi diversi di lipidi, tra quelli di origine animale e quelli di origine vegetale. 1 2 Funzioni dei lipidi nella dieta Fonte di energia "concentrata" per l'organismo (9 Kcal/g, molto più rispetto a carboidrati e proteine) Veicolo di vitamine liposolubili Apporto di Acidi Grassi Essenziali Cibi più appetibili Senso di sazietà 4 Funzioni dei lipidi nell organismo Riserva energetica nel tessuto adiposo. La maggior parte del tessuto adiposo di deposito si trova sotto la pelle come grasso sottocutaneo. Il grasso sottocutaneo esercita anche una funzione isolante per facilitare il mantenimento della temperatura corporea. Nel tessuto adiposo vengono accumulate anche le vitamine liposolubili. 6 1

2 Funzioni dei lipidi nell organismo Classificazione dei lipidi Componenti delle membrane biologiche cellulari e subcellulari (associati ad altri residui, quali gruppi fosfato, carboidrati o proteine). Precursori di ormoni e vitamine (colesterolo) e delle prostaglandine (AGE). Isolanti termici. Protezione e sostegno degli organi. Modellamento del corpo (in modo diverso nell uomo e nella donna). 7 I lipidi possono essere suddivisi in: Lipidi semplici (o lipidi neutri) costituiti principalmente dai trigliceridi (o triacilgliceroli), la principale forma di deposito di grasso nelle cellule adipose. Lipidi composti trigliceridi combinate con altre sostanze chimiche (es. fosfolipidi, glicolipidi, lipoproteine). Lipidi derivati si formano dai lipidi semplici e dai lipidi complessi (es. colesterolo). 8 Tipo di lipide Lipidi semplici Lipidi composti Lipidi derivati Lipidi neutri Cere Fosfolipidi Glicolipidi Lipoproteine Steroidi Idrocarburi Esempi Trigliceridi Cera d api Lecitina, Cefalina, Lipositoli Cerebrosidi, Gangliosidi Chilomicroni, VLDL, LDL, HDL Colesterolo, Ergosterolo, Cortisolo, Acidi biliari, Vitamina D, Estrogeni, Progesterone, Androgeni Terpeni Lipidi semplici: Trigliceridi Trigliceride : glicerolo esterificato con 3 acidi grassi Glicerolo Acido Grasso Acido Grasso Acido Grasso 10 Acidi Grassi Acidi grassi saturi e insaturi Acido Grasso: acido carbossilico alifatico H 3 C COOH Gli acidi grassi presenti in natura hanno prevalentemente un numero pari di atomi di carbonio (in quanto la loro biosintesi avviene per successive condensazioni di unità bicarboniose, a partire dall acetilcoa) Gli acidi grassi possono essere: Saturi: hanno tutti legami semplici C-C sono solidi a temperatura ambiente (grassi) prevalgono negli animali Insaturi: hanno uno o più doppi legami C-C sono liquidi a temperatura ambiente (oli) prevalgono nei vegetali

3 I principali acidi grassi CO OH Acidi grassi saturi e insaturi H 3 C H 3 H 3 C H 3 C H 3 C C H 3 C acido palmitico (16:0) CO OH acido stearico (18:0) COOH acido palmitoleico (16:1 n-7: cis -? 9 ) C OOH acido oleico (18:1 n-9; cis-? 9 ) COO H acido linoleico (18:2 n-6; cis-? 9,12 ) CO OH acido a -linolenico (18:3 n -3; cis-? 9,12,15 ) Gli acidi grassi saturi si trovano: Carne (carne di bue, agnello, maiale, pollo) Tuorlo dell uovo Latte e derivati (panna e formaggio) Gli acidi grassi monoinsaturi si trovano: Olio di oliva Gli acidi grassi poliinsaturi si trovano: Olii vegetali Girasole Sansa Soia Arachidi 14 Acidi grassi negli alimenti Saturi Struttura Distribuzione in natura Butirrico 4:0 piccole quantita in alcuni grassi, burro Caprilico 8:0 piccole quantita in molti grassi, di Caprinico 10:0 origine vegetale (olio di palma e cocco) Laurico 12:0 semi di Laureacee, olio di cocco Miristico 14:0 noce moscata, soia, olio di cocco Palmitico 16:0 comuni in tutti i grassi di origine Stearico 18:0 animale e vegetale Arachidico 20:0 olio di arachidi Acidi grassi negli alimenti Monoinsaturi Struttura Distribuzione in natura Palmitoleico 16:1 n-7 grassi e oli vegetali(oliva) e Oleico 18:1 n-9 animali Erucico 22:1 n-9 olio di colza, ravizzone Polinsaturi Linoleico 18:2 n-6 grassi vegetali (mais, girasole, olive, arachidi, soia, vinaccioli) α-linolenico 18:3 n-3 grassi vegetali (soia,lino) Arachidonico 20:4 n-6 grassi animali Eicosapentaenoico 20:5 n-3 pesce Docosaesaenoico 22:6 n-3 pesce Alimenti Alimenti animali Costoletta di vitello Pollo Manzo Agnello Prosciutto affettato Maiale Burro Alimenti vegetali Patatine Margarina Olio di mais Olio di semi Olio d oliva Olio di soia % di grassi % di grassi saturi , % di grassi insaturi , ,5 3

4 Desaturasi e Acidi Grassi Essenziali L organismo può sintetizzare gli AG a partire dall acetilcoa, ma non ha la capacità di deidrogenare gli ultimi 6 atomi di C (dalla parte del gruppo metile). Gli enzimi che catalizzano l introduzione di un nuovo doppio legame in una catena acilica di un acido grasso sono detti desaturasi. Gli acidi grassi con un doppio legame a 6 o 3 atomi di C dal fondo della catena (n-6 o n-3) non possono essere biosintetizzati e devono venire introdotti con l alimentazione Acidi grassi essenziali 19 Acidi Grassi Essenziali Serie n-6 Serie n-3 Ac. linoleico 18:2 18:3 Ac. a-linolenico? 6 - desaturasi AGE: Acido linoleico (18:2 n-6) Acido alfa linolenico (18:3 n-3) Gli AGE vengono talvolta indicati come vitamina F. Ac.?-linolenico 18:3 18:4 allun gamento Ac. diomo-?-linolenico 20:3 20:4? 5 - desaturasi Ac. arachidonico 20:4 20:5 Ac. eicosapentaenoico allungamento Ac. docosatetraenoico 22:4 22:5 allungamento 24:4 24:5? 6 - desaturasi 24:5 24:6 ß-ossidazione Ac. docosapentaenoico 22:5 22:6 Ac. docosaesaenoico 21 Acidi Grassi Essenziali Acidi Grassi Essenziali L acido linoleico è il precursore dei così detti acidi grassi della serie omega-6 (contenuti in olii vegetali, verdure, cereali) L alfa linolenico della serie omega-3 (contenuti principalmente nel pesce e olii di pesce, i principali sono conosciuti con le sigle EPA e DHA) 23 EPA e DHA ritardano la progressione dell aterosclerosi, esiste infatti una relazione inversa tra consumo di pesce ed incidenza di infarto miocardico, hanno effetti benefici sul metabolismo lipidico attraverso un abbassamento dei trigliceridi ed un aumento del colesterolo HDL. Il DHA si concentra in modo particolare nelle cellule cerebrali, nei tessuti neuronali e nella retina, influenzando i meccanismo di sviluppo ottimale delle strutture nervose, risulta inoltre coinvolto nel processo della visione che avviene a livello della retina. 24 4

5 Funzioni degli AGE Variazioni della microviscosità delle membrane eritrocitarie Componenti delle membrane biologiche (nei fosfolipidi). Precursori delle prostaglandine, mediatori chimici a livello cellulare. Regolazione dei lipidi ematici, in particolare del colesterolo. 25 Risposta allo stimolo visivo (misurata in secondi) dopo 30 e 60 giorni di trattamento Carenza di EFA 6 desaturasi elongasi 5 desaturasi 18:1 n :2 n-9 6,9 20:2 n-9 8,11 20:3 n-9 5,8,11 eicosatrienoico 28 Lipidi composti Lipidi composti Fosfolipidi contengono una o più molecole di acidi grassi legate al glicerolo, un residuo di acido fosforico e una base azotata Sono i costituenti base delle membrane cellulari. 29 Lipoproteine principale forma di trasporto dei lipidi nel sangue (se non fossero legati alle proteine galleggerebbero nel sangue così come fa la panna nel latte non omogeneizzato). Gli Acidi grassi semplici viaggiano nel sangue legati alla siero albumina, ma i PL, TG, colesterolo ed i suoi esteri sono trasportati sotto forma di lipoproteine. Sono sintetizzate nel reticolo endoplasmatico del fegato e dell intestino. 30 5

6 Lipidi composti: Lipoproteine Lipidi composti: Lipoproteine Fosfolipide Colestrolo libero Trigliceridi Esteri del colesterolo Apolipoproteina Esistono diversi tipi di lipoproteine suddivise in base alla loro densità (in ordine crescente): Chilomicroni : a bassa densità, formati da trigliceridi, fosfolipidi e acidi grassi liberi, rappresentano il principale veicolo dei trigliceridi dal canale alimentare al fegato (la digestione dei lipidi avviene nel duodeno), hanno anche la funzione di trasportare le vitamine liposolubili A,E,D,K. VLDL: contengono la massima % di lipidi (95%) di cui il 60% è rappresentato da trigliceridi. Trasportano ai muscoli e al tessuto adiposo i trigliceridi Lipidi composti: Lipoproteine Densità delle lipoproteine LDL: derivate dalle VLDL per perdita di una quota lipidica, trasportano soprattutto colesterolo che viene liberato a livello delle arterie dove puo partecipare ad un processo di proliferazione cellulare da cui deriva un alterazione della parete arteriosa con restringimento del lume del vaso. La concentrazione di LDL è influenzata dall esercizio fisico e dalla dieta. HDL: lipoproteine di piccola dimensione e alto contenuto proteico. Rimuovono il colesterolo dalle pareti delle arterie e lo riportano al fegato dove puo Densità delle proteine g/l Densità dei lipidi circa 0.8g/l La densità della lipoproteina è > se nel complesso la componente proteica è grande essere usato per la formazione della bile Composizione delle lipoproteine Separazione elettroforetica delle lipoproteine di un soggetto normale Chilomicroni VLDL Trigliceridi Fosfolipidi Esteri del colesterolo Proteine Colesterolo LDL HDL Altre sostanze

7 Classificazione delle iperlipoproteinemie secondo Fredrickson 37 Origine ed utilizzazione dei lipidi circolanti Lipidi Trigliceridi Acidi grassi Corpi chetonici Forma Chilomicroni VLDL NEFA Albumine Acetoacetato? -idrossibutirrato Origini Intestino Fegato Tessuto adiposo Fegato Sedi di utilizzazione Tessuto adiposo, muscolo, cuore, fegato Fegato, muscolo, cuore, rene Cuore, muscolo, rene, cervello, intestino Trasporto dei lipidi Trasporto dei lipidi Le LDL trasportano il colesterolo dal fegato ai tessuti Le VLDL trasportano i trigliceridi dal fegato ai tessuti Cistifellea Fegato Le HDL trasportano il colesterolo dai tessuti al fegato Grassi dietetici Dotto biliare comune Intestino tenue I monogliceridi e gli acidi grassi sono assorbiti dall intestino e trasportati come chilomicroni nel sistema linfatico al sangue Lipoproteine e aterosclerosi Lipoproteine e aterosclerosi Il rapporto LDL/HDL fornisce un indice di rischio di malattia coronarica ed è maggiormente significativo del valore del colesterolo totale. Una regolare attività fisica di tipo aerobico e l assenza di fumo inducono un aumento della frazione HDL e modificano in modo favorevole il rapporto LDL/HDL. Gli acidi grassi saturi sono in grado di far elevare i tassi plasmatici di colesterolo I più aterogenici sono: Acido miristico (14:0) Acido palmitico (16:0) Acido stearico (18:0) Gli acidi grassi trans si comportano come gli acidi grassi saturi

8 Lipidi derivati Lipidi derivati: Colesterolo Colesterolo È presente esclusivamente nei tessuti animali. Può provenire dalla dieta o essere sintetizzato dall organismo. La sintesi endogena aumenta se aumenta l apporto di grassi saturi con la dieta che a livello del fegato facilitano la sintesi di colesterolo endogeno. Interviene in molte e complesse funzioni dell organismo (es. formazione di membrane, ormoni steroidei, vit. D, componente della bile). Il colesterolo è presente nel tuorlo d uovo, nella carne rossa e nelle frattaglie. Ne sono ricchi i crostacei, il latte e latticini. Il colesterolo è assente in ogni alimento di origine vegetale Lipidi derivati: Colesterolo Lipidi derivati: Colesterolo Il colesterolo nell organismo deriva da 2 fonti: dietetico ed endogeno. Quando la quantità introdotta con la dieta non è sufficiente, la sintesi epatica aumenta (un adulto sintetizza in media 1 g di colesterolo al giorno). Quando il colesterolo dietetico aumenta, la sintesi epatica diminuisce. La velocità di sintesi è inversamente proporzionale alla quantità assunta con la dieta e segue ritmi circadiani in dipendenza dall assunzione di cibo. L assunzione giornaliera di colesterolo deve essere limitata a non piu di 300 mg ( non piu di 100 mg per 1000 kcal assunte). Una simile quantità si trova nel tuorlo di un uovo. Gli alimenti che contengono colesterolo sono anche ricchi di acidi grassi saturi

9 Contenuto di colesterolo in alcuni alimenti Digestione ed assorbimento dei lipidi Uova di gallina, tuorlo, in polvere 2800 Uova di tacchina, tuorlo 2397 Uova di anatra, tuorlo 2110 Uova di gallina, intero, in polvere 1600 Uova di gallina, tuorlo 1337 Uova di gallina, tuorlo, cotto in camicia 1337 Uova di gallina, tuorlo, congelato 1270 Fegato di pollo, cotto 746 Fegato di tacchino, cotto 599 Olio di fegato di merluzzo 570 Fegato di pollo crudo 555 Animelle di bovino, cotte 466 Cefalo muggine, uova [bottarga] 440 Fegato di tacchino crudo 435 Uova di gallina, intero, cotto a frittata o strapazzato 411 Rene di suino 410 Fegato di bovino, cotto 385 Rene di bovino 375 Uova di gallina, intero 371 Uova di gallina, intero, cotto alla coque o sodo 371 Uova di gallina, intero, congelato 370 Fegato di suino, cotto 290 Cuore di bovino, cotto 274 Fegato di suino, crudo 260 Animelle di bovino crude 250 Burro 250 I globuli di trigliceridi vengono emulsionati dalla bile nell intestino tenue. Gli enzimi specifici agiscono sui grassi emulsionati per separare gli acidi grassi dalla molecola di glicerolo. Gli acidi grassi vengono assorbiti dalla parete intestinale ed entrano nel sangue passando prima nel sistema linfatico. La corrente ematica li trasporta nei tessuti per l accumulo e per l utilizzazione come fonte di energia. 50 Fabbisogno di lipidi I livelli di assunzione raccomandati per la popolazione italiana (LARN) suggeriscono per i grassi un apporto pari al: 50% dell energia nel lattante 35-40% sino al 2 anno di vita 30% nell adolescente 25% nell adulto, nelle donna in gravidanza o in allattamento e nell anziano 52 Fabbisogno di lipidi Olio di oliva Dal punto di vista qualitativo: Acidi grassi saturi: 7-10% dell energia Acidi grassi monoinsaturi (rappresentati soprattutto dall acido oleico) : 12-15% dell energia Acidi grassi polinsaturi: 7-10% di cui il 2,5-3% deve essere rappresentato da acidi grassi essenziali (acido linoleico 2-2,5% e acido alfa-linolenico 0,2-0,5%) 53 L'olio di oliva viene estratto con tre diverse tecniche: Pressione Centrifugazione Solventi Nel primo caso si ottengono rese minori, ma il prodotto ha caratteristiche organolettiche migliori. 54 9

10 Processo produttivo Nuova classificazione degli oli di oliva (applicabile dal 1 novembre 2003) Oli di Oliva Olio extra vergine di oliva Olio di oliva vergine Olio di oliva lampante Olio d oliva Olio di sansa di oliva Acidità libera* < 0,8 % < 2 % > 2 % < 1 % < 1 % * Espressa in grammi di acido oleico per 100 g di olio Oli di oliva vergini Oli di oliva vergini Oli ottenuti dal frutto dell'olivo soltanto mediante processi fisici, in condizioni, segnatamente termiche, che non causano alterazioni dell'olio, e che non hanno subito alcun trattamento diverso dal lavaggio, dalla decantazione, dalla centrifugazione e dalla filtrazione. Olio di oliva extra vergine acidità < 0,8% Olio di oliva vergine acidità < 2% Olio di oliva vergine lampante acidità > 2% 0,8 % Oli di oliva Burro Olio di oliva raffinato olio di oliva ottenuto dalla raffinazione di oli di oliva vergini la cui acidità libera < 0,5% Olio di oliva olio di oliva ottenuto da un taglio di olio di oliva raffinato e di oli di oliva vergini diversi dall'olio lampante la cui acidità libera < 1% Secondo la normativa italiana il burro è la sostanza grassa del latte di mucca, ricavato con separazione del latticello mediante varie operazioni meccaniche. Per legge deve avere un contenuto di grassi non inferiore all'80 per cento, non deve contenere materie estranee alla composizione del latte, conservanti diversi dal sale comune e nè essere colorato con coloranti diversi da quelli consentiti (carotene e zafferano)

11 Burro Margarina Essendo di origine animale, il burro è ricco di grassi saturi, i maggiori responsabili della comparsa di alterazioni a carico delle arterie e il cui consumo in quantità elevate è stato associato all'incremento dei livelli di colesterolo nel sangue e della mortalità per malattie cardiovascolari. Il "burro di qualità" è ottenuto solo dalla crema di latte. La Margarina fu inventata nel 1869 dal chimico francese Mège-Mouriès come sostitutivo economico del burro e veniva prodotta con grasso bovino e latte scremato. Attualmente le margarine per uso domestico sono ottenute da oli, da soli o in combinazione. Gli oli maggiormente utilizzati sono quelli di cocco, di palma, di mais, di girasole, di soia e di arachide Margarina Margarina La margarina viene resa solida o semisolida attraverso l'idrogenazione. L'aggiunta di idrogeno trasforma i doppi legami che caratterizzano gli acidi grassi polinsaturi presenti negli oli in legami semplici (presenti invece negli acidi grassi saturi) facendo solidificare l'olio. I grassi vengono quindi emulsionati con l'acqua, in modo da ottenere un prodotto stabile ed omogeneo. 63 Le margarine che si ottengono hanno quantità di materia grassa non inferiori all'80 per cento e possono contenere, oltre a sale, additivi come emulsionanti, coloranti, aromatizzanti e antiossidanti. L'idrogenazione degli oli trasforma alcuni acidi grassi insaturi cis in acidi grassi trans, che recenti studi hanno evidenziato che innalzano il livello di colesterolo e sono tra i responsabili di un maggior rischio di malattie cardiache. 64 Margarina Frittura Da qualche anno in Italia ci sono margarine leggere: a ridotto tenore di grassi (60-62 %) a basso tenore di grassi (40-42 per cento) Per legge possono essere prodotte con miscele di grassi animali e vegetali diversi dal burro e dai grassi suini. Generalmente le margarine per uso domestico sono confezionate con ingredienti di origine vegetale, mentre quelle per uso industriale sono sia di origine animale e sia vegetale. Frittura a bagno d olio cottura che impiega sostanze grasse per condurla, caratterizzate da temperature di trattamento superiori a 150 C

12 Tipo di frittura Casalinga Artigianale Nelle mense Industriale Caratteristiche Cottura rapida, in condizioni relativamente non controllate Breve periodo di conservazione del cibo cotto Singolo impiego del bagno d olio Cottura saltuaria, in condizioni relativamente controllate Breve periodo di conservazione del cibo cotto Riscaldamento quasi continuo del bagno d olio Cottura ciclica organizzata, in condizioni controllate Breve periodi di conservazione del cibo cotto Riscaldamento ciclico o saltuario del bagno d olio Cottura continua, in condizioni controllate Prolungato periodo di conservazione del cibo cotto Riscaldamento continuo del bagno d olio Trattamento termico e sicurezza d uso dei lipidi Il trattamento termico di oli e grassi naturali modifica la loro struttura e/o composizione originaria, con conseguenze sul loro valore nutrizionale e sulla loro sicurezza d uso. L esposizione ad elevate temperature ( C) determina reazioni di: ossidazione polimerizzazione isomerizzazione ciclizzazione La cui velocità dipende dalla durata di esposizione e dalla T di riscaldamento, promosse dalla presenza di ossigeno, umidità, metalli di transizione. 68 Trattamento termico e sicurezza d uso dei lipidi Trattamento termico e sicurezza d uso dei lipidi I grassi al calore subiscono complesse trasformazioni specie se l uso è prolungato e ripetuto i trigliceridi si idrolizzano liberando glicerolo e acidi grassi il glicerolo viene disidratato ad acroleina gli acidi grassi subiscono termossidazione che porta alla formazione di perossidi e successivamente di aldeidi, chetoni e polimeri 69 La degradazione termica comporta una modifica in negativo del valore nutrizionale e dei caratteri organolettici e si manifesta con una intensificazione del colore, un aumento della viscosità e della tendenza a formare schiume e un abbassamento del punto di fumo. Punto di fumo: la più bassa T alla quale un grasso inizia a decomporsi per effetto del calore liberando fumi costituiti tra da composti tossici tra i quali l acroleina. Dipende da: grado di insaturazione del grasso T e durata del trattamento superficie del grasso esposta all aria 70 Punto di fumo Punto di fumo di alcuni oli e grassi Olio di girasole meno di 130 C Olio di soia 130 C Margarina 140 C Olio di arachide 180 C Olio extravergine di oliva 210 C Burro 260 C Strutto più di 260 C 12

13 Stabilità termica degli oli Frittura: istruzioni per l uso Oli Olio di soia Olio di girasole Olio di mais Olio di arachidi Olio di oliva Olio di palma Indice di stabilità relativa * * ottenuto moltiplicando il contenuto in singoli acidi grassi per la velocità relativa di reazione con l ossigeno 73 Olestra Ottenuto sostituendo il glicerolo con il saccarosio Le lipasi non sono in grado di idrolizzare il legame estereo tra saccarosio e acido grasso Sostituto acalorico dei grassi Effetti negativi: flatulenza, aumento della massa e consistenza fecale, diminuito assorbimento delle vitamine liposolubili. 75 Consigli Consigli Ridurre il consumo dei grassi d'origine animale (burro, lardo, pancetta, panna, ecc.) Usare meno grassi sotto forma di condimento e preferire in ogni caso alimenti più magri. Preferire principalmente l'olio d'oliva. In alternativa usare altri olii vegetali come quello di mais e di girasole ed usarli possibilmente crudi, evitando di cuocerli ad alte temperature. Moderare il consumo delle carni e degli insaccati grassi, avendo cura di eliminare il grasso visibile. Preferire carni più magre come pollo, tacchino, coniglio, ecc., scartando, in ogni caso, il grasso visibile. Consumare più frequentemente pesce. Usare preferibilmente latte parzialmente scremato, e non eccedere nel consumo di latticini e formaggi

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