bioquímica lipidios

Prof. João Jaime Giffoni Leite

LIPÍDIOS

Lipídios

• Lipídios – Grupo grande e heterogêneo de compostos

– Denominados • Lipídios

• Gorduras

• Lípides

• Substâncias graxas

– Alguns lipídeos não formados endogenamente • Componentes indispensáveis da alimentação:

– Ácidos graxos essenciais

– Vitaminas lipossolúveis

Lipídios

• Lipídeos

– Compostos quimicamente diferentes entre si

– Hidrofóbicos (baixa solubilidade em água)

• Baixa quantidade de átomos polarizados como O, N, S e P

• Solúveis em solventes orgânicos – Etanol

– Acetona

– Clorofórmio

– Benzeno

Lipídios

• Exceções

– Monoglicerídeos constituídos por ácidos graxos de baixo peso molecular são mais solúveis em água do que em solventes orgânicos (Raros)

– Compostos

• Anfipáticos – Apresentam na molécula

» Porção polar (hidrofílica)

» Porção apolar (hidrofóbica)

Lipídios

• Lipídeos

– Substâncias resultantes da reação entre o glicerol e os ácidos graxos

• Ésteres dos ácidos graxos (R-O-CO-R´) – Substituição ao grupo -OH por outros grupos

Lipídios

Lipídios

• Três resíduos acil de uma molécula de gordura

– Diferenciam

• Número de átomos de carbono

• Número de duplas ligações (insaturações) – Disso resulta em um grande número possível de combinações

em uma única molécula de gordura

Diferentes combinações de ácidos graxos.

Lipídios

• Lipídios

– Constituídos

• Triacilgliceróis – 98 a 99%

» Mais comuns são: ácido palmítico, esteárico, oléico e linolênico

» São constituídos de uma molécula de glicerol e três ácidos graxos na ligação éster

• Mono e diacilgliceróis, fosfolipídios, esteróis e vitaminas lipossolúveis – 1 a 2%

Lipídios - Classificação

• Lipídios Simples:

– Substâncias que produzem ácidos graxos e glicerol quando decompostas

• Compreendem: – Monoglicerídeos

– Diglicerídeos

– Triacilgliceróis

– Óleos

– Gorduras

– Ceras


• Lipídios Complexos

– Substâncias que apresentam outros componentes na molécula, além de ácidos graxos e álcool:

• Fosfolipídeos

• Glicolipídeos

• Lipoproteínas

• Etc.


• Lipídios Precursores e Derivados

– Substâncias que se produzem na hidrólise ou decomposição enzimática dos ácidos graxos saturados e não saturados:

• Esteróis (colesterol, ergosterol, hormônios esteróides)

• Vitaminas lipossolúveis

• Pigmentos

• Compostos nitrogenados (colina, serina, esfingosina e aminoetanol)

Esquema geral dos principais lipídeos que contém ácidos graxos


• Lipídeos

– Divididos:

• Hidrolisáveis – Unidos por uma ligação éster e podem ser facilmente

separados química e enzimaticamente (em presença de água e enzimas)

• Não hidrolisáveis – Colesterol, ácidos graxos, testosterona e estradiol.


• Cerídios – Ésteres de ácidos graxos e monohidroalccóis de alto peso

molecular, ou seja, consistem de ácidos graxos de cadeia longa ligados a alcoóis de cadeia longa

– Propriedades • Alto ponto de fusão

• Mais resistentes à hidrólise do que os triacilgliceróis

– Devido: • Grande resistência desses compostos à decomposição

• Insolubilidade em água – Encontradas formando uma camada protetora em plantas (folhas) e

animais (plumagens)

» Ceras são amplamente distribuídas na natureza, tanto em vegetais como em animais, porém sempre em pequenas quantidades.

Lipídios - Função

• Funções

– Energética

• Oxidação completa dos ácidos graxos até CO2 e H2O nas células – Produz grande quantidade de energia (9kcal/g)

• Principal forma de armazenamento energético no homem (adipócitos)

• Altamente metabolizáveis, ou seja... – Estão disponíveis para o organismo, em quase 100% da

quantidade ingerida


• Funções – Isolante térmico

• Hipoderme (formada por tecido adiposo) – Separa a pele do plano muscular e constitui um isolante

térmico de primeira ordem

– Componente das membranas biológicas • Formam entre 40 a 80% do total dos componentes das

membranas celulares – Fosfolipídios

– Glicolipídeos

– Colesterol


• Funções – Componentes de hormônios

• Testosterona • Estrogenios e as progestinas

– Facilitam o transporte e absorção • Vitaminas lipossolúveis

– A, D, E e K

• Fotoquímicos lipossolúveis – Carotenóides – Licopeno

• Interessante – Hormônio da vitamina D é formado quando os raios ultravioletas do sol

quebram o colesterol na gordura subcutânea para formar colecalciferol (D3)

– Vitamina D sintética é produzida pela irradiação do esteróide vegetal, o ergosterol, para formar ergocalciferol (D2);


• Funções

– Facilitam o transporte e absorção

• Interessante – Hormônio da vitamina D é formado quando os raios

ultravioletas do sol quebram o colesterol na gordura subcutânea para formar colecalciferol (D3)

– Vitamina D sintética é produzida pela irradiação do esteróide vegetal, o ergosterol, para formar ergocalciferol (D2);

– Fontes de ácidos graxos essenciais

• ω3 (linolênico)

• ω6 (linoléico)


• Funções – Aumenta a saciedade e melhora a palatabilidade das

dietas

– Outras: • Co-fatores enzimáticos

• Transportadores de elétrons

• Pigmentos que absorvem radiações luminosas

• Âncoras hidrofóbicas

• Agentes emulsificantes

• Mensageiros intracelulares

• Outros...

Ácidos Graxos

• ÁCIDOS GRAXOS – Ácidos carboxílicos

• Cadeia não ramificada

• Podendo ser: – Saturados

– Insaturados

• Número par de átomos de carbono que variam de 4 a 24 átomos de carbono (geralmente)

• Plantas e animais superiores – Ácidos graxos de cadeia longa entre 16 e 18 átomos de carbono

• Animais marinhos – Ácidos graxos com 20 ou +

Ácidos Graxos

• Quanto ao comprimento da cadeira (R):

– Livres na natureza

– Ligados a outras moléculas (Quase sempre...)

• Cada espécie individual de plantas e animais faz ácidos graxos de cadeias de comprimento e saturação específicos para as suas necessidades estruturais e metabólicas únicas

– Alimentos de origem animal e vegetal diferem na composição

– Em geral...

» Gordura da manteiga e do leite: 4 a 6 carbonos

» Óleo de coco: 12 a 14 carbonos

» Gordura animal: 16 a 20 carbonos

Ácidos Graxos

• Quanto ao comprimento da cadeira (R): – Cadeia curta:

• 6 carbonos ou menos – TCC (triglicérides de cadeia curta) ou AGCC (ácidos graxos de

cadeia curta)

– Cadeia média: • 8 a 12 carbonos

– TCM (triglicérides de cadeia média) ou AGCM (ácidos graxos de cadeia média)

– Cadeia longa: • 13 até 24 átomos de carbono

– TCL (triglicérides de cadeia longa) ou AGCL (ácidos graxos de cadeia longa)

Ácidos Graxos

• Quanto ao grau de saturação: – Ácido graxo saturado

• Todos os locais de ligação não ligados ao carbono estão “saturados” com (ligados ao) hidrogênio

– Ácidos graxos insaturados • Ácidos graxos monoinsaturados (MUFA)

– Contêm apenas 1 (uma) ligação dupla

• Ácidos graxos insaturados (PUFA) – Contém 2 ou mais ligações duplas

• Ácidos graxos com ligações duplas são vulneráveis à lesão oxidativa – Seres humanos armazenam os gorduras predominantemente

como ácidos graxos palmíticos e esteáricos saturados

Ácidos Graxos

Ácidos Graxos

• Ácidos graxos saturados – Não possuem dupla ligação

– Maior concentração em alimentos de origem animal • Carne bovina

• Frango

• Porco

• Laticínios

• Alimentos de origem vegeta – Óleo coco

– Óleo de palma

– Etc...

Ácidos Graxos

• Ácidos graxos saturados – Em geral...

• Sólidas e pastosas – Maior for a cadeia e quanto mais saturada

– Gorduras saturadas consumidas em excesso são prejudiciais ao organismo devido seu poder aterogênico • Facilitando aumento do colesterol LDL • Formação de placas de gordura nos vasos sanguíneos • Aumento de peso corporal e circunferência abdominal

– Exemplos: • Ácido palmítico C15H31COOH • Ácido esteárico C17H35COOH

Ácidos Graxos

• Ácidos graxos insaturados

– Possuem dupla ligação

– Monoinsaturados (uma única dupla ligação) – MUFA (mono unsaturated fatty acids)

• Fontes: – Abacate

– Azeite de oliva

– Óeo de canola

– Ressalta-se aqui:

» Ácido oléico (ω9 - C17H33COOH)

Ácidos Graxos

• Ácidos graxos insaturados – Possuem dupla ligação

– Poliinsaturados (duas ou mais duplas ligações) – PUFA (polyunsaturated fatty acids) • Fontes:

– Óleo de soja

– Óleo de milho

– Açafrão

– Etc...

– Ressalta-se aqui:

» Ácido linoléico (ω6 C17H31COOH)

» Ácido linolênico (ω3 C17H29COOH)

Ácidos Graxos

Tipos de ácidos graxos, energia fornecida por grama e fontes alimentares.

Adaptado de ISEO: Food Fats and oils, 6º ed. Washington, DC, Institute of Shortening And Edible Oils, 1988.

Ácidos Graxos

Ácidos graxos comuns presentes nos alimentos

Adaptado de ISEO: Food Fats and oils, 6º ed. Washington, DC, Institute of Shortening And Edible Oils, 1988.

Ácidos Graxos

• Os ácidos graxos também são caracterizados pel número de suas ligações duplas

• Duas convenções são utilizadas: – 1°: a letra grega delta maiúscula (Δ) refere-se ao carbono

que possui a ligação dupla • Exemplo:

– Δ9: ligação dupla entre o carbono 9 e 10

– 2°: as letras gregas minúsculas são utilizadas para referir à colocação dos carbonos no ácido graxo • Alfa (α) se refere ao primeiro carbono adjacente ao grupo

carboxila • Beta (β) ao segundo carbono • Ômega (ω) ao último carbono

Ácidos Graxos

• Ácido graxos essenciais – PUFA essenciais na dieta

• Nutrientes essenciais são aqueles que a alimentação deve fornecer, pois o organismo humano não sintetiza

• Necessários para garantir: – Integridade das membranas celulares

– Crescimento

– Reprodução

– Manutenção da pele

– Funcionamento geral do organismo

– Auxiliam na regulação do metabolismo do colesterol

Ácidos Graxos

• ω 3 (ômega 3 18:3) – Fontes:

• Óleo de peixe • Óleo de semente de linhaça

– Ácido triinsaturado que ocorre freqüentemente em gorduras extraídas de sementes, quase sempre em pequenas quantidades.

– Sintomas de deficiência • Alterações neurológicas • Dificuldades de aprendizagem • Diminuição da acuidade visual • Dificuldades na resposta imunológica a infecções • Perturbações do ritmo cardíaco • Doenças cardiovasculares • Etc

Ácidos Graxos

• ω 6 (ômega 6 18:2) – Fontes:

• Óleos vegetais (soja, milho, girassol) • Gordura do leite e carnes • Etc.

– Contém duas duplas ligações, é o ácido poliinsaturado mais importante existente em óleos e gorduras vegetais.

– Sintomas de deficiência – Atrasos de crescimento – Dermatites – Retardamento mental – Supressão da resposta proliferativa dos linfócitos – Dificuldade de cicatrização – Etc

ÁCIDOS GRAXOS TRANS

• Ácido graxo trans – Tipo específico de gordura saturada formada pelo

processo de hidrogenação • Hidrogênios ligados ao carbono de uma insaturação

encontrando-se em lados opostos

– Natureza • Ácidos graxos trans são originados de animais ruminantes

– Maior fonte • Industrial de ácidos graxos trans é a gordura vegetal

hidrogenada – Obtenção de produtos mais crocantes e macios além de

aumentar seu prazo de validade.


• Principais alimentos fontes de ácidos graxos trans são: – Margarinas sólidas ou cremosas – Cremes vegetais – Biscoitos e bolachas – Sorvetes cremosos – Pães – Batatas fritas comerciais preparadas em fast-food – Pastéis – Bolos – Tortas – Massas – Qualquer outro alimento que contenha gordura vegetal

hidrogenada em seu ingrediente


• Do ponto de vista nutricional – Ácidos graxos trans devem ser evitados:

• Inibirem a metabolização e utilização dos ácidos linoléico e linolênico

• Atuarem semelhantemente aos ácidos graxos saturados, favorecendo a aterosclerose

– Importante: • Devido aos malefícios

– Muitas indústrias estão diminuindo ou excluindo esta gordura dos seus produtos

» Substituindo-a pela gordura interesterificada » Alterando a composição nutricional sem afetar a

palatabilidade


• Gordura interesterificada – Resultado da modificação físico-química de gorduras

para formar produtos com excelentes características sem alterar a estrutura dos ácidos graxos

– Matéria prima inicial o óleo de palma (óleo rico em ácidos graxos saturados) • Facilmente digerido e absorvido pelo processo metabólico

normal • Não necessita da hidrogenação, tornando-se isento de

gordura trans. • Vale ressaltar que...

– Como a gordura interesterificada é saturada, seu consumo excessivo também é prejudicial ao organismo.


• RDC n. 360 da ANVISA, publicada em 26/12/03 que estabeleceu o regulamento técnico sobre Rotulagem Nutricional de alimentos

– Limite de quantidade estabelecido como não significativo por porção de alimentos:

• Número menor ou igual a 0,2g

• Embora não exista recomendação específica para a ingestão desse ácido graxo

– OMS (Organização Mundial da Saúde) recomenda que não se ultrapasse a ingestão de 2g/dia de gorduras trans, devido aos efeitos maléficos deste nutriente para o organismo.

TRIACILGLICERÓIS

• Formados – Glicerol

– Ácidos graxos • Tanto da alimentação como os de reserva

• Triacilgliceróis naturais – Apresentam ácidos graxos diferentes, na mesma molécula

(tamanho da cadeia e grau de insaturação diferentes)

• Principais funções – Reserva energética no organismo

– Atuar como isolantes térmicos

– Proteção mecânica

TRIACILGLICERÓIS

• Componentes do triacilglicerol

TRIACILGLICERÓIS

• Triacilgliceróis – Líquidos constituem os óleos – Sólidos as gorduras

• Composição química varia: – Função da insaturação dos resíduos de ácidos graxos – Número de suas ligações duplas

» Influenciando o ponto de fusão

– Óleos • Ricos em ácidos graxos insaturado

– PF°C : mais baixo

– Gorduras • Ricas em ácidos graxos saturados • PF°C: mais elevados

TRIACILGLICERÓIS

• Glicerol

– Constituinte comum a todos os óleos e gorduras

– Líquido incolor

– Extremamente solúvel em água e etanol

– Insolúvel em éter etílico e clorofórmio

• Desidratação do glicerol (260°C) – Formação de Acroleína

» Composto de cheiro desagradável e ação irritante para os olhos e mucosas e pele

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