I LIPIDI (O GRASSI)

  I lipidi (o grassi)

I lipidi, detti anche grassi, sono presenti in tutti i viventi. Si trovano, quindi, sia negli alimenti di origine vegetale sia in quelli di origine animale: nella carne, nel pesce, nelle uova, nel latte e derivati, nella frutta secca e negli oli vegetali.

Nell’organismo umano costituiscono mediamente il 17% del peso corporeo. Contribuiscono a formare le strutture cellulari, rappresentano un importante deposito di energia e partecipano a fondamentali processi biologici. Tra le loro proprietà più caratteristiche ci sono l’insolubilità o la scarsissima solubilità in acqua (mentre risultano solubili nei solventi organici) e il basso peso specifico.

L’insolubilità fa sì che i lipidi dispersi in acqua, se sottoposti a trattamenti meccanici o termici, possano formare emulsioni, cioè si disperdano nel fluido sotto forma di gocce minuscole.

Il basso peso specifico (inferiore a 1) fa sì che i lipidi galleggino sull’acqua: in genere formano gocce superficiali dalle dimensioni variabili.

  La composizione chimica e la classificazione dei lipidi

Sotto il profilo chimico, i lipidi sono sostanze organiche ternarie formate da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O), ma possono contenere anche fosforo (P) e azoto (N).

Come avremo modo di vedere, il termine lipidi racchiude una vasta classe di sostanze organiche che possono essere anche molto diverse fra loro; ecco perché esistono svariati modi per classificarli.

La classificazione più utile nell’ambito delle scienze degli alimenti è quella che li suddivide in lipidi semplici e lipidi complessi, sulla base della loro composizione chimica.

I lipidi sono detti semplici se contengono solo carbonio, idrogeno e ossigeno; sono complessi se, oltre a questi elementi, contengono fosforo e azoto o, comunque, se presentano, accanto a quella lipidica, costituita da acidi grassi, una componente non lipidica che può essere costituita da acido fosforico, da un glucide o da una proteina.

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Gli acidi grassi

Gli acidi grassi (AG) sono la componente più importante di molti lipidi, ai quali conferiscono fondamentali caratteristiche.

Dal punto di vista chimico, essi sono acidi carbossilici – cioè con gruppo funzionale COOH – formati da catene lineari (generalmente a numero pari) di atomi di carbonio. Spesso, gli atomi di carbonio formanti la catena sono più di 10.

Classificazione degli acidi grassi

Gli acidi grassi vengono classificati in base alla lunghezza della catena e in base al grado di saturazione.

In base al numero di atomi di carbonio distinguiamo gli acidi grassi a catena corta, quelli a catena media e quelli a catena lunga.


tipologia di acido grasso

esempio

n. carboni

a catena corta

acido butirrico

4

a catena media

acido caproico

6

acido caprilico

8

acido caprico

10

acido laurico

12

a catena lunga

acido miristico

14

acido palmitico

16

acido stearico

18


In base al grado di saturazione distinguiamo gli acidi grassi in saturi e insaturi. Gli acidi grassi saturi (AGS) sono acidi che non presentano doppi legami. Gli acidi grassi insaturi (AGI) presentano invece uno o più doppi legami.

Gli AGI sono distinti a loro volta in monoinsaturi e polinsaturi.

Gli AGI monoinsaturi hanno un solo doppio legame. Il più rappresentativo è l’acido oleico, che ha 18 atomi di carbonio e doppio legame sul carbonio 9.

Gli AGI polinsaturi hanno due o più doppi legami. In questo caso, con la lettera omega si indica la posizione del primo doppio legame. La categoria dei grassi polinsaturi comprende, tra gli altri, l’acido linolenico (omega-3) e l’acido linoleico (omega-6).

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  nomenclatura degli acidi grassi

La posizione del doppio legame all’interno dell’acido grasso è fondamentale. Per definire questa posizione si usa l’alfabeto greco: in particolare, il carbonio del gruppo carbossilico viene denominato carbonio alfa (α, prima lettera dell’alfabeto), mentre l’ultimo carbonio della catena è chiamato carbonio omega (ω, ultima lettera dell’alfabeto). Per esempio, se un acido grasso ha il doppio legame in corrispondenza del terzultimo carbonio della catena sarà denominato omega-3.
Caratteristiche degli acidi grassi saturi e insaturi
A temperatura ambiente, gli acidi grassi saturi si presentano in genere allo stato solido. Si trovano prevalentemente in alimenti di origine animale. Per esempio, il burro, che ne è molto ricco, fonde a temperature relativamente alte, comprese tra i 28 e i 36 °C.

Gli acidi grassi saturi possono essere assunti direttamente attraverso l’alimentazione, ma possono anche essere sintetizzati dall’organismo a partire dall’acetil-CoA, una molecola diffusissima negli esseri viventi. Il fatto di poter essere sintetizzati li rende non indispensabili alla dieta. Perciò sono considerati acidi grassi non essenziali.

Gli acidi grassi insaturi, invece, hanno una temperatura di fusione piuttosto bassa, tanto che spesso a temperatura ambiente si presentano allo stato liquido: per esempio, ne sono ricchi gli oli vegetali.

L’organismo umano è in grado di ricavare la maggior parte degli acidi grassi insaturi a partire dagli acidi grassi saturi (per esempio, l’acido oleico deriva dall’acido stearico): si tratta quindi di acidi grassi non essenziali.

L’acido linoleico e l’acido linolenico sono invece detti acidi grassi essenziali (AGE), poiché devono essere necessariamente introdotti nell’organismo umano attraverso l’alimentazione. Infatti, gli organismi animali non sono in grado di sintetizzarli.

Gli acidi grassi essenziali svolgono diverse e importanti funzioni nel nostro organismo. In particolare:

  • sono componenti dei fosfolipidi della membrana cellulare;
  • riducono il valore del colesterolo nel sangue;
  • sono i precursori di molecole che regolano funzioni vitali (quali la coagulazione del sangue e la funzione renale), dette prostaglandine.

Principali acidi grassi saturi e insaturi

Acido

Atomi di carbonio: doppi legami

Temperatura di fusione

Struttura

chimica

Fonte

principale

SATURI

acido butirrico

4:0

–8 °C

CH3(CH2)2COOH

latte e derivati

acido laurico

12:0

43,2 °C

CH3(CH2)10COOH

olio di cocco

acido miristico

14:0

56 °C

CH3(CH2)12COOH

noce moscata

acido palmitico

16:0

62 °C

CH3(CH2)14COOH

olio di palma

acido stearico

18:0

71 °C

CH3(CH2)16COOH

grassi animali

acido arachico

20:0

76 °C

CH3(CH2)18COOH

olio di arachidi

MONOINSATURI

acido oleico

18:1

16 °C

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

olio di oliva

POLINSATURI

acido linoleico

18:2

–5 °C

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

oli vegetali

acido linolenico

18:3

–11 °C

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

oli di semi di lino

acido arachidonico

20:4

–49 °C

CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4CH2CH2COOH

oli di pesce

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  Dove si trovano gli acidi grassi essenziali

Per l’uomo, assumere acidi grassi essenziali attraverso l’alimentazione è indispensabile. Ma in quali alimenti possiamo trovare queste sostanze? Gli oli vegetali sono una buona fonte di acidi grassi polinsaturi omega-6. Invece, il pesce azzurro (sardine, aringhe, sgombro, aguglie eccetera), insieme ad altri tipi di pesce come merluzzo e salmone, rappresenta la migliore fonte di acidi grassi polinsaturi omega-3, categoria alla quale appartiene l’acido linolenico. Quest’ultimo è contenuto anche, seppur in minore concentrazione, nell’olio e nei semi di lino, nelle noci, nella soia, nell’avocado e nei vegetali a foglia verde.

fissa il concetto

acidi grassi

esempi

caratteristiche chimiche

fonti

punto di fusione

effetti sulla salute

saturi (AGS)

acido butirrico, acido palmitico

presentano solo legami semplici tra C

soprattutto animali

alto (> 28 °C)

meno salubri degli insaturi

insaturi (AGI)

acido oleico, acido linoleico

presentano doppi legami tra C

soprattutto vegetali

basso

più salubri dei saturi

  I lipidi semplici

I lipidi semplici contengono soltanto carbonio, idrogeno e ossigeno, e possono essere suddivisi in gliceridi, cere, steroidi e terpeni. I più importanti in campo alimentare sono i gliceridi e gli steroidi.

I gliceridi (o acilgliceroli)

Raramente gli acidi grassi si presentano allo stato libero. In genere si trovano combinati con altri elementi, a formare i gliceridi (detti anche acilgliceroli). I gliceridi sono lipidi che derivano dall’unione degli acidi grassi con la glicerina (detta anche glicerolo). Quest’ultima è un alcol con tre atomi di carbonio e tre gruppi ossidrili (–OH). La reazione mediante la quale gli acidi grassi si uniscono alla glicerina è chiamata esterificazione.

In base alla composizione si distinguono in:

  • gliceridi puri, quando nel gliceride sono presenti più molecole dello stesso acido grasso;
  • gliceridi misti, quando nel gliceride sono presenti molecole di acidi grassi diversi.

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Gliceridi e numero di acidi grassi
In base al numero di acidi grassi che li compongono, i gliceridi si distinguono in monogliceridi, digliceridi e trigliceridi.
  • Nei monogliceridi (o monoacilgliceroli) vi è un solo acido grasso legato a un grup­po –OH.
  • Nei digliceridi (o diacilgliceroli) vi sono due acidi grassi legati a due gruppi –OH.
  • Nei trigliceridi (o triacilgliceroli) vi sono tre gruppi –OH legati a tre acidi grassi.

Sia i monogliceridi che i digliceridi sono utilizzati nell’industria alimentare come emulsionanti. I trigliceridi sono i più importanti dal punto di vista alimentare, perché costitui­scono la maggior parte dei lipidi contenuti negli alimenti.

I lipidi alimentari che si presentano allo stato solido, chiamati generalmente grassi alimentari, sono costituiti da trigliceridi che contengono in prevalenza acidi grassi saturi, e hanno quasi sempre origine animale.

Quelli che invece si presentano allo stato liquido, chiamati oli alimentari, sono costituiti da trigliceridi che contengono in prevalenza acidi grassi insaturi, e hanno quasi sempre origine vegetale.

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  Dai lipidi al sapone

Dal punto di vista chimico il sapone è un sale. In genere, viene ottenuto facendo reagire lipidi contenenti acidi grassi, per esempio gli esteri e in particolare i trigliceridi, con una base forte, come l’idrossido di sodio (comunemente detto soda caustica) o l’idrossido di potassio (potassa caustica).

La reazione che produce il sapone è una particolare tipologia di idrolisi chiamata saponificazione: le condizioni di basicità idrolizzano il trigliceride, dando origine al sale che costituisce il sapone e a un alcol, la glicerina.

  L’olio di palma

Dal frutto di alcune specie di palma, come la Elaeis guineensis, si ricava un olio oggi molto utilizzato dall’industria alimentare, grazie anche al suo basso costo. L’olio di palma è molto ricco di acido palmitico, un acido grasso saturo.

La grande diffusione dell’olio di palma negli alimenti fa sì che la quantità di acido palmitico assunta attraverso la dieta possa diventare eccessiva, determinando inconvenienti analoghi a quelli legati all’abuso di acidi grassi di origine animale.

Riguardo alla produzione di olio di palma, molte associazioni ambientaliste hanno segnalato un’altra criticità. Infatti in diversi paesi tropicali, e in particolare in Indonesia, la crescita indiscriminata delle piantagioni di palme ha comportato un’eccessiva deforestazione per rifornire le industrie. Diverse aziende produttrici oggi aderiscono a un protocollo finalizzato a garantire la sostenibilità di questo olio.

Gli steroidi

Gli steroidi rappresentano un gruppo di composti organici policiclici (cioè con più anelli). Esistono centinaia di steroidi diversi, di origine sia animale sia vegetale.

Dal punto di vista alimentare e per la salute umana lo steroide più importante è il colesterolo. Una parte del colesterolo presente nel corpo umano è endogena, ossia viene prodotta dall’organismo stesso; un’altra parte è invece esogena, ovvero proviene dall’esterno ed è assunta attraverso gli alimenti.

Il corpo di un adulto riesce a sintetizzare circa 1 g di colesterolo al giorno; il fegato ne è il maggiore produttore, ma anche l’intestino partecipa alla sintesi. Il colesterolo introdotto con gli alimenti non dovrebbe superare i 250-300 mg al giorno. Infatti, quando il livello di colesterolo nel sangue diventa troppo alto (oltre i 200 mg/dl) si creano depositi nelle arterie che causano fenomeni di ▶ aterosclerosi (vedi Unità 11, Alimentazione e salute, p. 312).

Il colesterolo svolge funzioni molto importanti nell’organismo umano. In particolare funge da precursore per:

  • gli acidi biliari, che hanno un alto potere emulsionante e partecipano alla digestione dei grassi;
  • gli ormoni sessuali, maschili (per esempio il testosterone) e femminili (estrogeni e progesterone);
  • gli ormoni corticoidi, che intervengono nel ricambio idrosalino;
  • la vitamina D3 (calciferolo), indispensabile per la fissazione del calcio nelle ossa; tale vitamina può essere prodotta solo se la cute viene esposta a raggi ultravioletti UVB (presenti anche nella luce solare).

Inoltre, il colesterolo si trova inserito nello strato lipidico delle membrane cellulari degli animali, con la funzione di renderle più consistenti e meno fluide.

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  Steroidi anabolizzanti e salute

Gli ormoni sessuali androgeni (per esempio il testosterone) svolgono numerose funzioni nell’organismo, determinando la comparsa e l’affermazione dei caratteri sessuali maschili secondari, come la crescita dei peli e l’aumento della massa e della forza muscolare.

Proprio la loro azione sulla massa muscolare ha fatto sì che, specialmente in passato, nel mondo dello sport si diffondesse la pratica illecita di assumere steroidi sintetici o sostanze che stimolassero artificialmente l’organismo a produrre maggiori quantità di ormoni sessuali androgeni, così da migliorare le performance basate soprattutto sulla forza.

Si tratta a tutti gli effetti di una forma di doping che determina conseguenze anche molto gravi: dall’aumento dell’aggressività dell’individuo, all’atrofia testicolare e all’infarto del miocardio.

  I lipidi complessi

Oltre a carbonio, idrogeno e ossigeno, i lipidi complessi contengono azoto e fosforo. Appartengono a questa categoria fosfolipidi, glicolipidi e lipoproteine.

I fosfolipidi (o fosfatidi)

I fosfolipidi hanno una grande importanza biologica, grazie anche al fatto che, a differenza dei gliceridi, sono parzialmente solubili in acqua. Ciò rende questi lipidi complessi adatti a costituire le membrane cellulari, delle quali sono i principali componenti.

I fosfolipidi più importanti sono le lecitine e la sfingomielina.

  • Le lecitine, oltre a essere costituenti delle membrane cellulari, si trovano naturalmente in numerosi alimenti (come tuorlo d’uovo, soia e arachidi) e vengono usate in abbondanza dall’industria alimentare. Svolgono funzioni antiossidanti e sono emulsionanti naturali. È stato scientificamente dimostrato che le lecitine contribuiscono positivamente alla rimozione del colesterolo in eccesso dalle arterie.
  • La sfingomielina è fondamentale dal punto di vista biologico perché presente nelle ▶ guaine mieliniche.

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I glicolipidi

I glicolipidi sono anch’essi importanti costituenti delle membrane cellulari; sono presenti in modo abbondante nel cervello e nelle guaine mieliniche.

Dal punto di vista chimico, questi lipidi complessi sono molecole che comprendono una o più unità monosaccaridiche (solitamente glucosio oppure galattosio) unite a un gliceride tramite legame glicosidico.

le lipoproteine

Il colesterolo e i suoi esteri, così come i trigliceridi e i fosfolipidi, devono essere trasportati ai vari tessuti per poter assolvere le loro funzioni biologiche. Poiché tutte queste sostanze sono insolubili nel plasma sanguigno, esse devono essere “condotte a destinazione” attraverso particolari molecole – composte da proteine, fosfolipidi e trigliceridi – chiamate lipoproteine. Le lipoproteine possono essere di due tipi:

  • le LDL (Low Density Lipoprotein), dette anche colesterolo cattivo, sono prodotte dal fegato; queste lipoproteine si possono depositare sulle pareti dei vasi sanguigni, soprattutto delle grosse arterie, contribuendo alla formazione di placche e ostacolando la circolazione del sangue;
  • le HDL (High Density Lipoprotein), dette anche colesterolo buono, sono anch’esse prodotte dal fegato, ma hanno funzione inversa rispetto alle LDL, poiché raccolgono il colesterolo disperso nel circolo sanguigno e lo riportano al fegato.

Sapere di alimentazione
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Corso di Scienza degli alimenti per il primo biennio