LÍPIDOS: Generalidades

• Son un grupo heterogéneo de sustancias orgánicas (biomoléculas) que se encuentran en los tejidos de plantas y animales.

• Los lípidos están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, pero este último en menor proporción respecto al carbono y al hidrógeno que en los carbohidratos.

• Se distinguen de otros tipos de compuestos orgánicos porque son insolubles en agua, sino en disolventes orgánicos (alcohol, éter, benceno, cloroformo, hexano, etc.).

• Estas biomoléculas, exceptuando los lípidos sintéticos, tienen su origen en la dieta, aunque muchas células tienen la capacidad de sintetizarlas. También, debido a que los animales tienen una limitada capacidad para almacenar CHO’s, el exceso de los mismos en la dieta es metabolizado a piruvato (glicólisis) y convertido en Acetil-CoA, a partir del cual se sintetizan ácidos grasos.

• Los lípidos son una fuente importante de energía metabólica (ATP). De hecho de todos los nutrientes, los lípidos son los compuestos más energéticos, el valor energético global comparativo es:

• Lípidos 9.5 Kcal/g• Proteínas 5.6 Kcal/g• Carbohidratos 4.1 Kcal/g

• De aquí que los lípidos se pueden utilizar como energía, de modo tal que las proteínas, nutrientes mucho mas valuables, se destinen exclusivamente para el crecimiento..

• Los lípidos son componentes esenciales de todos las membranas celulares y subcelulares (el tipo de lípidos involucrados incluye a los ácidos grasos poli-insaturados conteniendo fosfolípidos y ésteres del esterol).

• Los lípidos sirven como vehículo biológico en la absorción de vitaminas liposolubles; las vitaminas A, D, E y K son solubles en lípidos y solventes orgánicos, se encuentran en la dieta, en pequeñas cantidades y requieren de los ácidos grasos para una eficiente absorción intestinal (forman complejos con las lipoproteínas en las membranas celulares).

• Los lípidos son fuente de ácidos grasos esenciales (AGE), (como los ácidos linoleico y linolénico) mismos que son indispensables para el mantenimiento e integridad de las membranas celulares. Se requieren para el óptimo transporte lipídico (ligados a fosfolípidos como agentes emulsificantes) y son precursores de la hormona prostaglandina.

• Se considera que los lípidos juegan un papel importante como colchón mecánico para el soporte de los órganos vitales y ayudan en el mantenimiento de la flotabilidad neutra.

• Son fuente de esteroides esenciales, mismo que desempeñan una amplia gama de funciones biológicas importantes (p. ej. el colesterol está involucrado en el mantenimiento de los sistemas de membrana, en el transporte lipídico y como precursor de la vitamina D3, los ácidos biliares y hormonas esteroidesandrógenos, estrógenos, hormonas adrenales y corticosteroides).

• Desde el punto de vista de tecnología de alimentos, los lípidos actúan como lubricante, que ayuda en el paso del alimento a través del dial de la peletizadora; además ayudan a reducir el polvo en los alimentos y juegan un importante papel en la palatabilidad del alimento.

LÍPIDOS: Funciones

LÍPIDOS: Clasificación

A. En los vegetales los lípidos se clasifican en dos tipos:

Reserva:

Estructurales

Membranas : mitocondrias, retículo endoplasmatico y membranas plasmáticas, están formados principalmente por glucolipidos (40 y 50%) y fosfolipidos.Capas superficiales de protección: constituyendo aproximadamente el 7% de las hojas de las plantas superiores, estos lípidos superficiales son ceras, cantidades menores de hidratos de carbono de cadena larga, ácidos grasos y cutina.

Estos se encuentran en los frutos, semillas y aquí predominan los aceites.

B. En los Animales los lípidos se clasifican en:

Lípidos

Con glicerol

Sin glicerol

Simples Compuestos

grasas,aceites,ceras

Glicolípidos

Fosfoglicéridos

Glucolipidos Galactolipidos Lecitinas Cefalin

as

Lipoproteínas

EsfingomielinasCerebrosidosEsterolesTerpenosProstaglandinas

LÍPIDOS: Clasificación

Los constituyentes lipídicos más importantes de la nutrición animal incluyen a:

Ácidos Grasos, Glicerol, Monogliceroles, Digliceroles, y Trigliceroles (conocidos como triglicéridos) y los

Fosfolipidos. Los Glucolipidos, Las lipoproteínas y los Esteroles son

muy importantes en el metabolismo, pero están presentes en el cuerpo en cantidades mucho más bajas

que los triglicéridos que son la principal forma de almacenamiento de energía del cuerpo animal.

A. GRASAS Y ACEITES• En los vegetales la energía es almacenada en forma de almidón, mientras

que en los animales es en forma de glicógeno; sin embargo, tanto en vegetales como en animales también puede ser almacenada en forma más compacta, como grasas o aceites.

• En los vegetales las grasas o aceites son formados a partir de los carbohidratos (p. ej. en las plantas conforme maduran las semillas, su contenido de grasa aumenta).

• En los animales las grasas pueden formarse también a partir de carbohidratos (p. ej. al engordar un cerdo a base de un alimento que en su mayoría está constituido por carbohidratos). Sin embargo a diferencia de los vegetales, los animales también pueden acumular grasa en su cuerpo a partir de la grasa ingerida. La única diferencia entre las grasas y aceites, es en sus características físicas, puesto que los aceites tienen el punto de fusión tan bajo, que son líquidos a temperatura ambiente, mientras que las grasas son semi- sólidas.

a. ESTRUCTURA DE LAS GRASAS Y ACEITES:

Las grasas y aceites, normalmente se encuentran en las materias alimenticias y en depósitos de grasa de la mayoría de los animales en forma de triglicéridos, que son ésteres de ácidos grasos y glicerol.

Las grasas y aceites encontrados en la naturaleza, están compuestos de triglicéridos mezclados, donde el glicerol está unido por enlaces éster con diferentes tipos de ácidos grasos, por ejemplo: R1, R2, R3, son diferentes ácidos, entonces:

Ninguna grasa o aceite encontrados en la naturaleza, consisten de un solo triglicérido. Se puede ver que la unidad básica y variable de todos los triglicéridos es el ácido graso constitutivo, el mismo que determinará las propiedades físicas y químicas del aceite o grasa.

Ácidos Grasos

Se sabe que en la naturaleza existen mas de 40 diferentes ácidos grasos. Todos ellos pueden ser representados por la fórmula general: CH3 (CH3)n COOHDonde: n= 0 en el ácido acético n= 1 en el ácido propiónico n= 2 en el ácido butírico, etc., hasta n= 24 (donde n generalmente es un número par).

Los ácidos grasos que comúnmente existen en la naturaleza, contienen un solo grupo COOH y una cadena de carbono (C) recta sin ramificaciones; pueden tener enlaces simples (ácido graso saturado), un doble enlace (ácido graso insaturado) o mas de un doble enlace (ácidos grasos poli-insaturados, AGPI). Los ácidos grasos insaturados, por la cantidad de dobles enlaces también pueden denominarse de la siguiente manera:

- Monoenoico, con un doble enlace.- Dienoico, con dos dobles enlaces.- Trienoico, con dobles enlaces.- Polienoico, dobles enlaces.

• Los ácidos grasos saturados son más comunes en los animales y los insaturados van a tener un origen preferentemente vegetal.

• El grado de saturación influenciará en gran medida las propiedades físicas de las grasas. De una manera general se puede decir que los ácidos grasos insaturados son químicamente más reactivos y presentan puntos de fusión más bajos que sus correspondientes ácidos grasos saturados, que por tener un punto de fusión más elevado son sólidos a temperatura ambiente. Sin embargo, un aceite se puede convertir en grasa saturada rompiendo los dobles enlaces entre los carbonos, reemplazándolos con enlaces simples, y añadiendo hidrógenos. Este es un "aceite hidrogenado" como los que se encuentran en las margarinas.

• Según la longitud de la cadena pueden ser de cadena corta (4 a 6 átomos de C), de cadena media (8 a 10 átomos de C) o de cadena larga (12 a más átomos de C).

Ejemplo de ácidos grasos saturados e insaturados se dan a continuación:

Saturados: acético, butírico, palmítico Insaturados: Linolénico, linoléico, araquidónico

Grasas duras cuando predomina AG saturados > 10 C Ej. Aceite de Coco. 91 % AG Saturados

Grasas blandas (aceites), predominan A.G. Poliinsaturados:• Aceite de soya: aprox. 90 % AG poliinsaturados• Aceite de girasol: aprox. 85 % AG. Poliinsaturados• Aceite de algodón: aprox. 71 %

Ácidos Grasos

• Una molécula de grasa puede contener tres ácidos grasos idénticos, o ser mixta con ácidos grasos diferentes. Las grasas son moléculas insolubles en agua, pero solubles en solventes no polares. Se almacenan en las células en forma de gotas de lípido anhidro por lo que son almacenes de energía muy concentrada, en los animales el principal tejido de reserva es el adiposo, en las células denominadas adipocitos. Mientras que en vegetales como maíz, sorgo, girasol, maní de las cuales se extrae industrialmente aceite, se encuentra intracelularmente en plastidios para tal fin, como son los óleoplastos.

Caproico (6) CH3-(CH2)4-COOH

Caprílico (8) CH3-(CH2)6-COOH

Cáprico (10) CH3-(CH2)8-COOH

Láurico (12) CH3-(CH2)10-COOH

Mirístico (14) CH3-(CH2) 12-COOH

Palmítico (16) CH3-(CH2)14-COOH

Esteárico (18) CH3-(CH2)16-COOH

Araquídico(20) CH3-(CH2)18-COOH

Lignocérico (24) CH3-(CH2)22-COOH

Ácido grasos saturados

Palmitoleico(16) CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH

Oleico (18) CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

Linoleico (18)* CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

Linolénico (18)* CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7_COOH

Araquidónico (20)* CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2

CH=CH -(CH2)3-COOH

Ácidos grasos insaturados

Ácidos Grasos Esenciales:

• Deben suministrarse en el alimento: ACIDO LINOLENICO, LINOLEICO Y ARAQUIDÓNICO

• Las grasas son fuente de ácidos grasos esenciales.• Los ácidos grasos esenciales son ácidos grasos poliinsaturados, que no pueden ser sintetizados

por los animales y deben tomarse en la dieta.• El cuerpo humano es capaz de producir todos los ácidos grasos que necesita, excepto dos: el

ácido linoleico, un ácido graso omega-6, y el ácido alfa-linolénico (ALA), un ácido graso omega-3, que deben ingerirse a través de la alimentación.

• El ácido linoléico consumido en la dieta de los mamíferos es transformado en araquidónico.• Son constituyentes de diversas membranas y lipoproteínas enzimáticas, toman parte en el

transporte de lípidos y además son utilizados para la síntesis de prostaglandinas.• En monogástricos, con dietas pobres en grasa muestran un crecimiento deficiente y problemas

cutáneos. Las aves son más susceptibles a su deficiencia que los cerdos.• La posibilidad de que los rumiantes tengan deficiencia de AGE es muy remota, puesto que

consumen plantas herbáceas, ingiriendo grandes cantidades de ácido linoleico y linolénico.

Linoleico ( ω6, 18:2)Precursor del ácido araquidónico (ω6), el cual da origen a las prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos.

Linolénico (ω3, 18:3)Precursor de DHA (docosahexaenoico, (ω3), necesario , para desarrollo de cerebro y retina.

Araquidonico

Precursor de las prostaglandinas y tromboxanos;

Los mamíferos poseen dos isoenzimas, COX-1 y COX-2. (Ciclooxigenasas)

COX-1 es responsable de la síntesis de prostaglandinas que regulan la secreción de mucina gástrica

COX-2 de las prostaglandinas que median inflamación, dolor y fiebre

Ácidos Grasos Esenciales:

b. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ACIDOS GRASOS

OXIDACIÓN: Los ácidos grasos insaturados se oxida con facilidad formando hidroperóxidos, radicales libres que atacan los ácidos grasos, este proceso se denomina auto catálisis; producido por la acción de la luz de ciertos iones metálicos como el cobre, así aumenta la oxidación.

De esta oxidación se producen AG con intenso olor y sabor dulce los que posteriormente se alteran produciendo enrranciamiento cetónico ( induciendo a la formación de metilcetonas)

ANTIOXIDANTE Las grasas presentan cierto grado de oxidación debido a la existencia de compuestos llamados antioxidantes dentro de algunos de los compuestos que lo poseen se encuentran los Fenoles, Quinonas, Tocoferoles, ácidos galo y galatos, etc.

Dentro de estos compuestos encontramos un antioxidante natural como lo es la vitamina E que protege a las grasas por aceptación de radicales libres.

B. CERAS Los ceras son lípidos sencillos formado por la combinación de un ácido graso con un monoalcohol de

elevado peso molecular, por lo general son sólidas a temperatura ambiental. Las ceras tienen a menudo una misión protectora, impermeabilizan la superficies como la piel,

plumas, frutos, hojas, exoesqueleto de artrópodos, etc. Los dos extremos de la molécula son hidrófobos por lo que no se hidrolizan con facilidad. Carecen de valor alimenticio Ejemplo: la lanolina (lana), espermacetina (animales marinos)

C. GLUCOLÍPIDOS• Se encuentran principalmente en los forrajes (gramíneas y leguminosas), predominando los

galactolípidos.• Tienen una estructura parecida a los triglicéridos con la excepción que uno de los tres ácidos grasos

ha sido sustituido por un azúcar (usualmente galactosa). • Los galactolípidos de las gramíneas pueden contener una o dos moléculas de galactosa

(monogalactosildiglicérido y digalactosildiglicérido) en el C-3 del glicerol. • En los tejidos animales, se encuentran principalmente en cerebro y fibras nerviosas

(cerebrósidos) conteniendo generalmente una molécula de galactosa.

E. FOSFOLÍPIDOS

• Su distribución es amplia, siendo particularmente abundantes en el corazón, los riñones y sistema

nervioso. La mielina de las fibras nerviosas tiene, por ejemplo, hasta un 55% de lípidos.

• Presentan propiedades emulsionantes, por ejemplo, en el duodeno y realizan importantes funciones

en el transporte de lípidos en la sangre.

a) Fosfoglicéridos: El componente base es el ácido fosfatídico. Los más abundantes son:

- Las lecitinas (cerebro, nervios, yema, semilla de soja), donde el ácido fosfórico forma un éster con

la colina (fosfatidilcolina). Los principales ácidos presentes son el palmítico, esteárico, ariquídico y

oleico.

- Las cefalinas (tejido cerebral), se diferencian de las lecitinas por tener etanolamina en lugar de

colina (fosfatidil-etanomalinas)

Se caracterizan por:

- Encontrarse en estado sólido, color blanco, de aspecto céreo, oscureciéndose en contacto con el aire.

- Ser muy poco solubles en agua y formar micelas.

- Son hidrolizados por las fosfolipasas

- Su naturaleza bipolar explica su intervención como parte de las membranas celulares.

- Son los responsables del “sabor a pescado” en las grasas.

b) Esfingomielinas: son muy importantes como componentes de membranas, especialmente del tejido nervioso

• Se compone de un grupo fosfocolina cabeza, una esfingosina y uen ácido graso y es uno de los únicos fosfolípidos de la membrana no sintetizados a partir de glicerol. El ácido graso-esfingosina se puede clasificar como una ceramida. Puede constar también con un grupo de cabeza fosfoetanolamina, por lo tanto, esfingomielinas también se pueden clasificar como esfingofosfolipidos.

• La vaina de mielina membranosa que rodea y aísla eléctricamente muchos axones de las células nerviosas es particularmente rica en esfingomielina, lo que sugiere su papel para un mejor aislamiento de las fibras nerviosas.

• Participa en la transducción de señales.

F. CEREBRÓSIDOS• Son compuestos que existen sobre todo en el tejido nervioso.• Están formados por un ácido graso (de elevado peso molecular), unido a la esfingosina y una molécula

de hexosa, normalmente con la galactosa y con menor frecuencia con la glucosa.

G. ESTEROIDES• Se encuentran compuestos de importancia biológica como los esteroles, los ácidos biliares, las

hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

• Esteroles: Pueden ser divididos en:• Fitosteroles, origen vegetal.• Micosteroles, origen hongos.• Zoosteroles, origen animal.

• El colesterol es un zoosterol que tiene una representación importante en el cerebro y puede ser sintetizado por el organismo. En los últimos años se ha dado gran importancia al colesterol por su relación con la arteriosclerosis, que consiste en el engrosamiento de la pared de los vasos. Este engrosamiento se debe al deposito de colesterol en el interior de la pared de las arterias.

El 7-dehidrocolesterol, que deriva del colesterol, es precursor de la vitamina D3, en la que se convierte por la acción de la luz UV.

• El ergosterol es un fitosterol, muy abundante en las algas pardas, bacterias y plantas superiores. Es precursor del ergocalciferol o vitamina D2, en la que se transforma por efecto de la luz ultravioleta

• Los fitosteroles y micosteroles, no se absorben en el duodeno y no se encuentran en los tejidos animales.

Ácidos biliares: Tienen importancia en el duodeno, donde ayudan a la emulsión de las grasas y al activación de la lipasa.

Hormonas adrenales: Entre ellas tenemos a la corticosterona y al cortisol y controlan la producción y utilización de la glucosa y la movilización y producción de las grasas.

H. TERPENOSAl grupo de los terpenos pertenecen sustancias de tanta importancia biológica como los pigmentos caroteno y licopeno, la vitamina A, el fitol de la clorofila y varios de los llamados aceites esenciales (de presencia en las esencias).

En los animales, algunas coenzimas, incluyendo los del grupo coenzima Q, son también terpenos

I. PROSTAGLANDINAS• Derivados del ácido prostanoico (se descubrieron en la próstata).

• Se originan por la ciclación de ácidos grasos insaturados.

• Tienen función reguladora y hormonal local, facilitando la agregación plaquetaria, la vasodilatación y el aumento de la temperatura corporal