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Grasso

Grasso

I grassi sono uno dei tre macronutrienti principali, insieme a carboidrati e proteine. Le molecole di grasso sono costituite principalmente da atomi di carbonio e idrogeno e sono quindi idrofobiche e solubili in solventi organici e insolubili in acqua. Esempi includono colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi.

I termini lipidi , olio e grasso sono spesso confusi. Il lipide è il termine generale, sebbene un lipide non sia necessariamente un trigliceride. L'olio si riferisce normalmente a un lipide con catene di acidi grassi corti o insaturi che è liquido a temperatura ambiente, mentre il grasso (in senso stretto) si riferisce specificamente ai lipidi che sono solidi a temperatura ambiente - tuttavia, il grasso (in senso lato) può essere utilizzato nella scienza dell'alimentazione come sinonimo di lipidi.

Il grasso è un alimento importante per molte forme di vita e i grassi svolgono funzioni sia strutturali che metaboliche. Sono una parte necessaria della dieta della maggior parte degli eterotrofi (compresi gli esseri umani) e sono i più densi di energia, quindi la forma più efficiente di accumulo di energia.

Alcuni acidi grassi che vengono liberati dalla digestione dei grassi sono chiamati essenziali perché non possono essere sintetizzati nel corpo da componenti più semplici. Ci sono due acidi grassi essenziali (EFA) nella nutrizione umana: l'acido alfa-linolenico (un acido grasso omega-3) e l'acido linoleico (un acido grasso omega-6). Altri lipidi necessari al corpo possono essere sintetizzati da questi e altri grassi. Grassi e altri lipidi sono scomposti nel corpo da enzimi chiamati lipasi prodotti nel pancreas.

Grassi e oli sono classificati in base al numero e al legame degli atomi di carbonio nella catena alifatica. I grassi che sono grassi saturi non hanno doppi legami tra i carboni della catena. I grassi insaturi hanno uno o più carboni a doppio legame nella catena. La nomenclatura si basa sull'estremità non acida (non carbonilica) della catena. Questo fine è chiamato omega o n-end. Quindi l'acido alfa-linolenico è chiamato un acido grasso omega-3 perché il terzo carbonio da quella estremità è il primo carbonio a doppio legame nella catena che conta da quella estremità. Alcuni oli e grassi hanno doppi legami multipli e sono quindi chiamati grassi polinsaturi. I grassi insaturi possono essere ulteriormente suddivisi in grassi cis, che sono i più comuni in natura, e grassi trans, che sono rari in natura. I grassi insaturi possono essere alterati dalla reazione con idrogeno effettuato da un catalizzatore. Questa azione, chiamata idrogenazione, tende a rompere tutti i doppi legami e rende un grasso completamente saturo. Per accorciare le verdure, quindi, i grassi insaturi cis liquidi come gli oli vegetali sono idrogenati per produrre grassi saturi, che hanno proprietà fisiche più desiderabili, ad esempio si sciolgono a una temperatura desiderabile (30-40 ° C) e si conservano bene, mentre gli oli polinsaturi diventano rancidi quando reagiscono con l'ossigeno nell'aria. Tuttavia, i grassi trans vengono generati durante l'idrogenazione come contaminanti creati da una reazione laterale indesiderata sul catalizzatore durante l'idrogenazione parziale.

I grassi saturi possono impilarsi in una disposizione molto compatta, quindi possono solidificarsi facilmente e sono generalmente solidi a temperatura ambiente. Ad esempio, i grassi animali sego e strutto hanno un alto contenuto di acidi grassi saturi e sono solidi. Gli oli di oliva e di semi di lino invece sono insaturi e liquidi. I grassi servono sia come fonti di energia per il corpo, sia come riserve di energia in eccesso rispetto a ciò di cui il corpo ha bisogno immediatamente. Ogni grammo di grasso bruciato o metabolizzato rilascia circa 9 calorie alimentari (37 kJ = 8,8 kcal). I grassi vengono scomposti nel corpo sano per rilasciare i loro componenti, glicerolo e acidi grassi. Lo stesso glicerolo può essere convertito in glucosio dal fegato e diventare così una fonte di energia.

Struttura chimica

Esistono molti tipi diversi di grassi, ma ognuno è una variazione sulla stessa struttura chimica. Tutti i grassi sono derivati ​​di acidi grassi e glicerolo. La maggior parte dei grassi sono gliceridi, in particolare i trigliceridi (triesteri di glicerolo). Una catena di acido grasso è legata a ciascuno dei tre gruppi -OH del glicerolo dalla reazione dell'estremità carbossilica dell'acido grasso (-COOH) con l'alcool; Vale a dire tre catene per molecola. L'acqua viene eliminata e i carboni sono collegati da un legame -O- attraverso la sintesi di disidratazione. Questo processo si chiama esterificazione e quindi i grassi sono esteri. Come semplice illustrazione visiva, se le pieghe e gli angoli di queste catene fossero raddrizzati, la molecola avrebbe la forma di una lettera maiuscola E. Gli acidi grassi sarebbero ciascuno una linea orizzontale; la "spina dorsale" del glicerolo sarebbe la linea verticale che unisce le linee orizzontali. I grassi quindi hanno legami "esteri".

Le proprietà di qualsiasi specifica molecola di grasso dipendono dai particolari acidi grassi che la costituiscono. Gli acidi grassi formano una famiglia di composti composti da un numero crescente di atomi di carbonio collegati in una catena a zig-zag (atomi di idrogeno sul lato). Più atomi di carbonio ci sono in qualsiasi acido grasso, più lunga sarà la sua catena. Le catene lunghe sono più sensibili alle forze di attrazione intermolecolari (in questo caso, le forze di van der Waals), e quindi quelle più lunghe si sciolgono a una temperatura più elevata (punto di fusione).

acidi grassi. trans insaturo (esempio mostrato: acido elaborico) cis insaturo (esempio mostrato: acido oleico) saturo (esempio mostrato: acido stearico) L'acido elaboridico è il principale acido grasso trans insaturo che si trova spesso in oli vegetali parzialmente idrogenati. L'acido oleico è un acido grasso insaturo cis che costituisce il 55–80% di olio d'oliva. L'acido stearico è un acido grasso saturo presente nei grassi animali ed è il prodotto previsto nella piena idrogenazione. L'acido stearico non è né cistrans perché non ha doppi legami carbonio-carbonio.

Le catene di acidi grassi possono anche differire per lunghezza, spesso classificate come corte o molto lunghe.

  • Gli acidi grassi a catena corta (SCFA) sono acidi grassi con code alifatiche inferiori a sei carboni (ad esempio acido butirrico).
  • Gli acidi grassi a catena media (MCFA) sono acidi grassi con code alifatiche di 6-12 carboni, che possono formare trigliceridi a catena media.
  • Gli acidi grassi a catena lunga (LCFA) sono acidi grassi con code alifatiche da 13 a 21 carboni.
  • Gli acidi grassi a catena molto lunga (VLCFA) sono acidi grassi con code alifatiche di 22 o più carboni.

Ognuna di queste catene di acidi grassi alifatici può essere glicerizzata e i grassi risultanti possono avere code di lunghezze diverse da triformina molto corta a molto lunga, ad esempio acido cerotico o acido esacosanoico , un acido grasso saturo a catena lunga 26 carbonio. I grassi a catena lunga sono esemplificati dal sego (lardo) le cui catene sono lunghe 17 carboni. La maggior parte dei grassi presenti negli alimenti, vegetali o animali, sono costituiti da acidi grassi a catena da media a lunga, di solito di lunghezza uguale o quasi uguale. Molti tipi di cellule possono utilizzare glucosio o acidi grassi per questa energia. In particolare, il cuore e il muscolo scheletrico preferiscono gli acidi grassi. Nonostante affermazioni contrarie da tempo, gli acidi grassi possono anche essere usati come fonte di combustibile per le cellule cerebrali.

Importanza per gli organismi viventi

I grassi sono anche fonti di acidi grassi essenziali, un importante requisito dietetico. Forniscono energia come indicato sopra. Le vitamine A, D, E e K sono liposolubili, il che significa che possono solo essere digerite, assorbite e trasportate insieme ai grassi. I grassi svolgono un ruolo vitale nel mantenimento di cute e capelli sani, isolando gli organi corporei dagli shock, mantenendo la temperatura corporea e promuovendo una sana funzione cellulare. Il grasso funge anche da utile tampone contro una miriade di malattie. Quando una particolare sostanza, sia chimica che biotica, raggiunge livelli non sicuri nel flusso sanguigno, il corpo può effettivamente diluire - o almeno mantenere l'equilibrio delle sostanze offensive - immagazzinandola nel nuovo tessuto adiposo. Questo aiuta a proteggere gli organi vitali, fino a quando le sostanze offensive possono essere metabolizzate o rimosse dal corpo con mezzi quali escrezione, minzione, salasso accidentale o intenzionale, escrezione di sebo e crescita dei capelli.

Il tessuto adiposo

Negli animali, il tessuto adiposo o grasso è il mezzo per immagazzinare energia metabolica per lunghi periodi di tempo. Gli adipociti (cellule adipose) immagazzinano il grasso derivante dalla dieta e dal metabolismo epatico. Sotto stress energetico, queste cellule possono degradare il grasso immagazzinato per fornire acidi grassi e glicerolo alla circolazione. Queste attività metaboliche sono regolate da diversi ormoni (ad es. Insulina, glucagone ed epinefrina). Il tessuto adiposo secerne anche l'ormone leptina.

La posizione del tessuto determina il suo profilo metabolico: il grasso viscerale si trova all'interno della parete addominale (cioè sotto la parete del muscolo addominale) mentre il "grasso sottocutaneo" si trova sotto la pelle (e comprende il grasso che si trova nella zona addominale sotto la pelle ma sopra la parete del muscolo addominale). Recentemente è stato scoperto che il grasso viscerale è un importante produttore di sostanze chimiche di segnalazione (ad es. Ormoni), tra cui diversi sono coinvolti nelle risposte infiammatorie dei tessuti. Uno di questi è la resistina che è stata collegata all'obesità, all'insulino-resistenza e al diabete di tipo 2. Quest'ultimo risultato è attualmente controverso e ci sono stati studi affidabili a supporto di tutte le parti in causa.

Acidi grassi e salute umana

Il consumo alimentare di acidi grassi ha effetti sulla salute umana. Gli studi hanno scoperto che la sostituzione di grassi saturi con grassi insaturi cis nella dieta riduce il rischio di malattie cardiovascolari. Ad esempio, una revisione sistematica del 2015 degli studi di controllo randomizzati della Cochrane Library ha concluso: "I consigli sullo stile di vita a tutti coloro che sono a rischio di malattie cardiovascolari e ai gruppi di popolazione a rischio più basso dovrebbero continuare a includere la riduzione permanente dei grassi saturi alimentari e la sostituzione parziale di grassi insaturi ".

Numerosi studi hanno anche scoperto che il consumo di grassi trans aumenta il rischio di malattie cardiovascolari. La Harvard School of Public Health consiglia che la sostituzione di grassi trans e grassi saturi con grassi monoinsaturi e polinsaturi cis è benefica per la salute. una meta-analisi del 2014 di studi randomizzati e controllati ha scoperto che ridurre l'assunzione di grassi e colesterolo non ha effetti sulle malattie cardiovascolari o sulla mortalità.