Metabolismo dei lipidi: digestione, sintesi ed assorbimento dei grassi.

Conoscere il metabolismo dei lipidi è utile per capire cosa succede nel nostro corpo quando ingrassiamo, e quindi depositiamo lipidi, e cosa invece quando dimagriamo bruciando le riserve di adipe.

Metabolismo dei lipidi: digestione, sintesi ed assorbimento dei grassi

    Indice Articolo:

  1. Processi di metabolizzazione dei lipidi
  2. Metabolismo del colesterolo
  3. Controllo del metabolismo dei lipidi
  4. Digestione
  5. Assorbimento
  6. Gli acidi grassi
    1. Acidi grassi essenziali
  7. Idrogenazione
  8. Approfondimenti

Spesso nelle diete si sottovaluta il ruolo dei lipidi per il nostro benessere: essi costituiscono le membrane cellulari e gli ormoni steroidei, rivestono le fibre nervose, ci garantiscono la protezione termica, agiscono sul sistema cardiovascolare. Non meno importante è il fatto che i lipidi sono un’ottima fonte energetica per l’organismo, ma se assunti in eccesso provocano aumento di peso. Ripercorreremo a ritroso le tappe del viaggio che i lipidi che ogni giorno assumiamo con gli alimenti compiono nel nostro corpo, partendo dalle vie metaboliche che impiegano i lipidi come substrato e parlando poi delle operazioni preliminari al metabolismo ovvero la digestione e l’assorbimento dei lipidi. E riporteremo la spiegazione scientifica di fenomeni strettamente collegati al metabolismo di questi nutrienti come la chetogenesi, cioè la produzione di corpi chetonici, che è tipica delle diete chetogeniche e del diabete scompensato.

Qual’è la funzione dei lipidi.

I lipidi o grassi sono la fonte energetica preponderante: il loro valore calorico, cioè la quantità di energia che il corpo umano riesce a ricavare dalla loro ossidazione, è pari a 9 kcal per grammo di lipidi, contro le 4 kcal per grammo di carboidrati e proteine.

I lipidi immagazzinati nel pannicolo adiposo sottocutaneo rappresentano la maggiore riserva di energia nell’organismo umano e forniscono la protezione termica in quanto il grasso di deposito funge da isolante.

I lipidi sono anche i componenti principali delle membrane biologiche, del surfattante alveolare, degli ormoni steroidei e della guaina mielinica (il rivestimento delle fibre nervose).

Come vengono metabolizzati: biochimica.

Per capire cosa si intende per metabolismo dei lipidi è necessario sapere che il metabolismo è l’insieme delle reazioni chimiche che hanno luogo in un organismo, allo scopo di ricavare energia dalle sostanze introdotte con l’alimentazione: per produrre energia le cellule possono sfruttare glucosio, trigliceridi o proteine, a seconda della disponibilità e della regolazione esercitata dagli ormoni. Fanno eccezione a questa regola solo le cellule nervose che usano come substrato solo il glucosio.

Parliamo di metabolismo dei lipidi quando le reazioni metaboliche adoperano una sostanza lipidica come molecola di partenza o hanno un grasso come prodotto finale della reazione. I grassi sono un ottimo combustibile perchè contengono molti atomi di idrogeno da cui si ricava molta energia. Il metabolismo dei lipidi ci permette di ricavare energia dai lipidi stessi quando essi vengono introdotti nell’organismo oppure di ricavare lipidi a partire da altri substrati quando non ne introduciamo abbastanza con l’alimentazione.

Il metabolismo dei lipidi si compone di quattro vie metaboliche:

tre di queste sono cataboliche, cioè utilizzano acidi grassi per produrre energia:

  • la gluconeogenesi,
  • la beta ossidazione
  • la chetogenesi;

una quarta è anabolica cioè a partire da altre sostanze si producono acidi grassi:

  • la beta riduzione.

Gluconeogenesi.

È una reazione catabolica durante la quale il glicerolo viene trasformato per ottenere acido ossalacetico. Il glicerolo è il prodotto della precedente decomposizione di un trigliceride: il trigliceride viene scisso in glicerolo e tre molecole di acidi grassi; il glicerolo viene immesso poi nella gluconeogenesi, mentre gli acidi grassi vengono utilizzati nella beta ossidazione e nella chetogenesi. A partire dal glicerolo si ottengono in successione:

acido piruvico → acetil-CoA → acido ossalacetico

L’acido ossalacetico viene poi immesso nel ciclo di Krebs, cioè una tappa del metabolismo dei carboidrati, per avere molecole di glucosio.

Beta-ossidazione.

È anch’essa una reazione catabolica, che avviene quando l’apporto alimentare di glucosio è sufficiente. Si verifica in parte nel citoplasma e in parte nei mitocondri. Nel citoplasma, gli acidi grassi liberati dalla scomposizione dei trigliceridi vengono a loro volta scomposti producendo due unità di carbonio alla volta. Quindi:

acido grasso → acido piruvico → due atomi di carbonio

Dopodichè la reazione si sposta nei mitocondri dove accade che: due atomi di carbonio → 1 acetilCoA + 1 NADH + 1 FADH2.

Queste molecole sono fonti energetiche preziose per l’organismo. La beta-ossidazione può avvenire in tutte le cellule ma non nei globuli rossi perché non sono dotati di mitocondri, e nel cervello perché utilizza come fonte energetica esclusivamente il glucosio.

Chetogenesi, diabete e diete povere di carboidrati.

Se l’apporto di glucosio è carente rispetto alle necessità dell’organismo, gli acidi grassi imboccano un’altra via metabolica dalla quale dagli acidi grassi hanno origine i corpi chetonici: acetone, acido acetoacetico e acido beta-idrossibutirrico. I corpi chetonici sono composti acidi la cui presenza nel sangue causa acidosi. Il miocardio (il muscolo del cuore) e la muscolatura scheletrica, per procurarsi l’energia, sono in grado di convertire l’acetoacetato e il beta-idrossibutirrato in acetilCoA. Invece l’acetone non può essere utilizzato e deve essere escreto con le urine e la respirazione (è caratteristico nell’acetonemia l’alito che sa di mela marcia). Se l’acidosi è lieve come per esempio nelle diete chetogeniche molto povere di carboidrati, le manifestazioni cliniche sono reversibili: l’assunzione per bocca di carboidrati favorisce la produzione di acetilCoA che viene poi immesso nel ciclo di Krebs per produrre energia senza che vengano generati i corpi chetonici. Invece in casi gravi come nella chetoacidosi diabetica si può arrivare al coma.

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Beta-riduzione o biosintesi degli acidi grassi.

La beta-riduzione o lipogenesi è una reazione che ha luogo nel fegato e consiste nella formazione di acidi grassi a partire da acetilCoA, che a sua volta è stato ricavato dal glucosio. All’acetil-CoA si aggiunge anidride carbonica per ottenere malonil-CoA al quale sono progressivamente aggiunte altre unità di acetil-CoA fino a formare l’acido palmitico, un acido grasso a 16 atomi di carbonio. Questo processo serve a tesaurizzare i grassi introdotti in eccesso sotto forma di riserve di tessuto adiposo. L’organismo potrà attingere a questi depositi per ricavare energia in condizioni di carenza alimentare.

Metabolismo del colesterolo e dislipidemie.

Il colesterolo è un lipide derivato, cioè originato dalla combinazione di lipidi semplici e lipidi derivati. Costituisce le membrane cellulari ed è il precursore della vitamina D e degli ormoni steroidei (cortisolo, estrogeni e testosterone). Il colesterolo viene apportato dall’esterno quando si mangiano cibi di origine animale ma viene anche prodotto dal corpo. Il colesterolo endogeno, cioè quello sintetizzato dall’organismo, viene prodotto in sette step:

acetilCoA → acetoacetilCoA → beta-idrossi-beta-metil-glutarilCoA → acido mevalonico → isopentilepirofosfato → farnesilpirofosfato → squalene → colesterolo.

Nell’intestino confluiscono il colesterolo esogeno (quello assunto dall’esterno attraverso l’alimentazione) e il colesterolo endogeno che viene usato per la produzione dei sali biliari. La totalità del colesterolo presente nell’intestino va incontro a due diversi destini:

  • vengono espulsi con le feci il 50 % del colesterolo come tale e il 5 % del colesterolo presente nella bile;
  • vengono riassorbiti nel sangue e riportati al fegato il 50 % del colesterolo vero e proprio e il 95 % del colesterolo dei sali biliari.

La quantità di colesterolo presente nel sangue, che deriva dal bilancio tra escrezione e sintesi, deve essere mantenuta entro i 250 mg/dl. Il valore ottimale della colesterolemia è inferiore a 200 mg/dl. Quando l’organismo non riesce a mantenere l’equilibrio e la colesterolemia supera i 250 mg/dl, parliamo di dislipidemie cioè l’aumento della concentrazione di lipidi nel sangue. Dosando le singole frazioni lipidiche (LDL, HDL, VLDL, chilomicroni e IDL) possiamo stabilire di quale dei 6 tipi di dislipidemia si tratta.

Le cause delle dislipidemie sono:

  • Malattie ereditarie che causano deficit di enzimi preposti al metabolismo dei lipidi (forme cliniche primitive).
  • Patologie che si ripercuotono negativamente sul metabolismo lipidico (forme cliniche secondarie).
  • Eccesso di grassi assunti con la dieta.
  • Farmaci.

Controllo del metabolismo dei lipidi.

Il metabolismo dei lipidi viene regolato da alcuni ormoni: insulina, glucagone e adrenalina. Il glucagone e l’adrenalina, il cosiddetto “ormone dello stress”, intervengono in caso di riduzione della concentrazione di glucosio nel sangue e in situazioni di pericolo: essi attivano la gluconeogenesi, la glicogenolisi, la chetogenesi e la lipolisi, cioè tutte le reazioni finalizzate a produrre glucosio a partire da diversi substrati, per aumentare la glicemia. L’insulina al contrario ha un’azione opposta a quella del glucagone, tant’è che sono considerati antagonisti; l’insulina stimola la sintesi di glicerolo e di acidi grassi (beta riduzione), la captazione di glucosio da parte dei tessuti, nei muscoli la sintesi di proteine e di glucidi sotto forma di glicogeno (glicogenosintesi).

Digestione dei lipidi.

La digestione dei lipidi è resa possibile grazie a diversi enzimi che agiscono nella bocca, nello stomaco e nell’intestino. L’azione enzimatica è fondamentale perché permette di ridurre i lipidi in piccoli frammenti che possono essere assorbiti dalla mucosa intestinale. Quando gli alimenti vengono immessi in bocca vengono attaccati dalla lipasi linguale che inizia a degradarli in trigliceridi e acidi grassi; poi raggiungono lo stomaco dove subiscono l’azione della lipasi gastrica che continua l’idrolisi iniziata dalla lipasi linguale. Quando i lipidi dallo stomaco vengono immessi nel duodeno, vengono mischiati con i sali biliari prodotti dal fegato e immagazzinati dalla colecisti (o cistifellea). La bile permette l’emulsione dei grassi e la loro organizzazione in micelle, che vengono poi scomposte dalla lipasi pancreatica: la lipasi pancreatica idrolizza i lipidi fino a ottenere le molecole costitutive ovvero digliceridi e monogliceridi e acidi grassi, che adesso la mucosa è in grado di assorbire.

Assorbimento dei lipidi.

Una volta assorbite dalla mucosa intestinale, una piccola parte degli acidi grassi liberi viene immessa direttamente nel sangue e trasportata dall’albumina (una proteina plasmatica); la gran parte degli acidi grassi viene riassemblata in trigliceridi ed unita a colesterolo e fosfolipidi. Si formano in questo modo degli agglomerati chiamati chilomicroni che sono una delle cinque classi di lipoproteine, insieme a IDL, VLDL, LDL e HDL. I chilomicroni vengono immessi prima nei vasi linfatici, poi nei vasi sanguigni e raggiungono il fegato.

Gli acidi grassi:protagonisti del metabolismo.

Gli acidi grassi sono l’unità strutturale di un lipide. Rappresentano i protagonisti indiscussi del metabolismo lipidico: hanno origine dalla scissione dei trigliceridi in glicerolo e acidi grassi, dopo vengono immessi o nella beta-ossidazione o nella chetogenesi per produrre glucosio oppure vengono sintetizzati a partire dal glucosio nella beta-riduzione.

Ogni acido grasso è composto da carbonio, idrogeno e gruppi carbossilici, secondo la formula generale CH 3 - (CH 2) n – COOH. In base al numero degli atomi di carbonio contenuti negli acidi grassi, essi sono classificati in acidi grassi a catena corta (da 1 a 6 atomi di carbonio), a catena media (da 8 a 12 atomi di carbonio), a catena lunga (da 14 a 20 atomi di carbonio) e a catena molto lunga (da 22 atomi di carbonio in poi).

Gli acidi grassi possono inoltre essere suddivisi in:

  • Acidi grassi saturi, se non hanno doppi legami nella catena carboniosa.
  • Acidi grassi insaturi, se hanno doppi legami nella catena carboniosa; a loro volta si suddividono in monoinsaturi quando hanno un solo doppio legame, e polinsaturi se presentano più doppi legami.

Cosa sono gli acidi grassi essenziali.

Gli acidi grassi essenziali sono acidi grassi insaturi che l’organismo non riesce a produrre da sé e che perciò deve introdurre quotidianamente con la dieta. Una volta assunti con gli alimenti, essi vengono metabolizzati grazie all’attività di alcuni enzimi per generare altri composti che assicurano l’integrità delle membrane delle cellule, permettono la crescita e la riproduzione di queste e hanno attività proinfiammatoria e antinfiammatoria.

Gli acidi grassi essenziali sono classificati in base alla posizione dell’ultimo doppio legame in:

Omega-3 se l'ultimo doppio legame è presente sul terzultimo atomo di carbonio. È un acido grasso omega-3 l’acido linolenico e dal suo metabolismo hanno origine l'acido eicosapentenoico e l'acido docosaesaenoico. Sono ricchi di omega-3 il pesce, le noci e i vegetali a foglia verde.

Omega-6 se l’ultimo doppio legame è presente sul sestultimo atomo di carbonio. Fa parte di questa categoria l’acido linoleico, abbondante nell’olio di mais e di soia. L’acido linoleico viene convertito in acido diomogamma-linolenico e acido arachidonico.

Scopri i molteplici benefici degli Omega3 sull'organismo.

Idrogenazione o indurimento dei grassi.

L’idrogenazione è il processo chimico attraverso il quale agli acidi grassi insaturi vengono aggiunti atomi di idrogeno che li rendono così saturi. Mentre gli acidi grassi insaturi sono liquidi a temperatura ambiente, quelli saturi e gli acidi grassi trans (cioè gli insaturi sottoposti a idrogenazione) hanno una consistenza solida, perciò l’idrogenazione indurisce i grassi. È ormai certo che i grassi saturi, contenuti per esempio nel burro, siano dannosi per il cuore e i vasi sanguigni. Gli acidi grassi trans, tipici della margarina, non sono da meno, anzi secondo alcuni scienziati, sarebbero persino più pericolosi dei saturi. Quindi preferire il burro alla margarina ma su tutti vince sempre l’olio extravergine di oliva perchè è privo di colesterolo e fonte di acido oleico.

Supervisione: Collaboratori: Dott.ssa Vanessa Marrone (Dietista)



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