Definição Definição
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09/05/2013 Definição Lipídios: Estrutura Classificação Propriedades Metabolismo Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira Departamento de Zootecnia Estágio docência: Msc. Amélia K. Almeida Definição • Grego lipos = gordura. Propriedades físicas dos lipídios • Solúveis em solventes orgânicos não polar • Contém C, H, O • São definidos como componentes do alimento que são – Ás vezes N & P insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (Éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, benzeno e alcoóis). • Incluem gorduras e óleos – maioria triglícerídeos – Gordura – Óleo AG Esterol 1 09/05/2013 Funções e Propriedades Lipídeo ou Glicose como Fonte de Energia? • Fonte concentrada de energia • 1g de lipídeo = 9,4 kcal (EM= 9 kcal/g) • 1g carboidratos = 4,15 kcal (EM = 4 kcal/g) • 1g proteínas = 5,65 kcal (EM = 4 kcal/g) • 1g álcool = 7,2 kcal (EM = 7 kcal/g) • 1g ác. orgânicos = 3,4 kcal (EM = 3 kcal/g) H3C C H2 H2 C HC HO H2 C C H2 H2 C O C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C O C OH Estado mais reduzido ⇒ Maior potencial para oxidação CH HC CURIOSIDADE: As aves migratórias realizam voos de até 3 dias de duração. Utilizam como fonte de energia os lipídios de reserva. Ao termino da jornada apresentam redução de 25 a 40% do PC. C H2 HO CH HO CH OH Estado menos reduzido ⇒ Menor potencial para oxidação CH2OH Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Reserva energética: • Reserva energética: • Isolamento – Térmico 2 09/05/2013 Funções e Propriedades Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Reserva energética: • Reserva energética: • Isolamento • Isolamento – Térmico – Térmico – Mecânico – Mecânico – Elétrico??? Funções e Propriedades Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Reserva energética: • Reserva energética: • Isolamento • Isolamento • Transporte de elétrons • Transporte de elétrons • Hormonal 3 09/05/2013 Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Reserva energética: Funções e Propriedades • Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); • Reserva energética: • Isolamento • Transporte de elétrons • Isolamento • Transporte de elétrons • Hormonal • Hormonal • Antioxidantes • Antioxidantes • Estrutural Classificação Lipídios AG Simples -Terpenos - Esteroides - Eicosanoides Complexos - Acilgliceróis - Fosfoacilglicerois - Esfingolipídeos - Ceras 4 09/05/2013 Classificação Classificação segundo Lehninger Lipídios AG Simples -Terpenos - Esteroides - Eicosanoides Para Complexos - Acilgliceróis - Fosfoacilglicerois - Esfingolipídeos - Ceras Conceito + exemplos Classificação segundo Lehninger Classificação segundo Lehninger 5 09/05/2013 Classificação segundo Lehninger Ácidos Graxos • Com poucas exceções, os ácidos graxos naturais: – Contém número par de átomos de carbono • 2 a 36 – Arranjados em cadeias não ramificadas. Classificação de AG Estrutura dos Ácidos Graxos Hidrofílica =O -H -H • N° de C • Grau de saturação da cadeia lateral Grupo metil -H -H H - C - ( C )n - C - OH Grupo carboxila • Tipo de cadeia Carbonos • Necessidade na dieta Hidrofóbica 6 09/05/2013 8 7 Média: 5,66 Média da turma 6 5 4 Média c/ : 7,85 3 2 Desempenho nas provas 1 0 0 1 2 3 4 Provas 5 6 7 15 < 5,0 pts 8 Ácidos Graxos • Cadeia curta: 2 a 6 carbonos (ácidos graxos voláteis) -gordura de leites Com o aumento do tamanho da cadeia o ponto de fusão aumenta. Símbolo numérico Fórmula Nome sistemático Nome trivial Ponto de Fusão (o C) - 5,3 C 4:0 CH3-(CH2)2-COOH Butanóico Butírico • Cadeia média: 8 a 12 carbonos -óleo de côco e de palmeira C 6:0 CH3-(CH2)4-COOH Hexanóico Capróico -3,2 • Cadeia longa: > 14 carbonos - gorduras de origem animal C 8:0 CH3-(CH2)6-COOH Octanóico Caprílico 16,5 . C 10:0 CH3-(CH2)8-COOH Decanóico Cáprico 31,6 C 12:0 CH3-(CH2)10-COOH Dodecanóico Láurico 44,8 – A maioria possui cadeia longa. C 14:0 CH3-(CH2)12-COOH Tetradecanóico Mirístico 54,4 – Ácidos graxos com 16 a 18 C são mais comuns. C 16:0 CH3-(CH2)14-COOH Hexadecanóico Palmítico 62,9 C 18:0 CH3-(CH2)16-COOH Octadecanóico Esteárico 70,1 C 20:0 CH3-(CH2)18 -COOH Eicosanóico Araquídico 76,1 C 22:0 CH3-(CH2)20-COOH Docosanóico Behênico 80,0 C 24:0 CH3-(CH2)22-COOH Tetracosanóico Lignocérico 84,2 7 09/05/2013 Ácidos Graxos Saturados Ácidos Graxos • Todas as ligações químicas entre os carbonos são simples ligações -C-C-C• Sem duplas ligações. – Monoinsaturado – uma dupla ligação. • Não há espaço para mais átomos de H, – Poliinsaturado - >1 dupla ligação. totalmente “saturado”. Ácidos Graxos Saturados Ácido graxo Banha de porco 1. Acético C Fórmula PM C 2:0 C2H4O2 Baixo C 3:0 C3H6O2 (etanóico) 2. Propiônico (propanóico) Pele de frango Gordura de pato Gordura de origem animal (carne de vaca, porco, carneiro, gema de ovo, manteiga), óleo de côco, chocolate, margarina, etc. 3. Butírico (butanoico) 4. Palmítico C 4:0 C4H8O2 C 16:0 C16H32O2 5 Esteárico C 18:0 C18H36O2 Alto 8 09/05/2013 Ácidos Graxos monoinsaturados Ácidos graxos Insaturados • Duas ou mais duplas ligações. • Só uma dupla ligação: • Incluem os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 (ácidos graxos – Desta forma, dois átomos de H podem ser essenciais): – Ácido linolênico: ômega 3 (dupla ligação no terceiro carbono a partir da adicionados. extremidade oposta à carboxila) Óleo de avelã – Ácido linoléico: ômega 6(dupla ligação no sexto carbono a partir da extremidade oposta à carboxila) • As fontes mais ricas em ácidos graxos poliinsaturados incluem: – Óleos vegetais • Milho, girassol, algodão etc. Óleo de castanha de caju Óleo de abacate AG Ácidos graxos Insaturados Saturados Ácido graxo Palmitoléico Oléico Linoléico 9-12-octadecadienoico Linolênico 9,12,15-octadecatrienóico Araquidônico 5,8,11,14 eicosatetraenóico Eicosapentaenóico Docosahexaenóico Fórmula C 16:1 C 18:1 C 18:2 ∆9,12 C 18:3 ∆9,12,15 C 20:4 ∆5,8,11,14 C 20:5 C 22:6 PM Cadeia curta Cadeia longa Monoinsaturados Ômega 9 Poliinsaturados Ômega 6 Ômega 3 Baixo C6-C12 C14-C24 Babaçu Cacau Coco Leite Palmiste Banha Óleos de Sebo amêndoas Dendê Linoléico Linolênico Oliva Milho Linhaça Canola Algodão Açafrão Soja Óleo de pescado Girassol Açafrão Girassol Atum Salmão Alto 9 09/05/2013 Ácidos graxos Ácidos graxos • A configuração natural das duplas ligações nos ácidos graxos insaturados é a cis. – Na configuração trans os carbonos da cadeia alifática estão no lado oposto da dupla ligação. – Na configuração cis os carbonos da cadeia alifática estão no mesmo lado da dupla ligação. trans cis Cis x Trans cis Cis x Trans trans • As gorduras trans ganharam atenção por estarem relacionadas às doenças cardíacas por: – Aumentar o conteúdo do colesterol (LDL). – Diminuir o conteúdo do colesterol (HDL). van der Waals 10 09/05/2013 Ácidos graxos essenciais • Devem estar na dieta Ácidos graxos essenciais • Os ácidos graxos polinsaturados são hidrogenados no – Tecidos não podem sintetizar rúmen à ácidos graxos saturados pelos microrganismos. – Ácido linoleico (18:2) • Como os ruminantes atendem suas exigências em ácidos • Omega-6 – Ácido Linolênico (18:3) graxos essenciais? • Omega-3 – By-pass (protegido para passar pelo rúmen) – Ácido Araquidônico (20:4) – Síntese de lipídio microbiano • Não encontrado nas plantas! • Podem ser sintetizados a partir de C18:2 (ácido linoleico) na maioria dos • Microrganismos não utilizam lipídios para energia, mas sintetizam mamíferos (exceto em gatos) para suas membranas – Nutriente essencial na dieta dos gatos Até agora... Lipídeos (cont.) • • • • Definição Propriedades e funções Classificação AG – Cis x trans – Essenciais 11 09/05/2013 Ácidos graxos formam sabões com cátions AG Sabões de Na & K – solúveis AG Hidrogenação AG Hidrogenação em água Sabões Ca & Mg – não solúveis em água Pobremente digestíveis Halogenação (I, Cl, Br) AG Hidrogenação Halogenação (I, Cl, Br) +O2 = álcoois, aldeídos, cetonas e peróxidos 12 09/05/2013 Digestão em não ruminantes Bile • Desafios – Lipídios são insolúveis em água – Triglicerídeos são muito grandes para serem absorvidos • Solução digestiva – Lipase gastrica: ácido-estável – Triglicerídeos são misturados com a bile e secreções pancreáticas • Emulsificação e digestão Bile • Digestão em não ruminantes Produzida no fígado, estocada na vesícula biliar – Exceto em cavalos • Glódulos de gordura Sais biliares emulsificam lipídios Apolar • • Colipase pancreática Solução alcalina composta de : Sais biliares – Sais biliares – Colesterol – Lecitina – Bilirrubina Emulsificação Polar – Ativada pela tripsina – Interage com triglicerídeos e lipase pancreática • “Libera” bile para permitir reciclagem • Melhora atividade de lipase pancreática • Responsável pela emulsificação da gordura – Ação detergente Glóbulos de gordura cobertos por sais biliares ficam sustensos em água 13 09/05/2013 Digestão em não ruminantes Digestão • Lipase ataca AG nas posições 1 e 3 • Sais biliares emulsificam lipídios • Colipase pancreática – Ativada pela tripsina – Interage com triglicerídeos e lipase pancreática • “Libera” bile para permitir reciclagem • Melhora atividade de lipase pancreática • Lipase pancreática atua nos triglicerídeos – Triglicerídeos sn-2 monoglicerídeos + 2 AG G Ácido graxo1 l I Lipase C Ácido graxo2 e r o Ácido graxo3 2 H20 l i C e r o Ácido graxo1 Ácido graxo2 + Ácido graxo3 l Triglicerídeo Digestão em não ruminantes G l 2-Monoglicerídeo 2 AG livre Formação de micelas • Fosfolipase A1 e A2 – Hidrolisa AG dos fosfolipídios • Colesterol esterase – Hidrolisa AG dos ésteres de colesterol 14 09/05/2013 Sais biliares Lipase Formação de micelas Micelas Micelas mistas Triacilglicerol movem-se para células da mucosa intestinal (enterócitos) e liberam conteúdo • Complexo de material lipídico solúvel em água perto da célula • Combina sais biliares, fosfolipídios, colesterol, 2Sais biliares monoacilglicerois, AGs livre e vitamina lipossolúvel para formar micela mista Absorção de Lipídeos Absorção de Lipídeos Para entrar nos enterócitos.... Ácidos graxo de cadeia curta e média Rearranjados nas células intestinais AG, monoglicerideos colesterol esteres de colesterol para transporte ao fígado difusão passiva AGCC (1-10 C) 15 09/05/2013 Absorção de Lipídeos Difusão simples Absorção de Lipídeos exocitose Ácidos graxo de cadeia curta e média • Quilomicrons vasos linfáticos – Depois entram na corrente sanguínea via ducto torácico – Exceto em aves • Lipídios sanguíneos transportados como lipoproteínas AGCC (1-10 C) VLDL TG • AG cadeia curta e média LDL – Entram diretamente no sistema portal a partir dos enterócitos • Complexo albumina–AG livre TG – Oxidado no fígado ou alongado e usado para formação de triglicerídeo HDL • AG cadeia longa – Formação de quilomicrons +ptn=+densidade + lipidio = < density – Drenados na via linfática nos mamíferos – Entra corrente sanguínea no ducto torácico 16 09/05/2013 Digestão de Lipídios - Ruminantes Biohidrogenação • Redução de dupla ligações • Microrganismos modificam rapidamente os lipídios: • Resultado: AG que são mais saturados com H • Lipólise Triglicerídeos Glicerol + 3 AG livres Insaturados • Biohidrogenação – Adição de H aos AG insaturados • Saturação – Se completa, todas duplas ligações tornam-se simples Por que as bactérias não “gostam” de AG insaturados Bactérias têm membrana celular? Imagine se de repente entra um AG insaturado desse tipo em sua bicamada lipídica... Saturados Biohidrogenação de ácido linoleico acid Linoleico (18:2) isomerase cis-9, trans-11 CLA reductase trans-11 18:1 O que determina a fluidez/permeabilidade da membrana? reductase Você iria ficar feliz??? acid estearico (18:0) AG intermediários são ácidos linoleicos conjugados 17 09/05/2013 Digestão de lipídios e síntese pelos microrganismos Biohidrogenação • Microrganismos ruminais – Produzem duplas ligações “trans” – Alteram comprimento da cadeia Ácido graxo 16:0 (palmítico) 18:0 (estearico) 18:2 (linoleico) 18:3 (linolenico) Dieta Digesta abomasal 26 6 17 31 29 45 4 6 – Mudam posição das duplas ligações – Produzem AG de cadeias ímpares e ramificadas • Perfil de AG do tecido adiposo difere do perfil de AG da dieta – Gordura dietética devem ser protegida para influenciar o animal Ovinos alimentados com feno de alfafa Pode me chamar de DE NOVO! Efeito dos Lipídios na fermentação ruminal • Quantidade excessiva de AG insaturados e triglicerídeos – Diminuem produção de metano – Prejudica digestão de fibra – Forma sabões – Altera metabolismo ruminal para a produção de propionato – menos acetato • Diminui gordura de leite 18 09/05/2013 Digestão de Lipídios Ruminantes • Digestão e absorção de lipídios é similar aos Metabolismo de Lipídios não ruminantes exceto – Gordura entra no intestino delgado em forma diferente que apresentada na dieta – Lipídios são absorvidos mais lentamente – Mais transportado como VLDL O que temos até agora??? Retículo endoplasmático liso Sangue portal ou linfa Fatty acid binding protein Formação de triglicerídeos Quilomícrons : Para onde vão???? Destino do Quilomicrom Formação dos quilomícrons Exocitose dos quilomícrons Glicerol and NEFA absorvidos pelas células Mediado pela Lipoproteina lipase (LPL)Enzima ancorada nas membranas celulares nos vasos sanguíneos Músculo (oxidados como fonte de energia) 19 09/05/2013 Destino do Quilomicrom Metabolismo intermediário • Características do quilomícron remanescente: • Lipídios ’empacotados’ no VLDL (very low density lipoprotein) • Transporte para tecidos… – ++++ colesterol – ++++AG – Fígado !!! Tecido adiposo Mobilização • Adipócitos armazém de triacilgliceróis – Aproximadamente 85% de lipídios – Aproximadamente 90% de MS TG Lipoprotein Lipase Glicerol + 3 FFA * Gluconeogenesis Β-oxidação Glicolise 20 09/05/2013 Biossíntese de AG Figure 25.10 Biossíntese de AG Ruminantes • Ponto de partida acetyl-CoA do: • Similar – Metabolismo de carboidratos (glicose) – AAs específicos – Degradação de lipídeos • Como ocorre: – 2 unidades de C são adicionados (Ligações – Até palmitato (16C) – NADPH requerido “energia” – Local • Tecido adiposo e fígado – Fontes de carbono (acetil-CoA) ester) • • • • Acetato Lactato Beta-hidroxi-butirato AG da dieta Incapazes de converter glicose AG 21 09/05/2013 Foie gras Revisão da digestão de lipídios em mamíferos 22
