Definição Definição

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
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Classificação
Classificação segundo Lehninger
Lipídios
AG
Simples
-Terpenos
- Esteroides
- Eicosanoides
Para
Complexos
- Acilgliceróis
- Fosfoacilglicerois
- Esfingolipídeos
- Ceras
Conceito + exemplos
Classificação segundo Lehninger
Classificação segundo Lehninger
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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)
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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
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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