09/05/2013. Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira Departamento de Zootecnia Estágio docência: Msc. Amélia K. Almeida

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1 Lipídios: Estrutura Classificação Propriedades Metabolismo Definição Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira Departamento de Zootecnia Estágio docência: Msc. Amélia K. Almeida Grego lipos= gordura. Definição São definidos como componentes do alimento que são insolúveisem água e solúveisem solventes orgânicos (Éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, benzeno e alcoóis). Propriedades físicas dos lipídios Solúveis em solventes orgânicos não polar Contém C, H, O Ás vezes N & P Incluem gorduras e óleos maioria triglícerídeos Gordura Óleo AG Esterol 1

2 Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia 1g de lipídeo = 9,4 kcal 1g carboidratos = 4,15 kcal 1g proteínas = 5,65 kcal 1g álcool = 7,2 kcal 1g ác. orgânicos = 3,4 kcal (EM= 9 kcal/g) (EM = 4 kcal/g) (EM = 4 kcal/g) (EM = 7 kcal/g) (EM = 3 kcal/g) 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. Lipídeo ou Glicose como Fonte de Energia? H 3 C HO HO HO C H2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 C C C C C C C C C C C C C C C C H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 HC HC CH CH CH O OH CH 2 OH Estado mais reduzido Maior potencial para oxidação Estado menos reduzido Menor potencial para oxidação O OH 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 Térmico 2

3 Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Térmico Mecânico Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Térmico Mecânico Elétrico??? Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Transporte de elétrons Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Transporte de elétrons Hormonal 3

4 Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Transporte de elétrons Hormonal Antioxidantes Funções e Propriedades Fonte concentrada de energia (9 kcal/g); Reserva energética: Isolamento Transporte de elétrons Hormonal Antioxidantes Estrutural Classificação Lipídios AG Simples Complexos -Terpenos - Esteroides -Eicosanoides - Acilgliceróis - Fosfoacilglicerois - Esfingolipídeos -Ceras 4

5 Classificação Classificação segundo segundo Lehninger Lipídios AG Simples Complexos -Terpenos - Esteroides -Eicosanoides - Acilgliceróis - Fosfoacilglicerois - Esfingolipídeos -Ceras Para Conceito + exemplos Classificação segundo segundo Lehninger Classificação segundo segundo Lehninger 5

6 Classificação segundo 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. Estrutura dos Ácidos Graxos Hidrofílica N de C Classificação de AG - H H - C - ( C ) n - C - OH Grupo metil - H - H - H Carbonos = O Grupo carboxila Grau de saturação da cadeia lateral Tipo de cadeia Necessidade na dieta Hidrofóbica 6

7 8 Média da turma Média: 5,66 Média c/ : 7,85 Desempenho nas provas Provas 15 < 5,0 pts Cadeiacurta: 2 a 6 carbonos(ácidosgraxos voláteis) -gordura de leites Cadeiamédia: 8 a 12 carbonos-óleo de côcoe de palmeira Cadeia longa: > 14 carbonos- gorduras de origem animal. A maioria possui cadeia longa. Ácidos Graxos Ácidosgraxoscom 16 a 18 C sãomaiscomuns. Com o aumentodo tamanhodacadeiao pontode fusãoaumenta. Símbolo numérico Fórmula Nome sistemático Nome trivial Ponto de Fusão ( o C) C 4:0 CH 3 -(CH 2 ) 2 -COOH Butanóico Butírico -5,3 C 6:0 CH 3 -(CH 2 ) 4 -COOH Hexanóico Capróico -3,2 C 8:0 CH 3 -(CH 2 ) 6 -COOH Octanóico Caprílico 16,5 C 10:0 CH 3 -(CH 2 ) 8 -COOH Decanóico Cáprico 31,6 C 12:0 CH 3 -(CH 2 ) 10 -COOH Dodecanóico Láurico 44,8 C 14:0 CH 3 -(CH 2 ) 12 -COOH Tetradecanóico Mirístico 54,4 C 16:0 CH 3 -(CH 2 ) 14 -COOH Hexadecanóico Palmítico 62,9 C 18:0 CH 3 -(CH 2 ) 16 -COOH Octadecanóico Esteárico 70,1 C 20:0 CH 3 -(CH 2 ) 18 -COOH Eicosanóico Araquídico 76,1 C 22:0 CH 3 -(CH 2 ) 20 -COOH Docosanóico Behênico 80,0 C 24:0 CH 3 -(CH 2 ) 22 -COOH Tetracosanóico Lignocérico 84,2 7

8 Ácidos Graxos Ácidos Graxos Saturados Todas as ligações químicas entre os carbonos são simples ligações-c-c-c- Sem duplas ligações. Monoinsaturado uma dupla ligação. Poliinsaturado- >1 dupla ligação. Nãoháespaçoparamaisátomosde H, totalmente saturado. Ácidos Graxos Saturados Pele de frango Banha de porco Gordura de pato Gordura de origem animal (carne de vaca, porco, carneiro, gema de ovo, manteiga), óleo de côco, chocolate, margarina, etc. Ácido graxo C Fórmula 1. Acético (etanóico) 2. Propiônico (propanóico) 3. Butírico (butanoico) C 2:0 C 2 H 4 O 2 C 3:0 C 3 H 6 O 2 C 4:0 C 4 H 8 O 2 4. Palmítico C 16:0 C 16 H 32 O 2 5 Esteárico C 18:0 C 18 H 36 O 2 PM Baixo Alto 8

9 Ácidos Graxos monoinsaturados Sóumaduplaligação: Destaforma, doisátomosde H podemser adicionados. Óleo de avelã Ácidos graxos Insaturados Duasoumaisduplas ligações. Incluem os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 (ácidos graxos essenciais): Ácidolinolênico: ômega3(dupla ligação no terceiro carbono a partir da extremidade oposta à carboxila) Ácidolinoléico: ômega6(dupla ligação no sexto carbono a partir da extremidade oposta à carboxila) Óleo de abacate Óleo de castanha de caju As fontes mais ricas em ácidos graxos poliinsaturados incluem: Óleos vegetais Milho, girassol, algodão etc. Ácidos graxos Insaturados AG Saturados Monoinsaturados Poliinsaturados Ácido graxo Fórmula Palmitoléico C 16:1 Oléico C 18:1 Linoléico 9-12-octadecadienoico C 18:2 9,12 Linolênico 9,12,15-octadecatrienóico C 18:3 9,12,15 Araquidônico5,8,11,14 eicosatetraenóico C 20:4 5,8,11,14 Eicosapentaenóico C 20:5 Docosahexaenóico C 22:6 PM Baixo Alto Cadeia curta C 6 -C 12 Babaçu Coco Palmiste Óleos de amêndoas Cadeia longa C 14 -C 24 Cacau Leite Banha Sebo Dendê Ômega 9 Oliva Canola Açafrão Girassol Ômega 6 Ômega 3 Linoléico Milho Algodão Soja Açafrão Girassol Linolênico Linhaça Óleo de pescado Atum Salmão 9

10 Ácidos graxos A configuração natural das duplas ligações nos ácidos graxos insaturados é a cis. Na configuração cis os carbonos da cadeia alifática estão no mesmo lado da dupla ligação. Ácidos graxos Na configuração trans os carbonos da cadeia alifática estão no lado oposto da dupla ligação. trans cis Cisx Trans Cisx Trans cis 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

11 Ácidos graxos essenciais Ácidos graxos essenciais Devem estar na dieta Tecidos não podem sintetizar Ácido linoleico (18:2) Omega-6 Ácido Linolênico (18:3) Omega-3 Ácido Araquidônico (20:4) Não encontrado nas plantas! Podem ser sintetizados a partir de C18:2 (ácido linoleico) na maioria dos mamíferos (exceto em gatos) Nutriente essencial na dieta dos gatos Os ácidos graxos polinsaturadossão hidrogenados no rúmen à ácidos graxos saturados pelos microrganismos. Como os ruminantes atendem suas exigências em ácidos graxos essenciais? By-pass (protegido para passar pelo rúmen) Síntese de lipídio microbiano Microrganismos não utilizam lipídios para energia, mas sintetizam para suas membranas Até agora... Lipídeos (cont.) Definição Propriedades e funções Classificação AG Cisx trans Essenciais 11

12 Ácidos graxosformam sabões AG com cátions Sabõesde Na & K solúveis AG Hidrogenação em água SabõesCa & Mg não solúveisem água Pobremente digestíveis AG Halogenação (I, Cl, Br) Hidrogenação Halogenação (I, Cl, Br) AG Hidrogenação +O 2 = álcoois, aldeídos, cetonas e peróxidos 12

13 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 Solução alcalina composta de : Apolar Colipase pancreática Sais biliares Emulsificação Sais biliares Polar Ativada pela tripsina Colesterol Lecitina Interage com triglicerídeos e lipase pancreática Bilirrubina 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

14 Digestão em não ruminantes Sais biliares emulsificam lipídios Digestão Lipaseataca AG nas posições 1 e 3 Colipase pancreática Ativada pela tripsina Interage com triglicerídeos e lipase pancreática G l Ácido graxo 1 G l Libera bile para permitir reciclagem Melhora atividade de lipase pancreática Lipase pancreática atua nos triglicerídeos Triglicerídeos sn-2 monoglicerídeos + 2 AG I C e r o l Ácido graxo 2 Ácido graxo 3 Triglicerídeo Lipase 2 H 2 0 i C e r o Ácido graxo 2 l 2-Monoglicerídeo + Ácido graxo 1 Ácido graxo 3 2 AG livre Digestão em não ruminantes Formação de micelas FosfolipaseA 1 e A 2 Hidrolisa AG dos fosfolipídios Colesterol esterase Hidrolisa AG dos ésteres de colesterol 14

15 Micelas Triacilglicerol Complexo de material lipídico solúvel em água Sais biliares Lipase Formação de micelas Micelas mistas movem-se para células da mucosa intestinal (enterócitos) e liberam conteúdo perto da célula Combina sais biliares, fosfolipídios, colesterol, 2- monoacilglicerois, AGslivre e vitamina lipossolúvel para formar micela mista Sais biliares Absorção de Lipídeos Ácidos graxo de cadeia curta e média Para entrar nos enterócitos... AG, monoglicerideos colesterol esteresde colesterol Absorção de Lipídeos Rearranjados nas células intestinais para transporte ao fígado difusão passiva AGCC (1-10 C) 15

16 Absorção de Lipídeos Absorção de Lipídeos Difusão simples 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 LDL HDL TG TG +ptn=+densidade + lipidio = < density AG cadeia curta e média Entram diretamente no sistema portal a partir dos enterócitos Complexo albumina AG livre Oxidado no fígado ou alongado e usado para formação de triglicerídeo AG cadeia longa Formação de quilomicrons Drenados na via linfática nos mamíferos Entra corrente sanguínea no ducto torácico 16

17 Digestão de Lipídios - Ruminantes Microrganismos modificam rapidamente os lipídios: Lipólise Triglicerídeos Biohidrogenação Adição de H aos AG insaturados Saturação Glicerol + 3 AG livres Se completa, todas duplas ligações tornam-se simples Redução de dupla ligações Biohidrogenação Resultado: AG que são mais saturados com H Insaturados Saturados Por que as bactérias não gostam de AG insaturados Biohidrogenação de ácido linoleico Bactérias têm membrana celular? O que determina a fluidez/permeabilidade da membrana? Imagine se de repente entra um AG insaturado desse tipo em sua bicamada lipídica... Você iria ficar feliz??? acid Linoleico (18:2) isomerase cis-9, trans-11 CLA reductase trans-11 18:1 reductase acid estearico (18:0) AG intermediários são ácidos linoleicos conjugados 17

18 Biohidrogenação Ácido graxo Dieta Digesta abomasal 16:0 (palmítico) 18:0 (estearico) 18:2 (linoleico) 18:3 (linolenico) Ovinos alimentados com feno de alfafa Digestão de lipídios e síntese pelos microrganismos Microrganismos ruminais Produzem duplas ligações trans Alteram comprimento da cadeia 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 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

19 Digestão de Lipídios - Ruminantes Digestão e absorção de lipídios é similar aos não ruminantes exceto Metabolismode Lipídios 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 Destino do Quilomicrom Fatty acid binding protein Formaçãode triglicerídeos 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 Quilomícrons: Para onde vão???? Músculo(oxidados como fonte de energia) 19

20 Destino do Quilomicrom Características do quilomícron remanescente: ++++ colesterol ++++AG Metabolismo intermediário Lipídios empacotados no VLDL (very low density lipoprotein) Transporte para tecidos Fígado!!! Tecido adiposo Mobilização Adipócitos armazémde triacilgliceróis Aproximadamente 85% de lipídios Aproximadamente 90% de MS TG Lipoprotein Lipase Glicerol + 3 FFA Gluconeogenesis * Β-oxidação Glicolise 20

21 Biossíntese de AG Figure Biossíntese de AG Ponto de partida acetyl-coa do: Metabolismo de carboidratos(glicose) AAs específicos Degradação de lipídeos Como ocorre: 2 unidades de C são adicionados (Ligações ester) Até palmitato(16c) NADPH requerido energia Ruminantes Similar Local Tecido adiposo e fígado Fontes de carbono(acetil-coa) Acetato Lactato Beta-hidroxi-butirato AG dadieta Incapazes de converter glicose AG 21

22 Foie gras Revisão da digestão de lipídios em mamíferos 22