unidad iv lÍpidos diana ramírez santa bárbara de zulia junio-2011 universidad nacional...

UNIDAD IV LÍPIDOSUNIDAD IV LÍPIDOS

Diana RamírezSanta Bárbara de Zulia

Junio-2011

Universidad Nacional Experimental Sur del Lago

«Jesús María Semprum»Programa: Ingeniería de Alimentos

U.C. Química de Alimentos

Qué son los lípidos?Qué son los lípidos?

Del griego lipos, que significa grasa.

Son los derivados reales ó potenciales de los ácidos grasos y sustancias relacionadas.

Son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: común estas dos características:

Son insolubles (o poco solubles) Son insolubles (o poco solubles) en agua.en agua.

Son solubles en disolventes Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo y orgánicos, como éter, cloroformo y benceno. benceno.

Funciones de los lípidosFunciones de los lípidos

Función de reservaFunción de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/gr.

Función estructuralFunción estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos (grasa perivisceral) y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo del cuerpo (grasa subcutánea).

Función biocatalizadoraFunción biocatalizadora. Facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.


Función transportadoraFunción transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

Textura y sabor. Textura y sabor. Su composición, estructura cristalina, comportamiento en la fusión y solidificación y su asociación con el agua y con otras moléculas no lipídicas son especialmente importantes por lo que respecta a las propiedades de textura que imparten. Además intervienen en la buena palatabilidad de los alimentos.

Clasificación de acuerdo a su estructura químicaClasificación de acuerdo a su estructura química

SimplesGrasas y aceites

Ceras

Glicerol + ácido graso

Alcohol + ácido graso

Compuestos

Fosfolípidos

Glucolípidos

Glicerol+Ac. graso+ fosfato+base nitrogenada

CH+ Ac. Graso+ esfingosinol

DerivadosÁcidos grasos libresPigmentosVitaminas liposolublesEsteroles

Derivados de lípidos simplesCarotenoides,clorofila,xantófilas A,D,E,KColesterol, Fitosterol(Baduí,2004)

Lípidos saponificables (poseen ácidos grasos)Simples

- Acilglicéridos - Céridos

Complejos - Fosfolípidos - Glucolípidos

Lípidos insaponificables (no poseen ácidos grasos)Terpenos Esteroides Prostaglandinas

Clasificación de acuerdo a su capacidad Clasificación de acuerdo a su capacidad

para formar jabonespara formar jabones

Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono.

Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

Ácidos grasosÁcidos grasos

Su nomenclatura se basa principalmente en el empleo de los nombres comunes, tales como butírico, cáprico, etc. o bien añadiendo la terminación “oico” a la raíz griega que indica el tamaño de la cadena de átomos de carbono; su numeración comienza a partir del grupo carboxilo cuyo carbono corresponde al número uno:

Ácidos grasosÁcidos grasos

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 - COOH 7 6 5 4 3 2 1

Propiedades de los ácidos Propiedades de los ácidos grasosgrasos

• SolubilidadSolubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.

• Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticasanfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).

Propiedades de los ácidos Propiedades de los ácidos grasosgrasos

Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster (esterificación) con los grupos alcohol de otras moléculas.

Cuando estos enlaces se hidrolizan con un álcali, se rompen y se obtienen las sales de los ácidos grasos correspondientes,denominados jabones, mediante un proceso denominado saponificación.

• Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos según el grado de insaturación:

• Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .

• Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace (isómeros). Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).

Ácidos grasos saturados e Ácidos grasos saturados e insaturadosinsaturados

Grupo carboxilo-COOH

Grupo metilo-CH3

Ácido graso saturado Ácido graso saturado

Ácidos Grasos SaturadosÁcidos Grasos Saturados

• Poseen de 4 a 24 carbonos. Los más Poseen de 4 a 24 carbonos. Los más comunes son los de 14, 16, 18 átomos de comunes son los de 14, 16, 18 átomos de C. C. • Son sustancias extremadamente estables Son sustancias extremadamente estables desde el punto de vista químico. A T° muy desde el punto de vista químico. A T° muy altas (200°C) y Oaltas (200°C) y O2 2 se oxidan.se oxidan.• Suelen ser sólidos a temperatura Suelen ser sólidos a temperatura ambiente. C4 a C8 son líquidos a 25°C. ambiente. C4 a C8 son líquidos a 25°C. C10 en adelante son sólidos (contribuyen C10 en adelante son sólidos (contribuyen al sabor).al sabor).

• Pf aumenta con el peso molecular. Pf aumenta con el peso molecular. Solubilidad al agua inversa al Pm.Solubilidad al agua inversa al Pm.

• Se recomienda su consumo moderado (no Se recomienda su consumo moderado (no mas del 10% en la dieta).mas del 10% en la dieta).

Nombre trivialNombre trivial Nombre Nombre científicocientífico FórmulaFórmula P. Fusión P. Fusión

(°C) (°C)

ButíricoButírico ButanoicoButanoico CHCH33(CH(CH22))22 COOH COOH -5,9-5,9

CaproicoCaproico HexanoicoHexanoico CHCH33(CH(CH22))44COOHCOOH -3,4-3,4

CaprilicoCaprilico OctanoicoOctanoico CHCH33(CH(CH22))66 COOH COOH 16,716,7

CápricoCáprico DecanoicoDecanoico CHCH33(CH(CH22))88 COOH COOH 31,631,6

LáuricoLáurico DodecanoicoDodecanoico CHCH33(CH(CH22))10 10 COOHCOOH 44,244,2

MirísticoMirístico TetradecanoicTetradecanoicoo

CHCH33(CH(CH22))12 12 COOHCOOH 54,454,4

PalmíticoPalmítico HexadecanoicHexadecanoicoo

CHCH33(CH(CH22))1414 COOH COOH 63,063,0

EsteáricoEsteárico OctadecanoicoOctadecanoico CHCH33(CH(CH22))1616 COOH COOH 69,469,4

Ácidos grasos Ácidos grasos saturadossaturados

Butírico

Ácidos grasos saturados

CH3-(CH2)2 -COOH

Pf -5,9 ºC P. ebullición 164 ºC.

Palmítico


CH3-(CH2)14 -COOH

Aceite de

Algodón -- 22%

Manteca de cacao -- 25%

Palma -- 45%

Pf 63ºC P. ebullición 167ºC.

Esteárico


CH3-(CH2)16 -COOH

Aceite de

Manteca de cerdo -- 14%

Manteca de cacao -- 38%

Sebo vacuno -- 19%

Pf 69,4ºC P. ebullición 360,85ºC.

Ácidos Grasos Ácidos Grasos InsaturadosInsaturados• Son ácidos carboxílicos de cadena Son ácidos carboxílicos de cadena

larga con uno o varios dobles enlaces larga con uno o varios dobles enlaces entre los átomos de C. Presentando entre los átomos de C. Presentando gran reactividad química.gran reactividad química.• Suelen ser líquidos a temperatura Suelen ser líquidos a temperatura ambiente. Pf disminuye al aumentar ambiente. Pf disminuye al aumentar los dobles enlaces. Abundan en los dobles enlaces. Abundan en aceites vegetales y marinosaceites vegetales y marinos• Estos se dividen en:Estos se dividen en:

▪ ▪ Monoinsaturados:Monoinsaturados: cuando cuando poseen un solo doble enlace.poseen un solo doble enlace.

▪ ▪ Poliinsaturados:Poliinsaturados: cuando hay 2 ó más cuando hay 2 ó más dobles enlaces, normalmente separados dobles enlaces, normalmente separados por un grupo metileno (-CHpor un grupo metileno (-CH22-).-).

Ácido graso insaturadoÁcido graso insaturado

Nombre Nombre trivialtrivial Nombre científicoNombre científico FórmulaFórmula

P. P. Fusión Fusión

(°C) (°C)

PalmitoleicPalmitoleicoo

Hexadeca-9-enoicoHexadeca-9-enoico CC1515HH2929 COOH COOH -0,5-0,5

OleicoOleico Octadeca-9-enoicoOctadeca-9-enoico CC1717HH3333COOHCOOH 13,013,0

LinoleicoLinoleico Octadeca-9:12-Octadeca-9:12-dienoicodienoico CC1717HH3131 COOH COOH -5,0-5,0

LinolénicoLinolénico Octadeca-9:12:15-Octadeca-9:12:15-trienoicotrienoico CC1717HH2929 COOH COOH -11,0-11,0

AraquidónicAraquidónicoo

Eicosa-5:8:11:14-Eicosa-5:8:11:14-tetraenoicotetraenoico CC1919HH3131 COOH COOH -49,5-49,5

VaccénicoVaccénico Octadeca-11-enoicoOctadeca-11-enoico CC1717HH3232 COOH COOH 39,539,5

Ácidos grasos Ácidos grasos insaturadosinsaturados

Oleico

Semilla de uva -- 15 a 20%

Hígado de bacalao – 22 %C 17 H33 -COOH

Oliva -- 71%Aceite de

Aguacate -- 70%

Cis-9

Soja -- 24%

Ácidos grasos insaturados

Linoleico

Maní – 32%

Girasol – 68%Semilla de uva – 73 %

Aceite de

Maíz – 58 %Soja – 40 a 60 %


C 17 H31 -COOH

Cis-9 Cis-12

Linolénico Aceite de

Linaza – 53 %


C 17 H29 -COOH

Cis-9 Cis-12 Cis-15

canola – 10 %

Soja – 7 %

Ácidos grasos: nombres y punto de fusión

nº de dobles enlaces

Carbonos 0 1 2 3 4

12 C44ºC

Láurico

14 C 54ºC

Mirístico

16 C63ºC

Palmítico-0,5ºC

Palmitoléico

18 C70ºC

Esteárico13ºC Oléico

-5ºCLinoleico

-11ºCLinolénico

20 C76ºC

Araquídico

-49,5ºCAraquidónico

24 C84ºC

Lignocérico

Isómeros Isómeros

PosiciónPosición Sistema conjugado Sistema no conjugado

GeométricoGeométrico Cis (natural) Trans (grasas modificadas)

En los ácidos grasos insaturados, las insaturaciones presentan dos tipos de isomerismo: geométrico, cis, trans, y posicional, según sea la localización del doble enlace en la cadena de átomos de carbono.

Isómeros Isómeros Los ácidos grasos poliinsaturados naturales tienen los dobles enlaces dispuestos de una forma característica. Si el ácido graso tiene dos dobles enlaces, éstos se sitúan de forma que en medio quede un carbono que no participa de la insaturación. Sería ésta una estructura «no conjugada ».

A veces, fruto de las manipulaciones tecnológicas, desaparece el carbono metilénico intermedio, con lo que se obtiene una estructura «conjugada». A su vez, ese ácido graso conjugado puede tener los dos dobles enlaces en posición cis o en posición trans, o incluso uno con isomería cis y otro con isomería trans .

Dobles enlaces conjugados y no Dobles enlaces conjugados y no conjugadosconjugados

Entre los ácidos grasos insaturados, se pueden distinguir los monoinsaturados o monoenoicos (una insaturación) y los poliinsaturados o polienoicos (varias insaturaciones).

La mayoría de los monoinsaturados presentan el doble enlace entre los átomos de carbono 9 y 10. Por su parte, en forma natural, los poliinsaturados tienen sus dobles enlaces no conjugados; es decir, están separados por un grupo metileno (como en el ácido linoléico, linolénico y araquidónico); lo contrario a ésta distribución es la conjugación, en la que no existe dicho metileno de por medio.

Sistema de dobles ligaduras conjugadas - CH = CH – CH = CH - Sistema de dobles ligaduras no conjugadas - CH = CH – CH2 – CH = CH -


CH3(CH2)5CH=CH-CH=CH(CH2)7COOHÁcido linoléico conjugado (cis-9, trans-11)

CH3(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH

Ácido 9,12-octadecadienoico (Ácido Linoleico)(cis-9, cis-12)

No conjugado (natural)

Configuración Configuración cis y transcis y trans

En estado natural, la mayoría de los A.G. poliinsaturados son cis, mientras que los trans se encuentran en grasas hidrogenadas comerciales y en algunas provenientes de rumiantes; la mantequilla contiene aproximadamente 2% de ácidos grasos trans que se sintetizan por un proceso de biohidrogenación efectuado en el rumen de la vaca.

Los isómeros trans son termodinámicamente más factibles y estables que los cis.

Configuración Configuración cis y transcis y trans

•La configuración geométrica del doble enlace se designa con los prefijos cis (del latín, en el mismo lado) y trans (del latín, enfrente), que indican si los grupos alquil están en el mismo o en distinto lado de la molécula•Los ácidos grasos trans se forman en el proceso de hidrogenación que se realiza sobre las grasas para utilizarlas en diferentes alimentos.

Configuración Tipo Cis.

Configuración Tipo Trans.

Los enlaces dobles son muy fuertes y previenen la rotación de los carbonos alrededor del eje del enlace doble. Esta rigidez da origen a los isómeros geométricos que consisten de arreglos de átomos que solamente pueden cambiarse quebrando los enlaces dobles.

¿Que son los ácidos grasos ¿Que son los ácidos grasos transtrans??

«trans»

ácido cis-9-octadecenoico(Ácido Oleico)

ácido trans-9-octadecenoico(Ácido Elaídico)

La forma natural del ácido 9-octadecenoico (ácido oleico), un constituyente del aceite de oliva, tiene forma de "V" por la configuración Cis en la posición 9. La configuración Trans (ácido elaídico) tiene una forma recta.

Isómeros geométricos

ácido cis-9-octadecenoico(Ácido Oleico)

ácido trans-9-octadecenoico(Ácido Elaídico)

Isómeros geométricos

Algunos alimentos contienen ácidos

grasos trans. La mayor parte son

subproductos en la saturación de los

ácidos grasos durante el proceso de

hidrogenación o “endurecimiento” de

aceites naturales (por ejemplo, en la

fabricación de margarina). Lo anterior

plantea la interrogante respecto a la

seguridad como aditivos en los alimentos.

Ácidos grasos transÁcidos grasos trans

Sus efectos a largo plazo en el ser humano son difíciles de Sus efectos a largo plazo en el ser humano son difíciles de

valorar, aunque han estado en la alimentación por valorar, aunque han estado en la alimentación por

muchos años. El cuerpo humano los metaboliza más como muchos años. El cuerpo humano los metaboliza más como

ácidos graso saturados que como ácidos insaturados de ácidos graso saturados que como ácidos insaturados de

forma forma ciscis. Esto puede deberse a su conformación . Esto puede deberse a su conformación

semejante de cadena lineal. semejante de cadena lineal.

A este respecto tiende a elevar la concentraciones de LDL A este respecto tiende a elevar la concentraciones de LDL

y bajar las de HDL, y por tanto se contraindican en y bajar las de HDL, y por tanto se contraindican en

relación con el incremento de arteriosclerosis y relación con el incremento de arteriosclerosis y

enfermedad coronaria. por lo que pueden antagonizar el enfermedad coronaria. por lo que pueden antagonizar el

metabolismo de los ácidos grasos esenciales y agravar su metabolismo de los ácidos grasos esenciales y agravar su

deficiencia.deficiencia.

Efectos de los ácidos grasos transEfectos de los ácidos grasos trans

El organismo es incapaz de sintetizar ciertos ácidos poliinsaturados que se consideran esenciales.

Ejemplos: Linoleico, linolénico y araquidónico

Son necesarios para ciertas funciones vitales. El ácido linolénico forma parte constitutiva de la membrana de diferentes tejidos celulares, es precursor del ácido araquidónico, que se requiere para darle rigidez a la mitocondria de las células y se utiliza en la síntesis de las hormonas prostaglandinas.

Ácidos grasos Ácidos grasos esencialesesenciales

El ácido linoléico influye en el desarrollo normal del hombre, mantenimiento de la piel.

El linolénico interviene en los revestimientos celulares y el crecimiento del cabello.

Además, entre las funciones que desempeñan los ácidos grasos indispensables están: la regulación del metabolismo del colesterol y el mantenimiento del sistema reproductivo.

Dieta aproximada ideal 10-17% de ácidos grasos saturados,

8% de mono-insaturados y 7 % de poli-insaturados

Ácidos grasos Ácidos grasos esencialesesenciales

Son ácidos grasos esenciales (AGE) poliinsaturados. Los términos n-3 y n-6 se aplican a los ácidos grasos omega-3 y omega-6, respectivamente. La nomenclatura de los ácidos grasos usa el alfabeto griego (α,β,γ,...,ω) para identificar la posición de los enlaces dobles.

El carbono del grupo carboxilo es el número uno, y el carbono "alfa" es el carbono adyacente (el carbono número 2). El carbono "omega" corresponde al último carbono en la cadena porque la letra omega es la última letra del alfabeto griego.

Ácidos grasos Ácidos grasos omega 3 y 6omega 3 y 6

El ácido linoléico es un ácido graso omega-6 porque tiene un enlace doble a seis carbonos del carbono "omega". El ácido linoléico juega una función importante en la reducción del nivel de colesterol.

El ácido alfa-linolénico es un ácido graso omega-3 porque tiene un enlace doble a tres carbonos del carbono "omega".


Ácidos grasos omega 3 y Ácidos grasos omega 3 y 66


El DHA (ácido docosahexaenoico) y el AA (ácido araquidónico) son cruciales para el desarrollo óptimo del cerebro y los ojos. La importancia del DHA y AA en la nutrición de los infantes está bien establecida, y ambas sustancias se añaden a la leche de fórmula para infantes lactantes.

Cantidades excesivas de ácidos grasos poliinsaturados omega-6 y proporciones altas de omega-6 relativamente a las de omega-3 se han asociado con la patogénesis del cáncer, enfermedades cardiovasculares, y enfermedades inflamatorias y autoinmunes.


La proporción de omega-6 a omega-3 en las dietas modernas es aproximadamente 15:1, mientras que las proporciones de 2:1 a 4:1 están asociadas con menos mortalidad de enfermedades cardiovasculares, reducción de inflamación en los pacientes con artritis reumatoide, y un riesgo menor del cáncer de mama.

Algunos investigadores han sugerido que no hay suficiente evidencia para los beneficios de estas proporciones, y que quizás es mejor aumentar el consumo de ácidos grasos omega-3 en vez de reducir el consumo de omega-6 porque la reducción de grasas poliinsaturadas en la dieta puede aumentar la incidencia de enfermedades cardiovasculares.

Ácidos grasos -3 : pescado, aceites de semillas de girasol, maíz, soja, frutos secos oleaginosos (nueces, almendras).

Contribuyen a disminuir el colesterol y triglicéridos sanguíneos

Disminución de la formación de trombos o coágulos

Disminución de enfermedad cardiovascular (Cortés, 1997)

Alimentos fortificados con -3 /-6

Es todo por hoy, Es todo por hoy, muchas gracias por su muchas gracias por su

atención!atención!

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