LIPDIOS Lipdeos Professor Paulo Srgio Qumica de Alimentos

LIPÍDIOS Lipídeos Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS lipídeos são formados por conjunto de substâncias químicas que, ao contrário das outras classes de compostos orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo funcional comum, e sim pela sua alta solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade em água. Os lipídios se encontram distribuidos em todos os tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas células de gordura. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Ao contrário das demais biomoléculas, os lipídios não são polímeros, isto é, não são repetições de uma unidade básica. Embora possam apresentar uma estrutura química relativamente simples, as funções dos lipídios são complexas e diversas, atuando em muitas etapas cruciais do metabolismo e na definição das estruturas celulares. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS I – Lipídeos Simples II – Lipídeos Complexos: A seguir descreveremos estas duas classes de lipídeos. I- LIPÍDEOS SIMPLES: São aqueles que sofrem quebra pela molécula de água (hidrólise) produzindo como produtos ácidos graxos e álcoois. São os óleos, gorduras e ceras. (TAGs) II – LIPÍDEOS COMPLEXOS: São aqueles que contém outros grupos além de ácidos graxos. Nesta classe estão incluídas, os fosfolipídeos, glicolipídeos, carotenóides, tocoferóis (Vit. E), Vitaminas A, D, K, esteróides etc. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS *SÃO ÉSTERES DE AC. GRAXOS SUPERIORES ALÉM DE OUTROS COMPOSTOS. AC. GRAXOS SUPERIORES SÃO MONOÁCIDOS COM 10 OU MAIS CARBONOS EM NÚMERO PAR, EM CADEIA NORMAL SATURADA ÁCIDOS GRAXOS Professor: Paulo Sérgio OU INSATURADA. H 3 C–(CH 2)14–COOH Química de Alimentos

LIPÍDIOS H 3 C-(CH 2)14 -COOH AC. PALMÍTICO ÓLEO DE PALMA AC. ESTEÁRICO GORDURA DE CARNEIRO AC. CERÓTICO CERA DE ABELHA AC. HEXADECANÓICO H 3 C-(CH 2)16 -COOH AC. OCTADECANÓICO H 3 C-(CH 2)24 -COOH AC. HEXAHEICOZÓICO Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS * CÉRIDAS - AC. GRAXO + ÁLCOOL SUPERIOR * GLICÉRIDAS - AC. GRAXO + GLICERINA AC. CARBOXÍLICO ÁLCOOIS SUPERIORES + H 2 O ÁLCOOL * POSSUEM ALTO PESO MOLECULAR * GERALMENTE 15 OU MAIS CARBONOS NA CADEIA ÉSTER Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos neparana@ig. com. br

LIPÍDIOS ! Classificação dos lipídeos ! Ácidos graxos ! Triacilgliceróis ! Glicerofosfolipídeos ! Esfingolipídeos ! Esteróides ! Outros lipídeos ! Bicamadas lipídicas ! Por que são formadas bicamadas ! Professor: Paulo Sérgio Mobilidade lipídica Química de Alimentos

LIPÍDIOS São as ceramidas ü Esfingomielina " são os mais comuns ü Cerebrosídeos " Possuem cabeças de carboidratos ü Gangliosídeos " são os mais complexos e possuem longas cabeças de carboidratos Cabeças de carboidratos complexas agem como receptores específicos para determinados hormônios glicoprotéicos que regulam uma série de funções fisiológicas importantes Os gangliosídeos são determinantes específicos do Professor: Paulo Sérgioreconhecimento célula-célula Química de Alimentos

LIPÍDIOS COLESTEROL Éo esteróide mais abundante nos animais ! É classificado como esterol por causa do grupo OH na posição C 3 ! Componente majoritário das membranas plasmáticas Plantas: tem pouco colesterol – sintetizam outros esteróis ! Leveduras e fungos: sintetizam esteróis ! ! Mamíferos: o colesterol é o precursor metabólico dos hormônios esteróides Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

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LIPÍDIOS Esteróides Vitamina D 2 é formada por meio da ação fotoelétrica de luz UV sobre o esterol vegetal ergosterol, um aditivo comum do leite Vitamina D 3 é derivada de maneira semelhante, a partir do 7 -deidrocolesterol Vitamina D 2 e D 3 se tornam ativa pela hidroxilação enzimática realizada no fígado. A vitamina D ativa aumenta a concentração de Ca+2 ao promover a absorção intestinal de Ca+2 dos ossos Deficiência de vitamina D - raquitismo Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

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LIPÍDIOS A hidrólise ácida dos triacilglicerídios leva aos correspondentes ácidos carboxílicos - conhecidos como ácidos graxos. Este é o grupo mais abundante de lipídios nos seres vivos, e são compostos derivados ácidos carboxílicos. Este grupo é geralmente chamado de lipídios saponificáveis, porque a reação destes com uma solução quente de hidróxido de sódio produz o correspondente sal sódico do ácido carboxílico, isto é, o sabão. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Os ácidos graxos possuem um p. Ka da ordem de 4, 8. Isto significa que, em uma solução onde o p. H é 4, 8, metade da concentração o ácido está ionizada; a um p. H maior (7, por exemplo) praticamente todo o ácido encontrase ionizado, formando um sal com o seu contra-íon; num p. H menor (3, e. g. ) todo o ácido encontra-se protonado. A adição de HCl a uma solução aquosa de sabão provoca a precipitação do ácido graxo, que é pouco solúvel em água e, em solução aquosa, tende a formar dímeros através de fortes ligações hidrogênio. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Triacilglicerídios Conhecidos como gorduras neutras, esta grande classe de lipídios não contém grupos carregados. São ésteres do glicerol – 1, 2, 3 -propanotriol. Estes ésteres possuem longas cadeias carbônicas ligadas ao glicerol, e a hidrólise ácida promove a formação dos ácidos graxos correspondentes e o álcool (glicerol). Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Os ácidos graxos também podem ser classificados como saturados ou insaturados, dependendo da ausência ou presença de ligações duplas carbono-carbono. Os insaturados (que contém tais ligações) são facilmente convertidos em saturados através da hidrogenação catalítica A margarina, por exemplo, é obtida através da hidrogenação de um líquido - o óleo de soja ou de milho, que é rico em ácidos graxos insaturados. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Composição de alguns óleos e gorduras Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Os TAGs podem ser chamados de gorduras ou óleos, dependendo do estado físico na temperatura ambiente: se forem sólidos, são gorduras, e líquidos são óleos. No organismo, tanto os óleos como as gorduras podem ser hidrolisados pelo auxílio de enzimas específicas, as lipases (tal como a fosfolipase A ou a lipase pancreática), que permitem a digestão destas substâncias. Os TAGs provindo de animais terrestres contém uma maior quantidade de cadeias saturadas se comparados aos TAGs de animais aquáticos. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Os fosfolípideos são ésteres do glicerofosfato - um derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é um diéster fosfórico, e o grupo polar do fosfolipídio. A um dos oxigênios do fostato podem estar ligados grupos neutros ou carregados, como a colina, a etanoamina, o inositol, glicerol ou outros. As fostatidilcolinas, por exemplo, são chamadas de Professor: Paulo Sérgio lecitinas. Química de Alimentos

LIPÍDIOS Esfingolipídios A principal diferença entre os esfingolipídios e os fosfolipídios é o álcool no qual estes se baseiam: em vez do glicerol, eles são derivados de um amino álcool. Estes lipídios contém 3 componentes fundamentais: um grupo polar, um ácido graxo, e uma estrutra chamada base esfingóide - uma longa cadeia hidrocarbônica derivada do d-eritro-2 -amino-1, 3 -diol. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Algumas funções dos lipídeos: q são reservas alimentares q fornecem energia (2 a 3 vezes mais calorias do que os carboidratos e proteínas q protegem mecanicamente contra choques (tecido adiposo) q são isolantes térmicos (ex. nos leões marinhos, focas, baleias, etc. ) q impermeabilizantes térmicos (gorduras das penas de aves, ceras das folhas das plantas, etc. ) os fosfolipídeos são os principais componentes das Professor: Paulo Sérgio membranas celulares. Química de Alimentos

LIPÍDIOS Classificação de Triacilgliceróis (TAG): I) Grupo das Gorduras do Leite e Derivados: - 30 a 40% de ácido oleico, 20 a 30% de ácido palmítico, 10 a 15% de ácido esteárico, e ca. 15% de ácido butírico (o único grupo que contém este ácido). II) Grupo dos Ácidos Insaturados: (Óleos e gorduras vegetais): - contém TAG de ácidos insaturados, predominando ácidos oleico, linoleico e linolênico. Ex. : óleo de milho, girassol, oliva, de gérmem de trigo, etc. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS III) Grupo do Ácido Láurico: - contém ca. 50% de ácido láurico e quantidades menores de ácidos saturados com 8, 10, 16 e 18 C na cadeia. Possuem ácidos insaturados em pequena quantidade. Ex. : óleos de dendê e babaçu. IV) Grupo das Gorduras Animais: - São constituídos de ca. 40% de ácidos com 16 18 C, 60% de ácidos insaturados (oleico e linoleico). Possuem p. f. maior do que os TAG de outros grupos. Ex. : triestearina (toicinho, sebo). Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Os ácidos graxos livres ou constituintes dos TGA, mais comuns são: Nome usual Fórmula Nome IUPAC Ác. butírico CH 3(CH 2)2 COOH Ác. valérico CH 3(CH 2)3 COOH Ác. capróico CH 3(CH 2)4 COOH Ác. caprílico CH 3(CH 2)6 COOH Ác. cáprico CH 3(CH 2)8 COOH Ác. láurico CH 3(CH 2)10 COOH Ác. mirístico CH 3(CH 2)12 COOH Ác. palmítico CH 3(CH 2)14 COOH Ác. esteárico CH 3(CH 2)16 COOH Ác. araquídico CH 3(CH 2)18 COOH Professor: Paulo Sérgio ác. butanóico ác. pentanóico ác. hexanóico ác. octanóico ác. decanóico ác. dodecanóico ác. tetradecanóico ác. hexadecanóico ác. octadecanóico ác. eicosanóico Química de Alimentos

LIPÍDIOS Ác. linocérico. CH 3(CH 2)22 COOH ác. tetracosanóico Ác. palmitoleico (C 16: 1) CH 3(CH 2)5 CH=CH(CH 2)7 COOH Ác. oleico (C 18: 1) CH 3(CH 2)7 CH=CH(CH 2)7 COOH Ác. linoleico (C 18: 2) CH 3(CH 2)4 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH Ác. linolênico: (C 18: 3) CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH Ác. araquidônico: (C 20: 4)) CH 3(CH 2)4 CH=CHCH 2 CH=CHCH 2 CH=CH( CH 2)3 COOH Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS A configuração dos ácidos insaturados são cis ou Z. No processo de rancidez autoxidativa ou nos processos de hidrogenação catalítica catalisada por níquel ou aquecimento prolongado a temperaturas elevadas, a configuração cis pode ser convertida no isômero trans = E. A ligação localizada no carbono 6, a partir do grupo metila (ômega-6 ou -6). Nesta nomenclatura, o ácido oleico (C 18: 1 n 9) seria pertencente à classe dos -9. A família dos -3 estariam representados pelo ácido -linolênico, ácido 5(Z), 8(Z), 11(Z), 14(Z), 17(Z)-eicosapentanóico- EPA - (ou seja, C 20: 5 n 3) e pelo ácido 4(Z), 7(Z), 10(Z), 13(Z), 16(Z), 19(Z)Professor: Paulo Sérgio docosaexaenóico – DHA –(ou seja, C 22: 6 n 3). Química de Alimentos

LIPÍDIOS O que é melhor para a saúde: Margarina ou Manteiga? Na natureza TFA’s (trans fat acids) são encontrados apenas em pequena quantidade em estômagos de ruminantes. Em gorduras utilizadas na alimentação: - Gordura vegetal hidrogenada 35 -50% de TFA’s - Manteiga menos do que 5% Lembre-se que a gordura vegetal hidrogenada é utilizada em biscoitos, tortas, sorvetes, salgadinhos, etc. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS - TFA’s afetam algumas funções fisiológicas: catabólica ( oxidação); anabólica (aumento de cadeia e dessaturação) e metabólica (atividade enzimática). - Deposição em membranas celulares (tecidos do coração, fígado, etc. ) - O consumo de TFA: aumenta o ricos de ataque do coração, susceptibilidade de câncer (seio e próstata), diabetes e obesidade). Margarina dura Manteiga Margarina cremosa Batatas fritas (crisps) Biscoitos de chocolate Chips Professor: Paulo Sérgio TFA’s g/100 g produto 12, 4 3, 6 5, 2 0, 2 3, 4 0, 7 TAG ác. graxos satur. 35, 2 54 14, 6 14 13, 3 3, 6 Química de Alimentos

LIPÍDIOS Lipoproteínas: São associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea, e que tem como função transportar e regular o metabolismo dos lipídios no plasma Quilomícron = É a lipoproteína menos densa, transportadora de triacilglicerol exógeno na corrente sanguínea VLDL = "Lipoproteína de Densidade Muito Baixa", transporta triacilglicerol endógeno Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS IDL = "Lipoproteína de Densidade Intermediária", é formada na transformação de VLDL em LDL = "Lipoproteína de Densidade Baixa", é a principal transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio HDL = "Lipoproteína de Densidade Alta"; atua retirando o colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Carotenóides - Estrutura Licopeno Beta-caroteno Astaxantina Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS Carotenóides - Função • Capturar energia luminosa para a fotossíntese • Protecção contra excesso de radiação UV • Actividade antioxidante (poderá diminuir a incidência de tumores) • Produzir vitaminas e hormonas • Produzir pigmentação (reprodução em plantas e animais) Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS O O | | H 3 C–(CH 2)14– C– OH + HO – (CH 2)30–CH 3 AC. PALMÍTICO ÁLCOOL MERICÍLICO H 3 C–(CH 2)14– C – O – (CH 2)30–CH 3 + H 2 O PALMITATO DE MERICILA CÉRIDA ( CERA DE ABELHA ) O | | R– C– OH + HO – CH 2 | HO – CH 2 GLICERINA AC. GRAXOS Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS GLICÉRIDA O | | R– C O | | O – CH 2 R– C OBS. PODE SER UM ÓLEO OU UMA GORDURA Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS * SE R FOR SATURADO SERÁ UMA GORDURA R FOR INSATURADO SERÁ UM ÓLEO O | | R– C O | | O – CH 2 R– C Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS O AC. GRAXO DE NOME AC. OLÉICO É INSATURADO, VEJA: 18 COOH C 17 H 33– COOH Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS A HIDROGENAÇÃO CATALÍTICA DO ÓLEO PRODUZ A GORDURA – CH = CH– ÓLEO ( COMESTÍVEL ) Professor: Paulo Sérgio + H 2 Ni 150 o C – CH 2– GORDURA ( MARGARINA ) Química de Alimentos

LIPÍDIOS REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO * CONSISTE EM FAZER REAGIR O GLICÉRIDO ( GORDURAS DE ANIMAIS ) COM UMA BASE FORTE, COM UMA RELAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA DE 1: 3. Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS O | | Cisão heterolítica R– C O | | O – CH 2 Na OH | | R– C Dissociação iônica Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos

LIPÍDIOS O | | R– C O | | O – +CH 2 Na+ –OH R– C Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos neparana@bol. com. br

LIPÍDIOS O | | R– C Professor: Paulo Sérgio O – Na+ HO – CH 2 + O – Na | | HO – CH 2 GLICERINA Química de Alimentos parana@svn. com. br

LIPÍDIOS O | | R– C – ONa O | | R– C– ONa HO – CH 2 | HO – CH 2 GLICERINA SABÃO Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos