Scopri la Struttura Chimica dei Trigliceridi: Segreti e Funzioni Essenziali

I trigliceridi sono i lipidi più comuni presenti negli organismi viventi. Pur comprendendo grassi e oli, sono spesso chiamati semplicemente grassi e permettono di immagazzinare grandi quantità di energia. La grande maggioranza dei lipidi è rappresentata dai trigliceridi, molecole di dimensioni variabili ma generalmente più ridotte di glucidi e proteine.

Sia la loro struttura che la loro funzione rendono i trigliceridi molecole di accumulo energetico estremamente utili.

Cosa sono i trigliceridi?

I trigliceridi sono la categoria di lipidi maggiormente presente nel nostro sangue. Costituiscono infatti circa il 90% dei grassi totali presenti nel nostro organismo. I trigliceridi sono "lipidi di deposito" con funzione di riserva energetica concentrata, isolamento termico e protezione degli organi dagli urti.

In generale, i lipidi riescono a immagazzinare più energia dei carboidrati, in quanto contengono un maggior numero di legami carbonio-idrogeno. Per questo motivo, gli zuccheri in eccesso sono spesso convertiti in lipidi, in particolare in trigliceridi.

La maggior parte dei trigliceridi viene assorbita attraverso la dieta, mentre solo in minima quantità i trigliceridi vengono prodotti dal fegato. Gli acidi grassi vengono poi assorbiti a livello intestinale e trasformati in trigliceridi, che vengono infine conservati all’interno del tessuto adiposo.

I trigliceridi sono una delle fonti di energie principali del nostro organismo.

Struttura dei Trigliceridi

I trigliceridi sono formati dall’unione del glicerolo (la comune glicerina) con 3 molecole di acidi grassi, i costituenti principali dei lipidi. Il termine trigliceride deriva dal fatto che si tratta di tre acidi grassi (tri) attaccati al glicerolo (gliceride). Il trigliceride può essere considerato come estere del glicerile. si fa precedere al termine "glicerolo" il nome degli acili presenti. Gli elementi costitutivi dei trigliceridi sono gli acidi grassi e il glicerolo.

Il glicerolo è un alcol e un composto organico che si identifica con la formula C3H8O3.

Gli acidi grassi sono acidi appartenenti al gruppo degli acidi carbossilici. Sono costituiti da una lunga catena di idrocarburi composta da un gruppo carbossilico ⎼COOH a un'estremità e da un gruppo metilico ⎼R all'altra estremità. La formula semplice degli acidi grassi è dunque RCOOH.

A seconda dei legami (singoli o doppi) tra gli atomi di carbonio della catena, gli acidi grassi possono essere saturi o insaturi. Negli acidi grassi saturi gli atomi di carbonio hanno solo legami singoli con altri atomi, dunque sono tutti "occupati" ("saturi") e non possono più legarsi con altri atomi di idrogeno. Di contro, gli acidi grassi insaturi contengono atomi di carbonio uniti tra loro da legami covalenti doppi, dunque è possibile spezzare questi legami in modo che questi atomi si uniscano ad altri atomi di idrogeno. A loro volta, gli acidi grassi insaturi possono essere monoinsaturi se hanno un solo doppio legame o i polinsaturi se ne contengono due o più.

Gli acidi grassi differiscono tra di loro per la lunghezza della catena e per l’assenza o la presenza di doppi legami lungo di essa. Gli acidi grassi saturi prevalgono nel mondo animale, mentre gli insaturi si trovano prevalentemente nei vegetali e nei pesci (Omega-3).

La natura fisica di un trigliceride dipende quindi dal fatto che i suoi acidi grassi siano saturi o insaturi, ma anche dalla lunghezza delle catene di acidi grassi in esso contenute. Gli acidi grassi saturi hanno catene dritte e compatte perché il numero massimo di atomi di idrogeno è stato raggiunto; di conseguenza, in natura tendono a solidificarsi e si presentano allo stato solido. Questo è il caso dei grassi di origine animale, come il burro. Gli acidi grassi insaturi hanno catene caratterizzate da ripiegamenti che rendono difficile il compattamento della molecola; in natura, questi trigliceridi sono presenti allo stato liquido. L'esempio sono gli oli di origine vegetale come l'olio d'oliva.

I trigliceridi si differenziano per il tipo di acidi grassi cui il glicerolo è legato. Questi possono essere saturi (prevalentemente nel mondo animale) quando i C sono legati tra loro da legame semplice oppure insaturi quando sono presenti tra i C uno o più legami doppi (prevalentemente nel mondo vegetale). Data la diversa energia dei legami, la temperatura di fusione degli acidi grassi insaturi è inferiore a quella del corrispondente saturo: gli oli vegetali poiché insaturi si trovano allo stato liquido a condizioni ambiente, mentre nelle medesime condizioni i grassi animali sono generalmente solidi.

Oltre che dal grado di insaturazione, lo stato fisico dell'acilglicerolo dipende anche dalla lunghezza della catena carboniosa: più lunga è la catena maggiore è la temperatura di fusione.

L'organismo umano è in grado si sintetizzare autonomamente quasi tutti gli acidi grassi di cui ha bisogno a partire dagli altri principi nutritivi, ad eccezione degli AGE (acidi grassi essenziali), cosiddetti poiché necessari alle funzioni vitali e disponibili esclusivamente se introdotti mediante la dieta.

La formula chimica generale dei trigliceridi è la seguente: le tre linee rappresentano catene di acidi grassi, fra loro uguali o diversi (trigliceridi semplici o misti).

Figura 1. Struttura semplificata di un trigliceride con un acido grasso saturo (acido palmitico), uno monoinsaturo (acido oleico) e uno polinsaturo (acido alfa-linolenico) attaccati a una spina dorsale di glicerolo.

La margarina è un esempio di acido grasso insaturo che è stato idrogenato in modo artificiale. Pur essendo un olio, la sua struttura è paragonabile a quella dei grassi perché i suoi acidi grassi sono stati saturati costringendo gli atomi di carbonio a spezzare i legami doppi per legarsi ad atomi di idrogeno. Per questo motivo la margarina è solida a temperatura ambiente.

A causa del gran numero di atomi di carbonio e idrogeno che compongono la struttura dei trigliceridi, essi sono apolari e dunque completamente insolubili in acqua (idrofobici).

Sintesi dei trigliceridi

I trigliceridi si formano a seguito della reazione di condensazione tra acidi grassi e glicerolo. Durante la condensazione, i tre gruppi -OH del glicerolo si attaccano ai tre acidi grassi formando un legame covalente chiamato legame estere. Andando più nel dettaglio, il gruppo carbossilico di ciascun acido grasso perde un atomo di idrogeno e il glicerolo perde tre gruppi -OH. In questo modo si liberano tre molecole d'acqua, poiché tre acidi grassi si attaccano al glicerolo e si formano tre legami estere.

È importante ricordare che gli acidi grassi non si attaccano tra loro, ma solo al glicerolo!

Come tutte le macromolecole biologiche, i trigliceridi subiscono un'idrolisi quando devono essere scomposti nei loro mattoni di acidi grassi e glicerolo. Durante l'idrolisi, i legami estere tra gli acidi grassi e il glicerolo si rompono incorporando tre molecole d'acqua. Ciò comporta la rottura dei trigliceridi e il rilascio di energia.

Durante il digiuno avviene la scomposizione (idrolisi) dei grassi immagazzinati nelle cellule adipose.

Figura 2. L'idrolisi dei trigliceridi (a sinistra) produce una molecola di glicerolo (blu) e tre acidi grassi (a destra). I legami rossi sono tre legami estere idrolizzati.

Ricordiamo che le altre tre macromolecole biologiche - carboidrati, proteine e acidi nucleici - sono polimeri composti da piccole molecole chiamate monomeri. I monomeri formano polimeri a seguito della condensazione, mentre i polimeri si scindono di nuovo in monomeri a seguito dell'idrolisi.

I lipidi (e dunque i trigliceridi) non sono polimeri, e gli acidi grassi e il glicerolo non sono monomeri. Questo perché gli acidi grassi e il glicerolo non formano catene ripetitive bensì piuttosto varie; la ripetitività è la condizione essenziale per essere considerati monomeri. Tuttavia, pur non essendo polimeri, i trigliceridi (e tutti i lipidi) passano attraverso la condensazione e l'idrolisi per essere creati o scomposti.

Funzione dei trigliceridi

I trigliceridi entrano nel nostro corpo attraverso il cibo che mangiamo oppure sono prodotti dal fegato e vengono poi trasportati attraverso il plasma sanguigno fornendo sostanze nutritive a diverse parti del corpo. I trigliceridi hanno la funzione di “scorta” di grassi per l’organismo, cioè non forniscono immediatamente energia (come il glucosio) ma vengono utilizzati solo nei momenti di emergenza, cioè quando l’organismo ha bisogno di energia.

Nel momento in cui l’organismo ha bisogno di energia, altre proteine (chiamate VLDL) intaccano le scorte e trasportano i trigliceridi in circolo. Come abbiamo già menzionato, i trigliceridi fluttuano nel sangue grazie a delle molecole specifiche dette LIPOPROTEINE.

La funzione principale dei trigliceridi è l'immagazzinamento di energia. I trigliceridi sono centrali energetiche: contengono più energia per grammo rispetto a carboidrati e proteine! Ciò è dovuto al loro basso rapporto massa/energia, il che significa che una notevole quantità di energia può essere immagazzinata in un piccolo volume. Un altro motivo per cui i trigliceridi riescono a immagazzinare grandi quantità di energia è il fatto di essere grandi e insolubili in acqua (idrofobici), quindi possono essere immagazzinati nelle cellule senza che la loro osmosi ne risenta (poiché i trigliceridi non "rubano" acqua).

Altre funzioni dei trigliceridi sono:

Isolamento. I trigliceridi immagazzinati sotto la superficie corporea isolano i mammiferi dall'ambiente mantenendo caldo il loro corpo. Negli animali acquatici in particolare uno spesso strato di grasso sotto la pelle li mantiene non solo caldi, ma anche asciutti.
Protezione. Il tessuto adiposo, ricco di trigliceridi, funge da scudo protettivo intorno agli organi vitali.
Galleggiamento. I mammiferi acquatici (ad esempio, le foche) hanno uno spesso strato di grasso sotto la pelle che impedisce loro di affondare quando sono sott'acqua.

Quando i trigliceridi sono "cattivi"?

I trigliceridi possono avere un effetto negativo sulla nostra salute. Solitamente non abbiamo bisogno di trigliceridi a breve termine, quindi li immagazziniamo come grasso corporeo. Tuttavia, il corpo umano spesso immagazzina una quantità eccessiva di trigliceridi, soprattutto intorno agli organi. Di conseguenza, può verificarsi un'ipertrigliceridemia (livelli elevati di trigliceridi). Si tratta di una grave indicazione del fatto che il nostro organismo non funziona bene e può portare a condizioni come malattie cardiache e ictus oppure può essere un indicatore di pre-diabete o diabete.

Il dosaggio dei trigliceridi viene effettuato attraverso un semplice prelievo ematico, attraverso cui si dosa la trigliceridemia. Il dosaggio dei trigliceridi deve essere effettuato a digiuno da almeno 8-10 ore. Al di sopra del valore massimo identificato si parla di ipertrigliceridemia, condizione che può essere secondaria ad abitudini alimentari e di vita scorrette o a patologie preesistenti e favorenti.

Un consiglio generale è quello di limitare l'assunzione dei cosiddetti "grassi cattivi", cioè gli alimenti ad alto contenuto di grassi saturi, prediligendo l'assunzione di grassi più sani, tra cui quelli contenuti nel pesce, in oli vegetali come l'olio di oliva o in frutta secca oleosa come le noci.

Tabella: Concentrazione tipica di acidi grassi in oli e grassi selezionati

La tabella seguente fornisce un riepilogo della concentrazione tipica di acidi grassi, (i loro nomi comuni insieme al valore di iodio), per alcuni oli e grassi selezionati. La composizione dell’acido grasso viene espressa come percentuale di peso della quantità totale di acidi grassi misurati. Il peso del glicerolo è trascurato. La designazione abbreviata per gli acidi grassi è costituita da due numeri, il primo è il numero di atomi di carbonio e il secondo è il numero di doppie legami nella catena dell’acido grasso. Il valore di iodio indica il grado di insaturazione dell’olio, ma non differenzia tra acidi grassi monoinsaturi (ad es., Oleico) e acidi grassi polinsaturi (ad es. Acido linoleico), né tra coppie di doppie cis e trans. Gli acidi grassi saturi (SAFA) non hanno doppi legami, ad es.

Olio/Grasso	Acido Miristico (14:0)	Acido Palmitico (16:0)	Acido Stearico (18:0)	Acido Oleico (18:1)	Acido Linoleico (18:2)	Acido Linolenico (18:3)	Valore di Iodio
Olio di Cocco	18	9	3	6	2	0	8-10
Olio di Palma	1	44	5	39	10	0	50-55
Burro di Cacao	0	25	34	35	3	0	32-40
Olio di Oliva	0	13	3	71	10	1	80-88
Olio di Arachidi	0	11	2	56	26	0	84-100
Olio di Soia	0	11	4	23	53	7	120-140
Olio di Lino	0	6	4	18	16	53	170-205