Una scorta di energia: i grassi

Prima di parlare dei grassi, è necessario identificare la classe dei lipidi, a cui i grassi appartengono.
I lipidi sono un gruppo di molecole biologiche ternarie formate cioè da carbonio, idrogeno e ossigeno, di tipologie piuttosto diverse ma tutte accomunate dall’insolubilità in acqua, cioè tutte non polari: sono solubili in solventi organici (cloroformio, benzene) ed insolubili in acqua: questa proprietà spiega molte delle loro diverse funzioni biologiche. I lipidi importanti per le funzioni della cellula sono i grassi, gli steroidi e i fosfolipidi.
Si dicono perciò idrofobe per la presenza di lunghe catene di carbonio-idrogeno unite da legami covalenti non polari. Tale caratteristica ne rende più difficile l’utilizzazione all’interno della cellula e le sottrae alla frenetica attività chimica delle cellule.
Un’altra importante caratteristica dei lipidi è che, quando vengono demoliti, i lipidi sprigionano una enorme quantità di energia, maggiore dei glucidi (zuccheri) e dei protidi (proteine); questo è il motivo per il quale i lipidi rappresentano la sostanza di riserva energetica ideale per l’organismo.
In particolare, possiamo distinguere un ampio gruppo di lipidi composti da acidi grassi, ovvero acidi carbossilici dotati di lunghe catene di idrocarburi, legati a un alcol (per lo più glicerolo); a tale gruppo appartengono i trigliceridi, i fosfolipidi e le cere, la cui classificazione dipende dalla natura e dalla disposizione degli acidi grassi e degli alcoli da cui sono formati. Un altro gruppo comprende molecole eterogenee fra loro: in questa categoria sono compresi steroidi e terpeni.
Detto questo, è ora possibile trattare, nella maniera più semplice ma al contempo accurata, il discorso che riguarda propriamente i grassi.
I grassi sono composti da una molecola di glicerolo esterificata da tre acidi grassi: la molecola è chiamata tracilglicerolo. Gli acidi grassi sono delle lunghe catene di idrocarburi non ramificate, con un unico gruppo carbossilico ad una estremità. Le due estremità dell’acido grasso hanno diverse strutture ed anche diverse proprietà. La catena idrocarburica è idrofobica, mentre il gruppo carbossilico, che ha pH fisiologico ha una caratteristica negativa, è idrofilico. Le molecole che hanno regioni idrofobiche ed idrofiliche sono dette anfipatiche; queste molecole hanno peculiari ed importanti proprietà biologiche. Le proprietà appena viste dei grassi che, a primo acchito, risultano difficili, possono essere facilmente capite considerando l’uso di un prodotto familiare e comune a tutti: il sapone. Costituito da acidi grassi, nei secoli passati il sapone veniva prodotto scaldando il grasso animale con una base forte (idrossido di sodio o idrossido di potassio per esempio) pere rompere i legami fra glicerolo ed acidi grassi. Oggi la maggior parte dei saponi è prodotta per sintesi, il sapone ha la capacità di sciogliere il grasso, in quanto la sua estremità idrofilica si ancora nel grasso, mentre la sua estremità idrofilica interagisce con l’acqua circostante. Ne risulta la formazione di complessi (dette micelle) di materiale grasso che può essere disperso dall’acqua. Gli acidi grassi differiscono da loro sia per la lunghezza della catena idrocarburica sia per la presenza o meno di doppi legami. Gli acidi grassi delle cellule hanno fra i 14 e i 20 atomi di carbonio; quelli che mancano di doppi legami, come l’acido stearico, sono detti saturi; quelli che possiedono doppi legami sono detti insaturi.
Il tristearato, che non ha doppi legami, è un costituente comune dei grassi animali e rimane solido a temperature superiori a quelle ambientali.
Al contrario, l’abbondanza di doppi legami nei grassi vegetali spiega il loro stato liquido - sia nelle cellule delle piante che nello scaffale delle drogherie - e il loro nome, polinsaturi. I grassi liquidi a temperatura ambiente sono chiamati olii.
Grassi solidi per pasticceria, come la margarina, sono ottenuti da oli vegetali insaturi riducendo chimicamente i doppi legami con atomi di idrogeno (il processo è chiamato idrogenazione). Una molecola di grasso può contenere tre acidi grassi identici o può essere un grasso misto, che contiene diversi tipi di acidi grassi. La maggior parte dei grassi naturali, come l’olio d’oliva o il burro, è un insieme di molecole che contengono diverse specie di acidi grassi.
Gli acidi grassi più frequenti sono l’acido palmitico e l’acido stearico, entrambi saturi, e l’acido oleico che è invece insaturo. Alcuni acidi grassi, come l’acido linoleico e l’acido linolenico, non sono tra i più diffusi; dato, però, il fatto che i mammiferi, uomo in particolare, non sono in grado di sintetizzarli, questi acidi devono essere introdotti con l’alimentazione e vengono perciò indicati come essenziali.
I grassi animali, come il burro o il lardo, derivano per lo più da acidi saturi, come l’acido butirrico e sono solidi a temperatura ambiente. Gli oli vegetali, come l’olio d’oliva e l’olio di semi, sono liquidi a temperatura ambiente; infatti, essendo costituiti prevalentemente da acidi grassi insaturi, possiedono catene ripiegate che impediscono alle molecole di compattarsi tanto strettamente da assumere lo stato solido. Dal punto di vista dietetico, gli oli sono preferibili ai grassi animali, perché abbassano il tasso del colesterolo contenuto nel sangue; in tal modo, contribuiscono a prevenire il deposito di placche sulle pareti interne delle arterie e l’insorgenza di patologie come l’aterosclerosi.
La margarina, ampiamente utilizzata per cotture e condimenti, ha anch’essa una natura vegetale, eppure si presenta allo stato solido. Ciò viene ottenuto attraverso un processo industriale chiamato idrogenazione cui vengono sottoposti oli vegetali di valore commerciale scarso: i doppi legami tra gli atomi di carbonio vengono saturati per addizione di atomi di idrogeno. Di conseguenza, dal punto di vista alimentare questo prodotto equivale a un grasso saturo.
Nell’organismo umano i trigliceridi rappresentano la forma in cui gli acidi grassi vengono immagazzinati come riserva energetica. I trigliceridi si accumulano in speciali cellule, gli adipociti, facenti parte del tessuto adiposo, allo stato anidro, cioè molto concentrato. Nell’obesità vi è un accumulo eccessivo di trigliceridi, che possono rappresentare numerosi chilogrammi di peso corporeo. Tali quantità potrebbero fornire l’energia per la sopravvivenza dell’organismo per alcuni mesi, mentre le scorte di glicogeno non sono sufficienti a ricoprire il fabbisogno di un solo giorno.
A parità di peso, quindi, i trigliceridi liberano molta più energia dei carboidrati, per cui se uno stesso individuo utilizzasse come sostanze di riserva solo i carboidrati, dovrebbe pesare molto di più. A parte il tessuto adiposo, la maggiore concentrazione lipidica nell’uomo è situata nel cervello, per cui la carenza di questa componente si ripercuote anche sulla trasmissione degli impulsi nervosi e può essere all’origine di malattie neurodegenerative.



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