Università di Roma Tor Vergata - Scienze della Nutrizione UmanaBiochimica della Nutrizione

Prof.ssa Luciana Avigliano2011

Acidi grassi (c)- saturi

- monosaturi- polinsaturi

- trans-insaturi- con doppi legami coniugati

- a catena ramificata

LINEE GUIDA

Linee guida INRAN (2003)

QUANTITÀ totale di lipidiCompresa tra il 20-25% della quota calorica giornaliera (30-35%:bambino fino a3 anni; oppure intensa attività fisica)

QUALITÀAcidi grassi saturi: non più del 7-10% delle calorie totali

Acidi grassi monoinsaturi: fino al 20 % delle calorie totali

Acidi grassi polinsaturi: ≈ 7% delle calorie totali con rappporto n-6/n-3 ≈ 5:1

Acidi grassi trans: < 2%

ASSUNZIONI RACCOMANDATEper gli acidi grassi polinsaturi

NON SONO UNIFORMI

Linee guida INRAN (2003): 7% delle calorie totali con un rapporton-6/n-3 di 5:1 (monoinsaturi fino al 20% delle calorie totali)

American Hearth Association (2002): mangiare pesce ricco ingrassi almeno due volte la settimana

Food and Nutrition Board USA (2002): ALA 1.6 g/d per Maschiadulti ed 1.1 g/d per F di cui il 10% EPA + DHA

World Health Organization (2003). totale n-3 PUFA 1%-2%dell’introito calorico

International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids(2004): ALA= 0.7% dell’intrito calorico; EPA+ DHA ≥ 500 mg/d

- rari nelle diete occidentali (da malattia, malassorbimento dei grassi)- evidenziati a lungo termine e possono essere confusi con altre cause

DIVERSI PER LA SERIE n-6 E LA SERIE n-3 DATE LE DIVERSE FUNZIONI

SEGNI CLINICI DI CARENZA

n-3 - alterazioni a carico del sistema nervoso sviluppo neuronale trasmissione sinaptica funzionalità visiva funzioni cognitive metabolismo neurotrasmettitori monoaminergici (dopamina, serotonina, GABA)

Alterazioni molecolari ↓ uptake del glucosio↓ attività citocromo c ossidasi mitocondriale↓ interazione Fotorecettore-Proteine G↓ Na+,K+ ATPasi

n-6 - alterazioni non neuronali ritardo nella crescita diminuita fertilità lesioni cutanee danni epatici

Dieta occidentale sbilanciata verso n-6USA n-6/n-3 > 15linee guida italiane ≈ 5

nel paleolitico si calcola 1:1

CAUSE

consumo olio di mais e di girasole ricchi in n-6 e bassocontenuto n-3

basso consumo di pesce

consumo di carne di bovino, pollo, maiale allevati conmangime a base di mais

CONSEGUENZE

Maggiore sintesi eicosanoidi n-6 derivati ed aumentodell’aggregazione piastrinica

Aumento ossidazione LDL

Aumento aterogenesi

Compete con l’incorporazione di n-3 derivati neifosfolipidi

EFFETTI POSITIVI DEGLI n-3non e’ chiaro se legati all’ALA di per se o ai sui derivati EPA e DHA

ASSUNZIONE INVERSAMENTE CORRELATA A RISCHIO DI

malattia cardiovascolare e morte improvvisaeffetti antitrombotici

riduzione dei trigliceridi ematiciriduzione della attivazione piastrinicariduzione della espressione di molecole vascolari di adesione.

effetti anti-aritmici effeti su canali ionici ?

disturbi neurologiciaggressività, impulsivitàdepressionedisturbi bipolarivarie forme di demenza inclusa la malattia di Alzheimer

POTENZIALI EFFETTI NEGATIVI DI ALTI INTROITI DI n-3

UL n-3 = 3 g/d (2 g/d se assunti da integratori)

Alterazione della permeabilità di membrana con alterazione di attivitàenzimatiche; aumentata perossidazione dei lipidi di membrana se nonè presente una adeguata assunzione di antiossidanti

Aumento di ossidazione di LDL (necessario concomitante aumento diassunzione di antiossidanti)

Aumentati tempi di coagulazione

Presenza di contaminanti (metilmercurio, diossina) nel pesce, in particolare in quelli di grandi dimensioni dato che si accumulano nellacatena alimentare(cautela: bambini, donne in gravidanza o in allattamento)

FORTIFICAZIONE in n-3(approvata dalla FDAhttp://www.cfsan.fda.gov/ ∼rdb/opa-gras.html)(USA> Europa)

ALIMENTI FORTIFICATIcon DHA/EPA daolio di pesce (tonno, salmone, acciughe)olio di alga (ricchi in DHA ∼ 40%) (per vegetariani)

con ALA da olio di lino(aggiunti ai cibi in microcapsule, dispersi in gelatina)

MANGIMI a BASE DI SOIA, GRANO

MADRE SELETTIVO TRASPORTO PLACENTARE PLACENTA CONTIENE Δ 6- e Δ 5 DESATURASI

livelli di DHA e ARA nei fosfolipidi plasmatici del feto 300-400 volte > madre

Livello di DHA dipende: dieta periodo di gestazione, età della madre - biosintesi↓età- fumo

ultimo trimestre di GESTAZIONE e primo periodo neonatale rapido sviluppo del tessuto nervoso e della retina

Supplementazione in n-3 durante la gravidanza

pochi dati non sono riportati dati negativi sembrerebbe positiva

FETO gli enzimi biosintetici presenti alla 17° settimana di gestazione

NEONATO a termine o pretermine in grado di trasformare acidolinoleico → acido arachidonico e acido α-linolenico → DHA

La capacità di biosintesi è adeguata?

Importante per allattamento al seno formulazioni di latte sostitutivo

Bovino, umano lipidi totali -4 %trigliceridi - 98% dei lipidi totali

Latte bovino: 40% C4-C14 60% ≥ C16Latte umano: 12% C4-C14 88% ≥ C16

Concentrazione totale lipidica costante nell’ambito di una specie ma composizione variabile in base alla

proporzione relativa nella dieta di lipidi e carboidrati

composizione lipidica della dieta

LATTE

PUFA e LATTE UMANO

DHA varia > 10 volte e acido arachidonico (ARA) >3 volte fra popolazionie a livello individuale (a seconda delle abitudini alimentari, dell’età)

dieta occidentale10-17% LA; 0,8-1,4% LNA; 0,3-0,7% ARA; 0,1-0,5%DHA

Giappone 1% ARA; 1,1% DHACina 2,8% DHA

Il contenuto in n-6/n-3 del latte materno (assumendo 3,7 g grasso/dL)potrebbe non fornire al neonato pretermine sufficienti quantità stimabili in67 mg DHA e 552 mg di n-6 per Kg di peso

programma USAaumentare il consumo di pesce della madre300 mg DHA durante la gravidanza650 mg/d EPA + DHA

Formule per l’infanzia

USA fino al 2002:acido linoleico 15- 20% dei grassi totaliALA 1,5-2 %non contenevano ARA e DHA

adesso disponibili formule con ARA e DHA

AGGIUNTA DI DHA ed EFFETTI FUNZIONALI

positivi o nessuno a breve termine positivi a lungo termine nessun effetto negativo

ULTERIORI STUDI

n-3 e malattiacoronarica

American Heart Association

popolazione raccomandazioni———————————————————————————Pazienti senza malattia documentata mangiare pesce, preferibilemente

grasso almeno due volte / settimana

Pazienti con malattia documentata 1g/die EPA + DHA, preferibilemente dapesce, eventualmente anche da supplemento sotto controllo medico

Pazienti che necessitano di abbassare 2-4 g/die EPA + DHA, da supplementoIl livello di triglicerdi sotto controllo medico

Approvato dall FOOD DRUG ADMINISTRATION Omacorω3-acid ethyl esters; Reliant Pharmaceuticals, Inc., Liberty Corner, NJ)EPA= 465 mg + DHA 375 mg per capsula (1-g) con 4 mg (6 IU) of vitamin E

undetectable concentrations of heavy metals, halogenated polycarbons, anddioxins; and <0.05% of trans fatty acids.

Acidi Linoleici Coniugati (CLA)

gruppo di isomeri della serie 18:2 con doppi legami coniugati differenti perposizione e stereoisomeria

Nel latte e prodotti caseari, nel grasso di ruminanti (3-11 mg/g grasso)

PUFA → incompleta bio-idrogenazione batterica

cis9,trans11-CLA (acido rumenico): forma più abbondante negli alimentit7,c9-CLA; c11,t13-CLA; c8 t10-CLA; t10,c12-CLA

Latte umano: composizione in grassi dipende dalla dietaLatte vaccino: composizione in grassi riflette il metabolismo dei batteri del rumine(tra cui bio-idrogenazione dei PUFA)

C18-PUFA → C18-CLA → t11-C18:1 (acido vaccenico) → C18:0

Più alti livelli pascolo > mangime (tranne in dieta arricchita con acido linoleico)pascolo alpino > pascolo a valle

Si possono ottenere per sintesi chimica dall’acido linoleicocomposizione CLA naturale ≠ CLA sintetico (t10,c12-43%; c9,t11- e t9c,11-42%)

Livelli di assunzione (USA)150 mg/die donna, 200 mg/die uomo

Metabolismo - simile all’acido linoleico con cui competeC18:2-CLA → Δ 6-desaturasi → C18:3-CLA → elongasi → C20:3-CLA → Δ 5-desaturasi → C20:4-CLACLA e metaboliti incorporati in lipidi e fosfolipidi

IPOTIZZATA azione preventiva o terapeutica in patologie quali tumori,aterosclerosi, diabete di tipo 2

In modelli cellulari ed animali (nell’uomo?)aumento del metabolismo energeticoriduzione della proliferazione e del differenziamento dei pre-adipocitimodulazione del ciclo cellulareinibizione crescita epitelio mammario

Azione molecolareriduzione del livello di acido arachidonico in fosfolipidi e degli eicosanoidi derivatiinibizione della ciclossigenasi e della sintesi di eicosanoidi pro-aggreganti ed infiammatoriregolazione dei geni responsivi a PPAR: induzione β-ossidazione perossisomiale e lipolisi

Acido fitanico(acido a 20 atomi di C; acido3,7,11,15 tetrametilesadecanoico)

ACIDI GRASSI A CATENA RAMIFICATA

CH3 CH3 CH3 CH3 I I I ICH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-COO-

acido grasso saturo derivato dalla catena isoprenica del fitolo - catena lateraledella clorofilla, da cui è rilasciato dai microorganismi presenti nei ruminanti

Dieta 50-100 mg/die (da latte, grasso ruminanti)

CATABOLISMO: il metile in posizione 3 (β) impedisce la β-ossidazione; pertanto l’acidofitanico subisce un iniziale processo di alfa ossidazione consistente in

1. idrossilazione del C2 (Cα) (tramite enzima α-idrossilasi) e quindi2. decarbossilazione ossidativa,

Si genera l’omologo a 19 atomi di C (acido pristanico) metilato in posizione 2,che può pertantoessere substrato della β ossidazione

ac. pristanico → 3 cicli di β-ossidazione perossisomiale → β-ossidazione mitocondriale → acido propionico

Malattia di Refsum: carenza genetica con deficit della alfa ossidazione ed accumulo diacido fitanico nel sangue (sintomi clinici: retinite, danni ai tessuti nervosi)DIETA priva di acido fitanico: esclude la carne e latte di erbivori (ovini, bovini) epesce; invece le verdure posso essere assunte perché il fitolo della clorofilla nonviene assorbito dal nostro organismo

Acido oleico C18:1 cΔ9 Acido elaidico C18:1 tΔ9

catena quasi lineare, simile ai saturiincorporati in posizione 1 del glicerolo al posto di acidi grassi saturi

LATTE: 2-8% percentuale in transIdrogenazione batterica nel ruminepiù abbondante: acido vaccenico C18:1 tΔ11

MARGARINE: 5-30% partendo da oli vegetalipiù abbondante: C18:1 tΔ10margarine moderne: dichiarata quantità trascurabile in acidi trans

Substrato della Δ6 desaturasi ed inibitore dellasintesi di DHA sia da ALA che EPA

ACIDI GRASSI TRANS-INSATURI