Ossidazione dei lipidi
‘ossidazione lipidica’ è un termine che spiega diversi tipi di reazioni, con implicazioni sia positive che negative sul corpo umano. Nel corpo l’ossidazione lipidica è importante per diverse reazioni fisiologiche, ad esempio quando si utilizzano acidi grassi per la produzione di energia attraverso la β-ossidazione. L’ossidazione è anche coinvolta nella produzione di sostanze di segnalazione
chiamate eicosanoidi. Questi sono formati dall’acido grasso omega-3 acido eicosapentaenoico (EPA) e dall’acido grasso omega-6 acido arachidonico (AA) dall’azione di specifici sistemi enzimatici. L’ossidazione dei lipidi potrebbe anche riferirsi alla degradazione ossidativa incontrollata dei lipidi iniziata dai radicali liberi che rubano elettroni, che è il primo passo nella formazione di diverse sostanze citotossiche e mutagene nel corpo. Il danno ossidativo incontrollato influisce anche sui prodotti alimentari, influenzando la qualità complessiva.
Acidi grassi e ossidazione-influenzati dal numero di doppi legami
Gli acidi grassi sono lunghe catene alifatiche costituite da carbonio e idrogeni. La catena di carbonio varia in lunghezza, grado di insaturazione e struttura. Negli alimenti, gli acidi grassi si trovano principalmente nei complessi lipidici chiamati trigliceridi (leggi di più in “Digestione dei lipidi”). Alcuni acidi grassi sono saturi, mentre altri hanno diversi gradi di insaturazione. Tuttavia, quando si parla di ossidazione lipidica sono solo gli acidi grassi polinsaturi che sono di interesse. Gli acidi grassi polinsaturi contengono due o più doppi legami, ed è questi doppi legami che sono inclini all’ossidazione. Di conseguenza, il rischio di ossidazione aumenta con il numero di doppi legami presenti nell’acido grasso. Per esempio, EPA (C20:5) avendo cinque doppi legami, è più incline all’ossidazione rispetto all’acido linolenico (C18:3), avendo solo tre doppi legami.
Ossidazione nei prodotti alimentari – cambiamenti sensoriali e nutrizionali
A causa dell’ossidazione, gli oli alimentari contenenti acidi grassi insaturi sono di grande preoccupazione nell’industria alimentare. La degradazione degli acidi grassi insaturi per ossidazione è direttamente correlata a problemi economici, nutrizionali, di sapore, sicurezza e conservazione. Ci sono due principali reazioni di ossidazione che possono verificarsi in alimenti contenenti lipidi; auto-ossidazione e foto-ossidazione, di cui l’auto-ossidazione è la più comune. L’auto-ossidazione si verifica in presenza di ossigeno ed è descritta come la generazione auto-catalitica di radicali liberi. Viene avviato quando un atomo di idrogeno viene estratto in presenza di iniziatori come luce, calore, metalli o ossigeno, formando un radicale lipidico, che reagisce con l’ossigeno rendendo un radicale perossido lipidico. Questi radicali di perossido reagiscono con un secondo lipido, producendo un radicale lipidico e un idrossiperossido. La reazione può essere sfalsata da antiossidanti che producono una combinazione di specie radicali per dare specie non radicali e non propaganti. La foto-ossidazione si verifica quando l’ossigeno tripletto norma viene convertito in ossigeno singoletto dall’esposizione delle radiazioni UV. L’ossigeno singoletto interagisce con acidi grassi polinsaturi per formare idrossiperossido che avviare la reazione di auto-ossidazione .
Il processo di ossidazione lipidica porta alla formazione di diversi componenti che causano off-sapori e ridotta qualità nutrizionale. Tra questi composti sono i radicali liberi noti per essere ‘ladro di idrogeno’, steeling idrogeno da altre molecole. Ciò avvierà la reazione di ossidazione auto-catalitica descritta sopra, portando alla formazione di prodotti di ossidazione primari come gli idrossiperossidi . Gli idrossiperossidi saranno decomposti in prodotti di ossidazione secondaria con cattivo odore e sapore, influenzando anche l’aspetto del cibo . Anche i prodotti di ossidazione secondaria come aldeidi reattive, alcoli e chetoni sono stati suggeriti per avere implicazioni negative sulla salute a causa della loro azione citotossica, mutagena e neurotossica . L’ossidazione dei lipidi può anche modificare gravemente la qualità nutrizionale degli alimenti compromettendo le vitamine e gli acidi grassi polinsaturi.
I PUFA dietetici sono suscettibili all’ossidazione sia durante la lavorazione che lo stoccaggio. Le reazioni ossidative dipendono dall’ambiente. Prima di tutto, la composizione di acidi grassi influenzerà il tasso di ossidazione, poiché un aumento dei doppi legami disponibili nei PUFA significa anche che ci sono più siti in cui può verificarsi la reazione di ossidazione. In generale ci sono anche molti altri pro-ossidanti negli alimenti, come l’ossigeno e gli ioni metallici. L’alta temperatura è inoltre un fattore che può iniziare l’ossidazione del lipido. Quindi, vengono prese precauzioni speciali per i prodotti contenenti PUFA per mantenere la qualità nutrizionale e prolungare la durata di conservazione. Un approccio è quello di evitare pro-ossidanti ambientali come luce, alta temperatura e ossigeno. Un altro approccio è quello di rimuovere i prodotti ossidativi e pro-ossidanti attraverso la raffinazione dei prodotti petroliferi (leggi di più in “Olio di pesce e salute”). È anche possibile ritardare l’ossidazione aggiungendo antiossidanti che vengono ossidati da soli.
Ossidazione nel corpo (in vivo)
Quando si mangiano cibi l’ossidazione continua nel tratto gastrointestinale. Studi precedenti hanno dimostrato che esistono pro-ossidanti presenti nello stomaco, come ossigeno, ioni metallici (ad esempio Fe2+ e Cu2+), specie reattive di azoto, solfito e nitrito. Questo, combinato con un pH basso, libera gli acidi grassi dall’azione della lipasi gastrica e la presenza di ossigeno rende lo stomaco un potenziale buon ambiente ossidativo . Pertanto, è probabile che l’ossidazione dei lipidi alimentari continui anche all’interno del corpo. Alcuni sali biliari hanno dimostrato di essere buoni pro-ossidanti. Questo, combinato con l’emulsificazione dei lipidi nell’intestino tenue, aumentando la superficie delle gocce lipidiche, suggerisce che esiste un potenziale di iniziare l’ossidazione anche all’interno dell’intestino tenue .
Stress ossidativo
Come accennato in precedenza, l’ossidazione è un processo naturale quando il corpo produce energia da acidi grassi o da molecole di segnalazione come gli eicosanoidi. Poiché il viaggio dei radicali liberi nel corpo potrebbe portare a potenziali danni, le cellule umane hanno sviluppato molteplici meccanismi di protezione contro gli effetti dannosi dell’ossidazione. Ad esempio, la presenza di antiossidanti che inibiscono l’accumulazione dei radicali liberi e sistemi enzimatici specifici che scompongono i perossidi lipidici in ossigeno e acqua, entrambi molecole innocue. Tuttavia, i sistemi di protezione del corpo umano sono limitati. Uno squilibrio tra le specie reattive dell’ossigeno e la capacità dell’organismo di neutralizzare ed eliminare i radicali liberi può portare all’accumulo di danno ossidativo, comunemente chiamato stress ossidativo, che è ben noto per essere potenzialmente dannoso. Lo stress ossidativo amplifica la reazione ossidativa reprimendo le proteine incluse nella difesa ossidativa e esaurendo lo stoccaggio cellulare di antiossidanti come vitamina E e carotenoidi . Questo è il motivo per cui è così importante con l’assunzione giornaliera di alimenti contenenti antiossidanti, specialmente per gli atleti durante la fase di restituzione. I polifenoli dell’oliva, come l’idrossitirosolo, sono antiossidanti molto attivi e ben documentati che eliminano le specie reattive di ossigeno e azoto nel corpo .
Continua a mangiare pesce e oli di pesce
I lipidi ossidati sono stati precedentemente suggeriti per essere coinvolti nella patologia e nello sviluppo di malattie croniche , e un certo scetticismo è stato espresso riguardo all’aumento dell’assunzione di acidi grassi polinsaturi. Sulla base di questa preoccupazione, il Comitato norvegese per la sicurezza alimentare (VKM) ha valutato gli effetti positivi e negativi sulla salute degli acidi grassi omega-3 negli integratori alimentari e negli alimenti fortificati utilizzando l’European Food Safety Authoriy (EFSA)-guideline for risk-benefit assessment of foods . Le autorità sanitarie norvegesi hanno concluso che è sicuro consumare gli acidi grassi omega-3 marini essenziali, EPA e DHA, mediante assunzione di pesce grasso o oli di pesce.
Scritto da Dr. Kristi Ekrann Aarak e Dr. Linda Saga, Alimenti Bioattivi
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