Cómo se metabolizan los ácidos grasos

El metabolismo de los ácidos grasos es una fuente muy importante para obtener energía y ATP para organismos celulares. El exceso de ácidos grasos, glucosa, y otros nutrientes pueden almacenarse eficientemente como tejido adiposo. Los triglicéridos proporcionan más del doble de energía para la misma masa que los carbohidratos o las proteínas. Todas las membranas celulares están compuestas de fosfolípidos, cada uno de los cuales contienen dos ácidos grasos. Los ácidos grasos también se utilizan para la modificación de las proteínas. Por tanto, el metabolismo de los ácidos grasos consta de procesos de catabólicos que generan energía y metabolitos primarios de los ácidos grasos y procesos anabólicos que crean moléculas biológicamente importantes a partir de los ácidos grasos y otras fuentes de carbono de la dieta.

Qué es el metabolismo de ácidos grasos

El metabolismo es el complejo de las reacciones químicas y físicas que se realizan en un organismo o en una parte del organismo.

Los lípidos tienen varias funciones en el cuerpo humano, como elemento estructural, funcionales y como reserva de energía. Los lípidos (aceites, grasas etc.) son biomoléculas químicamente heterogéneas con marcada lipofilia (hidrofobia). Se distinguen:

Lípidos hidrolizables: esterizados con ácidos grasos como triglicéridos, ceras, esteroles, fosfolípidos, glicolípidos. Son descomponibles con enzimas esterasas.

Lípidos no hidrolizables: biomoléculas heterogéneas, p. e. alcoholes alifáticos de larga cadena, esteroles cíclicos (pe colesterol), esteroides, ácidos grasos y sus derivados (por ejemplo eicosanoides), carotenoides, terpenos y otros.

La lipólisis es llevada a cabo por las lipasas.

Una vez liberados del glicerol, los ácidos grasos libres pueden entrar en la sangre y en la fibra muscular para difusión.

La oxidación beta divide las largas cadenas de carbono de los ácidos grasos en acetyl CoA, el cual puede finalmente entrar en el ciclo del ácido cítrico.

como se metabolizan los acidos grasos

De forma resumida, la oxidación β o lipólisis de los ácidos grasos es como sigue:

Deshidrogenación por la deshidrogenasa acil-CoA, dando 1 FADH2

Hidratación por la hidratasa enoil-CoA

Deshidrogenación por la deshidrogenasa 3-hidroxiacil-CoA, dando 1 NADH

Escisión por la tiolasa, dando un acetyl-CoA y un ácido graso que ahora se ha acortado por 2 carbonos (acil-CoA)

Este ciclo se repite hasta que el FFA ha quedado completamente reducido a acetyl-CoA o, en el caso de ácidos grasos con números de átomos de carbonos poco habituales, el acetyl-CoA y 1 mol de propionil-CoA por mol de ácido graso.

Los ácidos grasos como fuente de energía

Los ácidos grasos almacenados como triglicéridos en un organismo son una fuente de energía importante dado que son a la vez reducidos y anhidros. La energía que proporciona un gramo de ácidos grasos es aproximadamente 9 kcal (37 kJ), comparada con los 4 Kcal/g (17 kJ/g) de los carbohidratos. La hibernación de algunos animales proporciona un buen ejemplo del uso de las reservas de grasa como combustible. Por ejemplo, los osos hibernan durante 7 meses y durante este largo periodo la energía deriva de la degradación de las reservas de grasa.

La oxidación de los ácidos grasos

El proceso conocido como oxidación de los ácidos grasos (popularmente llamada quemar grasas) son aquellas reacciones químicas en las que un ácido graso reacciona con electrones, es una parte del suministro de energía en el cuerpo.

Los ácidos grasos se obtienen de la descomposición de la grasa en su digestión.

En el cuerpo la oxidación de los ácidos grasos es un proceso que tiene lugar continuamente.

La β-oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal proceso productor de energía en el cuerpo humano, pero no el único. Algunos ácidos grasos, como los de cadena impar o los ácidos grasos insaturados requieren para su oxidación, modificaciones de la β-oxidación o vías metabólicas diferentes. Este es el caso de la α-oxidación, la ω-oxidación o la oxidación peroxisòmica.

La beta-oxidación se produce mayoritariamente en la matriz mitocondrial, pero también se puede producir dentro de los peroxisomas.

El paso previo es la activación de los ácidos grasos a acil coenzima A (acil CoA, R-CO-SCoA) grasos, que tiene lugar en el retículo endoplasmático (RE) o en la membrana mitocondrial externa, donde podemos encontrar el acil- CoA sintetasa, la enzima que cataliza la siguiente reacción:

R-COOH + ATP + CoASH → acil-CoA sintetasa → R-CO-SCoA + AMP + PPi + H2O

El ácido graso se une al coenzima A (CoASH), reacción que consume los dos enlaces de alta energía del ATP.

Posteriormente, un transportador, la carnitina, mueve las moléculas de acil-CoA en el interior de la matriz mitocondrial, ya que la membrana mitoncondrial interna es impermeable a los acil-CoA.

La carnitina, o l-carnitina, es un aminoácido que participa en el circuito vascular reduciendo los niveles tanto de triglicéridos y como de colesterol en la sangre.

Como acabamos de ver, la carnitina se encarga de llevar los grupos acilo al interior de la matriz mitoncondrial.

La oxidación de los ácidos grasos insaturados requiere algunas variantes de la β-oxidación en la que participan algunos enzimas especiales, como la enoil-CoA isomerasa.

Alimentación y lípidos

En las diversas culturas del mundo la proporción de grasas en la dieta varía de forma notable:

En Japón se encuentra alrededor del 25% (con tendencia a subir), en otros países industrializados está alrededor del 40% y en algunos pueblos indígenas cazadores (Inuit, Masai) alrededor del 65%.

quemar grasas

Los dietistas optan o bien por una dieta con el mínimo de lípidos o bien por la dieta con el mínimo de glúcidos.

Lípidos en el deporte

Actualmente es controvertida la idea de que en la fase inicial del ejercicio físico se degrada (o quema) principalmente la glucosa y actualmente se estima que la proporción de metabolización de la grasa depende de la intensidad del ejercicio y de la condición física general.

No hay evidencia científica de que los suplementos dietéticos, como los que se anuncian como quemadores de grasas, incrementen la metabolización de las grasas.

Enfermedades

Le enfermedades del metabolismo de los ácidos grasos pueden ser por ejemplo del tipo de la hipertrigliceridemia (un nivel demasiado alto de triglicéridos), u otros tipos de hiperlipidemia. Pueden ser hereditarios o adquiridos.

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