Digestão lipídica: etapas, enzimas e produtos

Outras enzimas envolvidas na digestão lipídica são a esterase do colesterol e as fosfolipases A1 e A2.

Digestão lipídica e lipase lingual

Na boca, os alimentos são quebrados em pequenas partículas e misturados com lipase lingual.
A enzima é produzida e secretada por glândulas linguais serosas, também chamadas glândulas de von Ebner.
É estável num ambiente ácido e por isso permanece activa no estômago, e também no intestino delgado, no caso em que não haja secreção pancreática adequada de bicarbonato.
A reacção catalisada pela enzima liberta um único ácido gordo, de preferência um ácido gordo de cadeia curta ou média, e um 1,2-diacilglicerol, que é depois hidrolisado no duodeno.
Nota: os ácidos gordos de cadeia curta são principalmente esterificados na posição sn-3 do triacitlglicerol.
Lipaseingual desempenha um papel modesto na digestão dos triacilgliceróis, uma vez que:

• tem uma actividade mais lenta que a lipase pancreática;
• actua no estômago, um ambiente aquoso em que os lípidos tendem a coalescer, formando uma fase separada do ambiente circundante, limitando assim as oportunidades para a enzima hidrolisar os triacilgliceróis.

A actividade lipásica linguística não é particularmente importante para adultos saudáveis. Pelo contrário, é muito importante para lactentes, nos quais a lipase pancreática é ainda imatura, também favorecida pelo facto de os triglicéridos do leite serem ricos em ácidos gordos de cadeia curta e de cadeia média. Além disso, tal como a lipase gástrica (ver abaixo), é capaz de penetrar nos glóbulos gordos do leite, iniciando assim o processo digestivo (a lipase pancreática não é capaz de penetrar nestes glóbulos gordos).
Obviamente, a acção desta enzima é importante também quando a lipase pancreática está ausente.
Como a língua é sensível ao sabor dos ácidos gordos livres, especialmente os polinsaturados, em vez dos triglicéridos, a actividade da lipase lingual poderia desempenhar um papel na detecção de alimentos gordos como fonte de energia, e portanto influenciar as escolhas alimentares.
Finalmente, a libertação de ácidos gordos de cadeia curta e média e diacilgliceróis é importante também porque são moléculas anfhipáticas, ou seja, têm uma região hidrofílica, que interage com a fase aquosa circundante, e uma região hidrofóbica, que se orienta para o núcleo das gotículas lipídicas. Devido à acção destes surfactantes, as gotículas de gordura obtêm uma superfície hidrofílica, ou seja, uma interface estável com a fase aquosa circundante. Isto, juntamente com a acção agitadora do estômago, leva à formação de uma emulsão de gotículas, que diminuem de tamanho. A emulsão será então libertada para o duodeno como chyme. Outras moléculas anfhipáticas presentes nos alimentos são a lecitina e os fosfolípidos, e todas juntas permitem aumentar a superfície disponível para a actividade hidrolase.
No estômago, os lípidos são também misturados com sumo gástrico e ácido clorídrico. O ácido também desnaturaliza as proteínas dos complexos lipídico-proteicos; os polipéptidos são depois digeridos por proteases gástricas, e os lípidos são libertados.

Digestão lípida e lipase gástrica

No estômago, os lípidos são hidrolisados também por uma segunda lipase ácida, a lipase gástrica. Esta enzima é secretada pelas células principais da mucosa gástrica, e tem um pH óptimo por volta de 4, mas ainda é bastante activa a valores de pH menos ácidos, 6 a 6,5. Portanto, provavelmente permanece activa mesmo no duodeno superior, onde o pH se situa entre 6 e 7,
A enzima catalisa preferencialmente a hidrólise dos triglicéridos com ácidos gordos de cadeia curta e média, mas pode também hidrolisar os ácidos gordos de cadeia longa. Independentemente do tipo de ácidos gordos, a lipase gástrica cliva preferencialmente aqueles na posição sn-3, levando à libertação de um ácido gordo livre e de um 1,2-diacilglicerol, moléculas que podem actuar como tensioactivos, como se viu anteriormente.
Lipase lingual, é particularmente activa nos triglicéridos do leite, também do leite materno, que são ricos em ácidos gordos de cadeia curta e de cadeia média. Além disso, é também activa em triactiliceróis de alguns óleos tropicais, por exemplo, óleo de coco, que são ricos em ácidos gordos de cadeia média.
A enzima pode ser responsável por 10 a 30% da hidrólise de triactiliceróis que ocorre no tracto gastrointestinal, e até 50% em lactentes amamentados.

Sais biliares e a emulsão de gotas lipídicas

O quima, contendo uma emulsão lipídica constituída por gotas de diâmetro inferior a 0,5 mm, entra na porção superior do intestino delgado, o duodeno, onde a hidrólise dos triglicéridos continua.

p>no duodeno, o quimo é misturado com a bílis, cuja libertação pela vesícula biliar é estimulada pela colecistoquinina, hormona secretada pelas células da mucosa do duodeno e jejuno em resposta à ingestão de uma refeição, particularmente se estiver rica em gordura. Na bílis, entre os outros componentes, existem sais biliares, fosfolípidos, e colesterol. Os sais biliares são ácidos biliares conjugados com glicina ou taurina. Por sua vez, os ácidos biliares são derivados oxigenados do colesterol. Os ácidos biliares e os sais biliares são ambos sintetizados pelo fígado. São moléculas anfhipáticas, em cuja estrutura em anel planar se pode identificar uma face hidrofóbica e uma face hidrofílica. Portanto, são capazes de emulsionar mais gotas lipídicas, aumentando a área de superfície para a actividade hidrolase.
Em particular, os sais de ácido cólico, que contêm três grupos hidroxil, são melhores emulsionantes do que os sais de ácido deoxicólico, que em vez disso contêm apenas dois grupos hidroxil.
Nota: a vesícula biliar segrega cerca de 30 g de sais biliares por dia, juntamente com fosfolípidos e colesterol. A maioria dos sais biliares e do colesterol é então reabsorvida, de modo que a perda fecal diária de sais biliares e esteróides é bastante baixa, 0,2-1 g.
O mecanismo de peristaltismo e os surfactantes vistos até agora (ácidos gordos livres, acilgliceróis, fosfolípidos e sais biliares) asseguram a formação de micelas microscópicas, que aumentam ainda mais as áreas de superfície disponíveis para actividades de enzimas hidrolíticas.

De salientar que os triacilgliceróis com ácidos gordos de cadeia curta e média podem ser hidrolisados e absorvidos na ausência de sais biliares, embora a sua presença aumente a absorção.

Digestão lipídica e lipase pancreática

Cholecystokinin também estimula o pâncreas exócrino a secretar um sumo pancreático contendo, entre outras moléculas, lipase pancreática. A enzima catalisa a digestão da maioria dos triglicéridos ingeridos, principalmente na porção superior do jejuno, e tem um pH óptimo de 7,0 a 8,8 (por isso não é uma lipase ácida, como as lipases linguais e gástricas). Catalisa a clivagem dos ácidos gordos, tipicamente com 10 ou mais átomos de carbono, principalmente nas posições sn-1 e sn-3 da espinha dorsal do glicerol. Os produtos da reacção são ácidos gordos livres e 2-monocilgliceróis. O 2-monocilglicerol, a principal forma em que os monocilgliceróis são absorvidos do intestino delgado, pode ser submetido a um processo de isomerização em que o ácido gordo remanescente se move para o carbono 1 ou 3. Contudo, a taxa de isomerização é mais lenta do que a taxa de absorção da molécula a partir do intestino delgado. In vitro, a lipase pancreática é inibida por sais biliares, enquanto que in vivo, hidrolisa triglicéridos de forma muito eficiente, devido à presença de um co-factor proteico secretado pelo pâncreas exócrino, a colipase. Esta proteína não tem actividade catalítica, é produzida na forma inactiva, chamada procolipase, e é activada pela tripsina no duodeno. As gotículas lipídicas são revestidas com fosfolípidos e sais biliares, que lhes dão uma carga negativa que impede a ligação da lipase, mas atrai a colipase. Por sua vez, a colipase liga a lipase pancreática (lipase e colipase bind numa proporção 1:1 molar), ancorando assim a enzima à interface água-lipídica das gotas lipídicas.

Digestão lipídica e lipase no leite materno

Esta lipase tem um pH neutro óptimo, e é estimulada por sais biliares. A enzima contribui substancialmente para a hidrólise dos triglicéridos no intestino de lactentes amamentados.
Em vez disso, não existem lipases no leite de vaca.

Digestão lipídica e esterase do colesterol

Outra enzima presente no sumo pancreático é a esterase do colesterol (EC 3.1.1.13). A enzima, sintetizada e secretada de forma activa pelo pâncreas exócrino, é uma lipase com uma ampla especificidade, sendo activa sobre:

• ésteres de colesterol, com colesterol e ácidos gordos livres como produtos de reacção;
• triglicéridos, nos quais hidrolisa todas as três ligações ésteres, e por esta razão, também é chamada esterase não específica (hidrolisa 10%-15% dos triglicéridos dietéticos);

li>monoacylglycerols;

• fosfolípidos;
• ésteres das vitaminas A e D.

fcaption>Digestão dos ésteres de colesterol

Tal como a fosfolipase A2 (ver abaixo), é principalmente activa nos ésteres de colesterol incorporados nas micelas de sal da bílis. Ao contrário da lipase pancreática, a sua actividade é estimulada por sais biliares, principalmente sais tri-hidróxi, tais como taurocolato de sódio e glicocholato. Estes sais induzem uma mudança conformacional da proteína que activa a enzima. Além disso, os sais trihidroxi promovem a sua auto-associação em agregados poliméricos, que a protegem da acção das proteases na luz intestinal.

Digestão lipídica e fosfolipases

A digestão dos fosfolípidos é realizada por fosfolipases, principalmente fosfolipase A2 (EC 3.1.1.4). A enzima está presente no suco pancreático sob a forma de um zymogen, chamado profosfolipases A2, e é activada pela tripsina , enzima envolvida na digestão de proteínas. A fosfolipase A2 catalisa especificamente a clivagem do ácido gordo na posição sn-2 dos fosfolípidos, enquanto que tem uma ampla especificidade no que diz respeito tanto ao comprimento da cadeia de carbono do ácido gordo alvo como aos grupos polares da cabeça dos fosfolípidos.

Como se viu anteriormente, a maioria dos fosfolípidos na luz intestinal são de origem biliar, e apenas uma pequena fracção deriva da dieta. Na bílis, os fosfolípidos formam micelas com colesterol e sais biliares, e na luz intestinal são distribuídos entre as gotículas lipídicas e estas micelas, com preferência por estas últimas. E nas micelas, os fosfolípidos, sobretudo a fosfatidilcolina, actuam como um substrato. No caso da fosfatidilcolina, um ácido gordo livre e a lisofosfatidilcolina (um lisofosfolipídeo) são os produtos de reacção.
No sumo pancreático, está presente também a fosfolipase A1, que remove o ácido gordo na posição sn-1 do fosfolipídeo.
Na mucosa intestinal, parece haver uma terceira, modesta, actividade de fosfolipase, graças a uma enzima de membrana intrínseca. Esta enzima é chamada fosfolipase B ou retinil éster hidrolase, sendo também activa nos ésteres de vitamina A.
A digestão dos fosfolípidos pode terminar com a formação de um ácido gordo livre e um lisofosfolípido ou pode ser completa.

p>Bender D.A. Introdução à nutrição e ao metabolismo. 3ª Edição. Taylor & Francis, 2004

Berdanier C.D., Dwyer J., Feldman E.B. Handbook of nutrition and food. 2ª Edição. CRC Press. Taylor & Grupo Francis, 2007

Chow Ching K. “Fatty acids in foods and their health implicication” 3ª Edição. CRC Press Taylor & Grupo Francis, 2008

Hamosh M. Lipases gástricas e linguísticas. Nutrition 1990;6(6):421-8.

Iqbal J. e Hussain M.M. Absorção de lípidos intestinais. Am J Physiol Endocrinol Metab 2009;296:E1183-94. doi:10.1152/ajpendo.90899.2008

Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger. Princípios da bioquímica. 4ª Edição. W.H. Freeman and Company, 2004

Rosenthal M.D., Glew R.H. Medical Biochemistry – Human Metabolism in Health and Disease. John Wiley J. & Sons, Inc., Publication, 2009

Stipanuk M.H., Caudill M.A. Aspectos bioquímicos, fisiológicos, e moleculares da nutrição humana. 3ª Edição. Elsevier health sciences, 2013