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Les lipides sont une des trois catégories de macronutriments, avec les glucides (les sucres) et les protides (les protéines), qui constituent l’essentiel de notre alimentation avec l’eau et les micronutriments que sont les vitamines et les sels minéraux.
Le terme « lipides » recouvre un ensemble de composés naturels qui ont la propriété d'être insolubles dans l'eau, en raison de la présence, dans leurs molécules, de longues chaînes hydrocarbonées d' acides gras ou de dérivés. À l'inverse, ils sont solubles dans la plupart des solvants organiques.
Contrairement à une idée reçue, graisse et lipide ne sont pas des synonymes, car tous les lipides ne sont pas des graisses. Les graisses alimentaires sont des matières grasses d’origine animale ou végétale utilisées pour l’alimentation humaine.
Il est important de noter que la classification des lipides est un sujet complexe et parfois controversé. Par exemple, certaines classifications excluent le cholestérol, tandis que d'autres l'incluent.
Ces réserves étant posées, on reconnaît en général huit catégories de lipides :
Ajoutons que les phosphoglycérides et les sphingolipides sont des phospholipides. Quant aux glycérides, ils sont constitués d’un résidu de glycérol estérifié par un, deux ou trois acides gras, ce qui donne des monoglycérides, des diglycérides et des triglycérides, ces derniers présents dans le plasma.
Là encore, le sujet est un peu technique car il nécessite quelques connaissances de base en biochimie.
Les acides gras sont des molécules se présentant sous forme d’une chaîne carbonée comportant de 4 à 36 atomes de carbone (toujours en nombre pair), avec, à une extrémité un groupement acide (COOH), et à l’autre un groupement méthyl (CH3).
Les acides gras sont classés en fonction de deux critères qui déterminent la forme générale de la molécule et ses propriétés quand elle se trouve dans une membrane biologique : le nombre d’atomes de carbone et la présence ou l’absence d’une « double liaison » carbone-carbone.
On décrit ainsi des acides gras à chaîne courte (moins de 14 atomes de carbone), longue (de 14 à 24 atomes) ou très longue (plus de 24 atomes).
Un acide gras sans double liaison est dit « saturé » ; quand il y a une double liaison, il est « monoinsaturé » ; et quand il y en a plusieurs, il est « polyinsaturé ». Seuls les acides gras à chaîne longue ou très longue peuvent être insaturés.
Certains acides gras sont dits « essentiels » car ils ne peuvent pas être synthétisés en quantité suffisante par l’organisme, voire ne pas être synthétisés du tout. Il s’agit des acides gras insaturés oméga-3 et oméga-6 (les chiffres 3 et 6 font référence à la position de la double liaison).
Ces acides gras ont un mode d’action complexe dans l’organisme, à partir de leurs métabolites. Ceux qui sont issus des ω-6 sont pro-inflammatoires, prothrombotiques et hypertenseurs ; ceux qui proviennent des ω-3 ont globalement l’effet inverse. Donc, schématiquement, les oméga-3 sont nettement meilleurs pour la santé que les oméga-6.
On estime que le rapport alimentaire idéal entre ces deux catégories d’acides gras se situe entre 1 et 4 fois plus d’ω-6 que d’ω-3.
Les principales sources d’oméga-3 sont, en premier lieu l’huile et les graines de lin (par définition riches en acide linoléique, qu’il soit α ou pas), l’huile de colza, les poissons gras et le foie de morue (dont a vu qu’il remplaçait avantageusement l’huile de foie de morue sur le plan gustatif), les fruits à coque comme les noix, les noisettes, les amandes, les noix de cajou, les pistaches, dont la consommation régulière est conseillée, en gardant à l’esprit leur fort potentiel calorique.
Les métabolites des acides gras essentiels oméga-3 et oméga-6 sont des eicosanoïdes, dont il existe quatre familles : les prostaglandines, les prostacyclines, les thromboxanes et les leucotriènes. Les eicosanoïdes participent à la signalisation tissulaire, et agissent sur de nombreux processus physiologiques comme l’inflammation et les réactions immunitaires ; ils sont également des messagers pour le système nerveux central.
Les principaux acides gras essentiels sont :
Cependant, le DHA, contrairement à l’EPA, ne peut être synthétisé en quantité suffisante pour répondre aux besoins de l’organisme, même en présence d’ALA.
Parmi les acides gras non essentiels, on trouve notamment l'acide oléique (acide gras monoinsaturé majoritaire dans notre alimentation), et les acides gras saturés (AGS).
Les acides gras conditionnellement indispensables, essentiels pour la croissance normale et les fonctions physiologiques des cellules, peuvent être fabriqués à partir de leur précurseur s'il est apporté par l'alimentation. L'ensemble des acides gras indispensables et conditionnellement indispensables constituent les acides gras essentiels.
Les lipides alimentaires sont apportés à la fois par les produits animaux (poissons, œufs, fromages, charcuterie, viande) et les produits végétaux (graines et fruits oléagineux, huiles).
Les huiles végétales sont composées de 100% de lipides. Elles sont les sources principales d'acides gras essentiels, chaque huile ayant sa propre composition en acides gras et ne contenant pas obligatoirement les deux AGE, d'où la nécessité de varier les huiles dans l'alimentation.
En conclusion, les matières grasses sont nécessaires à notre équilibre alimentaire : il est donc indispensable d'en consommer et de varier les types de graisses, chacune ayant une composition et une valeur nutritionnelle propre.
Les glycérides sont des esters d'acides gras et de glycérol. Il existe 3 sous-classes d'acylglycérols : les mono-, di- et acylglycérols. Les suffixes mono, di, et tri sont utilisés selon que l'estérification porte sur 1, 2 ou 3 groupements hydroxyles du glycérol.
Fig 3. Un triglycéride, le tripamitoylglycérol
Les phosphoacylglycérols, encore appelés phosphoglycérides ou glycerophospholipides, sont les lipides les plus abondants dans les membranes biologiques. Ils ont naturellement tendances à s'organiser en double couche. Leur structures de base est formée d'un diacylglycérol et d'un phosphate.
Dans la plupart des cas, le phosphate est également lié à un composé polaire hydroxylé (ex. la choline, la sérine, l'éthanolamine). Un exemple bien connu de phosphoacylglycérol est la lécithine, souvent utilisée comme additif alimentaire.
Fig 4. Un phosphoglycéride, le palmitoyloleylphosphatidylcholine
Les sphingolipides sont dérivés des sphinganines ou des sphing-4-ènines, plus connues sous le nom de sphingosines. Ces 2 derniers composés dérivent eux-mêmes de la condensation d'un acide gras et de la sérine. La sous-classe la plus importante est sans doute celle des céramides. Il s'agit de sphinganines ou de sphingosines liées à un acide gras par une liaison amide.
Les stérols, dont le cholestérol et ses dérivés, sont des constituants majeurs des membranes biologiques, de même que les phospholipides (phosphoglycérides et sphingomyélines). Les stéroïdes sont des lipides qui possèdent tous le même noyau stérane.
La plupart de ces molécules sont des hormones, appelées hormones stéroïdiennes : hormones sexuelles femelles (œstrogène et progestérone) et mâles (androgènes), hormones surrénaliennes sécrétées par le cortex surrénalien, appelées corticostéroïdes.
Il existe d’autres stéroïdes, notamment les sécostéroïdes (la vitamine D sous forme d’ergocalciférol et de cholécalciférol), et les acides biliaires, dérivés du cholestérol synthétisés par le foie.
Les triglycérides sont des lipides de la famille des glycérides, comprenant trois acides gras. Ils sont synthétisés par le foie mais sont également apportés par l’alimentation. Ils sont stockés dans le tissu adipeux, où ils constituent une importante réserve énergétique.
Le cholestérol est un lipide de la famille des stérols. Il entre dans la composition des membranes cellulaires et des hormones stéroïdiennes. C’est une molécule hydrophobe qui ne peut être transportée telle quelle dans le sang. Elle doit donc se lier à des protéines transporteuses pour former des lipoprotéines, dont il existe trois types :
Ces dernières (VLDL) servent essentiellement au transport des triglycérides. Le LDL-cholestérol est souvent qualifié de « mauvais » cholestérol, et le HDL-cholestérol de « bon » cholestérol. Les LDL amènent en effet le cholestérol du foie vers l’organisme, où il peut « encrasser » les artères ; les HDL lui font faire le chemin inverse. Le taux de cholestérol plasmatique s’appelle la cholestérolémie.
Les lipides jouent deux rôles essentiels au sein de l’organisme : ils participent à l’architecture cellulaire et à la production énergétique. Par ailleurs ils servent au transport des vitamines dites liposolubles A, D, E et K, qui sont des terpénoïdes (ou isoprénoïdes), tout comme les caroténoïdes, qui appartiennent à la catégorie de lipides appelés prénols (cf. supra).
Nos cellules, comme celles de tous les organismes eucaryotes, sont délimitées par une membrane, de même que les organites intracellulaires (mitochondries et autres structures cytoplasmiques). Ces membranes, qui ont des fonctions biologiques essentielles, sont constituées en grande partie de phosphoglycérides, mais aussi de sphingomyélines et de stérols, et notamment de cholestérol.
Les membranes biologiques sont organisées en bicouches lipidiques dans lesquelles les phosphoglycérides présentent leur extrémité hydrophile au contact de l’eau et leur extrémité hydrophobe à l’opposé.
Les triglycérides contenus dans le tissu adipeux sont la principale forme de stockage de l’énergie. Un gramme de lipides fournit pratiquement un peu plus de fois plus d’énergie qu’un gramme de protides ou de glucides : 9 calories par gramme de lipide (37 kJ/g) contre 4 par gramme de glucide ou de protide (17 kJ/g). Cette énergie se présente essentiellement sous forme d’ATP (adénosine triphosphate), véritable carburant des réactions biochimiques. Elle est le résultat de l’oxydation complète des acides gras. Environ 90% des calories apportées par les lipides sont directement utilisables par l’organisme.
La membrane cytoplasmique constitue une barrière sélective grâce à sa structure en bicouche lipidique. La membrane plasmique, structure fondamentale des cellules, doit ses propriétés essentielles à l'organisation spécifique des lipides qui la composent.
La membrane cellulaire composition inclut également du cholestérol, qui régule la fluidité membranaire et participe à la formation de microdomaines spécialisés.
Les lipides des lipoprotéines plasmatiques jouent un rôle crucial dans le transport des lipides à travers l'organisme.
Schéma de la structure de la membrane cellulaire
Les lipides, comme les glucides et les protides, sont indispensables à la vie. La part des lipides totaux dans l’alimentation doit représenter de 35 à 40% de l’apport alimentaire total (AET). C’est ce que l’on appelle l’apport nutritionnel conseillé (ANC) pour un adulte bien portant.
La part recommandée des lipides dans l'apport énergétique est de 35 à 40 %. Cette fourchette permet d'assurer la couverture des besoins en acides gras essentiels et indispensables et prend en compte la prévention des pathologies.
Il est également important de s'intéresser à la qualité des acides gras apportés par l'alimentation car tous ne sont pas équivalents. Ainsi, des références nutritionnelles ont été proposées pour les acides gras indispensables (LA, ALA, DHA), l’EPA, les trois acides gras saturés athérogènes en cas d’excès, et l’acide oléique.
Comme pour tout nutriment, des apports excessifs en lipides peuvent être néfastes pour la santé.
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