13 Allungamento e desaturazione degli acidi grassi

Metabolismo lipidico

Reazioni per l’allungamento e la desaturazione di acidi grassi

Acido linoleico e linolenico sono gli unici acidi grassi polinsaturi essenziali in quanto le cellule, in particolare l'epatocita in cui si crea acido palmitico, possono allungare e inserire insaturazioni nella catena idrocarburica dell'acido grasso.

Il sistema di allungamento microsomiale è più attivo di quello mitocondriale, mentre i sistemi che aggiungono i doppi legami sono rappresentati da una desaturasi presente sulla membrana microsomiale, che agisce su acil-CoA (acidi grassi che possono già presentare un'insaturazione, ma devono essere attivati dall'acetil-CoA) => agiscono solo su acil-CoA liberi.

In altre specie animali esistono delle desaturasi che possono agire sugli acil-CoA solo una volta inseriti nei PL e non liberi.

Sintesi di acidi grassi a lunga catena e di acidi grassi insaturi

• Allungamento mediante il “sistema di allungamento degli acidi grassi” (sistema enzimatico microsomiale e, in parte, mitocondriale).
• Desaturazione mediante l’utilizzo di “acil-CoA desaturasi” specifiche (sistema enzimatico microsomiale).

L'insaturazione è inserita solo a livello Δ.

• Insaturazione è indicata con dei C9 e 10 → precursore degli acidi grassi che appartengono alla serie ω7. Questa reazione è catalizzata da una desaturasi che è più attiva considerando il C terminale della catena idrocarburica.
• Insaturazione è indicata con ω, se si considera 1 il carbossilico.

Acido palmitico 16:0. Desaturazione tra C9 e C10. Allungamento.

Acido palmitoleico C16:1(Δ₉) [o C16:1ω7].

Acido stearico 18:0. Allungamento. Desaturazione tra C9 e C10. Acidi saturi a più lunga catena.

Acido oleico C18:1(Δ₉) [o C18:1ω9].

Acido oleico può subire ulteriori desaturazioni in quanto, oltre alla Δ9, esistono anche altre desaturasi (Δ4, 5 e 6). NB: le insaturazioni tra il C9-C10 e il Cω (C terminale) non possono essere effettuate dai nostri enzimi (è una peculiarità degli organismi vegetali) => per noi sono acidi grassi essenziali.

Solo nelle piante: acido linolenico C18:3(Δ_9,12,15) [o C18:3ω3]. Acido linoleico C18:2(Δ_9,12) [o C18:2ω6].

Sistema enzimatico microsomiale per l’allungamento di acidi grassi

Malonil-CoA. Condensazione. β-chetoacil-CoA sintasi. Riduzione. β-chetoacil-CoA reduttasi. Deidratazione. β-idrossiacil-CoA deidratasi. Riduzione. Enoil-CoA reduttasi.

Palmitoil-CoA (C16:0). β-chetoacil-CoA. β-idrossiacil-CoA. trans-Δ²-enoil-CoA. Stearoil-CoA (C18:0).

Allungamento

L'allungamento (aggiunta di un'unità bicarboniosa) avviene a livello microsomiale / mitocondriale e procede aggiungendo 2C all'estremità carbossilica dell'acido grasso, attivata dal CoA. Partendo da palmitoil-CoA arriva allo stearoil-CoA con l'aggiunta di 2C.

Non avviene utilizzando un complesso enzimatico analogo a quello della FAS-1, ma avviene grazie a 4 enzimi differenti che non costituiscono un'unica catena polipeptidica, ma catalizzano le stesse reazioni chimiche catalizzate dai domini presenti sulla FAS => non è richiesto un unico complesso, ma 4 enzimi diversi che catalizzano lo stesso Malonil-CoA.