Biologia molecolare - metabolismo dell'acido grasso

Acidi grassi

Sono definiti acidi grassi gli acidi monocarbossilici presenti nei lipidi. Caratteristiche di questi acidi sono: solitamente sono monocarbossilici, a catena lineare, a numero pari di atomi di carbonio, saturi o insaturi. Sono composti anfipatici, cioè hanno una doppia natura, idrofilica che si accentra intorno al gruppo carbossilico, ed idrofobica che caratterizza la catena carboniosa e si esalta quanto più lunga sarà la catena. Quest’ultima può constare di soli 4 carboni, acido butanoico o butirrico che è l’acido grasso a numero di carboni più basso, oppure di un numero maggiore fino ad un massimo per gli acidi grassi dei tessuti animali di 24 (acido lignocerico) o di 26 (acido cerotico) presenti nei lipidi di origine vegetale.

Acidi grassi insaturi

Gli acidi grassi insaturi sono tutti caratterizzati da configurazione cis nel legame etilenico o doppio legame ed hanno un numero di doppi legami che si estende da 1 a 3, 4. Quando i doppi legami sono più di uno, i successivi doppi legami sono sempre disaccoppiati, vale a dire che tra di essi si interpone sempre un gruppo metilenico –CH₂–.

Nomenclatura

Per la nomenclatura si fa riferimento all’idrocarburo saturo aggiungendo in residuo oico (butano, acido butanoico o butirrico, esano, acido esanoico o capronico ecc.); per gli acidi monoinsaturi si aggiungerà al nome dell’idrocarburo il suffisso enoico per un solo doppio legame (ac. butanenoico o butenoico), il suffisso dienoico per due doppi legami (ac. esandienoico).

Distribuzione naturale

Gli acidi grassi più distribuiti in natura sono fra i saturi l’acido palmitico (C₁₆) e l’acido stearico (C₁₈), entrambi solidi a temperatura ambiente; fra gli insaturi, l’ac. palmitoleico (C₁₆) ed oleico (C₁₈), quest’ultimo abbondante nell’olio di oliva, e l’acido erucico (C₂₂), presente particolarmente nell’olio di colza, tossico per il tessuto cardiaco in cui induce statosi, tutti monoinsaturi. L’acido linolico o linoleico e l’ac. linolenico (C₁₈), il primo con due doppi legami ed il secondo con tre doppi legami, sono entrambi essenziali per l’uomo e pertanto importati dal regno vegetale. Da ultimo l’acido arachidonico tetrainsaturo (C₂₀) che l’uomo sintetizza a partire dall’ac. linolico.

Acidi grassi nei tessuti nervosi

Di interesse limitato ai glicolipidi del tessuto nervoso sono gli acidi grassi a 24 C rappresentati dall’ac. lignocerico o ac. tetracosanoico, il derivato di α-idrossilignocerico, quest’ultimo per idrossilazione sul carbonio 2 o correntemente identificato come ac. cerebronico, o tetracosanoico, il derivato del lignocerico insaturo in C₁₅, il Δ₁₅ denominato ac. nervonico o cis tetracosenoico, e il corrispondente dell’ac. cerebronico insaturo in C₁₅ detto ac. ossinervonico o ac. cis-15 α-idrossi-tetracosenoico.

Numerazione degli acidi grassi

Gli atomi di carbonio degli acidi grassi vengono di solito numerati a partire dal carbossile a cui compete il numero 1; gli atomi di carbonio in posizione 2, 3, 4 ecc. vengono anche indicati con le lettere dell’alfabeto greco α, β, γ, δ ecc., ed il carbonio ultimo della catena con la lettera greca ω. Gli acidi grassi fino a 4-6 carboni sono indicati anche come a corta catena, quelli fino a 10 carboni (acido caprico) come a catena media, quelli con numero di carboni superiore a 10 come a lunga catena.

Posizione dei doppi legami

Per quanto riguarda gli acidi grassi insaturi naturali, essi hanno di solito 18 o più carboni ed il doppio legame nei monoenoici si posizione fra C₉ e C₁₀, nell’acido erucico invece fra C₁₃ e C₁₄; per i poli-enoici il primo doppio legame si posizione fra C₉ e C₁₀, ed i successivi fra C₁₂ e C₁₃, e fra C₁₅ e C₁₆, e così via, cioè i successivi doppi legami sono sempre intervallati da un gruppo –CH₂–.

Criteri di numerazione

• Numerazione carbossilica: la posizione del doppio legame è indicata dal numero eventualmente preceduto dalla lettera greca delta (Δ) del primo C impegnato nel doppio legame a partire dall’estremo carbossilico. Per l’acido oleico C₁₈ monoinsaturo il doppio legame si posizione fra C₉ e C₁₀ e pertanto esso sarà indicato come cis octadecenoico, oppure come 18:1:9, dove il 18 indica i C della catena, 1 la presenza di un solo doppio legame, 9 la posizione di quest’ultimo a partire dal carbossile. Con lo stesso criterio l’acido linolico sarà indicato cis octadecendienoico, o 18:2:9,12.
• Numerazione ω o n: essa fa riferimento al carbonio terminale della catena (XH₃), l’estremo opposto a quello carbossilico. Con questa numerazione l’acido oleico è indicato con la sigla 18:1:ω9, in quanto il C impegnato nel doppio legame a partire dall’estremo ω è il C₉; l’acido linolico sarà indicato come 18:2:ω6,9, ma più correntemente e semplicemente 18:2:ω6; l’acido linolenico sarà indicato come 18:3:ω3,6,9 o più semplicemente 18:3:ω3. Per ragioni grafiche oggi si sostituisce la lettera ω con la lettera n e si indica con il simbolo n-x la posizione del doppio legame dove x è il numero relativo al C che a partire dall’estremo ω è il primo ad essere impegnato nel doppio legame. Pertanto l’acido oleico sarà indicato come n-9, l’ac. linolico come n-6 e l’ac. linolenico come n-3.