Trigliceridi o Triacilgliceroli

LIPIDI: ACIDI GRASSI

Membrane cellulari

Tessuto adiposo

Fosfolipidi

I lipidi comunemente presenti negli alimenti sono i triacilgliceroli e i fosfolipidi. Negli alimenti di origine animale è presente anche colesterolo esterificato I lipidi di interesse nutrizionale sono fondamentalmente gli acidi grassi, presenti nei triacilgliceroli e nei fosfolipidi Saturi, monoinsaturi, polinsaturi A catena corta, media o lunga Normalmente gli acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi sono a catena lunga

Acidi grassi Catene carboniose con un carbossile terminale: COOH Sintetizzati ex novo nel regno vegetale e animale Possono contenere doppi legami(π) che vengono inseriti nella molecola da desaturasi

Nomenclatura Ciascun acido grasso può essere identificato con due diversi sistemi di numerazione. Numerazione n- (ω) La numerazione inizia dal carbonio del metile 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 3 5 7 9 11 13 15 17 COOH

Nomenclatura Ciascun acido grasso può essere identificato con due diversi sistemi di numerazione. Numerazione - La numerazione inizia dal carbonio del carbossile 1 3 5 7 9 11 13 15 17 n-designation 17 15 13 11 9 7 5 3 1 18 16 14 12 10 8 6 4 2 COOH

Nomenclatura Nomenclatura Standard : 20:4 n6 Numerazione ω N. Atomi Numero di CPosizione di doppi dei legami doppi legami 20:4 5,8,11,14 Numerazione

Desaturazione e allungamento La prima desaturazione avviene sempre in posizione 9 9 COOH 9

Desaturazione e allungamento Le piante possono desaturare anche in posizione 12 12 9 COOH 9

Desaturazione e allungamento E in posizione 15 15 12 9 COOH 9

Desaturazione e allungamento Gli animali desaturano i PUFA di derivazione vegetale in posizione 6. 15 12 9 COOH 9 6

Desaturazione e allungamento Per aggiungere un altro doppio legame è necessario allungare la molecola dell acido grasso. 15 12 9 COOH COOH 9 6 Elongasi

Desaturazione e allungamento Gli amimali possono aggiungere un altro doppio legame in posizione 5 15 12 9 COOH 9 6 5

Desaturazione e allungamento Per ottenere il DHA (22:6ω3) gli animali debbono ulteriormente allungare la catena acilica fino a 22 atomi di C 15 12 9 COOH COOH 9 6 5 Elongasi

Desaturazione e allungamento Un altro doppio legame viene inserito in posizione 4 15 12 9 COOH COOH 9 6 5 4?

Desaturazione e allungamento Tuttavia non esiste una 4 desaturasi 15 12 9 COOH COOH 9 6 5 x 4?

Desaturazione e allungamento Per ottenere il DHA (22:6n3) l acido grasso deve essere allungato a 24 atomi di C 15 12 9 COOH COOH COOH 9 6 5 Elongasi

Desaturazione e allungamento Quindi la catena viene desaturata dalla 6 desaturasi e si ottiene il 24:6n3 15 12 9 COOH COOHCOOH COOH 9 6 5 6

Desaturazione e allungamento L ultimo step della sintesi del DHA consiste nell accorciamento della catena di due atomi di C mediante β-ossidazione perossisomica 15 12 9 COOH COOH COOH 9 6 5 6

Desaturazione e allungamento degli EFA 22:2n6 22:5n6 22:6n3 E/ 6/β-ox 22:4n6 22:5n3 20:4n6 Elongasi 5 20:5n3 20:2n6 20:3n6 20:4n3 Elongasi 18:3n6 18:4n3 6 18:2n6 18:3n3 22:3n3 20:3n3

La composizione in acidi grassi delle membrane cellulari è strettamente correlata con la composizione in acidi grassi della dieta Questo effetto è più evidente nei tessuti a rapido turnover

Acidi grassi essenziali Scoperti da George e Mildred Burr nel 1929: ratti alimentati con dieta priva di acidi grassi polinsaturi manifestavano arresto dell accrescimento e alterazioni cutanee (a livello caudale). Gli acidi grassi essenziali, secondo i Burr, erano l acido linoleico e l acido linolenico (ancora non era nota l esistenza di due famiglie di acidi grassi polinsaturi) Nel 1935 Brown, allievo dei Burr, assunse per 6 mesi una dieta alipidica con l intento di dimostrare su se stesso l essenzialità dei lipidi, ma senza risultati. Nel 1954 Hansen, pediatra inglese che seguiva i bambini di alcuni orfanotrofi, osservò in diversi soggetti arresto dell accrescimento ed eczemi.

Acidi grassi saturi, monoinsaturi, polinsaturi ω saturo CH3 COOH Ac. stearico C18:0 ω9 o n-9 CH3 9 COOH Ac. oleico C18:1 ω6 o n-6 CH3 6 9 COOH Ac. linoleico C18:2 ω3 o n-3 CH3 3 6 9 COOH Ac. α-linolenico C18:3

Nutrition Reviews Vol. 68(5):280 289, 2010

Gli acidi polinsaturi essenziali sono l acido linoleico (18:2 n-6) e l acido alfa-linolenico (18:3 n-3): sono essenziali in quanto la specie umana non è in grado di sintetizzarli. Essi, come tali, non svolgono una precisa funzione fisiologica se non quella energetica. Una volta entrati nel compartimento cellulare, a livello microsomiale, possono essere trasformati nei rispettivi derivati (LC-PUFA omega 6 e omega 3) che svolgono importanti funzioni. Sono componenti fondamentali dei fosfolipidi di membrana sia sotto il profilo strutturale che funzionale.

Dyerberg J, Bang HO, Stoffersen E, Moncada S, Vane JR. Eicosapentaenoic acid and prevention of thrombosis and atherosclerosis? Lancet 1978; ii: 117 119.

Acidi grassi saturi e monoinsaturi Nome comune Nome sistematico Abbreviazioni Punto di fusione ( C) Acidi grassi Saturi Acido butirrico Butanoico C 4:0-5.3 Acido capronico Esanoico C 6:0-3.2 Acido caprilico Ottanoico C 8:0 16.5 Acido caprinico Decanoico C 10:0 31.6 Acido laurico Dodecanoico C 12:0 44.8 Acido miristico Tetradecanoico C 14:0 54.4 Acido palmitico Esadecanoico C 16:0 62.9 Acido margarico Eptadecanoico C 17:0 61.3 Acido stearico Octadecanoico C 18:0 70.1 Acido arachico Eicosanoico C 20:0 76.1 Acido behenico Docosanoico C 22:0 Acido lignocerico Tetracosanoico C 24:0 Acido cerotico Esacosanoico C 26:0 Cis- monoinsaturi Acido crotonico 2-butenoico C 4:1 (n-2) 71.4 Acido palmitoleico 9-esadecaenoico C 16:1 (n-7) 0.5 Acido civetico 8-eptadecaenoico C 17:1 (n-8) 7.0 Acido oleico 9-octadecaenoico C 18:1 (n-9) 16.5 Acido gadoleico 9-eicosaenoico C 20:1 (n-9) Acido cetoleico 9-eicosaenoico C 20:1 (n-11) Acido erucico 13-docosaenoico C 22:1 (n-9) 33.5

Acidi grassi trans-monoinsaturi e polinsaturi Nome comune Nome sistematico Abbreviazioni Punto di fusione ( C) Trans-monoinsaturi Acido elaidico 9-octadecaenoico C 18:1 (n-9) 45.5 Acido vaccenico 11-octadecaenoico C 18:1 (n-7) 43.5 Polinsaturi tutto-cis Acido linoleico 9,12-octadecadienoico C 18:2 (n-6) - 5 Acido α-linolenico 9,12,15-octadecatrienoico C 18:3 (n-3) Acido γ-linolenico 6,9,12-octadecatrienoico (GLA) C 18:3 (n-6) Acido stearidonico 6,9,12,15-octadecatetraenoico C 18:4 (n-3) - 57 Acido diomo-γlinolenico 8,11,14-eicosatrienoico (DGLA) C 20:3 (n-6) Acido arachidonico 5,8,11,14-eicosatetraenoico (AA) C 20:4 (n-6) - 49 Acido timnodonico 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico (EPA) C 20:5 (n-3) Acido adrenico 7,10,13,16-docosatetraenoico C 22:4 (n-6) Acido clupanodonico 4,8,12,15,19-docosapentaenoico C 22:5 (n-3) Acido cervonico 4,7,10,13,16,19-docosaesaenoico (DHA) C 22:6 (n-3) -63

Acido stearidonico ( -6,9,12,15-18:4) (18:4ω3) HO O H 3 C

Acidi linoleici coniugati

Elongasi 24:0 24:1 20:3n9 5 Elongasi 22:0 22:1 20:2 Elongasi 20:0 20:1 18:1 18:2 6 18:0 18:1n9 16:1n7 9 Desaturasi Elongasi 16:0

Indice di Mead o di Holman Rapporto triene/tetraene 20:3 n-6 20:4 n-3 < 0.4

INIBIZIONE dell attività dell enzima -6 desaturasi Dieta ricca di saturi, colesterolo, acidi grassi trans. Etilismo cronico Diabete mellito Infezioni virali Carenze di ferro, zinco, magnesio, piridossina. Glucagone, adrenalina, tiroxina, corticosteroidi; Non corretto rapporto ω6/ω3 Un eccesso di carboidrati; Diete ipoproteiche Digiuno e stress; Età

Composizione in acidi grassi g/100 g di parte edibile Oli e grassi Lipidi totali % 4:0 10:0 12:0 14:0 16:0 16:1 N-7 18:0 18:1 N-9 18:2 N-6 18:3 N-3 20:0 22:0 20:1 22: 1 N6 N3 Oliva 100 0 0 0 13.6 0.82 2.23 73.6 9.85 0.99 0.17 1.0 0 0 9.9 Arachide 100 0 0.10 0.27 9.91 0 2.53 51.3 27.8 0.2 2.28 3.3 0 0 139 Cocco 100 14 44.8 17 8.40 0 2.60 6.25 1.60 0.2 0 0 0 0 8 Colza 100 0 0 0 4.05 0.20 1.28 55.8 20.5 9.08 0.63 0 4.27 1.2 1 2.3 Girasole 100 0 0 0 5.92 0.27 4.78 32.9 49.8 0.33 0.54 0 0.19 0 151 Mais 100 0 0 0.57 11.6 0.40 2.30 29.8 49.8 0.50 0.40 0 0.19 0.1 9 99 Palma 100 0 0.15 1.00 41.2 0.37 4.34 38.4 9.28 3.30 0.40 0 0.10 0 2.8 Sesamo 100 0 0 0 8.50 0.20 4.15 39.7 41.9 0.30 0.50 0 0.20 0 139 Soia 100 0 0 0.15 9.70 0.30 3.63 22.2 51.3 7.60 0.40 0 0.20 0 6.7 Vinaccioli 100 0 0 0.10 6.30 0.39 2.83 16.0 67.7 0.29 0 0 0 0 233 Burro 83.4 7.82 2.39 8.31 20.8 1.90 9.40 20.6 1.57 1.18 0 0 0 0 1.3 Lardo 99 0.27 0.07 0.62 22.0 1.29 11.1 33.6 23.3 2.94 0 0 2.22 0 8.8

Oli contenenti acidi grassi -6 desaturati ACIDI GRASSI Oenotera Biennis Mucor javanicus Borragine Ribes nero Fish oil Saturi totali 7.3 27.1 15.5 7.4 26.94 Palmitoleico (16:1 n-7) 10.77 Oleico (18:1 n-9) 9.0 40.4 15.8 11.6 19.02 Linoleico (18:2 n-6) 72.6 10.4 39.1 43.9 1.71 γ-linolenico (18:3 n-6) 9.1 18.9 23.4 18.7 - α-linolenico (18:3 n-3) - - 4.7 14.7 2.79 Stearidonico (18:4 n-3) - - - 2.9 0.80 Erucico (20:1 n-9) - - 3.5-1.36 Arachidonico (20:4 n-6) 1.73 EPA (20:5 n-3) 17.75 DHA (20:6 n-3) 11.87

Aspetti funzionali degli EFA e derivati: cervello e retina Una serie di ricerche su ratti e scimmie hanno dimostrato l importanza degli acidi grassi omega 3 per il cervello e la retina In primo luogo la composizione delle membrane neuronali è caratterizzata da un elevata presenza di DHA (22:6 n-3) I fosfolipidi dei recettori della retina contengono quantità di DHA intorno al 45% (in particolare la fosfatidiletanolamina) Supereni Per indurre significative modificazioni nella composizione acidica si è operato sugli animali a partire da femmine gravide alimentate con diete ad elevato rapporto n-6/n-3

Gli esperimenti condotti sul ratto da Anderson et al. (1974) hanno dimostrato l importanza funzionale degli acidi grassi omega 3 a livello retinico I risultati sono stati confermati e resi più evidenti da Neuringer (1984) nella scimmia Sono state indotte modificazioni significative nell elettroretinogramma (ratto) e nell acuità visiva (scimmia)

Coni e bastoncelli Fagocitosi dei vecchi dischi ad opera delle cellule dell epitelio pigmentato Granuli di Melanina Segmento esterno Si formano nuovi dischi Golgi complex Qui avviene la fototrasduzione Segmento interno Mitocondri Golgi complex Nucleo Meccanismo metabolico per la sintesi di fotopigmenti e ATP Terminazione sinaptica Sinapsi con cellule bipolari e orrizzontali Baston -cello Cono VH26