Acidi grassi

Che cosa sono gli acidi grassi e le loro varie categorie

Gli acidi grassi appartengono alla classe biochimica dei lipidi e sono i componenti comuni e fondamentali di molte classi di grassi di maggiori dimensioni. 

 

 

Chimicamente sono costituiti da catene idrocarburiche, ossia formate da carbonio e idrogeno, unite ad una funzione acida rappresentata da un gruppo carbossilico. Attraverso quest'ultimo gruppo vanno a legarsi ad altre molecole andando a comporre complessi lipidici più complessi.

La catena idrocarburica è lineare, in quanto non presenta ramificazioni, e può presentare o meno doppi legami tra gli atomi di carbonio. La presenza dei doppi legami è responsabile della distinzione di diversi tipi di acidi grassi.

 

 

Gli acidi grassi sono saturi quando presentano tutti legami semplici (-C-C-), monoinsaturi quando hanno un doppio legame (-C=C-) e polinsaturi quando hanno più doppi legami.

Gli acidi grassi possono avere una conformazione cis, quando gli idrogeni del doppio legame si trovano nello stesso orientamento della molecola, oppure trans quando hanno orientamento opposto. Questa caratteristica è responsabile di alcuni effetti degli acidi grassi trans, che si trovano raramente in natura ma più spesso nei prodotti alimentari di origine industriale. Questi acidi grassi, infatti, si formano in seguito ai processi di idrogenazione degli oli, come quelli vegetali per la formazione delle margarine. Oggi, nei paesi europei in particolare, si tende ad adottare procedimenti di produzione che evitino la formazione degli acidi grassi trans negli alimenti. Altre fonti di acidi grassi trans sono i cibi fritti, in cui si formano in seguito alle alte temperature, ma anche in piccola parte gli alimenti derivati da ruminanti, come burro, carne, latte e formaggi, in quanto si formano durante i processi che avvengono nel rumine. In questi alimenti, però, i trans sono comunque presenti in minima quantità.  

Questa suddivisione è molto importante poiché, a seconda del grado di insaturazione, gli acidi grassi cambiano le loro proprietà fisiche, chimiche e soprattutto biologiche.

La fonte di acidi grassi di gran lunga più importante negli alimenti si presenta sottoforma di trigliceridi, lipidi di deposito che vengono accumulati all'interno delle cellule del tessuto adiposo, gli adipociti. 

Nomenclatura

Gli acidi grassi hanno diversi tipi di nomenclature. Una delle più semplici e diffuse è quella che si può vedere in figura:

  • C (num. di atomi di carbonio) : (num. di doppi legami) W (posizione del primo doppio legame)

Come si può ben vedere dalle figure, un acido grasso è definito dal numero di atomi di carbonio (C), dal numero di doppi legami che ne determina il grado di insaturazione, e dalla posizione di questi ultimi che ne definisce la classe omega (W).

Nella nomenclatura omega si considera come carbonio 1 quello opposto al gruppo carbossilico. Le due classi omega più importanti dal punto di vista nutrizionale sono gli omega 3 e gli omega 6. 

Un altro modo per indicare la posizione dei doppi legami è a partire dall'atomo di carbonio del gruppo carbossilico, utilizzando il simbolo Δ (delta) seguito dal numero identificativo dell'atomo di carbonio che fa parte del doppio legame e che è più vicino al gruppo carbossilico. Grazie a questa nomenclatura vengono distinti l'acido α-linolenico 18:3 Δ9,12,15 e l'acido γ-linolenico 18:3 Δ 6,9,12. Il primo è un acido grasso omega-3, il secondo un omega-6; da entrambi vengono sintetizzati, nell'organismo, altri acidi grassi con importanti funzioni biologiche.

 

 

Acidi grassi saturi

Acidi grassi insaturi

Gli acidi grassi essenziali

La definizione di questi acidi grassi è quella di molecole che il nostro organismo non è in grado di produrre e quindi è necessaria una loro assunzione attraverso l'alimentazione. L'impossibilità del nostro organismo nel produrre questi lipidi è da ricondurre alla mancanza degli enzimi specifici che creano i doppi legami, nella posizione in cui si trovano in queste molecole. In particolare, gli acidi grassi essenziali per l'uomo sono l'acido α-linolenico 18:3 Δ9,12,15 e l'acido linoleico 18:2 Δ9,12. Una volta introdotti nel nostro organismo, queste due molecole vengono trasformate andando a formare altri acidi grassi importanti. L'acido α-linolenico forma EPA (acido eicosapentaenoico 20:5) e il DHA (acido docosaesanoico 22:6), importanti acidi grassi omega-3. 

Dall'acido linoleico si formano invece acidi grassi omega-6, come l'acido γ-linolenico e l'acido arachidonico 20:4. Le fonti alimentari più abbondanti di omega-6 sono l'olio di semi di mais, ma anche la soia, gli arachidi e l'olio di girasole. Si trovano, inoltre, anche nell'olio di oliva e di palma, ma anche noci, sesamo, mandorle, olive e legumi. Troviamo l'acido arachidonico anche nei grassi animali, anche se in piccole quantità.

 

 

Gli acidi grassi omega-3 si trovano invece sopratutto negli oli di semi, in particolare quello di lino e di soia. L'EPA si trova in prevalenza nelle alghe marine e negli oli di pesce; il DHA nei grassi animali e negli oli di pesce. 

In generale altri cibi che sono buone fonti di omega-3 sono i pesci azzurri (come sardina, tonno, acciuga) e altri tipi di pesce, come il merluzzo e il salmone. Si possono, inoltre, trovare anche nelle noci, nei crostacei, nei semi di lino e di chia

Gli omega-3 sono molecole sensibili al calore, alla luce e possono facilmente essere ossidati da alcuni composti. Per questo motivo la conservazione del pesce, e le cotture troppo lunghe possono ridurre il contenuto di omega-3 degli alimenti.  

L'integrazione con gli omega-3 è prevista qualore non si abbia la possibilità di introdurli a sufficienza attraverso la dieta e in particolari condizioni fisiologiche. Fra queste abbiamo la gravidanza e l'allattamento, in cui la supplementazione con EPA e DHA aiuta a favorire il corretto sviluppo neurale del feto e del neonato e a sopperire alla deplezione delle riserve materne. Durante la gravidanza è necessario prestare attenzione anche ad un'adeguata assunzione di acidi grassi essenziali, che limitano l'insorgenza di parti prematuri e favoriscono il corretto sviluppo del feto.

Proprietà fisiche

Gli acidi grassi saturi hanno una configurazione spaziale lineare che gli consente di disporsi in modo ordinato: questa disposizione facilita le interazioni molecolari (es. ponti di idrogeno) e di conseguenza essi hanno un punto di fusione elevato.

Gli acidi grassi mono e polinsaturi, invece, hanno le molecole "piegate", a causa del doppio legame che crea uno squilibrio elettrostatico: non riuscendo a disporsi in modo ordinato, i legami tra le molecole sono meno intensi e quindi la temperatura di fusione è più bassa. Maggiore è il numero di doppi legami, minore è la temperatura di fusione. Quest'ultima dipende anche dalla lunghezza della catena dell'acido grasso. In generale più un acido grasso è a catena lunga e con meno insaturazioni, più alta sarà la sua temperatura di fusione. 

Acidi grassi

Questa caratteristica ci consente di distinguere facilmente i diversi tipi di acidi grassi: i saturi sono solidi a temperatura ambiente (pensiamo al burro o al grasso della carne), i monoinsaturi e i polinsaturi sono liquidi. Se raffreddiamo un alimento grasso allo stato liquido, il primo a solidificare sarà costituito da monoinsaturi. Infatti se mettiamo in frigorifero l'olio di oliva solidifica (è costituito principalmente da monoinsaturi), mentre l'olio di girasole (costituito principalmente da polinsaturi) rimane liquido.

Ovviamente non mancano le eccezioni: esistono grassi saturi liquidi a temperatura ambiente e grassi polinsaturi solidi.

Altra proprietà degli acidi grassi è la loro scarsa solubilità nell'acqua, che risulta tanto più bassa quanto maggiore è la lunghezza della catena idrocarburica degli acidi grassi e tanto minore sarà il numero delle insaturazioni. 

Proprietà chimiche

La stabilità degli acidi grassi, ovvero la loro tendenza a subire alterazioni chimiche, varia di molto a seconda del grado di insaturazione. La presenza dei doppi legami rende un acido grasso molto più soggetto ad alterazione (soprattutto ossidazione), se soggetto a luce, ossigeno (aria), calore. Un acido grasso è tanto più stabile quanto più è saturo. Questa caratteristica, in pratica, ha due implicazioni.

  1. Conservazione: maggiore è la percentuale di grassi insaturi di un alimento, più delicata è la sua conservazione. Tutti gli oli, di oliva o di semi, andrebbero conservati al riparo dalla luce e dal calore, ben chiusi per evitare il contatto con l'aria. A tal proposito, l'olio di semi andrebbe conservato in frigorifero mentre l'olio di oliva no. Chi consuma abitualmente l'olio di semi dovrebbe conoscere l'odore pungente di olio racido che si sviluppa vicino al tappo dopo qualche settimana dall'acquisto.
  2. Utilizzo in cucina: un alimento contenente acidi grassi polinsaturi non andrebbe utilizzato ad alte temperature (oltre i 100 gradi). Per questo motivo non bisogna friggere con olio di semi di girasole ma è opportuno utilizzare quello di arachidi o di palma, oppure con lo strutto o l'olio di oliva.

Proprietà biologiche

Gli acidi grassi entrano a far parte di lipidi di maggiori dimensioni, in particolare dei trigliceridi e dei fosfolipidi. I primi sono lipidi di riserva, importanti per la formazione delle gocce lipidiche delle cellule del tessuto adiposo. In questo caso, quindi, gli acidi grassi vengono utilizzati per la produzione di energia utile all'organismo. I fosfolipidi, invece, sono i costituenti principali delle membrane plasmatiche delle cellule e delle membrane biologiche in generale, svolgendo una funzione strutturale del corpo. 

Gli acidi grassi saturi hanno due caratteristiche negative: tendono a depositarsi con più facilità sulle pareti delle arterie e tendono ad innalzare il livello di colesterolo nel sangue. In particolare, questi lipidi sono correlati al rischio di patologie cardiovascolari e alle arterie coronariche. È stato dimostrato che la sostituzione dell'1% del consumo di acidi grassi saturi può portare alla riduzione dell'incidenza di malattie coronariche pari al 2-3%. Gli acidi grassi omega-3 sembrano essere i migliori candidati per questa sostituzione. 

Altri effetti degli acidi grassi saturi comprendono il coinvolgimento nella patogenesi della pancreatite, come possiamo leggere in questo studio

Gli acidi grassi polinsaturi, se ben conservati, ovvero se non hanno subito ossidazione a causa di una conservazione o a una preparazione errata, tendono ad abbassare il livello di colesterolo nel sangue e a fluidificarlo.

Di contro, un consumo eccessivo di grassi polinsaturi è associato a immunosoppressione e insorgenza di neoplasie.

Il consumo ideale di grassi nella dieta prevede una ripartizione in proporzioni uguali di grassi monoinsaturi, polinsaturi e saturi ottenibile con un consumo frequente di pesce grasso e un consumo alternato di grassi animali e vegetali. 

Particolare attenzione è rivolta al consumo di acidi grassi trans, che non deve superare l'1% delle calorie totali della dieta. Questo è dovuto ai diversi effetti negativi che sono correlati a questi lipidi, come un aumento delle patologie coronariche e cardiovascolari. Recentemente il consumo di acidi grassi trans è stato associato allo sviluppo di tumori al fegato, al polmone e a livello peritoneale.

Proprietà degli omega-3 e degli omega-6

Entrambi queste classe di lipidi sono importanti nella prevenzione e cura delle patologie, in particolare di quelle cardiovascolari.

Gli omega-6 portano alla produzione di metaboliti con diverse funzioni biologiche, fra cui quello di modulare i processi infiammatori, favorendo l'attività delle cellule fagocitiche durante l'attività del sistema immunitario. In particolare, gli omega-6 sono precursori dei leucotrieni e delle prostaglandine, molecole coinvolte nell'infiammazione. Quest'ultima è un processo naturale dell'organismo che porta alla riparazione dei tessuti e alla difesa da agenti esterni. L'acido arachidonico è inoltre parte delle membrane fosfolipidiche delle cellule coinvolte in questo processo.

Gli omega-6 e gli omega-3 interagiscono regolando l'infiammazione in una modalità ancora non ben compresa. Ciò che si sa è, invece, che entrambe queste classi lipidiche sono importanti per l'organismo e devono essere assunte in una precisa proporzione. Il rapporto omega-6/omega-3 dovrebbe essere di 5:1, con circa il 4-8% delle calorie totali della dieta di omega-6, contro lo 0,5-2% delle calorie totali per quanto riguarda gli omega-3. In genere, questo rapporto risulta sbilanciato nell'alimentazione comune, con un eccessivo introito di omega-6, a causa, ad esempio, dell'uso degli oli con alte quantità di questi acidi grassi per la produzione di alimenti industriali e prodotti da forno. È stato dimostrato (come possiamo leggere in questa review scientifica) che un aumento del rapporto omega-6/omega-3 porta ad un maggior sviluppo dell'obesità, perchè stimola la lipogenesi, l'infiammazione sistemica e influenza la comunicazione tra cervello, intestino e tessuto adiposo, andando a modulare quei sistemi coinvolti nella regolazione della fame e della sazietà

Gli omega-6 hanno anche altre funzioni: portano all'aumento di permeabilità delle membrane delle cellule di diversi tessuti andando a prevenire problemi come la psoriasi, le dermatiti, le rughe e favoriscono l'idratazione della pelle. Gli omega-6, inoltre, riducono i livelli di colesterolo LDL, andando a prevenire così l'aterosclerosi.

Gli omega-3 hanno dimostrato di essere importanti per la prevenzioni di malattie come i tumori e le malattie neurodegenerative. 

Alcune ricerche nel corso degli anni hanno dimostrato come gli omega-3 siano utili nel trattamento dell'epilessia, in quanto questi composti sembrano avere un effetto neuroprotettivo e preventivo delle convulsioni tipiche di questa malattia. 

Diversi studi hanno dimostrato la prevenzione degli omega-3 nei confronti dei tumori, come quello alla mammella, alla prostata e al colon. Uno studio del 1996 ha correlato l'assunzione di alimenti di origine marina con la minore incidenza di tumori alla mammella delle donne della Groenlandia. Altri studi hanno dimostrato come questo valga anche per le giapponesi e come invece la patologia sia aumentata in seguito al cambiamento delle abitudini alimentari divenute più occidentalizzate. 

Altra attività importante degli omega-3 è quella di prevenire le patologie cardiovascolari, il diabete di tipo II e l'obesità. Come illustrato in questo studio, questo effetto è dovuto al fatto che queste molecole diminuiscono la sintesi dei metaboliti infiammatori, alcuni dei quali sono prodotti dagli stessi omega-6.

Una ricerca del 2017 propone l'uso degli omega-3 e degli omega-6 come parte del trattamento della sindrome degli occhi secchi (DES), perchè sembra che favoriscano la lacrimazione.

 

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