Acidi grassi essenziali: cosa sono, cosa fanno, dove si trovano

Gli acidi grassi essenziali o EFA sono acidi grassi, una classe di lipidi, che non possono essere sintetizzati dagli animali. Sono l’acido linoleico o LA o 18:2n-6 e l’acido alfa-linolenico o ALA o 18:3n-3, e, al pari degli altri nutrienti essenziali, devo essere assunti con l’alimentazione.
L’incapacità degli animali di sintetizzarli deriva dalla mancanza di due specifiche desaturasi, la delta-12 desaturasi (EC 1.14.19.6) e la delta-15 desaturasi (EC 1.14.19.25), in grado di inserire doppi legami cis oltre il carbonio 9. Le due desaturasi sono presenti in organismi vegetali e microrganismi quali batteri, funghi e muffe. Nello specifico, nei vegetali:

• la delta-12 desaturasi, che si ritrova nei plastidi, catalizza la sintesi dell’acido linoleico a partire dall’acido oleico inserendo un doppio legame sul carbonio 12, quindi tra i carboni 6 e 7 se numerati dall’estremità metilica della molecola;
• la delta-15 desaturasi, presente nel reticolo endoplasmatico e nei plastidi del fitoplancton e delle piante terrestri vascolari, catalizza la sintesi dell’acido alfa-linolenico a partire dall’acido linoleico, inserendo un doppio legame sul carbonio 15, quindi tra i carboni 3 e 4 dall’estremità metilica della molecola.

L’acido linoleico e l’acido alfa-linolenico sono i capostipiti rispettivamente delle famiglie degli acidi grassi polinsaturi omega-6 e degli acidi grassi polinsaturi omega-3. Infatti, a partire da essi gli animali sono in grado di sintetizzare, anche se con efficienza variabile, gli altri membri delle due famiglie di lipidi, acidi grassi polinsaturi a 20, 22, o 24 atomi di carbonio, e fino a 6 doppi legami, come l’acido docosaesaenoico o DHA o 22:6n-3 e l’acido arachidonico o ARA o 20:4n-6, grazie alla presenza di desaturasi che inseriscono doppi legami in posizione 5 e 6, e di elongasi che catalizzano l’allungamento della catena carboniosa.
Nel caso di mancanza nella dieta dei due acidi grassi essenziali, una condizione piuttosto rara, gli acidi grassi da essi derivati diventano essenziali, e per questo da alcuni sono definiti acidi grassi semiessenziali.

Nota: gli acidi grassi essenziali sono polinsaturi, ma non tutti gli acidi grassi polinsaturi sono essenziali, come quelli appartenenti alle famiglie degli omega-7 e omega-9.

INDICE

• La scoperta
• Funzioni degli EFA e dei loro derivati
• Fonti alimentari
• Bibliografia

La scoperta

La prima indicazione dell’esistenza degli acidi grassi essenziali risale al 1918, quando Hans Aron suggerì che il grasso assunto con la dieta potesse essere essenziale per il normale accrescimento degli animali e che, oltre al suo contributo calorico, ci fosse uno speciale valore nutritivo intrinseco derivante dalla presenza di alcune specifiche molecole lipidiche.
Nel 1927, Herbert M. Evans e George Oswald Burr dimostrarono che, nonostante l’aggiunta alla dieta delle vitamine liposolubili A, D ed E, una carenza di grasso influenzava in modo grave sia la crescita che la riproduzione degli animali da esperimento, suggerendo la presenza in esso di una nuova sostanza indispensabile che chiamarono vitamina F.
Nel 1929, undici anni dopo il lavoro di Aron, Burr e sua moglie Mildred Lawson ipotizzarono che gli animali a sangue caldo non fossero in grado di sintetizzare quantità apprezzabili di certi acidi grassi e, un anno più tardi, scoprirono che l’acido linoleico era essenziale per gli animali. E’ a questi due ricercatori che si deve la locuzione “acido grasso essenziale”.
E fu solamente nel 1958, grazie al lavoro di Arild Hansen e collaboratori, che si ebbe la prima descrizione di una deficienza di EFA nell’uomo, in particolare in neonati alimentati con una dieta a base di latte in cui tali acidi grassi erano assenti.
Nel 1964, grazie alle ricerche di Van Dorp e colleghi e Bergstroem e colleghi, fu scoperta una delle loro funzioni biologiche, quella di essere precursori per la sintesi delle prostaglandine.

Funzioni degli EFA e dei loro derivati

Gli acidi grassi essenziali, e soprattutto gli acidi grassi polinsaturi da essi derivati, svolgono numerose funzioni biologiche.

• Sono componenti strutturali delle membrane cellulari, di cui ne modulano ad esempio la fluidità, in particolare il DHA.
• Sono essenziali per lo sviluppo e il funzionamento del sistema nervoso, in particolare ARA e DHA.
• Intervengono nella trasduzione del segnale a livello di membrana, in particolare gli acidi grassi polinsaturi omega-6, come l’ARA.
• Intervengono nella regolazione dell’espressione dei geni che codificano per enzimi lipolitici e lipogenici. Sono infatti forti induttori dell’ossidazione degli acidi grassi e inibitori della loro sintesi, come di quella dei trigliceridi, almeno in modelli animali, il tutto agendo ad esempio come:
  • attivatori di PPAR-alfa che va, tra le altre cose, a stimolare la trascrizione geni che codificano per enzimi lipolitici e della beta-ossidazione mitocondriale e perossisomiale, e inibitori della trascrizione dei geni che codificano per enzimi coinvolti nella lipogenesi;
  • inibitori della trascrizione del gene che codifica per SREBP-1c, un fattore di trascrizione epatico richiesto per la sintesi indotta dall’insulina degli acidi grassi e dei trigliceridi.
    Nota: gli acidi grassi polinsaturi aumentano anche la degradazione dell’mRNA codificante per SREBP 1c, e la degradazione della proteina stessa.
• Sono precursori di molte molecole di segnalazione ad azione autocrina e paracrina, che agiscono come mediatori in numerosi processi cellulari, come gli eicosanoidi.
• Sono essenziali, in particolare l’acido linoleico presente negli sfingolipidi dello strato corneo della pelle, per la formazione della barriera che si oppone alla perdita d’acqua dalla pelle stessa.
• Hanno un ruolo cruciale nella prevenzione di molte malattie, in particolare delle malattie coronariche, agendo come antiipertensivi, antitrombotici, e ipotrigliceridemizzanti.
• Risulta invece solo marginale la funzione di deposito di energia.

Fonti alimentari

L’acido linoleico è il più abbondante acido grasso polinsaturo nella dieta occidentale, e rappresenta l’85-90% di tutti gli omega-6 ingeriti.
Le principali fonti per l’uomo sono diversi oli vegetali e i semi di molte piante.

L’acido linoleico è presente in discreta quantità anche in prodotti di origine animale, come le uova di gallina o il lardo, ma solo perché gli animali sono stati allevati con mangimi che lo contengono.
Da notare che alcune tra le principali fonti di acido linoleico, come le noci, l’olio di semi di lino, l’olio di soia, e l’olio di colza sono anche ricche di acido alfa-linolenico.
Tra le fonti più ricche di acido alfa-linolenico presenti nell’alimentazione umana si ritrovano l’olio di semi di lino, circa 550 mg/g, l’olio di colza, circa 85 mg/g, e l’olio di soia, circa 75 mg/g.
Altri alimenti ricchi di acido alfa-linolenico sono le noci, con un contenuto di circa 70 mg/g e i semi di soia, circa 10 mg/g.

Bibliografia

1. Akoh C.C. and Min D.B. “Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology” 3th ed. 2008
2. Bergstroem S., Danielsson H., Klenberg D. and Samuelsson B. The enzymatic conversion of essential fatty acids into prostaglandins. J Biol Chem 1964;239:PC4006-PC4008
3. Burr G. and Burr M. A new deficiency disease produced by the rigid exclusion of fat from the diet. J Biol Chem 1929;82:345-367
4. Chow Ching K. “Fatty acids in foods and their health implication” 3th ed. 2008
5. Evans H. M. and G. O. Burr. A new dietary deficiency with highly purified diets. III. The beneficial effect of fat in the diet. Proc Soc Exp Biol Med 1928;25:390-397. doi:10.3181/00379727-25-3867
6. Smith W., Mukhopadhyay R. Essential fatty acids: the work of George and Mildred Burr. J Biol Chem 2012;287(42):35439-35441. doi:10.1074/jbc.O112.000005
7. Van Dorp. D.A., Beerthuis R.K., Nugteren D.H. and Vonkeman H. Enzymatic conversion of all-cis-polyunsaturated fatty acids into prostaglandins. Nature 1964;203:839-841. doi:10.1038/203839a0