Lipidi e Classificazione Chimica

I Lipidi possono essere raggruppati in due classi principali in relazione al loro grado di polarità:

-Lipidi non polari (trigliceridi ed esteri del colesterolo)

-Lipidi polari o anfipatici (fosfolipidi e colesterolo libero) che possedendo appunto dei gruppi polari possono essere parzialmente solubilizzati in solventi polari.  Tale loro caratteristica permette a queste molecole di orientarsi in un piano con la parte polare rivolta verso l’ambiente acquoso e la parte apolare verso quello lipidico o apolare.  Come risultato di tale disposizione si possono formare dei doppi strati lipidici ( disposizione caratteristica delle membrane biologiche ) o delle piccole sfere lipidiche che possono essere costituite da un unico strato con un nucleo centrale non polare (micelle) o da un doppio strato che racchiude una fase polare al centro (liposomi).

Nonostante la loro somiglianza per quanto riguarda la solubilità, per quanto riguarda la struttura chimica i lipidi sono molto diversi tra loro perché comprendono esteri e idrocarburi e nello stesso tempo possono essere aciclici, ciclici o policiclici.
Il Lipid Bank database suddivide i lipidi, a seconda del grado di complessità, in tre categorie

-lipidi semplici

-lipidi composti

-lipidi complessi

-derivati lipidici

Lipidi semplici (esteri di acidi grassi e alcool)
-Grassi neutri o gliceridi ( mono-di-tri-gliceridi): sono costituiti da esteri di acidi grassi e glicerolo.  Un grasso neutro che sia allo stato liquido prende il nome di olio
–Cere: sono costituite da esteri di acidi grassi con particolari alcool.

Lipidi composti (esteri di acidi grassi e alcool contenenti inoltre dei gruppi particolari)
–Fosfolipidi: sono costituiti da esteri di acidi grassi e alcool contenenti un gruppo fosforico
–Cerebrosidi: sono costituiti da esteri di acidi grassi contenenti anche dei carboidrati

Lipidi complessi quali i solfo e gli aminolipidi

Derivati lipidici che comprendono sostanze presenti nei gruppi sopraelencati e quindi gli acidi grassi, il glicerolo e gli steroli.

Nel 2005, l’International Lipid Classification and Nomenclature Committee ha proposto una classificazione dei lipidi basata sulla presenza di due unità costitutive fondamentali: unità chetoaciliche (-CH2-CO-) e unità isopreniche (-C5H8-).
Sulla base di questa classificazione i lipidi sono distinti in 8 classi

-acidi grassi
-glicerolipidi
-glicerofosfolipidi
-sfingolipidi
-glicolipidi e polichetidi
-steroli e prenoli (i soli derivanti dalla condensazione di unità isopreniche)

I polichetidi sono un’importante classe di lipidi naturali, che comprende antibiotici (eritromicina, tetracicline), ipocolesterolemizzanti (lovastatina), immunosoppressori (rapamicina) e pigmenti, prodotti ad opera delle poliuchetidi-sintetasi di piante e microrganismi.

I lipidi possono anche essere distinti in saponificabili e non saponificabili, in base alla proprietà di formare saponi per idrolisi alcalina del legame estere.  I saponi propriamente detti sono sali di acidi grassi con metalli alcalini.  La saponificabilità è legata alla presenza di almeno un radicale di acido grasso nella molecola lipidica (gli steroidi non sono saponificabili) ed è dovuta all’idrolisi del legame estere tra acido grasso e alcol (glicerolo).  In presenza di idrossido di sodio (NaOH) o di potassio (KOH), i lipidi saponificabili vanno incontro a idrolisi e liberano l’alcol corrispondente e il sale sodico o potassico dell’acido grasso, cioè il sapone.
Industrialmente vengono utilizzati trigliceridi formati da acidi grassi con numero di atomi di carbonio compreso tra 12 e 18, poiché quelli con numero di carbonio inferiore sono troppo irritanti, mentre quelli con numero superiore sono poco solubili in acqua.
I saponi al sodio sono detti “duri” e sono utilizzati in forma solida (saponette), mentre quelli al potassio sono detti “molli” e sono impiegati in forma liquida o pastosa.

CLASSIFICAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI E NOMENCLATURA

Gli acidi grassi vengono classificati in base alla lunghezza della catena carboniosa.
Secondo la loro lunghezza essi prendono una via di distribuzione ematica diversa:

-Acidi grassi a catena corta con un numero di atomi di carbonio da 1 a 5.
-Acidi grassi a catena media con un numero di atomi di carbonio da 6 a 12
-Acidi grassi a catena lunga con un numero di atomi di carbonio da 13 fino a 21.
-Acidi grassi a catena molto lunga con un numero di atomi di carbonio da 22 in poi.

Gli acidi grassi, in base all’assenza o alla presenza di doppi legami nella catena carboniosa, da cui dipende anche la temperatura di fusione degli acidi grassi stessi, possono essere classificati come:

–Acidi grassi saturi costituiti da una catena carboniosa satura costituita unicamente da legami singoli C – C nella catena carboniosa (es. acido caprilico C 8:0, acido palmitico C 16:0, acido stearico C 18:0).  In natura esistono numerose forme di acidi grassi saturi che differiscono tra loro per il numero di atomi di Carboni.  Si parte da tre atomi di C (acido propionico ) fino all’acido esatriacontanoico che possiede una catena di 36 atomi di C.
Solitamente, i grassi saturi sono di origine animale e si riscontrano nei tessuti animali, sebbene possano essere anche di natura vegetale, come l’olio di cocco, l’olio di semi di cotone e l’olio di palma.

–Acidi grassi insaturi se sono presenti dei doppi legami nella catena carboniosa.

Possono essere monoinsaturi, nominati con l’acronimo MUFA dall’inglese Monounsaturated Fatty Acids caratterizzati dall’avere un solo doppio legame tra tutti quelli presenti tra i vari atomi di carbonio ma vengono nominati anche monoenoici per la presenza appunto di un solo doppio legame oppure polinsaturi o polienoici quando è presente più di un doppio legame C – C all’interno della molecola (ad es.acido oleico C 18:1, acido linoleico C 18:2, acido linolenico C 18:3, acido arachidonico C 20:4).
Possono assumere conformazione cis o trans a seconda della geometria conformazionale della molecola.  Appartengono a questa serie importanti famiglie di grassi, quali gli omega-3, omega-6 e gli omega-9.

Particolari tipologie di acidi grassi

–Acidi grassi idrossilati, se è presente nella loro struttura un gruppo -OH (ad es. acido ricinoleico nell’ olio di ricino).
–Acidi grassi ciclopentenici, se è presente un anello ciclopentenico.  Essi sono biosintetizzati per aggiunta di 2 atomi di carbonio a partire dall’acil-coenzima A, maggiormente nei microsomi ma anche ex novo nel citoplasma.

Alcuni grassi particolari rappresentano gli acidi grassi trans-saturi, di forma ramificata o in isomeri non naturali, prodotti dalla fermentazione batterica nel rumine e nel processo di idrogenazione degli acidi insaturi.

Acidi grassi polinsaturi

Acidi grassi insaturi essenziali
Essendo alcuni acidi grassi insaturi considerati essenziali, questi possono essere classificati anche in base alla loro appartenenza a determinati processi metabolici:

–Omega-3 quando l’ultimo doppio legame è presente sul 3° carbonio a partire dalla fine: es. acido linolenico C 18:3
–Omega-6 quando l’ultimo doppio legame è presente sul 6° carbonio a partire dalla fine: es. acido linoleico C 18:2
–Omega-9 quando l’ultimo doppio legame è presente sul 9° carbonio a partire dalla fine: es. acido oleico C 18:1

GRASSO NEUTRI O GLICERIDI

I gliceridi  o acilgliceroli  sono  grassi saponificabili formati da una molecola di glicerolo e da 1 sino a 3 molecole di acidi grassi.
Glicerolo e acidi grassi sono legati tra loro tramite una reazione di esterificazione, che dà luogo ad un legame estereo  tra le molecole e libera una molecola d’acqua (H2O), formata da un atomo di idrogeno ceduto dal glicerolo e da un gruppo -OH ceduto dall’acido grasso. I gliceridi prendono il nome di monogliceridi, digliceridi o trigliceridi a seconda che vi siano 1, 2 o 3 molecole di acidi grassi.
I trigliceridi sono quelli  più comunemente presenti nei grassi animali e vegetali.  Hanno funzione principalmente energetica.  Mono- e Di- gliceridi svolgono ruoli nel metabolismo intermedio, mentre i Trigliceridi sono i principali grassi di deposito nel tessuto connettivo.