不飽和脂肪酸

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不飽和脂肪酸（ふほうわしぼうさん、unsaturated fatty acid）とは、1つ以上の不飽和の炭素結合をもつ脂肪酸である。不飽和炭素結合とは炭素分子鎖における炭素同士の不飽和結合、すなわち炭素二重結合または三重結合のことである。天然に見られる不飽和脂肪酸は1つ以上の二重結合を有しており、脂肪中の飽和脂肪酸と置き換わることで、融点や流動性など脂肪の特性に変化を与えている。また、幾つかの不飽和脂肪酸はプロスタグランジン類に代表されるオータコイドの生体内原料として特に重要である。

目次 1 性質 1.1 エライジン化 2 命名法 3 生化学 3.1 高度不飽和脂肪酸の生理活性 4 モノ不飽和脂肪酸 4.1 クロトン酸 4.2 ミリストレイン酸 4.3 パルミトレイン酸 4.4 オレイン酸 4.5 エライジン酸 4.6 バクセン酸 4.7 ガドレイン酸 4.8 エルカ酸 4.9 ネルボン酸 5 ジ不飽和脂肪酸 5.1 リノール酸 6 トリ不飽和脂肪酸 6.1 α-リノレン酸 6.2 エレオステアリン酸 7 テトラ不飽和脂肪酸 7.1 ステアリドン酸 7.2 アラキドン酸 8 ペンタ不飽和脂肪酸 8.1 エイコサペンタエン酸 8.2 イワシ酸 9 ヘキサ不飽和脂肪酸 9.1 ドコサヘキサエン酸 10 出典

[編集] 性質

不飽和脂肪酸は同じ炭素数の飽和脂肪酸に比べて、低い融点を示し不飽和結合の数が多いほど顕著である。とくに魚類など寒冷地に生息する変温動物にとって、不飽和脂肪酸の低い融点は生体構成脂質として有用と考えられるし、また魚類は多種多様な不飽和脂肪酸を利用している。

また、不飽和脂肪酸に二重結合が複数あるとき自動酸化されやすく油脂の酸敗や自然発火などの原因となっている。リノール酸で言えば11番の炭素原子は二つの二重結合にはさまれていて活性を持つ。さらに、リノレン酸は11番のみならず14番も同様に活性を持つ。 逆にオレイン酸は二重結合がひとつなので酸化されにくい。これは不飽和脂肪酸を多く持つオリーブ油が固まりにくい理由である。

また、不飽和脂肪酸が活性酸素と反応して生じる脂肪酸酸化物ラジカルは生体内で比較的長寿命であることから、DNAが活性酸素で切断される発癌機構に対しての寄与も示唆されている。

油脂に含まれる不飽和結合の割合はヨウ素価によって求めることができ、値によって乾性油・半乾性油・不乾性油に大別される。

[編集] エライジン化

オレイン酸などcis型不飽和脂肪酸を亜硝酸、セレン、亜硫酸などを作用させて（付加と引き続く脱離反応で）融点の高いトランス体へと変換することをエライジン化（Elaidinization）と呼ぶ。特にオレイン酸は広く一般の油脂の成分として見出され、油脂をエライジン化すると融点が上昇して固化するが、リノール酸・リノレン酸あるいは高度不飽和脂肪酸グリセリドの場合は固化しないので、オレイン酸の存在の指標とされることがある。

[編集] 命名法

脂肪酸の命名法はIUPAC生化学命名法<ref name="IUPAC-IUB">IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN) Nomenclature of Lipids(Recommendations, 1976)</ref>に定義されている。（尚、この項の符号Rule Lip-…は同命名法の節番号を示す）

すなわち、脂肪酸とそのアシル基の命名はIUPAC有機化合物命名法（Rule C-4）に従うまた許容慣用名や略号については下の表に示す。いままでは2つ以上の二重結合を有する不飽和脂肪酸でギリシャ文字を使用して異性体を示していた（例α-ないしはγ-リノレン酸）、これは二重結合の位置番号を列挙する方法（例 (9,12,15)-リノレン酸ないしは(6,9,12)-リノレン酸）に変えるべきである。しかし、二重結合の位置を示すさいに接頭辞としてギリシャ文字を使う方法は位置を列挙する方法の省略形として使用しても良い(Rule<ref name="IUPAC-IUB" /> Lip-1.6)。あるいは二重結合の位置はIUPAC有機化合物命名法の省略形であるΔを使用してもよい（例 Δ⁹,Δ¹²,Δ¹⁵-リノレン酸）。

また脂肪酸を炭素数と二重結合の数の組み合わせ（例 16:0= パルミチン酸, 18:1 =オレイン酸 ）で示しても良い。アシル基の場合は(stearyl-の代わりに)(18:0)acyl-と表しても良い。(Rule<ref name="IUPAC-IUB" /> Lip-1.15)

脂肪酸末端（カルボギシル基から最も離れた位置）から同じ位置に二重結合を持つことを示す場合は(例、末端から9番目に二重結合を持つ脂肪酸グループの場合)は) n-9と示す(nは具体的には当該脂肪酸の炭素数を意味する)。あるいはω9とも示す（ωは二重結合の位置を示すギリシャ文字省略形）。すなわちオレイン酸の二重結合18-9とネルボン酸の24-9とはω9と総称する。(Rule<ref name="IUPAC-IUB" /> Lip-1.16)

脂肪酸のIUPAC命名例(Rule<ref name="IUPAC-IUB" /> Lip. Appendix A)

数値表現 （Numerical symbol）	示性式 CH3-(R)-CO2H	組織名	慣用名	略号
16:0	-(CH2)14-	ヘキサデカン酸	パルミチン酸	Pam
16:1	-(CH2)5CH=CH(CH2)7-	9-ヘキサデセン酸	パルミトイル酸	ΔPam
18:0	-(CH2)16-	オクタデカン酸	ステアリン酸	Ste
18:1(9)	-(CH2)7CH=CH(CH2)7-	cis-9-オクタデセン酸	オレイン酸	Ole
18:1(11)	-(CH2)5CH=CH(CH2)9-	11-オクタデセン酸	バクセン酸	Vac
18:2(9,12)	-(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)9-	cis,cis-9,12-オクタデカジエン酸	リノール酸	Lin
18:3(9,12,15)	-(CH2CH=CH)3(CH2)7-	9,12,15-オクタデカトリエン酸	(9,12,15)-リノレン酸	αLnn
18:3(6,9,12)	-(CH2)3(CH2CH=CH)3(CH2)4-	6,9,12-オクタデカトリエン酸	(6,9,12)-リノレン酸	γLnn
18:3(9,11,13)	-(CH2)3(CH=CH)3(CH2)7-	9,11,13-オクタデカントリエン酸	エレステアリン酸	eSte
20:0	-(CH2)18-	イコサン酸	アラキジン酸	Ach
20:2(8,11)	-(CH2)6(CH2CH=CH)2(CH2)6-	8,11-イコサジエン酸		Δ2Arc
20:3(5,8,11)	-(CH2)6(CH2CH=CH)3(CH2)3-	5,8,11-イコサトリエン酸		Δ3Arc
20:4(5,8,11,14)	-(CH2)3(CH2CH=CH)4(CH2)3-	5,8,11,14-イコサテトラエン酸	アラキドン酸	Δ4Arc
24:1	-(CH2)7CH2CH=CH(CH2)13-	cis-15-テトラドコサン酸	ネルボン酸	Ner

ω-3脂肪酸は魚介類・亜麻仁油・魚油に、ω-6脂肪酸は、高リノール紅花油・高リノールひまわり油・大豆油・菜種油・クルミに多く含まれている。

[編集] 生化学

ヒトを含む動物種の多くは、不飽和脂肪酸を自らの体内で生合成することができず、もっぱらそれを生合成することのできる植物あるいは菌類を食餌とすることによって得ている。植物ないし菌類が不飽和脂肪酸を生合成する経路は大きく分けて、好気的経路( aerobic route)と嫌気的経路(anaerobic route)が知られている。好気的経路は植物などでよく見られる生合成経路であり、相当する炭素数の飽和脂肪酸から酵素的に不飽和脂肪酸が導かれる。この際、酵素は酸素の存在を必要とする。もう一つの嫌気的経路は嫌気性細菌などに見られる生合成経路で研究はあまり進んでいない。脂肪酸を生合成する過程で生成した二重結合が転位を受けて残存する経路が知られている(バクセン酸)。<ref>John Mann, Chemical Aspects of Biosynthesis, p13.,Oxford Press,1994 ISBN 0-19-855676-4 </ref>

この様な生合成過程を受けるために、（特に好気的経路で生成した二重結合は）脂肪酸末端から同じ位置に二重結合を持つものが多い。

[編集] 高度不飽和脂肪酸の生理活性

高度不飽和脂肪酸 (PolyUnsaturated Fatty Acid, PUFA) には主に2系統存在し、ω-3 （n-3 とも言う）系統と ω-6 （n-6 とも言う）系統に大別される。ω は古い表示で、最近は n と示すのが通常になっている。これらの分類は、炭素間二重結合の位置によるものであり、ω-3 は脂肪酸のメチル末端（カルボン酸と逆）から数えて最初の二重結合炭素が3つ目のもの、ω-6 は脂肪酸のメチル末端から数えて最初の二重結合炭素が6つ目のものの事を言う。

これらは動物では体内で生合成することができない（動物は ω-9 系統のみ可）。より正確に記述するなら、ω-9 系統から ω-6 系統、ω-3 系統を合成したり、ω-6 系統から ω-3 系統を合成する、系統間の変換は不可能である。これは、ω-6 位に二重結合を作る Δ12-デサチュラーゼや ω-3 位に二重結合を作る Δ15-デサチュラーゼといった酵素が動物には存在せず、ω-6 位、ω-3 位に2重結合を作れないためである。しかし、例えば ω-6 系統であるリノール酸 (18:2) から同じ ω-6 系統であるアラキドン酸 (20:4) を合成する系統内の変換は可能である。これは非常に重要なことで、ω-6 系統、ω-3 系統はそれぞれ別の必須栄養素であることを示している。このため、体内で合成したり変換して得ることのできない動物は、外部から摂取して得るしかない。よく構造の類似した脂肪酸ではあるが、ω-6 系統、ω-3 系統は動物にとって似て非なるものなのである。

植物においては ω 系統間の変換が可能であり、植物の産生する ω-3、ω-6 系統の脂肪酸が動物の ω-3 系統や ω-6 系統のソースとなっている。

ω-6　系統であるアラキドン酸は体内の生理活性物質であるロイコトリエンやプロスタグランジン、トロンボキサンの材料である。これらの欠乏が持続するとやがては死亡する。このため、アラキドン酸やその合成原料となるリノール酸は必須脂肪酸と呼ばれ、1エネルギー% の摂取が必要とされる（しかし、現在の日本で欠乏はほぼ起こらないと考えられる。懸念すべきは過剰摂取である）。代表的なものにリノール酸やアラキドン酸、γ-リノレン酸 (18:3) がある。必須栄養素ではあるが、過剰な摂取により炎症などの反応が亢進すると考えられている。日本の食生活では ω-6 系統の脂肪酸摂取量は増えつつあるとされる。このことと近年のアレルギー患者や炎症性疾患の大腸ガン患者の増加との関連が指摘されている。

また ω-3 系統も同様にロイコトリエンなどに変換される。しかしながら、ω-6 系統を材料にしたものに比較して生理活性が低い、あるいは無いという特徴がある。生理活性が低いということで、過去、食用油脂から要らない物として除去されたこともある。しかし、生理活性の強い ω-6 系統と競合することで、免疫や凝血反応、炎症などにおいて過剰な反応を抑えるということが明らかになった。いわば ω-6 系統のブレーキ役であるといえる。実際に ω-3 系統の脂肪酸の1つであるEPA (eicosapentaenoic acid, 20:5) で血小板凝集抑制作用があることが知られている。その裏返しとして、EPA の過剰な摂取により出血傾向が現れることが指摘されている。ω-3 系統も ω-6 系統に遅れて必須栄養素となった。代表的なものにα-リノレン酸 (18:3)、EPA、頭が良くなるともてはやされた DHA (docosahexaenoic acid, 22:6) がある。日本の食生活では ω-3 系統の脂肪酸摂取量は減りつつあり不足していると懸念される。

ω-3 系統と ω-6 系統は前述の生理活性物質に変換される際、全く同一の酵素の作用により変換されていく。これら2系統の脂肪酸の競合は合成の段階から行われている。しかし、変換酵素の親和性は ω-3 < ω-6 であるとされ、適切な脂肪酸バランス（ω-6 系統由来の適切な生理活性と、ω-3 系統のブレーキ的役割）のためには、ω-3 系統を ω-6 系統より多く摂取する必要があるとされる。また、脂質の過剰摂取によるカロリー過多などの弊害は ω 系統に関わらず発生するため、全体の脂質摂取量を減らしながら、ω-6 系統の摂取を減らし、ω-3 系統の割合を増やすのが良いとされる。ω-6 系統は、高リノール紅花油、高リノールひまわり油、大豆油、菜種油、月見草油などに高い割合で、ω-3 系統は紫蘇油、亜麻仁油、魚油などに高い割合で含まれる（注意すべきなのは ω-3 系統 と ω-6 系統の含まれる比である。例えばある油1キログラムに ω-3 系統が300グラム入っていたとしても、ω-6 系統が500グラム入っていたならそれは ω-6 系統の豊富な油となる）。

摂取において注意する点として、2重結合が多ければ多いほど酸化に弱いことが挙げられる（二重結合は、炭素数が同じならば ω-3 系統 > ω-6 系統 > ω-9 系統の順に多くなっている）。すなわち、揚げ物や炒め物など加熱調理すると、大気中の酸素と反応が促進され、酸敗した油となる。酸敗してできた揮発性物質は、眼粘膜への刺激を起こしたり、アレルギーの原因となる可能性があるため、摂取を避ける方が好ましい。また、異臭を起こすなど風味を損なうなどして、ω-3 系統を使用した料理を忌避するようになり、摂取量が低下しても良くない。このため、ω-3 系統の油での激しい加熱調理は避け、マヨネーズやドレッシングとして摂取するのが良いだろう。加熱をしたとしても煮るなどの緩徐な加熱に留めるべきである。揚げ物や炒め物などの加熱調理は二重結合の少ない ω-9 系統や ω-9 系統 + ω-6 系統の混合油に頼るべきである。ω-9 系統が多い油脂は動物脂、高オレイン紅花油、高オレインひまわり油、菜種油、オリーブ油である（市販のサラダ油は菜種油、大豆油、菜種＋大豆油のいずれかであることが多い。また、エコナは菜種を原料とするため ω-9 系統が多いと言える）。

前述の EPA や DHA は、SREBP-1a,1c (sterol-regulated element binding protein) という転写因子と結合することで脂肪酸合成系の酵素の発現を抑え、血中の中性脂質濃度を下げるといった働きを示す。また、ステロール合成系の酵素発現も低下させ、血中コレステロール値も下げる働きがある。これを受けて、EPA をエチルエステル化したものが血中脂質低下の薬剤として持田製薬からエパデールの名前で販売されている。

[編集] モノ不飽和脂肪酸

不飽和結合を1つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] クロトン酸

クロトン酸（クロトンさん、crotonic acid）は、ハズ油に含まれる炭素数4のtrans-2-モノ不飽和脂肪酸である。C₃H₅CO₂H、IUPAC組織名(E)-but-2-enoic acid、trans-but-2-enoic acid、分子量86.09 、融点72-74 ℃、沸点180-181 ℃、比重1.027。CAS登録番号107-93-7。

[編集] ミリストレイン酸

ミリストレイン酸（ミリストレインさん、myristoleic acid）は、バター、鯨油に含まれる炭素数14のcis-9-モノ不飽和脂肪酸である。C₁₃H₂₅CO₂H、IUPAC組織名(Z)-tetradec-9-enoic acid、分子量226.26、融点-4.5から-4 ℃。CAS登録番号544-64-9。

[編集] パルミトレイン酸

パルミトレイン酸（パルミトレインさん、palmitoleic acid）は、タラ肝油、イワシ油、ニシン油に含まれる炭素数16のcis-9-モノ不飽和脂肪酸である。C₁₅H₂₉CO₂H、IUPAC組織名(Z)-hexadec-9-enoic acid。分子量254.42、融点5 ℃。CAS登録番号373-49-9。

[編集] オレイン酸

オレイン酸（オレインさん、oleic acid）は、ほとんどの動物性油脂に含まれオリーブ油の主成分でもあるcis-9-モノ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₃₃CO₂H、IUPAC組織名(Z)-octadec-9-enoic acid。分子量282.47、融点13.4 ℃。比重0.891。CAS登録番号112-80-1。

[編集] エライジン酸

エライジン酸（エライジンさん、elaidic acid）は、trans-9-モノ不飽和脂肪酸である。オレイン酸のtrans異性体でもある。 C₁₇H₃₃CO₂H。IUPAC組織名(E)-octadec-9-enoic acid。分子量282.47、融点43-45 ℃。CAS登録番号112-79-8。

[編集] バクセン酸

バクセン酸（バクセンさん、vaccenic acid）は、牛脂、羊脂、バターに含まれる11-モノ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₃₃CO₂H。

[編集] ガドレイン酸

ガドレイン酸（ガドレインさん、gadoleic acid）は、タラ肝油、海産動物油に含まれるcis-9-モノ不飽和脂肪酸である。C₁₉H₃₇CO₂H　IUPAC組織名(Z)-イコサ-9-エン酸/(Z)-icos-9-enoic acid 。CAS登録番号は29204-02-2。

[編集] エルカ酸

エルカ酸（エルカさん、erucic acid）は、ナタネ油、カラシ油に含まれるcis-13-モノ不飽和脂肪酸である。C₂₁H₄₁CO₂H、IUPAC組織名(Z)-docos-13-enoic acid。分子量338.58、融点33-35 ℃。CAS登録番号112-86-7。

[編集] ネルボン酸

ネルボン酸（ネルボンさん、nervonic acid）は、脳糖脂質 (Nervon)、スフィンゴミエリン、血球糖脂質に含まれるcis-15-モノ不飽和脂肪酸である。C₂₃H₄₅CO₂H、IUPAC組織名(Z)-tetracos-15-enoic acid。分子量366.63、融点42-43 ℃。CAS登録番号506-37-6。

[編集] ジ不飽和脂肪酸

不飽和結合を2つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] リノール酸

リノール酸（リノールさん、linoleic acid）は、多くの植物油に含まれ、特に半乾性油に含まれるcis-9-cis-12-ジ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₃₁CO₂H、分子量280.46、融点5 ℃、比重0.902。CAS登録番号60-33-3。異性体として二重結合が共役した共役リノール酸がある。

[編集] トリ不飽和脂肪酸

不飽和結合を3つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] α-リノレン酸

α-リノレン酸（あるふぁ りのれんさん、alpha-Linolenic acid）は、アマニ油など乾性油に含まれる9,12,15-トリ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₂₉CO₂H、分子量278.44、融点-11℃、比重0.914。CAS登録番号463-40-1。

[編集] エレオステアリン酸

エレオステアリン酸（えれおすてありんさん、Eleostearic acid）は、キリなど乾性油に含まれる9,11,13-トリ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₂₉CO₂H、分子量278.44。

[編集] テトラ不飽和脂肪酸

不飽和結合を4つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] ステアリドン酸

ステアリドン酸（すてありどんさん、Stearidonic acid）は、イワシ油、ニシン油などに含まれる、6,9,12,15-テトラ不飽和脂肪酸である。C₁₇H₂₇CO₂H。

[編集] アラキドン酸

アラキドン酸（—さん、arachidonic acid）は、動物内臓脂肪（脳、肝、腎、肺、脾）に存在する、5,8,11,14-テトラ不飽和脂肪酸である。細胞膜にあるリン脂質の分解により生じる。プロスタグランジン、トロンボキサン、ロイコトリエンなどのエイコサノイドを与える一連の代謝経路として知られる、アラキドン酸カスケードの出発物質として重要な化合物である。

[編集] ペンタ不飽和脂肪酸

不飽和結合を5つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] エイコサペンタエン酸

エイコサペンタエン酸（えいこさぺんたえんさん、Eicosapetaenoic acid）IUPAC組織名all-cis-icosa-5,8,11,14,17-pentaenoic acidは、魚油に含まれるペンタ不飽和脂肪酸である。EPAと略される。分子量302.46、融点-54から-53 ℃、比重0.943。CAS登録番号10417-94-4。必須脂肪酸の一つである。妊娠中の魚摂取で6ヶ月時の認知能力が増すので、頭のよくなるサプリメントとも云われているが、水産製品中の水銀濃度が作用を相殺する。中性脂肪低下作用と抗血小板作用があり、脂質降下薬や抗血小板剤として高脂血症と閉塞性動脈硬化症の保険適用を有しており、JELIS試験で虚血性心疾患の2次予防効果が確認された。

[編集] イワシ酸

イワシ酸（いわしさん、Clupanodonic acid）は、イワシ油、ニシン油などに含まれる7,10,13,16,19-ペンタ不飽和脂肪酸である。

[編集] ヘキサ不飽和脂肪酸

不飽和結合を6つ持つ脂肪酸を次に示す。

[編集] ドコサヘキサエン酸

ドコサヘキサエン酸は、魚油に含まれるヘキサ不飽和脂肪酸である。分子量328.50、比重0.950。CAS登録番号6217-64-5。DHAと呼ぶことも多い。人体内ではα-リノレン酸から生成される。

[編集] 出典

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