必須脂肪酸

必須脂肪酸（EFA）とは、ヒトやその他の動物が正常な生理機能を維持するために必要とする脂肪酸で、体内で合成できないものです。^{[ 1 ] [ 2 ]}必須脂肪酸（α-リノレン酸（ALA）とリノール酸）は体内で合成されないため、食品または栄養補助食品から摂取する必要があります。^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}必須脂肪酸は、さまざまな細胞代謝プロセスや組織および臓器の維持と機能に必要です。 ^{[ 1 ] [ 5 ]}これらの脂肪酸は、ビタミン、補因子、およびプロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、リポキシンなどの誘導体の前駆体でもあります。^{[ 6 ]}

ヒトにとって必須脂肪酸として知られているのは、α-リノレン酸（オメガ-3脂肪酸）とリノール酸（オメガ-6脂肪酸）の2種類のみです。これらは、遊離脂肪酸として、またはより一般的にはグリセリド誘導体として体内に供給されます。^{[ 7 ]} ALAはエイコサペンタエン酸とドコサヘキサエン酸に変換できますが、変換量は少ないため、食品またはサプリメントからの摂取が必要です。^{[ 1 ]}オメガ-3脂肪酸の欠乏は非常に一般的です。平均的なアメリカ人の食事中のオメガ-6脂肪酸とオメガ-3脂肪酸の比率は20:1です。

1923年に2つの必須脂肪酸が発見されたとき、それらは「ビタミンF」と命名されたが、1929年にラットで行われた研究により、2つの必須脂肪酸はビタミンというより脂肪に分類する方が適切であることが示された。^{[ 8 ]}

体内において、必須脂肪酸は複数の機能を果たす。これらの機能のそれぞれにおいて、食事中のω-3脂肪酸とω-6脂肪酸のバランスは、その機能に大きく影響する。

• それらは、
  • 古典的なエイコサノイド（炎症やその他の多くの細胞機能に影響を与える）
  • エンドカンナビノイド（気分、行動、炎症に影響を与える）
  • リポキシンは、ω-6必須脂肪酸からリポキシゲナーゼ経路を介して生成されるエイコサノイド誘導体のグループであり、レゾルビンはω-3から生成される（アセチルサリチル酸の存在下で炎症を抑制する）。
  • イソフラン類、ニューロフラン類、イソプロスタン類、ヘポキシリン類、エポキシエイコサトリエン酸（EET）類、ニューロプロテクチンD
• それらは脂質ラフトを形成し（細胞シグナル伝達に影響を与える）^{[ 9 ]}
• これらはDNAに作用し（ NF-κBなどの転写因子を活性化または阻害し、炎症性サイトカインの産生に関与する）^{[ 10 ]}

脂肪酸は、脂肪族炭化水素鎖の一端にカルボキシル基（–COOH）が、もう一端にメチル基（–CH₃ _）が付加した構造をしています。ほとんどの場合、直鎖状です。カルボキシル基に隣接する炭素はα、その次の炭素はβ、といった具合に番号が振られます。生体内の脂肪酸は長さが様々であるため、最後の位置はギリシャ文字の最後の文字である「 ω 」で表されます。ω−xという式では、マイナス記号は減算を表し、鎖の末端（ω）から何個の炭素原子が離れた位置に最初の不飽和炭素-炭素結合が現れるかを示します。通常、不飽和脂肪酸の簡単な説明には、炭素数と二重結合の数も記載されます。例えば、ω−3 18:4、18:4 ω−3、または18:4 n−3はステアリドン酸を示し、これは4つの二重結合を持つ18個の炭素鎖であり、 _CH3末端から3番目と4番目の炭素原子間に二重結合があります。特に断りのない限り、二重結合はシス（二重結合の同じ側）であり、単一のメチレン（CH2）基によって隔てられています_。遊離脂肪酸形態におけるステアリドン酸の化学構造は次のとおりです。

哺乳類は脂肪酸に炭素9位と10位より上の二重結合を導入する能力がないため、オメガ-6リノール酸（18:2n-6; LA）とオメガ-3α-リノレン酸（18:3n-3; ALA）は食事においてヒトにとって必須である。しかし、ヒトはLAとALAの両方を、代替脱飽和と鎖伸長によって、より長い炭素鎖とより多くの二重結合を持つ脂肪酸に変換することができる。^{[ 12 ] [ 6 ]}

ヒトでは、LAからアラキドン酸（20:4n−6; AA）を合成することができます。次に、AAはさらに長い脂肪酸であるドコサペンタエン酸（22:5n−6; DPA）に変換することができます。同様に、ALAはドコサヘキサエン酸（22:6n−3; DHA）に変換できますが、後者の変換は制限されているため、直接摂取した場合よりも血中DHA濃度が低くなります。これは、ビーガンやベジタリアンの研究で示されています。^{[ 13 ]}食事中にALAよりもLAが相対的に多い場合、ALAからDHAを生成するよりも、LAからDPAを生成する方が有利になります。この効果はLA:ALAの相対比率を変えることで変更できますが、多価不飽和脂肪酸の総摂取量が少ない場合に効果的です。

早産児では、LAからAA、ALAからDHAへの変換能力が限られているため、発達中の脳のニーズを満たすために、あらかじめ形成されたAAとDHAが必要になる場合があります。AAとDHAは母乳中に存在し、親脂肪酸であるLAとALAとともに新生児の必要量を満たすのに貢献しています。多くの乳児用ミルクには、母乳により近いものにするためにAAとDHAが添加されています。^{[ 14 ]}

必須栄養素とは、正常な生理機能に必要な量を体内で合成できない栄養素と定義される。この定義はLAとALAには当てはまるが、成人ではより長い鎖の誘導体には当てはまらない。 ^{[ 15 ]}ただし、特に長い鎖の誘導体は、疾患プロセスを調節できる薬理学的特性を持っているが、これは食事の必須性とは混同してはならない。

ω-6脂肪酸の主な生理学的必要性は、プロスタグランジン、細胞シグナル伝達で重要な役割を果たすロイコトリエン、および内因性カンナビノイドであるアナンダミドの主要な前駆体であるアラキドン酸に起因する。^{[ 16 ]} ω-3経路からの代謝産物、主にエイコサペンタエン酸由来のものは、ほとんど不活性である。^{[ 17 ]}

欧州食品安全機関によるレビュー^{[ 18 ]}では、LAとALAの最小摂取量に関する推奨事項が示され、また、脂の多い魚の摂取と心血管疾患のリスク低下との関連性に基づいて、より長い鎖のω-3脂肪酸の摂取も推奨されています。^{[ 19 ] [ 20 ]}

ω-3およびω-6脂肪酸の食品源としては、魚介類、海藻油、亜麻仁（アマニ）および亜麻仁油、麻の実、オリーブ油、大豆油、キャノーラ油（菜種油）、チアシード、カボチャの種、ヒマワリの種、葉物野菜、クルミなどがあります。

必須脂肪酸は多くの代謝プロセスに関与しており、必須脂肪酸のレベルが低い、または必須脂肪酸の種類のバランスが崩れていることが、骨粗鬆症を含む多くの病気の原因となっている可能性があることを示唆する証拠がある。^{[ 21 ]}

魚は長鎖オメガ3脂肪酸であるエイコサペンタエン酸（EPA）とドコサヘキサエン酸（DHA）の主な供給源ですが、最初は藻類や海藻の摂取によってこれらの脂肪酸を摂取します。一部の植物性食品には、α-リノレン酸（ALA）の形でオメガ3が含まれており、心血管の健康にわずかな効果があるようです。^{[ 22 ]}人体は、ALAをEPAに変換することができ（そして、特定の藻類や藻類由来のサプリメントを摂取しない限り、純粋な菜食主義の食事の場合は、多くの場合そうしなければなりません）、その後DHAに変換します。ALAからDHAへの変換は成人では十分であり、食事から追加のDHAは必要ありません。^{[ 23 ]}乳児の場合はそれほど明確ではありません。適切な発達のためには、母乳または粉ミルクに予め形成されたDHAが必要になる場合があります。粉ミルクにDHAを補給すると、1歳までの認知発達が改善されることがわかっています。^{[ 23 ]} 1歳以降の幼児期におけるDHA補給の効果は不明である。^{[ 23 ]}

IUPAC脂質ハンドブックには、ω-3 および ω-6 オイルを含む動物性および植物性脂肪の脂肪含有量の非常に大規模で詳細なリストが掲載されています。^{[ 24 ]}国立衛生研究所の EFA 教育グループは、食品油の必須脂肪を出版しています。^{[ 25 ]}これは、EFA に重点を置き、n-6:3 の比率でソートされた 40 種類の一般的なオイルをリストしています。機能性食品の成分としての植物性脂質は、注目すべき植物性 EFA 源をリストし、解説と関連する生合成経路の概要も掲載しています。^{[ 26 ]}ただし、これらの情報源は完全に一致しているわけではありません。植物性源の EFA 含有量は栽培条件によって変動します。動物性源は、動物の飼料と、異なる体の部位の脂肪による EFA の構成の著しい違いの両方によって大きく変動します。

必須脂肪酸は心筋細胞の生死において重要な役割を果たします。^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}さらに、必須脂肪酸は、ドコサヘキサエノイルエタノールアミド（DHA-EA/シナプトアミド）など、体内で多様な機能を持ついくつかのエンドカンナビノイドの発達に不可欠です。