離乳期ラットにおけるα - リノレン酸のDHA 供給源としての有効性に関する研究木村ふみ子

東北大学大学院農学研究科機能分子解析学分野

緒言助教

DHA は脳神経系膜の重要な構成成分であり、成熟しα-リノレン酸は DHA（ドコサヘキサエン酸）と同じωた個体では欠乏しにくいが、成長の著しい胎児・授乳期- ３系列の脂肪酸であり、動物はα-リノレン酸から DHAでは要求量が大きい。例えば、ヒトでは妊娠後期の胎児を生合成できる（図 1）。申請者らはこれまでのラットから２歳頃までは、脳神経系の発達が著しいため DHAを使った研究から、妊娠・授乳期の n-3 系脂肪酸欠乏食の要求量が高いことが知られている 6）。このうち離乳期での飼育により、母乳と仔ラットの n-3 系脂肪酸が顕著

は、母乳からの DHA の供給が途絶え、DHA 含量の高に減少することを確認し、妊娠・授乳期に摂取したα -い刺身や青魚などの脂身の多い魚介類の摂取量も少ない

リノレン酸が子の DHA 源として有効であることを示しため、二歳以下の幼児では DHA の供給源としてのα-リたノレン酸の重要性が高まると予想される。しかし、乳幼。しかしヒト、特に成人男性ではα-リノレン酸か

1）,2）

3）,4）

、児を対象にした介入試験は倫理上の問題で実施が難しい有効性が疑問視されている。一方、女性はα-リノレン酸

上、臓器サンプルの採取などができないという問題もあの 9% は DHA に変換するとの報告もあり 、α-リノレンる。

ら DHA への代謝転換が１％以下との報告もあり
5）

そこで、本研究では、肝臓などの組織サンプルの取得

酸から DHA への代謝効率は男女間、個体間で異なる可が可能なラットを用いた動物実験を行い、α-リノレン酸能性がある。

から DHA 源として有効かの検証を行う。すなわち、妊n-6 系列

娠・授乳期を n-3 系脂肪酸欠乏食または通常の AIN －n-3 系列

リノール酸 18:293G 食 7）（大豆油を油資源としα-リノレン酸の供給量が充足している）で飼育されたラットの仔を使用し、両者を18:3 α-リノレン酸
Δ6 不飽和化酵素

γ-リノレン酸 18:3比較することで、n-3 系脂肪酸不足時のα-リノレン酸摂取

18:4 ステアリドン酸の有効性について検証した。

鎖長延長酵素ジホモ-γ-リノレン酸 20:3

20:4

実験方法

Δ5 不飽和化酵素
アラキドン酸 20:4

1. 飼料の作成

20:5 EPA
鎖長延長酵素

試験飼料は AIN93G 処方に準じ作成した 7）。n-3 系脂22:5 DPA（n-3）

22:4

肪酸欠乏食は、AIN93G 食の油脂源を大豆油からハイ鎖長延長酵素

24:4

リノールサフラワー油と落花生油の混合油に変更したも24:5のを使用し、リサーチダイエット社（アメリカ合衆国）

Δ6 不飽和化酵素

24:524:6に作成を依頼した。対照の AIN93G 食は同社の製品をβ‒酸化DPA（n-6） 22:5購入した（製品番号 : D10012G）。餌の配合を表 1 に示

22:6 DHAした。紅花油と落花生油の混合比は、同社より提供された油脂サンプルの脂肪酸組成を測定し、多価不飽和脂肪

EPA: エイコサペンタエン酸、DPA: ドコサペンタエン酸
DHA: ドコサヘキサエン酸

酸含量が大豆油とほぼ等しくなるように決定した。

図 1 n-6 系列および n-3 系列多価不飽和脂肪酸の生合成
経路

1

木

村

ふみ子

表 1 試験飼料の配合割合

表 2 餌の油および投与油の組成g/ 飼料 1kg

n-3 系脂肪酸
欠乏食

大豆油食

カゼイン

200200L- シスチン33

コーンスターチ

397

397

マルトデキストリン

132

132

ショ糖

100100

セルロース

5050

大豆油70

紅花油50

落花生油

20

t- ブチルヒドロキシキノン

0.0140.014

ミネラル混合物 (S10022G)

3535

ビタミン混合物 (V10037)

1010

2. 動物の飼育
妊娠４日目の SD 系ラット（日本クレア株式会社、東n-3 系脂肪酸欠乏食

大豆油食

シソ油

16 : 07.5

10.06.2

18 : 0

2.6

4.5

1.9

20 : 0

0.8

0.5

―

22 : 0

1.1

0.4

―

24 : 0

0.6

0.1

―

18 : 1(n-9)

26.2

23.6

20.2

24 : 1(n-9)

0.1

―

―

18 : 2(n-6)

57.9

52.3

10.9

18 : 3(n-3)

0.1

6.5

58.4

Others2.9

2.02.4飽和脂肪酸

12.715.58.1

一価不飽和脂肪酸

26.4

23.620.2

多価不飽和脂肪酸58.058.869.3n-6 系脂肪酸57.952.310.9

n-3 系脂肪酸

0.16.558.4n-6/n-3 比48180.2京）を１0 匹購入し、購入当日に、1 群 5 匹に体重がほぼ等しくなるように群わけし、一方は対照として大豆油

ム・メタノールで脂質を抽出後、Lepage と Roy らの方食、他方は n-3 系脂肪酸欠乏食で飼育した。仔ラット誕法 9）に従い、塩酸メタノール - ベンゼンを用いた酸性条

生後、哺乳保育を続け 20 日齢で離乳し、4 週齢まで母件下でのメチルエステル化を行い、得られた脂肪酸メチラットと同じ餌で飼育した。４週齢時に、母ラット 1 匹

ルエステルについてガスクロマトグラフィーで脂肪酸組毎に雄性の仔ラット 3 匹を選び、0 回投与（投与なし）群、成および組織中の脂肪酸含量を測定した。

1 回投与群、3 回投与群の 3 群にわけ、シソ油投与試験
6. 統計処理を行った。なお、本研究における実験動物の取り扱いは、東北大学の動物実験等に関する規定

8）

データは平均 ± 標準偏差で示した。シソ油投与の影に従い実施した。

響を明らかにするため、n-3 系脂肪酸欠乏食群と大豆油
3. シソ油の投与食群のそれぞれについて Dunnet 法にて、0 回投与に対し、1 回投与または 3 回投与との比較を行った。

シソ油を 15％（w/w）によるよう 1% カルボキシメチルセルロース水溶液に分散し、体重 1g あたり 1.5mg

結果および考察になるよう、胃ゾンデにて経口投与した。シソ油は市販のもの（α-リノレン酸が総脂質の 57.6w%）を使用した。

大豆油群で出産しないラットがいたため、大豆油群は n=4 で試験を行った。血漿（図 2）および肝臓（図4. 肝臓・血漿の採取1）の主な n-3 系脂肪酸はα-リノレン酸、EPA（エイコ

投与群については、解剖・試料採取は投与翌日に行っサペンタエン酸）、DPA（ドコサペンタエン酸）（n-3）、た。解剖前の絶食は 12 時間とした。断頭により脱血死後、DHA であり、既報 1） で報告したとおり、いずれも n-3肝臓を採取した｡ 血漿は断頭により集めた血液をヘパリ系脂肪酸欠乏食群が低い値を示した。n-3 系脂肪酸欠乏

ン処理し、4℃、3000rpm、10 分の条件で遠心分離し食群の血漿では、3 回のシソ油投与で DHA が投与前よて得た。

り有意に上昇し、肝臓においては 1 回のシソ油投与で、αリノレン酸、DPA（n-3）
、DHA が投与前より有意に5. 血漿および組織脂肪酸の測定上昇した。したがって、離乳期ラットでは、シソ油由来血漿は内部標準としてヘプタデカン酸を加えた後、肝のα-リノレン酸から DHA が合成されることが示された。

臓は 20% ホモジェナイズに内部標準を加えクロロホル一方、大豆油群においてはシソ油投与による血漿・肝臓
2402000124030201003

投与回数（回）

012350

DHA（µg/mL 血漿）60

50DPA（n-3）（µg/mL 血漿）80

EPA（µg/mL 血漿）α‒リノレン酸（µg/mL 血漿）

離乳期ラットにおけるα - リノレン酸の DHA 供給源としての有効性に関する研究

403020100

投与回数（回）

012150100

**

50

30

投与回数（回）

0123

投与回数（回）図 2 血漿 n-3 系列不飽和脂肪酸含量のシソ油投与による変化

1.00.50.0*01*
20.30.2**

0.10.03

投与回数（回）

012

30.5

DHA（mg/g 肝臓）0.4DPA（n-3）（mg/g 肝臓）1.5EPA（mg/g 肝臓）

α‒リノレン酸（mg/g 肝臓）● : 大豆油食群、△ : n-3 系脂肪酸欠乏食群* 各群の 0 回投与群に対し有意に異なる。* P<0.05、** P<0.01、*** P<0.0010.40.3***0.2***0.10.0

投与回数（回）

012432103

投与回数（回）

***

**
0123

投与回数（回）図 3 肝臓 n-3 系列不飽和脂肪酸含量のシソ油投与による変化

600
40020000123800
600
400
2000

投与回数（回）

0123DPA（n-6）（µg/mL 血漿）800

22:4（n-6）（µg/mL 血漿）1000

アラキドン酸（µg/mL 血漿）

リノール酸（µg/mL 血漿）● : 大豆油食群、△ : n-3 系脂肪酸欠乏食群* 各群の 0 回投与群に対し有意に異なる。* P<0.05、** P<0.01、*** P<0.0013020*100投与回数（回）0123806040200

投与回数（回）*0123投与回数（回）

図 4 血漿 n-6 系列不飽和脂肪酸含量のシソ油投与による変化

10500123投与回数（回）864200123

投与回数（回）

0.50.40.3
0.2
0.1
0.00123

投与回数（回）DPA（n-6）（mg/g 肝臓）151022:4（n-6）（mg/g 肝臓）20

アラキドン酸（mg/g 肝臓）

リノール酸（mg/g 肝臓）● : 大豆油食群、△ : n-3 系脂肪酸欠乏食群* 各群の 0 回投与群に対し有意に異なる。* P<0.05、** P<0.01、*** P<0.001
2.52.01.51.0*0.50.0012

図 5 肝臓 n-6 系列不飽和脂肪酸含量のシソ油投与による変化● : 大豆油食群、△ : n-3 系脂肪酸欠乏食群* 各群の 0 回投与群に対し有意に異なる。* P<0.05、** P<0.01、*** P<0.001
33

投与回数（回）

木

村

ふみ子

系脂肪酸欠乏食群の n-3 系脂肪酸含量は上昇し、その傾の n-3 系脂肪酸の変化は観察されなかった。
n-3 系列および n-6 系列脂肪酸は同じ酵素により不飽

向は DHA、DPAn-3、EPA、α-リノレン酸の順で顕著だっ和化・鎖長延長され（図 1）、n-3 系脂肪酸不足時にはた。また、n-3 系脂肪酸欠乏の指標である DPA（n-6）

DHA に代わり DPA（n-6）が増加する。したがって、

は n-3 系脂肪酸欠乏食群でシソ油投与により減少した。

DPA（n-6）は n-3 系脂肪酸欠乏の指標となる。n-3 系

大豆油群ではシソ油の投与による多価不飽和脂肪酸の変

脂肪酸欠乏食群では、3 回のシソ油投与により、血漿動はみられず、n-3 系脂肪酸欠乏食群では不飽和化・鎖（図 4）では DPA（n-6）とその前駆体の 22:4（n-6）が、長延長反応が n-6 系列から n-3 系列に切り替わることで、肝臓（図 5）では DPA（n-6）が投与前より有意に減少

α-リノレン酸から DHA への代謝転換が効率的に行われした。一方、大豆油群においてはシソ油投与による血漿・たと示唆された。

肝臓の n-6 系脂肪酸の変化は観察されなかった。
謝以上の結果より、妊娠・授乳期に n-3 系脂肪酸欠乏食を摂取したラットの仔は、n-3 系不足の状態に対応する

辞
本研究の遂行にあたりご支援を賜りました公益財団法

ため、不飽和化・鎖長延長反応が n-6 系列から n-3 系人三島海雲記念財団に深く感謝申し上げます。

列に速やかに切り替わることで、α-リノレン酸から DHA
文への代謝転換が効率的に行われることが示唆された。一方、大豆油群では、シソ油摂取による血漿・肝臓の n-31）Kimura F et al. Biosci Biotechnol Biochem, 72, 608610, 2008
2）Kimura F et al. Lipids, 46, 1101-1110, 20113）Pawlosky RJ et al. Am J Clin Nutr 77, 565–572, 20034）Goyens PL et al. J Lipid Res 46, 1474–1483, 2005
5）Burdge GC et al. Br J Nutr 88, 411–421, 2002
6）Innis SM J Pediatr Gastroenterol Nutr 48, S16-S24,20097）Reeves PG et al. J Nutr 123, 1939-1951, 1993
8）国立大学法人東北大学における動物実験等に関する規定（東北大学）
9）Lepage G and Roy CC. J Lipid Res. 27, 114-120, 1986

系脂肪酸の上昇、n-6 系脂肪酸の減少のいずれも観察されず、多価不飽和脂肪酸含量が一定量に維持されることが示唆された。今後、生体内の多価不飽和脂肪酸の恒常性を保つメカニズムの解明を進めていきたい。
要献

約n-3 系脂肪酸不足状態の幼若ラットに、α-リノレン酸含量の高いシソ油を投与し、血漿および肝臓の各脂肪酸含量の推移を測定した｡ α-リノレン酸の投与により、n-34