脂肪酸
脂肪酸(しぼうさん、Fatty acid、FA)とは、炭化水素鎖にカルボキシ基を有した1価のカルボン酸である。不飽和結合の有無により、飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸に分けられる場合が多い。天然に存在する脂肪酸の大部分は分岐のない炭化水素鎖をもつが、分枝鎖、環状構造を持つ脂肪酸も存在する。生体内において、細胞膜を構成する多くの脂質分子の主要成分として重要である(リン脂質、スフィンゴ脂質、コレステロールエステルなど)。脂肪酸がグリセリンとエステル結合したアシルグリセロールは油脂を構成する。
遊離脂肪酸は他の化合物と結合していない脂肪酸を指し、中性脂肪の分解に由来する。遊離脂肪酸は水に不溶であるため、これらの脂肪酸は血漿蛋白アルブミンに結合して、可溶化、循環輸送されている。血中の遊離脂肪酸の濃度は、アルブミン結合部位の有無の状況によって制限される。
遊離脂肪酸は、リポ蛋白質リパーゼ(LPL)によってリポ蛋白質から「放出され」て、脂肪細胞に入る。そこで、それは、グリセロールとともにエステル化されることによって、トリグリセリドへと再構成される。脂肪細胞には、トリグリセリド維持における重要な生理的役割とインスリン耐性と遊離脂肪酸水準を決定する役割がある。
不飽和脂肪酸は飽和脂肪酸に不飽和結合を導入することで合成され、嫌気性および好気性の2つの生合成経路が知られている。シアノバクテリアおよび真核生物では好気性経路が利用されるのに対して、他の細菌は嫌気性経路を有する。天然に見つかっている不飽和脂肪酸はほとんどが偶数炭素数で直鎖のcis型である。不飽和結合の位置は、脂肪酸のカルボニル基から数えた炭素の個数(Δ)、もしくはメチル基末端から数えた個数(ω)で表す。また、不飽和結合の個数を総炭素数の後ろにつけて表す。例えば炭素数18の脂肪酸の直鎖中に2重結合を1つもつ場合、18:1と表す(オレイン酸)。
好気性の不飽和脂肪酸合成はデサチュレーゼと呼ばれる酵素により触媒される。不飽和結合が導入される脂肪酸の炭素鎖上の位置に対して、それぞれ異なるデサチュレーゼが存在する。ステアリン酸(18:0)のΔ9位(ω9位でもある)に二重結合が付加されると18:1のオレイン酸となる。オレイン酸はω9位に不飽和結合をもつため、ω-9脂肪酸に分類される。リノール酸やリノレン酸など、2つ以上の不飽和結合をもつ脂肪酸は多価不飽和脂肪酸と呼ばれ、ヒトにとって重要な生理機能をもつ。しかし自身では合成できないため、外部から摂取する必要のある必須脂肪酸である。多価不飽和脂肪酸は天然では植物や微生物により合成される。リノール酸およびリノレン酸はそれぞれω-6脂肪酸およびω-3脂肪酸である。