Docosahexaenoic acid/ja: Difference between revisions
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# デルタ6デサチュラーゼによって[[α-Linolenic acid/ja|α-リノレン酸]]の6番目の炭素で脱飽和が起こり、[[stearidonic acid/ja|ステアリドン酸]]（SDA、18：4 ω-3）が生成される、 | |||
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# | # デルタ5デサチュラーゼによって[[eicosatetraenoic acid/ja|エイコサテトラエン酸]]の5番目の炭素で脱飽和し、[[eicosapentaenoic acid/ja|エイコサペンタエン酸]]（EPA、20：5 ω-3）を生成する、 | ||
# | # デルタ5エロンガーゼによって[[eicosapentaenoic acid/ja|エイコサペンタエン酸]]が伸長され、[[docosapentaenoic acid/ja|ドコサペンタエン酸]]（DPA、22：5 ω-3）が生成される。 | ||
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Revision as of 21:20, 14 April 2024
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| Names | |||
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| Preferred IUPAC name
(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-Docosa-4,7,10,13,16,19-hexaenoic acid | |||
| Other names | |||
| Identifiers | |||
3D model (JSmol)
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| Abbreviations | DHA | ||
| 1715505 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| DrugBank | |||
| EC Number |
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| KEGG | |||
PubChem CID
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| UNII | |||
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| Properties | |||
| C22H32O2 | |||
| Molar mass | 328.488 g/mol | ||
| Density | 0.943 g/cm3 | ||
| Melting point | −44 °C (−47 °F; 229 K) | ||
| Boiling point | 446.7 °C (836.1 °F; 719.8 K) | ||
ドコサヘキサエン酸（DHA）は、ヒトの脳、大脳皮質、皮膚、網膜の主要な構造成分であるオメガ3脂肪酸である。22:6(n-3)という脂肪酸表記法が与えられている。DHAはα-リノレン酸から合成することもできるし、母乳（母乳）、脂肪分の多い魚、魚油、藻類油から直接摂取することもできる。DHA（例えば、サケ、ニシン、サバ、イワシなどの脂肪魚から）の摂取は、認知を含む多くの生理学的利益に寄与する。脳の神経細胞の主要な構造成分であるDHAの機能は、神経細胞の伝導をサポートし、神経細胞膜タンパク質（受容体や酵素など）の最適な機能を可能にすることである。
構造的には、DHAは22-炭素鎖（docosa-は古代ギリシア語の22に由来する）と6つ（hexa-）のcis二重結合（-en-）を持つカルボン酸（-oic acid）である。慣用名はcervonic acid（ラテン語で「脳」を意味するcerebrumに由来）であり、その系統名はall-cis-docosa-4,7,10,13,16,19-hexa-enoic acidである。
DHAを含む藻類やDHAを含む動物性食品を食べない生物では、DHAは代わりにα-リノレン酸から体内で生産され、 より短いオメガ3脂肪酸で、植物によって製造される（植物から得られる動物性食品にも含まれる）。 限られた量のエイコサペンタエン酸とドコサペンタエン酸は、若い女性と男性のα-リノレン酸代謝の可能な産物である。 母乳中のDHAは発育中の乳児にとって重要である。女性のDHA産生率は男性より15％高い。
DHAは脳のリン脂質や網膜に含まれる主要な脂肪酸である。予備研究では、アルツハイマー病や心血管疾患などの疾患における潜在的な有用性が調査されている。
中枢神経系成分
DHAは、脳と網膜に最も多く存在するオメガ3系脂肪酸である。DHAは脳の多価不飽和脂肪酸の40％、網膜のPUFAの60％を占める。神経細胞の細胞膜の50％はDHAで構成されている。DHAは、コリン、グリシン、タウリンのキャリアを介した輸送、遅延整流カリウムチャネルの機能、およびシナプス小胞に含まれるロドプシンの応答を調節する。
DHAを多く含むホスファチジルセリン（PS）は、神経細胞シグナル伝達や神経伝達物質の合成に関与しており、DHAの欠乏は認知機能の低下と関連している。重度のうつ病患者の脳組織では、DHA濃度が低下している。
生合成
好気性真核生物の経路
好気性真核生物、具体的には微細藻類、コケ、菌類、および一部の動物は、デサチュラーゼとエロンガーゼ酵素の連続的な作用によって触媒される一連の脱飽和反応と伸長反応としてDHAの生合成を行う。もともとThraustochytriumで同定されたこの経路は、これらのグループに当てはまる：
- デルタ6デサチュラーゼによってα-リノレン酸の6番目の炭素で脱飽和が起こり、ステアリドン酸（SDA、18：4 ω-3）が生成される、
- ステアリドン酸がデルタ6エロンガーゼによって伸長され、エイコサテトラエン酸（ETA、20:4 ω-3）が生成される、
- デルタ5デサチュラーゼによってエイコサテトラエン酸の5番目の炭素で脱飽和し、エイコサペンタエン酸（EPA、20：5 ω-3）を生成する、
- デルタ5エロンガーゼによってエイコサペンタエン酸が伸長され、ドコサペンタエン酸（DPA、22：5 ω-3）が生成される。
- デルタ4デサチュラーゼによってドコサペンタエン酸の4番目の炭素で脱飽和してDHAを生成する。
Mammals
In humans, DHA is either obtained from the diet or may be converted in small amounts from eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5, ω-3). With the identification of FADS2 as a human Δ4-desaturase in 2015, it is now known that humans also follow the whole "aerobic eukaryote" pathway, involving Δ5-elongation to DPA and Δ4-desaturation to DHA.
A "Sprecher's shunt" hypothesis, proposed in 1991, postulates that EPA is twice elongated to 24:5 ω-3, then desaturated to 24:6 ω-3 (via delta 6 desaturase) in the mitochondria, then shortened to DHA (22:6 ω-3) via beta oxidation in the peroxisome. The hypothesis became accepted for a while because scientists have (until 2015) long tried and failed to find a Δ4-desaturase in mammals. However, the shunt model does not match clinical data, specifically as patients with beta oxidation defects do not display issues in DHA synthesis. With the identification of a Δ4-desaturase, it is considered outdated.
Anaerobic pathway
Marine bacteria and the microalgae Schizochytrium use an anerobic polyketide synthase pathway to synthesize DHA.
Metabolism
DHA can be metabolized into DHA-derived specialized pro-resolving mediators (SPMs), DHA epoxides, electrophilic oxo-derivatives (EFOX) of DHA, neuroprostanes, ethanolamines, acylglycerols, docosahexaenoyl amides of amino acids or neurotransmitters, and branched DHA esters of hydroxy fatty acids, among others.
The enzyme CYP2C9 metabolizes DHA to epoxydocosapentaenoic acids (EDPs; primarily 19,20-epoxy-eicosapentaenoic acid isomers [i.e. 10,11-EDPs]).
Potential health effects
Cardiovascular
Though mixed and plagued by methodological inconsistencies, there is now convincing evidence from ecological, RCTs, meta-analyses and animal trials show a benefit for omega-3 dietary intake for cardiovascular health. Of the n-3 FAs, DHA has been argued to be the most beneficial due to its preferential uptake in the myocardium, its strongly anti-inflammatory activity and its metabolism toward neuroprotectins and resolvins, the latter of which directly contribute to cardiac function.
DHA is associated with its role in cardiovascular protection and lowering the risk of coronary artery disease. DHA supplementation has been shown to improve high-density lipoprotein (‘good cholesterol’), and lower total cholesterol as well as blood pressure levels.
Pregnancy and lactation
Foods high in omega-3 fatty acids may be recommended to women who want to become pregnant or when nursing. A working group from the International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids recommended 300 mg/day of DHA for pregnant and lactating women, whereas the average consumption was between 45 mg and 115 mg per day of the women in the study, similar to a Canadian study.
Brain and visual functions
A major structural component of the mammalian central nervous system, DHA is the most abundant omega−3 fatty acid in the brain and retina. Brain and retinal function rely on dietary intake of DHA to support a broad range of cell membrane and cell signaling properties, particularly in grey matter and retinal photoreceptor cell outer segments, which are rich in membranes.
A systematic review found that DHA had no significant benefits in improving visual field in individuals with retinitis pigmentosa. Animal research shows effect of oral intake of deuterium-reinforced DHA (D-DHA) for prevention of macular degeneration.
Asthma
Omega-3 PUFAs such as DHA and eicosapentaenoic acid (EPA) are effective in the prevention and treatment of asthma and allergic diseases.
Nutrition
Ordinary types of cooked salmon contain 500–1500 mg DHA and 300–1000 mg EPA per 100 grams. Additional rich seafood sources of DHA include caviar (3400 mg per 100 grams), anchovies (1292 mg per 100 grams), mackerel (1195 mg per 100 grams), and cooked herring (1105 mg per 100 grams).
Brains from mammals taken as food are also a good direct source. Beef brain, for example, contains approximately 855 mg of DHA per 100 grams in a serving. While DHA may be the primary fatty acid found in certain specialized tissues, these tissues, aside from the brain, are typically small in size, such as the seminiferous tubules and the retina. As a result, animal-based foods, excluding the brain, generally offer minimal amounts of preformed DHA.
Discovery of algae-based DHA
In the early 1980s, NASA sponsored scientific research on a plant-based food source that could generate oxygen and nutrition on long-duration space flights. Certain species of marine algae produced rich nutrients, leading to the development of an algae-based, vegetable-like oil that contains two polyunsaturated fatty acids, DHA and arachidonic acid.
Use as a food additive
DHA is widely used as a food supplement. It was first used primarily in infant formulas. In 2019, the US Food and Drug Administration published qualified health claims for DHA.
Some manufactured DHA is a vegetarian product extracted from algae, and it competes on the market with fish oil that contains DHA and other omega-3s such as EPA. Both fish oil and DHA are odorless and tasteless after processing as a food additive.
Studies of vegetarians and vegans
Vegetarian diets typically contain limited amounts of DHA, and vegan diets typically contain no DHA. In preliminary research, algae-based supplements increased DHA levels. While there is little evidence of adverse health or cognitive effects due to DHA deficiency in adult vegetarians or vegans, breast milk levels remain a concern for supplying adequate DHA to the infant.
DHA and EPA in fish oils
Fish oil is widely sold in capsules containing a mixture of omega-3 fatty acids, including EPA and DHA. Oxidized fish oil in supplement capsules may contain lower levels of EPA and DHA. Light, oxygen exposure, and heat can all contribute to oxidation of fish oil supplements. Buying a quality product that is kept cold in storage and then keeping it in a refrigerator can help minimize oxidation.
子供の1日当たりのDHA推奨摂取量
最適なDHA濃度は脳の発達と成熟にとって重要であるため、子供のDHA摂取に関する1日当たりの推奨量が定められている。
下の表は、年齢別に推奨される1日のDHA／DHA＋EPA摂取量を示したものである：
| PUFAs | 年齢 (年) | 1日の推奨摂取量 |
| DHA | 1 - 2 | 10 - 12 mg/kg/day |
| DHA + EPA | 2 - 4 | 100 - 150 mg/day |
| 4 - 6 | 150 - 200 mg/day | |
| 6 - 10 | 200 - 250 mg/day |
専門家は、12～24ヶ月の子供には10～12mg/日、2～4歳の子供には100～150mg/日のDHA+EPA、4～6歳の子供には150～200mg/日のDHA+EPAの摂取を推奨している。