脂肪は消化されるとどうなる?

脂肪は消化されると、大まかにいうと、貯蔵される、燃料になる、細胞膜の材料になる働きがあります。

脂肪の消化

脂肪はグリセリンと3つの脂肪酸がついたトリグリセリド(TG)の形をしています。太っていると健康診断で中性脂肪が高いといわれる時がありますが、脂肪は一般に中性脂肪のことです。

食べ物に含まれる脂肪は、最終的には、モノグリセリドと脂肪酸に分解され小腸から吸収されますが、油を取り込むには、まず乳化というプロセスが必要になります。

胆汁酸が脂肪を乳化

胆汁酸が脂肪を乳化させます。胆汁酸は肝臓でつくられ、胆のうに貯蔵されます。胆汁酸は、消化酵素ではなく、脂肪を分解しません。脂肪の粒子を細かくします。

乳化とは

ちなみにパスタはお好きですか?オリーブオイルとトウガラシとニンニクだけで作るペペロンチーノは麺のゆで汁を混ぜて乳化させることがおいしくするポイントだといわれます。オリーブオイルとゆで汁が乳化すると、濁ってとろりとします。

ペペロンチーノ

乳化とは、もともと混ざり合わない液体(油と水)の片方が微粒子となり、もう一方の液体に分散することをいいます。上のパスタの話では、オリーブオイルの粒子が細かくなって、ゆで汁の中に分散して混ざり合っています。

すい臓のリパーゼが脂肪を分解

乳化された脂肪は、さらにすい臓から出るすい液に含まれるリパーゼという酵素によって分解されます。このとき、脂肪は、グリセリンに脂肪酸が1つ付いたモノグリセリドと2つの脂肪酸に分解されます。

胆汁酸の乳化によってこれらはミセルと呼ばれる球状の分子を形成します。

ミセルは、外側が水に溶けやすい構造なので、水になじまない脂肪が小腸から吸収されやすくなります。

ミセル

ミセル

小腸に取り込まれたミセルは、再び中性脂肪に合成され、さらにたんぱく質やコレステロール、リン脂質が結びつくことでカイロミクロンになります。下図中、Apoはたんぱく質、Cはコレステロール、TGはトリグリセリド、中性脂肪で、外周に並んでいるのは、リン脂質です。リン脂質の2本の足は脂肪酸です。

カイロミクロンの組成は、中性脂肪(85-92%)、リン脂質(6-12%)、コレステロール(1-3%)、タンパク質(1-2%)です。リン脂質をでかく書きすぎました。リン脂質は全体のせいぜい10%程度とお考えください。

chylomicron

カイロミクロン

このカイロミクロンが、リンパ管から静脈に入り、全身へと運ばれていき、その過程で分離した遊離脂肪酸が脂肪組織や筋肉組織に取り込まれることになります。

また、カイロミクロンに残っていた脂肪酸も肝臓に運ばれ、とりすぎて余っていた糖とともに中性脂肪に再合成され、血液に乗って脂肪組織に運ばれていきます。

脂肪は貯蔵される

脂肪は、小腸で消化され脂肪酸とモノ・グリセリドに分解されますが、小腸で吸収されると、すぐにトリグリセリド、中性脂肪に戻ってしまいます。

カイロミクロンはほとんどが中性脂肪で、食事で食べた中性脂肪を全身に配っていきます。また、残った脂肪酸は、肝臓で再び中性脂肪になり、VLDL(超低比重リポ蛋白)によって運ばれます。

脂肪は、脂肪細胞の中に貯蔵され、いわゆる皮下脂肪や内臓脂肪になります。

脂肪は燃料になる

脂肪は1グラム9kcalの熱量を持っています。炭水化物の約2倍あります。脂肋からエネルギーを取り出すためにば 細胞内で酵素の助けを借りて,脂肪を分解し,分解の途中で得られるエネルギーを利用します。

脂肪分解の第1段階は,酵素リパーゼによるグリセリンと脂肪酸への分解です。
その後、脂肪酸はβ酸化とよばれる1サイクルが4段階の反応からなる酸化サイクルを反復しながら,1サイクルごとに炭素が2個ずつ切り取られて短くなり,最終的にはアセチルcoAになります。

体が燃やしてエネルギーを得るための優先順位は、ブドウ糖が1番です。ブドウ糖は、解糖系という経路で、半分の大きさのピルビン酸になり、その次にアセチルcoAになってミトコンドリアの中で行われるTCA回路に入って、順次反応しながらエネルギーを出していきます。

脂肪は、ブドウ糖とは別な物質ですが、アセチルcoAとなり、TCA回路に入ってエネルギーに変換されます。

詳しくは、脂肪はエネルギーになるためにβ酸化されアセチルCoAまで分解されると、脂肪もブドウ糖も燃やすときは途中から同じ物質になると、TCA回路-脂肪を燃やすをお読みください。

脂肪は細胞膜の材料になる

細胞膜は、リン脂質という構造を基本とします。これは油の構造が分かると血液検査の中性脂肪がわかるよで見た、グリセリンと脂肪酸が3本エステル反応した油の構造のうち、1本の脂肪酸がリン酸(PO4)と置き換わったものです。これは下図のように、親水性の頭部と疎水性の尾部がついたものです。

リン脂質の基本構造(ぱた)

これを単位として、下図のように二重の構造になります。図の赤丸が頭部です。図中上端と下端に頭部があり、親水性を持ちますが、内部にある尾部は疎水性の脂肪酸ですから水を通しません。

Cell membrane detailed diagram en

細胞膜がリン脂質でできているということは、細胞一つ一つがリン脂質でくるまれていることになりますから、脂肪酸はどこにでもあると考えてよいと思います。この細胞膜は、脂肪酸によって性質が変わります。もちろん、飽和脂肪酸よりも不飽和脂肪酸、しかも二重結合が多いものでしたら、どんどん流動的になり、柔らかくなります。

たとえば、ω3(オメガ3)の脂肪酸やω6(オメガ6)の脂肪酸があれば、どこかで傷ができると、すぐにそれらの脂肪酸が外に出て来て、エイコサノイドの材料になります。

詳しくは、ω3(オメガ3)の脂肪酸とω6(オメガ6)の脂肪酸はなぜ重要なのかをお読みください。

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