169）ドコサヘキサエン酸（DHA）で頭が良くなる
体がみるみる若返るミトコンドリア活性化術169
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【ドコサヘキサエン酸は脳と網膜と循環器の健康に必要】
ドコサヘキサエン酸（DHA）は、人体にとって重要なオメガ-3系の多価不飽和脂肪酸です。炭素数が22で、6個の二重結合を持ちます。主に魚油や海藻などから摂取され、以下のような健康効果が知られています。
1. 脳の機能改善: DHAは脳の神経細胞膜の構成成分として重要であり、認知機能や学習能力の改善に寄与します。
2. 視力のサポート: 網膜においても重要な成分であり、視覚機能の維持に役立ちます。
3. 心血管の健康: 心臓の健康を保つためにも有益であり、血圧やコレステロールの調整に寄与する可能性があります。
人間の脳の約60％（乾燥重量）は脂質化合物で構成されています。脳の総脂質含有量の35〜40％は多価不飽和脂肪酸であり、主にエイコサペンタエン酸（EPA）、ドコサヘキサエン酸（DHA）、およびアラキドン酸です。
オメガ-3多価不飽和脂肪酸、特にドコサヘキサエン酸（DHA）は脳機能において非常に重要です。DHAは脂質二重層のタンパク質チャネル機能を最適化する膜流動性を維持することにより、脳内の神経伝達物質の結合とシグナル伝達を改善することができます。
DHAの食事摂取量が少ないと、細胞膜のDHA濃度が低下し、細胞膜が硬化し、細胞膜機能に悪影響を与えます。脳内のDHAを増やすと神経伝達物質の働きが良くなり、頭の回転が速くなります。
ラットの研究では、1日あたりの脳のアラキドン酸とDHAの両方の約5％が代謝によって失われ、その後置換されることが示されています。脳のDHA供給は主に食事からです。その結果、食事からのDHA摂取の欠乏は脳のDHAを低下させ、脳の働きを低下させます。
特に妊娠中や幼児期においては、脳の発達に重要な役割を果たすため、母乳や適切な栄養補助食品からの摂取が推奨されています。
胎児および乳児の発育の段階でのDHAの欠乏は、脳の発達を損なう原因となっています。脳の成長のほとんどは5〜6歳までに完了します。出生時の脳重量は成人の70％であり、15％の脳の成長は乳児期に起こり、残りの脳の成長は就学前の年に完了します。
DHAは中枢神経系と網膜の主要な構造脂肪酸であり、その利用可能性は脳の発達に不可欠です。DHA摂取の少ない母親の乳児は、精神運動機能や立体視力の発達における異常が多くみられることが示されています。自閉症スペクトラム障害や広汎性発達障害の子供はDHAが少ないことが報告されています。
グリーンランドのイヌイット人は魚を常食するため、血栓症などの血管障害が起こりにくいという疫学調査が発表されています。魚を食べる回数が多いほど心臓発作などによる突然死が少ないことが報告されています。DHAががんを予防する効果やがん治療の効果を高めることも報告されています。
現代社会ではDHAの摂取が減少していることが明らかになっています。DHAの摂取不足ががん、循環器疾患、認知症、自閉症など多くの病気を増やしていることが指摘されています。
【神経細胞は神経伝達物質によって情報を伝達する】
ニューロン（神経細胞）は幾つかの化学物質を介して互いにコミュニケーションを取りながら、思考や行動のひとつひとつを決めています。一つのニューロンは他の多数のニューロンからの情報を受け取り、それを総合して自身の信号を発します。ニューロンの枝と枝の結合部位をシナプスと言います。
一つのニューロンは他の多数のニューロンとシナプス結合によって複雑な神経細胞のネットワーク（神経回路）を形成しています。（下図）
シナプス間の信号伝達に働く神経伝達物質の代表がグルタミン酸とγ-アミノ酪酸（gamma-aminobutyric acid：GABA）です。この２つが脳内のシナプス伝達の80%くらいを担っています。他にはセロトニン、ノルアドレナリン、ドーパミンなどがあります。
グルタミン酸はニューロンの活動を活発にする興奮性の神経伝達物質で、γ-アミノ酪酸（GABA）はその働きを抑制する働きがあります。グルタミン酸もγ-アミノ酪酸（GABA）も、シナプス前細胞から放出され、シナプス後細胞の膜上にあるそれぞれの受容体と結合して作用を発揮します。
GABAは脳内でグルタミン酸のα位のカルボキシル基がグルタミン酸脱炭酸酵素との反応により除かれることによって生成されます。（下図）
【脳は鍛えることができる】
「脳の可塑性」や「シナプス可塑性」という神経科学分野の用語があります。「可塑」とは、辞書によると「やわらかくて形を変えやすいこと」と説明されています。「脳の可塑性」や「シナプス可塑性」というのは、「脳の神経のネットワークを変えることができる」ということです。
前述のように、シナプスとは、ニューロン（神経細胞）とニューロン、あるいはニューロンと効果器細胞との接合部位のことで、このシナプスの間には約20nmの間隔があり、神経伝達物質（グルタミン酸、γアミノ酪酸、ドーパミン、アセチルコリン、ノルアドレナリンなど）によって刺激が伝達されます。脳が情報を取り込むとニューロン間の活動が起きます。多数のニューロンの接続（シナプス）によって脳の機能を支える「神経のネットワーク（神経回路）」が形成されています。
その活動が繰り返されるほど、ニューロン同士の連絡が強くなり信号が伝達しやすくなって、ニューロン間の結びつきができていきます。このようにして新しい情報が記憶として定着して行きます。このシナプス可塑性は脳の成長段階での学習や記憶の強化に関与します。
20世紀の間は、脳のニューロンのネットワークは青年期に完成したあとは変えられないというのが神経科学の常識でした。しかし、1998年に脳の海馬のニューロンが分裂して増殖する（ニューロン新生）ことが証明されました。海馬は記憶と学習に関わる領域です。
つまり、神経回路は刺激（入力）によって発達しながら形成され、成人になるまでにひとまず完成しますが、成人になってからも外部入力に応答して脳の神経回路は変化し続けます。つまり、成人してからも脳は発達し、能力を高めることもできるのです。
「脳の可塑性が高い」というのは、新しい機能を獲得する性質、新しく獲得した機能を維持する性質に優れているという事です。つまり、学習機能や記憶力が高い状態を意味します。
【ドコサヘキサエン酸は脳由来神経栄養因子を増やす】
脳の可塑性を高め、認知機能など脳機能を高めるメカニズムの一つとして、脳由来神経栄養因子（Brain-derived neurotrophic factor：BDNF）があります。脳由来神経栄養因子（BDNF）はニューロンの回路を構築し維持する働きがあります。BDNFはニューロンを新生させ、シナプス結合を増やすことによって学習機能や記憶形成の能力を高めます。
学習と記憶形成のプロセスには脳由来神経栄養因子が重要な役割を果たしています。脳由来神経栄養因子は神経を増殖させ、新しいシナプスを作ることによって、学習や記憶の働きを高めるのです。
ドコサヘキサエン酸（DHA）を豊富に含む食餌を与えられたマウスは、パーキンソン病に関与する脳の領域である線条体で、脳由来神経栄養因子（BDNF）のレベルが有意に高かったという報告があります。（Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids 2007, 77, 251–261.）
離乳後4週間オメガ3欠乏食を与えられたマウスは、対照マウスと比較して線条体のDHAおよびBDNFのレベルが低下していました。（Life Sci. 2010, 87, 490–494.）
加齢に伴う認知機能低下に対するDHAサプリメントの効果を検討するために米国の19の臨床施設で、無作為化二重盲検プラセボ対照臨床試験が実施されました。認知機能や学習機能のテストで、若年成人より1標準偏差以上低い55歳以上の合計485人の健康な被験者に、毎日900 mgのDHAを経口投与しました。その結果、DHAサプリメントを投与は、学習と記憶機能を有意に改善しました。（Alzheimers Dement. 2010, 6, 456–464.）
このように、加齢やアルツハイマー病やパーキンソン病などに伴う認知機能の改善効果は多くの臨床試験で報告されています。
【ドコサヘキサエン酸は微細藻類が産生している】
魚に含まれるドコサヘキサエン酸（DHA）やエイコサペンタエン酸（EPA）は魚の体内で合成されているのではありません。EPAとDHAを作っているのは微細藻類です。プランクトンが微細藻類を食べ、小型魚がプランクトンを食べ、大型魚が小型魚を食べるという食物連鎖によって、サバやサンマやカツオやマグロなどの魚油にEPAやDHAが蓄積しています。人間はこれらの魚を食べることによってEPAやDHAを摂取しています。（図）
ドコサヘキサエン酸（DHA）がいつ地球上に出現したかについては、明確な年代を特定することは困難です。DHAは主に海洋の生物、特に藻類や一部のプランクトンによって合成される脂肪酸です。寒冷な環境で生活する生物にとっては細胞膜の流動性を高めるために必要な生体成分だと考えられています。
地球上での藻類の出現はかなり古く、約20億年以上前の古代にさかのぼります。DHAは寒冷な環境での細胞膜の流動性を維持するのに適した脂肪酸です。このため、寒冷な海洋環境に生息する藻類はDHAを産生するようになったと考えられています。さらに、DHAはエネルギー貯蔵の形態としても機能します。藻類は成長条件が不利なときにエネルギー源としてDHAを利用することができます。
このように、藻類がDHAを生成するメリットは多岐に渡り、必然的に海洋中の微細藻類がDHAを生成するようになりました。
【地球温暖化はがんや循環器疾患やうつ病を増やす】
「地球温暖化は食物中のオメガ３系多価不飽和脂肪酸の量を減らし、その結果、がんや循環器疾患や認知症やうつ病など多くの病気を増やす」という意見があります。
前述のように、魚に含まれるエイコサペンタエン酸（EPA）やドコサヘキサエン酸（DHA）は魚の体内で合成されているのではありません。EPAとDHAを作っているのは微細藻類です。食物連鎖によって魚油にEPAやDHAが蓄積しています。人間はこれらの魚を食べることによってEPAやDHAを摂取しています。
ハーバード大学医学部の脂質医学技術研究所の所長のJing X Kang博士は、「気候変動がDHAとEPAを産性する微細藻類の発育を阻害し、その結果、人間がDHA/EPA不足になり、心血管疾患、がん、糖尿病、神経変性疾患などの病気が増える」という推測を報告しています。
Omega-3: A Link between Global Climate Change and Human Health.（オメガ3：地球規模の気候変動と人間の健康の間のリンク）Biotechnol Adv. 2011 JUL-AUG; 29(4): 388–390.
Kang博士は遺伝子改変技術でDHAを合成できるマウスの作成など、オメガ３不飽和脂肪酸の研究では極めて著名な研究者です。
地球規模の気候変動の影響は、世界的な気温の変化と、メタンや二酸化炭素などの大気中の温室効果ガスの増加にすでに現れています。温室効果ガスの増加は成層圏のオゾン層の破壊を悪化させ、さらなる紫外線照射を促進しています。このような変化はDHAやEPAを産生する微細藻類の減少を引き起こし、人間にこれらのオメガ３多価不飽和脂肪酸の欠乏が起こると、心血管疾患、がん、糖尿病、神経変性疾患など多くの疾患を増やすという理屈です。（図）
【気候温暖化はDHA/EPAを減らす】
Kang博士と同様な指摘は、カナダのライアソン大学（Ryerson University）の生物化学部の研究者からも報告されています。
Climate warming is predicted to reduce omega-3, long-chain, polyunsaturated fatty acid production in phytoplankton（気候温暖化は、植物プランクトンにおけるオメガ-3、長鎖多価不飽和脂肪酸の生産を減少させると予測されている）Glob Chang Biol. 2016 Aug;22(8):2744-55.
植物プランクトンは、オメガ3系多価不飽和脂肪酸の供給源です。植物プランクトンの成長と生化学的組成は、気候温暖化の結果として上昇し続ける温度など周囲の環境条件の影響を受けます。
水温の上昇は、細胞膜の流動性の向上性維持の観点から植物プランクトンによるオメガ３長鎖不飽和脂肪酸の生産を低下させる可能性があります。つまり、不飽和脂肪酸の産生は、低温で細胞膜の流動性を維持することが関連していますが、水温が上昇すれば不飽和脂肪酸の必要性が低下するという理由です。
そこでこの研究グループは、海洋および淡水植物プランクトンの脂肪酸組成を調査しました。その結果、水温の上昇がオメガ３長鎖多価不飽和脂肪酸の割合の減少、およびオメガ-6多価不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の増加と強く相関していました。
水温が2.5°C上昇すると、世界的な生産量がエイコサペンタエン酸（EPA）で8.2％、ドコサヘキサエン酸（DHA）で27.8％減少すると予測されました。これは、海洋温暖化の結果として毎年1420万トンのEPAの損失を予測するものです。
この論文もKang博士の論文と同様に、地球の温暖化が微細藻類によるDHAとEPAの産生を低下させるという指摘です。さらに、オメガ-6多価不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の増加も指摘しています。つまり、オメガ６/オメガ３比を増やすので、人間の健康に悪影響を及ぼすことを指摘しています。
【メチル水銀は子供の脳の発達を損なう】
食物連鎖のスタートは海の植物プランクトンです。植物プランクトンは、小魚に食べられ、小魚は大型魚に食べられます。大型魚が死ぬと、腐敗して植物プランクトンに食べられ、これが海の生物の一つの食物連鎖を構成していました。
昨今の環境汚染によって、有毒なミネラルが大型魚に蓄積しているという問題が浮上しています。日本の厚生労働省や米国食品医薬品局は、マグロなどの大型魚に水銀濃度が高い例をあげ、妊婦や子供は食べないようにと呼びかけています。
DHAの摂取を増やす目的で魚を多く食べることは、脳機能の発達促進や健康増進や多くの病気の予防に役立ちます。しかし一方、海洋汚染の進行によって、メチル水銀やマイクロプラスチックなど有害物質が魚に蓄積し、魚の多食の危険性も指摘されています。
水俣病は、メチル水銀化合物に汚染された魚介類を長期間たくさん食べることによって起きる中毒性の神経系疾患です。発生源は化学工場で、工場排水に含まれていたメチル水銀が海や川に流れ出し魚などに蓄積し、それを食べた人が発症しました。
メチル水銀は毒性が強く、血液により脳に運ばれ、やがて人体に著しい障害を与えます。また、母親が妊娠中にメチル水銀を体内に取り込むと、胎児の脳に障害を与えることが明らかになっています。
魚は自然界に存在する水銀を食物連鎖の過程で体内に蓄積するため、日本人の水銀摂取の80％以上が魚介類由来となっています。魚摂取が増えるとメチル水銀の体内摂取が増え、胎児の脳の発育に悪影響を及ぼすことが明らかになり、厚生労働省は平成15年（2003年）に妊婦の魚摂取に関する注意事項を公表しています。つまり、妊婦や小児は魚は多く食べてはいけない食品になっています。
【培養した微細藻類由来DHAが注目されている】
魚のメチル水銀やマイクロプラスチックなど海洋汚染に由来する有害物質の魚への蓄積の問題は、魚食を安易に推奨できないレベルまで深刻になっています。
そこで、海洋でDHAとEPAを作っている微細藻類を培養して、培養した微細藻類からDHAとEPAを取り出せば、汚染物質がフリーのDHA/EPAを製造できます。（下図）
健康増進の目的ではDHAを１日１グラムから３グラムの摂取が推奨されています。がん治療には１日３から５グラムのDHAの摂取が有効であることが多くの研究で示されています。通常の魚油の場合、DHA含有量は10%から20%程度です。1日3グラムのDHAを摂取するには15gから30gの魚油の摂取が必要になります。
微細藻類の中でもDHA含有量が極めて多いシゾキトリウム（Schizochytrium sp.）をタンク培養して製造した微細藻類由来オイルが欧米や中国などでは魚油に代わって使われています。閉鎖環境での培養のため、汚染の心配がありません。しかも、植物由来なので、菜食主義者（ベジタリアン、ヴィーガン）も摂取できます。
英国脳栄養化学研究所の教授マイケル・クロフォード博士は「日本人の子供が欧米人の子供と比較して知能指数が高いのは、日本人が昔から魚を多く食べてきた食習慣によると考えられる」と1989年に発表して話題となりました
DHAの摂取を増やす目的で魚を多く食べることは、脳機能の発達促進や健康増進や多くの病気の予防に役立ちます。しかし一方、海洋汚染の進行によって、メチル水銀など有害物質が魚に蓄積し、魚の多食の危険性も指摘されています。少なくとも、妊婦と乳児や子供は魚の摂取を制限するように国（厚労省）は言っています。
乳児のミルクにDHAを添加した製品が推奨されています。しかし、ミルクより母乳の方が多くのメリットがあります。母親が汚染のない微細藻類由来のDHAサプリメントを多く摂取して母乳のDHA濃度を増やして子供を育てれば、その子供の知能指数を上げることが可能になります。子供の知能を高める方法としてエビデンスが十分にあると思います。
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