I.

プロローグ

天然にひろく存在する有機化合物のグループ。常温で固体のものを脂肪とよび、液体のものを脂肪油とよぶ。化学的には、3分子の脂肪酸と1分子のグリセリンとが結合した化合物であり、酸(脂肪酸)とアルコールの化合物であるエステルに分類される。このため、加水分解すると、下式のようになり脂肪酸とグリセリンに分解される。

純粋な油脂は無味、無色、無臭の物質で、中性をしめす。水には不溶だが、アルコールにはわずかに溶解し、エーテルなどの石油系の有機溶媒には容易にとける。脂肪酸を大きくわけると、分子の中に二重結合や三重結合がない飽和脂肪酸と、それらがある不飽和脂肪酸とがある。重さは水よりも軽い。

脂肪油として分類される液体は、一般には油とよばれている。しかし、なかにはマッコウクジラ油のように、化学的にはろう(蝋)に分類されるものもある。ろうも脂肪酸とアルコールのエステルだが、油脂が3個のヒドロキシル基(水酸基)–OHをそなえた3価アルコール、グリセリンによるエステルであるのに対し、ろうは1個のヒドロキシル基のみをもつ1価アルコールによるエステルである。ろうの化学的性質は脂肪に近く、常温では固体となる。そのほか石油や精油も油とよばれるが、石油は炭化水素が主成分で、脂肪油とはことなる。また植物を蒸留してえられる精油は、各種の有機化合物からなる混合物なので、脂肪油とは区別される。

II.

油脂の性質と用途

動植物の組織に存在する油脂の成分でもっとも多いのは、脂肪酸の炭素数が17個のステアリン(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅(ステアリン酸CH₃(CH₂)₁₆COOHのエステル)とパルミチン(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅(パルミチン酸CH₃(CH₂)₁₄COOHのエステル)という飽和脂肪酸が大部分で、不飽和酸のオレイン(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅(オレイン酸CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOHのエステル)などがこれにつぎ、これらの成分は、ほとんどすべての油脂に共通してふくまれる。それ以外の成分は、油脂の種類によってさまざまである。炭素数12以下の脂肪酸をふくむエステルは、バター、ヤシ油にふくまれ、反対にナタネ油、落花生油には、炭素数20以上の脂肪酸をふくむエステルがふくまれる。脂肪酸の分子量が大きくなるほど、油脂の融点は高くなる。

1.

油脂の性質

脂肪酸にふくまれる炭素の結合状態によっても、油脂の性質に違いがあらわれる。脂肪酸の炭素がすべて単結合でむすびついた飽和脂肪酸は、化学的に安定で融点が高い。このため炭素数11以上の飽和脂肪酸をふくむ油脂は、常温で固体の脂肪となる。これに対して、一部の炭素が二重結合でむすびついた不飽和脂肪酸は融点が低くなり、不飽和脂肪酸をふくむ油脂は、常温で液体の脂肪油となる。また、不飽和脂肪酸をふくむ油脂は化学的に不安定で、空気中では酸化によって変質しやすい。ただし不飽和脂肪酸の二重結合に水素を反応させて単結合に変化させれば、融点が高く化学的に安定な、飽和脂肪酸をふくむ油脂にかえることが可能である。

2.

採取法

油脂の採取法には、融出法、圧搾法、抽出法の3種類がある。融出法は煮沸または蒸気による熱を利用する方法で、動物の脂肪組織から油脂をとりだすのに適している。細胞中の油脂は熱でとかされ、脂肪組織の外にとけだして水の表面にうかぶので、簡単に分離できる。牛油、魚油、鯨油はこの方法で採取される。

圧搾法は圧搾機で圧力をかけて油脂をとりだす方法で、油脂を多くふくむ植物の種子から油脂をとりだすのに適している。ゴマ油などがこの方法で製造される。種子にふくまれる油脂の量が少ない場合には、抽出法が利用される。

抽出法では種子を溶媒にひたし、ふくまれる油脂を溶媒中にとかしてとりだす。溶媒には石油ベンジン、ヘキサンなどが使用される。大豆油などがこの方法で製造される。

3.

用途

油脂は食品のかたちで、もっとも大量に消費される。バターやラード(豚脂)など飽和性の脂肪は天然の状態のままで利用されるが、魚油のような不飽和性の脂肪油は酸化によって変質しやすいので、水素添加によって飽和脂肪にかえてから、ショートニングオイル、マーガリンなどに利用することもある。牛脂、豚脂、羊脂などの動物性油脂は、食品のほか、ロウソクの原料としても利用される。

不飽和性の天然油脂は空気によって酸化され、乾燥した半透明の被膜をつくる。この性質は塗料に適しており、亜麻仁油(→ アマ)などの乾性油から油性ペイント(→ ペイント)、ワニスなどがつくられる。脂肪酸とグリセリンのエステルである脂肪は、アルカリ水溶液とともに加熱すると、加水分解してグリセリンと脂肪酸アルカリ(石鹸)にかわる。そのため脂肪は石鹸の重要な原料でもある。

III.

動物の脂肪

生物の細胞内には、上記のような単純な脂肪のほか、リン脂質、糖脂質など、脂肪に類似した物質がふくまれる。リン脂質は脂肪酸のほかにリン酸や窒素をふくみ、糖脂質には糖質がふくまれる。また動植物の油脂中にはステロールがふくまれるが、これは複雑な環状構造(シクロペンタノヒドロフェナントレン環C₁₇H₂₈)をもつアルコールで、コレステロールがその代表である。

1.

栄養

脂肪の栄養としての効率は高い。食品にふくまれる通常の脂肪では、酸化によって放出されるエネルギーは1gあたり約9000カロリー(cal)になる。これに対して炭水化物またはタンパク質の酸化では、1gあたり脂肪の半分程度の約4000calが放出されるにすぎない。また食物の大きな部分を占めるデンプンは、大量の水をくわえて加熱しないと消化しにくいが、脂肪は単独でも消化しやすい。

デンプンの消化で生じたブドウ糖は水溶性で、血液中の濃度が上昇すると浸透圧が高まり、細胞内から水をうばってしまう。このためブドウ糖の血液移動の際にも、浸透圧を一定にたもつために大量の水を必要とする。しかし水にとけない脂肪は浸透圧を上昇させないので、必要な水は少量ですむ。

これらの理由から、脂肪は効率よく細胞にエネルギーを供給することができる。消化された脂肪は微粒子となって血液ではこばれるので、脂肪の多い食物をとったあとは、血漿が乳状ににごることになる。

体内の脂肪は皮下脂肪などの脂肪組織にとりこまれる。脂肪組織の細胞は球形で、大部分が脂肪の塊で占められているため、脂肪細胞とよばれる。

IV.

健康におよぼす影響

脂肪の多い食品をとりすぎつづけると、脂肪にふくまれるコレステロールの血中濃度が高くなり、血管内にコレステロールが沈着するようになる。これがひどくなると、動脈の弾力性がうしなわれる動脈硬化の症状がひきおこされる。

動脈硬化は脳内出血や心臓疾患などの原因となり、とくに心臓をとりかこむ冠状動脈に多くのコレステロールが沈着すると、心臓への栄養供給がはばまれ、心筋梗塞をおこしやすくなる。→ 動脈：脳：心臓：栄養

コレステロールは、体内のさまざまな物質代謝に関係しているため、コレステロールが血管内に沈着する過程はじゅうぶんに解明されていない。ただしコレステロールは飽和性の脂肪を体内にとりいれると増加し、不飽和性の脂肪をとりいれることで減少することが知られている。飽和性の脂肪の摂取量が少なくなると、心臓発作をおこす確率が低くなることも明らかにされている。

健康面からは、食品に占める脂肪の割合をへらし、とくにバターなどコレステロールを多くふくむ食品の摂取を控え目にすることがのぞましい。また、余分なコレステロールを体外に排出するために、飽和性の脂肪のかわりに不飽和性の脂肪を利用することも、研究者によって提唱されている。