Omega-3 yağ asitleri çoklu doymamış yağ asitleridir. Birden fazla çift bağ içerirler ve bu bağlar hidrojenlerle sature edilmemişlerdir. N ucundan ilk çift bağ 6’ıncı karbondan olanlara (n–6= Omega-6), n ucundan ilk çift bağ 3 karbondan olanlara (n–3= Omega-3) yağ asitleri denir. N-3 ve n-6 yağ asitleri birden fazla çift bağ içerirler. İnsan vücudu sature ve monounsature yağ asitlerinin sentezini yaptığı halde, n-6 ve n-3 yağ asitlerinin sentezini yapamamaktadır ve bu yağ asitleri dışardan alınmalıdır. Omega-3 ve Omega-6 yağ asitleri hücre membranında fosfolipid yapısında ve çok sayıda enzimin substratı olarak görev almaktadırlar. Bu yüzden bunlara esansiyel yağ asitleri denir ve diyet ile alınmalıdırlar.

Doymamış yağlarda karbonil grubuna bağlı karbon atomları arasında çift bağ vardır. Doymamış yağlar genel olarak bitkisel yağları kapsar ve karbonlar arasındaki çift bağlar bu yağlara sıvı özelliğini verir. Bu çift bağların karbonil grubuna en yakın olanına yunan alfabesinden alfa ile isimlendirilirken en sonuncusuna omega ismi verilir. İnsanlar için önemli olan başlıca 3 önemli omega-3 yağ asidi 18 karbonlu Alfa Linolenic Asit (ALA) (18:3(n-3)), 20 karbonlu Eicosapentaenoic asit (EPA) (20:5 (n-3)) ve 22 karbonlu Docosahexaenoic asit (DHA) (22:6 (n-3)) dır. Bunlar vücutta sentezlenmeyen, dışardan alınması şart olan esansiyel yağ asitleri ve vücudun yapıtaşlarıdır.

18 karbonlu n-3 (Omega-3) esansiyel yağ asitlerinin (ALA) başlıca kaynağı keten tohumu, soya, canola, buğday tohumu ve cevizdir. 20 (EPA) ve 22 (DHA) karbonlu çoklu doymamış yağ asitleri ise başlıca balık ve balık yağında bulunur.

18 karbonlu n-6 (Omega-6) yağ asidi Linoleic Asit(18:2(n-6)) ise başlıca yalancı safran (safflower), mısır, soya fasülyesi ve pamuk çekirdeği yağında bulunur. Diğer n-6 yağ asitleri Gama-linoleik asit (GLA) (18:3(n-6) ve Dihomo-Gamalinoleik asit (DGLA) (20:3(n-6) dir. Et ve et ürünleri uzun zincirli n-6 yağ asitlerinin (Araşidonik asit) (20:4(n-6)) başlıca kaynağıdır.

18 karbonlu çoklu doymamış yağ asitleri yetersiz miktarlarda bitkisel kaynaklardan da elde edilebilir ve metabolik olarak daha aktif formları olan uzun zincirli Araşidonik asit, EPA ve DHA ya dönüştürülürler. Omega-6 ve Omega-3 yağ asitleri birbirine dönüştürülemezler ancak kendi içlerinde birbirine dönüşüm olmaktadır. Örneğin Linoleik asit Araşidonik asite dönebilir ancak EPA’ ya dönüşemez. Alfa-Linolenik asit EPA’ ya dönüşebilir ancak Araşidonik aside dönüşemez. Alfa-Linolenik asit EPA (%5–10) ve DHA (%2-5) ya az miktarda dönüşebilir ancak bunun önemi tam olarak bilinmemektedir. Bunun için EPA ve DHA’nın temel kaynağı balıktır ve diyet ile alınmalıdır. N-3 ve n-6 yağ asitlerinin dönüştürülmesi işleminde de aynı enzimler görev alır. Bir dizi desatürasyon ve zincir uzatma işleminden sonra Linoleic asit Araşidonik asite , Alfa-Linolenik asit ise EPA ya dönüştürülür. EPA ise daha sonra zincir uzatma işlemi ile DHA ya dönüştürülür. Bitkisel kaynaklardan alınan kısa zincirli n-3 yağ asitlerinin dokudaki DHA ve EPA konsantrasyonları üzerinde çok az etkili oldukları gösterilmiştir. 20 karbonlu Araşidonik asit ve EPA vücuttaki bazı eicosanoidlerin prekürsörleridirler. Araşidonik asit yüksek oranda aktif olan eicosanoidlerin başlıca prekürsörü iken EPA daha aza aktif eicosanoid lerin prekürsörüdür. Araşidonik asit ve EPA hücre membranı fosfolipid tabakasında yer alırlar. Araşidonik asit 2 serili prostoglandinleri, tromboksanlar ve 4 serili lökotrienlerin ön maddesidir. Araşidonik asitten yapılan 2 ve 4 serili eicosanoid’ler inflamasyonu tetiklerler, vasokonstrüktör olarak rol oynarlar ve trombosit aggregasyonuna yol açarlar. EPA ise 3 serili prostoglandinler ve tromboksanlar ile 5 serili lökotrienlerin ön maddesidir. Bunlar 2 serili ve 4 serili prostoglandinlere göre daha az potenttirler ve vazodilatatör ve antiaggregan etki gösterirler.

Esansiyel Yağ asitleri ve yıkım ürünleri Fosfolipaz A2 membrandaki fosfolipid tabakadan yağ asidi ayrılmasına yol açan fizyolojik ajanlarla aktifleşir. Bundan sonra yağ asitleri siklooksijenaz (COX) ve lipooksijenaz (LOX) üzerinden eicosanoid lere dönüşürler. N-6 ve n-3 yağ asitleri COX ve LOX yolakları için yarışırlar. Bu nedenle fosfolipid havuzunda yeterli miktarda EPA olması Araşidonik asitten oluşan eicosanoid’lerin oluşumunu azaltır. Bu nedenle fosfolipid havuzlarında yeterli miktarda EPA bulunması Araşidonik asitten yapılan inflamatuvar eicosanoidlerin oluşumunu azaltır bu açıdan antienflamatuar etkili olduğu söylenebilir.

DHA 22 karbonlu yağ asididir bu nedenle direkt olarak eicosanoidlere dönüşemez ancak geriye doğru tekrar EPA ya dönüştürülebilir. DHA hücre membranlarındaki başlıca yağ asidi olup hemen bütün dokularda bulunur. Özellikle nöral ve retinal dokuda bulunur. Nöral ve vizüel gelişim için de gereklidir. insan beyninin yüzde 60 ı çoklu doymamış yağ asitlerinden ve özellikle de DHA dan oluşur.

Tüm bu bilgiler ışığında klinikte ortaya çıkacak etkiler özetlenecek olursa; Alfa-Linolenik asit, EPA ve DHA varlığında Linoleik asitten Araşidonik asit üretimi inhibe olmaktadır. Bu inhibisyon sonucu Araşidonik asitten oluşacak olan eicosanoidlerde inhibe olur. Böylece Siklooksijenaz (COX) ve Lipooksijenaz (LOX) enzimlerinin Araşidonik aside oluşturacakları proinflamatuar ve proliferatif etki gösteren 2 serili prostoglandinlerin oluşumu ve vazokonstrüktör ve agregan etkili Tromboksan A2 inhibe edilmiş olur. COX EPA’dan 3 serili prostoglandinler oluşturur. Bunların inflamasyon ve proliferasyon yapıcı etkileri çok zayıftır. EPA dan oluşacak Tromboksan A3 ün vazokonstrüktör ve agregan etkisi bulunmamaktadır. COX enziminin iki formu bulunmaktadır. COX-1 yapısaldır ve vücuttaki tüm hücrelerde bulunmaktadır. COX-2 ise inflamasyon durumlarında artmaktadır. Omega-3 yağ asitleri COX-2’ yi suprese etmektedirler. Böylece COX-2’ nin Araşidonik yağ asitlerine etki ederek oluşturacağı proinflamatuar etkiler inhibe olmaktadır. Bu etkiler sonucu araştırmalarda balık yağının antienflamatuar, antitrombotik, antiaritmik ve antiaterojenik etki gösterdiği ortaya konmuştur