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ビタミンA-Viamin A

さぷりぺんたんのビタミンA

ビタミンA

ビタミンAの歴史

ビタミンAとは、ホプキンスがその存在を初めて示唆したビタミンです。
その後、マッカラムがこの未同定因子には、”Fat-soluble A” と”Water-soluble B”があることを発見し、デュモンドは、両グループをビタミンAとビタミンBという名称に置き換えられました。
1934年にワルドが動物の目の網膜(retina)からアルデヒド型のビタミンA(レチナール)を単離しました。
これはすでにカラーが眼球屹燥症の予防因子として、オヒョウ肝油から精製し構造決定していたレチノールの構造異性体です。
その後、レチノイン酸や3-デヒドロ類似体が発見されました。
IUPAC-IUB (International Union of Pure and Applied Chemistry International Union of Biochemistry )は、ビタミンAとその類縁化合物をレチノイドと総称し、レチノイドとは4個のイソプレン単位がhead-to-tailに縮合し、非環状部に4個の二重結合と官能基を持つ単環の化合物から形式的に導くことができる化合物として定義されています。
一方、同じIUPAC-IUBは、「ビタミンA活性」というレチノールの有する生物活性を表現する場合に「ビタミンA」を使用することを提唱しています。
例えば、ビタミンA活性、ビタミンA欠乏、ビタミンA措抗剤、などです。
化学構造からは、「レチノール」を指し、生物活性からは「ビタミンAの活性」を有するレチノールとその類縁化合物の総称であるレチノイドを示します。
しかしその後、数多くのレチノイドが合成され、IUPAC-IUBの定義にあてはまらないビタミンA活性を持つ化学物質が開発されてます。

ビタミンAは、皮膚・粘膜・目を丈夫にして免疫力を向上させる

ビタミンAは、レチノールやカロテンなど、体内でビタミンAとして働く栄養素の総称です。
レチノールは、レバーなどの動物性食品に含まれ、ビタミンA効力をもちます。
一方、カロテンは緑黄色野菜などの植物性食品に含まれています。
カロテンには、α、βなどの種類がありますが、野菜に含まれるカロテンのほとんどがβカロテンです。
ビタミンAは口腔、肺、消化器官、ぼうこうなどの粘膜、皮膚を正常に保つ働きがあります。
皮膚や粘膜は外敵からの防衛器官の役割があります。
正しく機能することで、ウイルスなどの外敵からからだを防御でき、免疫力が向上します。
また、ビタミンAは目が光を感知するのに必要なロドプシンという物質の主成分となります。
このため、目の働きにも大きく関与し、夜盲症などを防ぐ働きがあります。

ビタミンAは、抗酸化作用で、老化・ガンから身を守ります。

ビタミンAは体内で発生する有毒物質・活性酸素から、からだを守る働きがあります。
活性酸素は、からだの酸化を進めることで細胞を弱体化させ、老化を早め、動脈硬化やがんを誘発する有毒な物質です。
最近のがん研究ではビタミンAを多くとっている人ほど、がんの発生率が低いと報告されています。
さらに、ビタミンAには、LDL(悪玉)コレステロールを減少させる作用もあります。
LDL(悪玉)コレステロールとは、からだのすみずみまでコレステロールを運ぶので、これが酸化すると過酸化脂質となり血管内壁に付着して、動脈硬化などの元凶となります。
ビタミンAは同じく抗酸化ビタミンであるビタミンC・Eといっしょに摂取すると、からだの酸化を防ぐパワーが倍増し、若さと健康を保つことに役立ちます。

ビタミンAの欠乏症

免疫力がダウンし、目の機能低下を引き起こします。
ビタミンAが不足すると、呼吸器などの粘膜が弱くなるため、感染症にかかりやすくなります。
また皮膚が乾燥し、爪がもろくなります。
暗がりでモノが見にくい、光を過剰にまぶしく感じる、目が乾くなどの目の不調が起こりやすくなります。

ビタミンAの過剰症

動物性食品に含まれるレチノールはとりすぎ注意の必要があります。
ビタミンAには、おもに動物性食品に含有されるレチノールと緑黄色野菜(植物性食品)などに含まれるβ-カロテンがあります。
植物性の(β-カロテンは必要とするぶんだけ体内でビタミンAに変換されるため、過剰症の心配はありません。
一方、レチノールほとりすぎると、肝臓に蓄積されノ頭痛、吐き気、疲労感などの不調を起こし、骨障害、脂肪肝、脳圧一几進症などにつながります。
また、妊娠初期の過剰摂取は、胎児の奇形の原因となります。

ビタミンAを含む食材の調理方法

油脂と調理すると吸収率がアップします。
レバーなどの動物性食品に含まれるレチノールは吸収率がよく、どのような食べ方でもしっかリ吸収されます。
一方、緑黄色野菜などに含まれる(p‐カロテンは腸管での吸収率が30%程度と低め。
油脂分といっしょにとることで吸収率がアップします。
これはビタミンAが脂溶性のビタミンであるため。
緑黄色野菜は油炒めにしたり、肉といっしょに調理するとよいでしょう。
生で食べる場合は、ドレッシングをかけるなど、油脂といっしょにとりましょう。

β-カロテンの王様・ニンジンの上手なとり方

にんじんは、β-カロテンをたつぷり含んでおり、50gで1日の必要量の約半分を満たしてくれます。
ただし,にんじんはアスコルビナーゼというビタミンCを破壊する酵素を含んでいます。
このため、大根やトマトなどCを多く含む食品と合わせると、せっかくのCを破壊してしまいます。
この酵素の働きを抑制してくれるのは、クエン酸です。
サラダやジュースににんじんを使うときは酢やレモンをちょつと加えると栄養をムダなくとることができます。

ビタミンAの吸収と代射

レチノイドは動物性食品中にレチニルエステルの形で存在しているが、食物として摂取されたレチニルエステルは胃を経て、小腸で遊離脂肪酸、コレステロールなどと複合ミセルを形成する。
複合ミセル中のレチニルエステルは加水分解酵素の働きでレチノールとなり、小腸粘膜上皮細胞に吸収される。
吸収されたレチノールは再びエステル化され、カイロミクロンに取り込まれてリンパへ、ついで血中に輸送される。
カイロミクロンはレセプターを介して細胞内に取り込まれる。
肝臓においてレチニルエステルは再び加水分解され、アポレチノール結合タンパク質(apo-retinol binding protein、apo-RBP)と結合してholo-RBPを形成します。
holo-RBPは、血漿中に放出され、体内を循環し標的臓器に運ばれる。
余剰のレチニルエステルは、RBPとして傍分泌され再びレチニルエステルとして肝臓に貯蔵されます。
細胞内に取り込まれたレチノールはさまざまなレチノイド結合タンパク質との結合と酵素によるエステル化や脱エステル化を受け、最終的にレチノイン酸に代謝されます。
レチノイン酸は抱合、脱炭酸、酸化、エポキシ化、異性化などを受け不活性化される。
代謝産物のうち80~85%は胆汁中に、15~20%は尿中に排泄されます。

ビタミンAの生理・生化学作用

ビタミンAの生理・生化学作用には、
①視覚機能
②成長作用
③生殖作用
④上皮組織の機能維持
⑤味覚
⑥細胞の分化・増殖
⑦形態形成
⑧免疫作用
⑨核内レセプターのクロストーク
が、あげられます。
これらの作用のなかで視覚に対する作用は最も顕著であり、肝臓での貯蔵がなくなりビタミンAが欠乏すると、夜盲症、眼球結膜乾燥、角膜乾燥のビトー斑、乾燥角化などが進行し、重篤な場合は失明に至ります。
ビタミンAの生理効果はレチノールとレチノイン酸では異なっている。視覚および生殖機能維持にはレチノールあるいはレチナールが作用し、その他の全身機能維持にはレチノイン酸が必要であると考えられる。

ビタミンAの視覚に対する生理機能

目の網膜の視細胞には、光の明暗を認識する悍細胞と色彩を感受する錐体細胞があります。
悍細胞の外部はリン脂質の二重膜に覆われ、このリン脂質膜に光受容体ロドプシンが存在しています。
ロドプシンは光の明暗を感知する視覚物質であり、タンパク質オプシンに11-シスレチナールが共有結合した分子です。
オプシンに結合したn-シスレチナールは光を受けることでalトトランスレチナールに異性化されます。
このレチナールの構造変化による歪みが周りのオプシンに伝わり、ロドプシンはカスケード的に立体構造の変化が進み、メタロドプシンHという物質となります。
このような高次構造の変化は、詳細なメカニズムは不明ですが、細胞質内に結合したGタンパク質を活性化して情報を伝え、神経興奮をもたらして脳で光の情報として認知されます。
光を電気信号へ変換するという役日を終えたロドプシンはalトトランスレチナールとオプシンに解離される。分離されたa11-トランスレチナールは異性化酵素の作用により11-シスレチナールとなり、再びオプシン分子と結合してロドプシンに再生されます。
光の三原色を感知する錐体細胞上の光受容体タンパク質アイオドプシンにもレチナールが含まれ、アイオドプシンの感知機構もロドプシンに類似したものと考えられています。

その他の生理機能

ビタミンAは、胎児から乳幼児、成人に至るすべての世代に、多種多様な全身性の生理効果を発揮します。
ビタミンA欠乏では胎児期には奇形、乳幼児期においては生長阻害がみられ、骨、神経系は十分に発達できなくなり、体重の減少を経て死に至ります。
ビタミンA欠乏食摂取ラットでは、上皮組織の機能維持ができなくなり、さらには生殖不能が起こります。
また、舌の昧蓄に角化か起こり、味覚異常に陥ると考えられています。
ビタミンA欠乏動物は感染症に罹りやすいことから、レチノイドの免疫賦活作用が推測されます。
さまざまな疫学調査により、レチノイドやその㈲駆体であるカロテノイドの摂取量と悪性腫瘍の発生頻度は負の相関関係がみられることから、レチノイドやカロテノイドの発がん予防の可能性が示唆されています。
発がんは異常細胞の自殺不能、すなわちアポトーシスの破綻により生じるという観点から、がん細胞のアポトーシスを誘導することによって発がんが抑制できるのではないかという考えを元にレチノイドのアポトーシス誘導作用が細胞実験と動物実験で検討され、期待できる結果が得られています。

核内レセプターのクロストーク

ビタミンAの核内レセプターが発見され、その分子機構が明らかになるにつれて、ビタミンAが栄養素にとどまらず多様な生命現象に寄与することが示されました。
標的細胞内の核内レセプターRARとRXRはそれぞれalトトランスーレチノイン酸と9-シスーレチノイン酸をリガンドとします。
これらのレチノイン酸が標的絹胞にとりこまれ、レセプターに結合することにより直接遺伝子発現を調節します。
また、RXRはRAjRのみならず、ビタミンDレセプターや甲状腺ホルモンレセプターなどと二量体を形成してDNAに結合して転写調節に関与することが明らかにされました。
ビタミンAの全身への生理機能はこのような核内レセプターのクロストークに深く関与しています。

ビタミンAの推奨量

日本人の健康人を対象として国民の健康の保持・増進、生活習慣病の予防のために必要となるビタミンAの所要量が日本人の栄養所要量に定められています。
第七次改定によると、成人のビタミンAの食事摂取基準は所要量から推定平均必要量と推奨量(0~11か月の乳児は目安量)へと表記が変わり、成人男子では18歳から49歳は750μgレチノール当量(RE)、50歳から69歳は700μgRE、70歳以上は650μgREと推奨され、一方、女子では600μgRE(15歳~69歳)と定められています。
妊婦においては、妊娠後期3か月中に胎児のビタミンA貯蔵量が増加することにより、70μgRE/日を上乗せしています。
また授乳婦は乳汁に分泌されるレチノールを補充する目的で420μgRE/日付加することと策定されています。
小児のビタミンA推奨量は母乳栄養児のビタミンA必要量と成人の必要量および各年代の体重の関係から推奨量が策定されています。
第五次までは栄養欠乏症の予防を主眼としてきたが、脂溶性ビタミンAは水溶性ビタミンのように尿中に排泄されず体内にとどまり、過剰なビタミンAは肝臓に脂肪酸エステルとして蓄積されるため通常の生活においては欠乏症には陥りにくい。体内における代謝回転も遅く、過剰摂取による過剰症を招く危険性があります。
第六次改定から過剰症による健康障害を防ぐ上限値(許容上限摂取量)が策定され、第七次改定においては乳幼児から成人まで細かく設定されています。

ビタミンAの過剰症

ビタミンAは脂溶性であるため体外へ排泄されにくく、蓄積され過剰症を引き起こすことがあります。
現在、日本人では18歳から49歳の成人男子のビタミンA推奨量は750μgRE、同じく女子の推奨量は600μgREと算出されています。
ビタミンAの過剰症には急性中毒と慢性中毒があり、全身倦怠感、頭痛、吐き気など脳目九進症状が典型的な急性中毒であり、その他、眼症状、消化器症状、神経、筋、精神症状、内分泌異常と腎異常、リュウマチ様症状など、多岐にわたる慢性症状を呈します。
この過剰症は通常の自然食品を摂取することにより発症することはないが、過剰なほどビタミンAが含まれているサメ、クジラ、北極グマ、アザラシの肝臓を食して、ビタミンA過剰症を起こしたという報告があります。
栄養剤からのビタミンA摂取により過剰症が引き起こされる可能性もあり、成人男子で3000μgRE以上のレチノールの摂取は中毒症の発現という点から避けるべきであるといわれています。

ビタミンAの欠乏症

ヒトにおけるビ夕ミンA摂取不足による欠乏症はシ工フイールド研究、アイオワ研究を参考にすると、次のような臨床症状が順次みられます。
早期には毛嚢口に角化した皮膚上皮細胞が堆積して小結節が形成され、症状が進行すると脱毛、色素沈着、接触性湿疹が現れます。
この僧正は、毛嚢口から始まり体幹部まで出現します。
さらに体内のビタミンA量が低下すると夜盲症(暗順応低下)、味覚、嗅覚、聴覚障害、脳圧亢進が認められ、易感染性に陥います。
上皮細胞の角化は、胃粘膜、胆道系、尿管系、にもみられ、食欲不振などをもたらします。
また、生殖器では不妊の一因となると考えられています。
ビタミンAは担体タンパク質であるレチノール結合タンパク質(retinol-binding protein : RBP)により輸送されるために、ビタミンAは摂取不足によるものだけでなく、ビタミンAの体内動態から結合タンパク質の合成低下をもたらす低栄養状態と関連して欠乏症が現れます。

食品中のビタミンA含有量

食品中に含まれるビタミンAは動物性食品由来のレチノールと植物性食品由来のカロテノイドに分けられます。
レチノールはレチノールエステル(多くはパルミチン酸エステル)として哺乳類、魚類、家禽の内臓に多く含まれている。これは肝臓がレチノールの貯蔵庫として働いているからです。
科学技術庁資源調査会編『五訂日本食品成分表』によると、食品100 g 当たりのレチノール含有量は、ニワトリ肝臓14,000 μg、ブタ肝臓13,000μg、魚類ではヤツメウナギ(生)8,200μg、ウナギ(養殖、生)2,400μg、ウナギ(きも、生)4,400 μgである。
その他、卵黄や、乳製品に含有量の多い食品がある。植物性食品ではプロビタミンA活性を持つβ-カロテン、A-カロテン、β-クリプトキサンチンを定量しレチノール当量として換算されている。
シソ、モロヘイヤ、ニンジン、パセリはこれらのカロテノイドを多く含みます。

000μg、魚類ではヤツメウナギ(生)8 200μg、ウナギ(養殖、生)2400μg、ウナギ(きも、生)4 400 μgである。
その他、卵黄や、乳製品に含有量の多い食品がある。植物性食品ではプロビタミンA活性を持つβ-カロテン、A-カロテン、β-クリプトキサンチンを定量しレチノール当量として換算されている。
シソ、モロヘイヤ、ニンジン、パセリはこれらのカロテノイドを多く含みます。

この記事を書いた人
分析化学や食品化学などを勉強し、博士号を取得したが、 あるとき、これからの時代はプログラミング!、と思い、 最近では、主にPythonを使いAIやボットを開発中☆
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