ビタミン

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ビタミン（vitamin, ヴァイタミン）は、生物の生存・生育に必要な栄養素のうち、炭水化物やタンパク質、脂質、ミネラル以外の栄養素であり、微量ではあるが生理作用を円滑に行うために必須な有機化合物の総称である。ほとんどの場合、生体内で合成することができないので、主に食料（植物や微生物、肝臓や肉など）から摂取される。ビタミンが不足すると、疾病が起こったり成長に障害が出たりする（ビタミン欠乏症）。ビタミンの所要量が定められており、欠乏症をおこさない必要量と、尿中排泄量の飽和値によって見積もられている。成人の場合、1日あたりの必要摂取量はmgからμgの単位で計る。

最初に発見されたビタミン

最初に抽出、発見されたビタミンは、1910年、鈴木梅太郎により抗脚気因子、オリザニンと名付けられた。しかし、認められずに、翌年、ポーランド人カシミール・フンクによって、vital amine （生命活動に必須のアミン）から "vitamine" と名付けられた。これがビタミンB₁（チアミン）である。詳細は後述（ビタミン発見の歴史）。

ビタミンの取捨選択の進化生物学的背景

生物は、生存・生育に必要な代謝経路における酵素化学反応などの生理機能を営むために、様々な生理活性作用のある有機化合物を必要とする。進化の過程で、これらの化合物のうち、不足すると致命的なものは体内で生成できるようになった。ところが、短期間なら不足しても比較的問題ない化合物や容易に食料から摂取できる化合物は、それを摂取できずに病気や死に至る危険性よりも、体内で生成する器官を備えるコストの方が大きいため、次第に体外のみ（動物では食物、単細胞生物では環境水など）から摂取するようになり、合成に必要な代謝経路を失うようになったか、そもそもそのための代謝経路を進化させなかった。こうした有機化合物がビタミンになったと考えられている。

例えばコラーゲンの生成など、水素運搬体を必要とする代謝経路の多くに必須で動物の生存に欠かせない生理活性物質であるアスコルビン酸は、ほとんどの哺乳類にとって体内で合成されて必要をまかなう物質である。しかしヒトを含む多くの霊長類やモルモットのような一部の哺乳類では、これを合成する代謝経路を喪失しており、体外から食物としての摂取が生存上必須となっている。つまり多くの哺乳類にとっては、アスコルビン酸は体内で自給されている多くの生理活性物質の一つに過ぎないが、霊長類の多くとモルモットにとってはビタミンの一種であるビタミンCとなっている。

またカロテノイドは、全ての生物の細胞内の代謝経路において重要な役割を果たしており、たいていの生物、すなわち古細菌と殆どの真正細菌、多くの真核生物（原生生物、植物、菌類）は、自らの代謝経路において合成する事によって自給している。しかし全ての後生動物はこの代謝経路を喪失しており、カロテノイドを他の生物を捕食する事によって摂取しなければならない。そのため、ほとんどの生物にとってビタミンではないカロテノイドは、後生動物にとってはビタミンとなる。ヒトでは体内で必要なカロテノイドであるレチノイドをビタミンAと称し、レチノイド自体やβ-カロチンなどのレチノイドに変換可能なプロビタミンAと称される一群のカロテノイドを、食品とともに摂取しなければ生存できない。

機能

ビタミンの多くは、生体内において、酵素がその活性を発揮するために必要な補酵素として機能する。したがってビタミン欠乏症に陥ると、ビタミン類を補酵素として利用する酵素が関与する代謝系の機能不全症状が現れてくる。

発見の歴史

ビタミンは通常の食事を取っていれば必要量が摂取できる。単調な食事に縛られた時、ビタミン不足による障害が発生するが、長い間それは単なる栄養不足とか病気と見られていた。

ビタミン発見の発端は、軍隊が今ではビタミン不足による障害と知られている壊血病や脚気に集団でかかり、当時の軍医らがこれらの病気の撲滅を狙って研究したことから始まる。

1734年、J・G・H・クラマーは壊血病にかかるのはほとんど下級の兵卒であり、士官らはかからないことに気づいた。士官らは頻繁に果物や野菜を食べており、下級の兵卒らは単調な食事であることから、壊血病を防ぐために果物や野菜を取ることを勧めた。また、ジェームズ・リンドは 1747年、イギリス海軍で壊血病患者を幾つかのグループに分け異なる食事を与える実験を行った。その結果、オレンジやレモンの柑橘系果物が壊血病に有効であることを発見した。しかしこれらの発見は黙殺され、結局壊血病は 1797年にイギリス海軍において反乱が起き（スピットヘッドとノアの反乱）、その要求の一つにレモンジュースが入り、それが受け入れられるまでイギリス海軍を悩ませた（ただし、イギリス海軍本部は安価なライムを代用した）。

日本でも日本海軍の水兵に脚気が蔓延し悩まされた。軍医大監だった高木兼寛は、士官は脚気に冒されず、かつ単調な食事をしてないことに気づいた。そこで 1884年、白米に大麦を加え、肉やエバミルクを加えるなど食事の中身を若干イギリス風にした。これにより脚気自体は無くなった。しかし、高木はビタミンの存在に気づかず、単にタンパク質が増えたためと考えた。

ビタミンを人類で初めて抽出、発見したのは日本人の鈴木梅太郎である。彼は1910年、米の糠からオリザニンを抽出し論文を発表した。ところが日本語で発表したため世界に広まらなかった。西洋でビタミンの存在に気づいたのは、クリスチアーン・エイクマンで、彼は 1896年滞在先のインドネシアで米ヌカの中に脚気に効く有効成分があると考えた。 1911年カジミール・フンクがこの有効成分を抽出することに成功した。1912年、彼は自分が抽出した成分の中にアミンの性質があったため、「生命のアミン」と言う意味で "vitamine" と名付けた。

1913年エルマー・ヴァーナー・マッカラムは、バターまたは卵黄の脂肪の中にネズミの成長に不可欠な成分があることを発見し、翌年 (1914年) その成分の抽出に成功した。マッカラムの抽出した成分は、フンクが抽出した成分と明らかに異なるため、前者を「油溶性A」、後者を「水溶性B」と名付けた。

1920年ジャック・セシル・ドラモンドが柑橘系果物の中の壊血病を予防する成分の抽出に成功した。「生存に不可欠な微量成分」＝「ビタミン (vitamine)」の名称は、既に日常的に使用されていたが、これら新発見の成分は明らかにアミン (amine) の化合物ではなかった。そこでドラモンドは、ビタミンの発音はそのままで若干スペルを変更すること (vitamin) を提案し、発見した壊血病を予防する成分を「ビタミンC」と命名した。同時に、前段の「油溶性A」および「水溶性B」もそれぞれ「ビタミンA」、「ビタミンB」と命名されることとなった。以降、vitaminの綴りが定着していくことになる。

その後、生命に必要な成分は幾つか見つかり、その都度、正式な化学構造が判明し適当な名前を付けるまでの仮称として、D, E, F,... と順に名付けられた（ビタミン K を除く）。また、ビタミンBに関しては、非常に似た性質を持つグループがあることが分かり、ビタミンB群として、B₁, B₂, B₃,... と順に名付けられた。

さらにその後、ビタミンFなど、いくつかのビタミンは間違いであることや、ビタミンHなど、B群であることが判明し消滅した。その後、各ビタミンの構造が明らかになり、適当な名称が付けられたが、ビタミンB₁₂（シアノコバラミン）やビタミンC（アスコルビン酸）など、ビタミンの方が知名度が高いものもある。また、化学構造の解読が早かったり、解読の結果B群に属することが明らかになった結果、仮称（「ビタミン～」）が一般的でないビタミンも存在する（葉酸（ビタミンMもしくはビタミンB₉）、ナイアシン（ビタミンB₃）など）。

2003年には半世紀ぶりに、ピロロキノリンキノン (PQQ) が新しいビタミンとして発表されたが^[2]、その後ビタミンとははっきりとはいえないとされた^[3]。

ビタミン所要量の今後の課題

日本栄養・食糧学会の食事基準摂取委員会、各分科会の座長から第六次改定所要量について、以下のような提言が出され、今後の検討課題になっている^[4]。

ビタミンAの許容上限摂取量は低すぎるのではないか。
ビタミンDの成人の所要量は日本では2.5μgであり、アメリカでは5.0μｇで骨粗鬆症予防を目的としている。日本の所要量は少なくないか。
葉酸は日本の所要量は200μg、アメリカは400μg。動脈硬化の危険因子であるホモシステインの血中濃度を抑えるには200μgでは少ないという批判がある。
日本では、成人のビタミンC所要量は100mgである。アメリカでは成人男性で90mg。女性では75mgとなっているが、許容上限摂取量を2000mgとしている。

出典

^ http://hfnet.nih.go.jp/contents/detail183.html
^ 半世紀ぶりの新種ビタミンPQQ（ピロロキノリンキノン）（独立行政法人理化学研究所、平成15年4月24日）
^ Rucker, R.; Storms, D.; Sheets, A.; Tchaparian, E.; Fascetti, A. (2005). “Biochemistry: is pyrroloquinoline quinone a vitamin?”. Nature 433 (7025): E10-1; discussion E11-2. PMID 15689994.
^ ビタミン広報センターニュースレター

外部リンク

ビタミンについて -「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）
ビタミンの呼び方 -「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）

表・話・編・歴ビタミン

脂溶性	ビタミンA - ビタミンD - ビタミンE - ビタミンK

水溶性	ビタミンB群（B₁ - B₂ - B₃ - B₅ - B₆ - B₇ - B₉ - B₁₂） - ビタミンC

カテゴリ: ビタミン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
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