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ビタミン（英語: vitamin）は、生物の生存・生育に微量に必要な栄養素のうち、炭水化物・タンパク質・脂質以外の有機化合物の総称である（なお栄養素のうち無機物はミネラルである）。
ある物質がビタミンかどうかは、生物種による。たとえばビタミンCはヒトにはビタミンだが、多くの生物にはそうではない。ヒトのビタミンは13種が認められている。本項では主にヒトのビタミンについて解説する。また、ビタミンとは本質的に異なるが、ビタミン様物質についても触れる。
ビタミンは機能で分類され、物質名ではない。たとえばビタミンAはレチナール、レチノールなどからなる。
ビタミンはほとんどの場合、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）。日本では厚生労働省が日本人の食事摂取基準によってビタミンの所要量を定めており、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所用量を見積っている。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。
目次
- 1 例
- 2 機能
- 3 ビタミンの一覧
- 4 発見の歴史
- 5 ビタミン様物質
- 6 ビタミン所要量の今後の課題
- 7 出典
- 8 関連項目
- 9 外部リンク
例[編集]
アスコルビン酸(いわゆるビタミンC)は、コラーゲンの生成などの水素運搬体を必要とする多くの代謝経路に必須で、動物の生存に欠かせない生理活性物質である。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り、ビタミンではない。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持っておらず、体外から食物としての摂取が生存上必須となっており、ビタミンである。
またカロテノイド(いわゆるビタミンA)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いる。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カロテノイドを自給しており、それらにとってはビタミンではない。しかし全ての後生動物はこの代謝経路を喪失しており、他の生物を捕食する事によって摂取しなければならず、カロテノイドはビタミンである。
機能[編集]
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。
ビタミンの一覧[編集]
ヒトのビタミンの一覧を挙げる。ビタミンは化学的性質から水溶性ビタミンと脂溶性ビタミンに分類される。
水溶性ビタミン[編集]
- ビタミンB群
- ビタミンB1: チアミン
- ビタミンB2: リボフラビン。ビタミンGともいう。
- ビタミンB3: ナイアシン。ビタミンPPともいう。
- ビタミンB5: パントテン酸
- ビタミンB6: ピリドキサール、ピリドキサミン、ピリドキシン
- ビタミンB7: ビオチン。ビタミンBw、ビタミンHともいう。
- ビタミンB9: 葉酸。ビタミンBc、ビタミンMともいう。
- ビタミンB12: シアノコバラミン、ヒドロキソコバラミン
- ビタミンC: アスコルビン酸
脂溶性ビタミン[編集]
- ビタミンA: レチノールなど
- ビタミンD: エルゴカルシフェロール、コレカルシフェロール
- ビタミンE: トコフェロール、トコトリエノール
- ビタミンK: フィロキノン、メナキノンの2つのナフトキノン誘導体
発見の歴史[編集]
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いないことに気づいた（脚気の原因のタンパク質の不足説と米よりタンパク質を多く含む麦飯優秀説を提唱）。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。
1896年には、クリスティアーン・エイクマンが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。
物質としてビタミンを初めて抽出、発見したのは鈴木梅太郎であった。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。 1911年には、カジミール・フンクがエイクマンにより示唆された米ヌカ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。このとき発見されたのは、ともにビタミンB1（チアミン）である。
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年にはピロロキノリンキノン (PQQ) が半世紀ぶりに新しいビタミンとして発表されたが[1]、その後ビタミンとははっきりとはいえないとされた[2]。
ビタミン様物質[編集]
ビタミンではないにも関わらず、俗にビタミンもしくはビタミン様物質と呼ばれる物質が幾つかある[3]。
ビタミン様物質のなかには、歴史的には誤ってビタミンと考えられたものも含まれる。これらについては、
- 生物から抽出して得られた混合物をそのままビタミンとしたために、他のビタミンと重複しているもの（ビタミンB10など）
- 正確な化学構造、化学物質名が不明なもの（パンガミン酸、ビタミンB16など）
- 体内でも合成されるため必須ではないもの（ヒト以外のある種の生物にとっては必須だが、ヒトには必須でないものを含む）（オロト酸、カルニチンなど）
- 炭水化物、タンパク質、脂質のいずれかに分類されるためビタミンの定義から外れるもの（ビタミンFなど）
- 薬理作用はあるが必須ではないもの（塩化メチルメチオニンスルホニウムなど）
- 実際には何の働きもないもの、むしろ害になるもの（アミグダリンなど）
も含まれる。
以下には過去に誤ってビタミンと考えられた物質を挙げるが、俗にビタミン様物質と呼ばれているものはこれらに限らない。
- ビタミンB4: アデニン
- ビタミンB8: エルガデニル酸（Ergadenylic acid、アデニル酸）
- ビタミンB10: 葉酸はじめ各種ビタミンB群の混合物。ビタミンRともいった。
- ビタミンB11: 葉酸類似化合物。ビタミンSともいった。
- ビタミンB13: オロト酸
- ビタミンB14: 葉酸またはリポ酸などの混合物。
- ビタミンB15: パンガミン酸（ジメチルグリシンやトリメチルグリシンなどの誘導体とされる）
- ビタミンB16:
- ビタミンB17: アミグダリン
- ビタミンBH: イノシトール
- ビタミンBP: コリン
- ビタミンBT: カルニチン
- ビタミンBX: パラアミノ安息香酸（葉酸の部分構造）
- ビタミンF: リノール酸などの必須脂肪酸
- ビタミンI: 米糠の抽出物。かつてはビタミンB7とも呼ばれた。
- ビタミンJ: カテコール、フラビンまたはコリン
- ビタミンL1: アントラニル酸
- ビタミンL2: アデニルチオメチルペントース
- ビタミンN: チオクト酸（α-リポ酸）
- ビタミンO: カルニチン
- ビタミンP: クエルセチン、ヘスペリジン、ルチン、エリオシトリンなどのフラボノイド
- ビタミンQ: ユビキノン
- ビタミンS: サリチル酸
- ビタミンT: テゴチン
- ビタミンU: 塩化メチルメチオニンスルホニウム（キャベジンとも呼ばれる）
- ビタミンV: ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド
ビタミン所要量の今後の課題[編集]
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1999年の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[出典無効]。
- 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[編集]
- ^ 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
関連項目[編集]
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ウィキメディア・コモンズには、ビタミンに関連するメディアがあります。 |
- 栄養学 - 栄養素
- 食品添加物
- 医薬品
- ビタミン欠乏症、ビタミン過剰症、ビタミン依存症
- 筒井康隆 - ビタミンの発見史が題材の、虚実入り混じった同名の短編小説がある。（『デマ 実験小説集』、『国境線は遠かった』、『筒井康隆全集9』等に収録）
外部リンク[編集]
- 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）
- ビタミンの種類と構造 （ビジュアル生理学 内の項目）
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ビタミン (A11) |
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| 脂溶性 |
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A
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レチノール · β-カロテン · トレチノイン · α-カロテン
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D
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D2（エルゴステロール - エルゴカルシフェロール） · D3（7-デヒドロコレステロール - プレビタミンD3 - コレカルシフェロール - 25-ヒドロキシコレカルシフェロール - カルシトリオール（1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロール） - カルシトロン酸）
D4（ジヒドロエルゴカルシフェロール） · D5 · Dアナログ（ジヒドロタキステロール - カルシポトリオール - タカルシトール - パリカルシトール）
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E
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トコフェロール (α - β - γ - δ) · トコトリエノール · トコフェルソラン
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K
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ナフトキノン · フィロキノン (K1) · メナテトレノン (K2) · メナジオン (K3)
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| 水溶性 |
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B
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B1（チアミン） · B2（リボフラビン） · B3（ナイアシン - ニコチンアミド） · B5（パントテン酸、デクスパンテノール - パンテチン） · B6（ピリドキシン - ピリドキサールリン酸 - ピリドキサミン）
B7（ビオチン） · B9（葉酸 - ジヒドロ葉酸 - フォリン酸） · B12（シアノコバラミン - ヒドロキソコバラミン - メチルコバラミン - コバマミド） · コリン
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C
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アスコルビン酸 · デヒドロアスコルビン酸
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| 主要な生体物質：炭水化物（アルコール、糖タンパク質、配糖体） · 脂質（エイコサノイド · 脂肪酸/脂肪酸の代謝中間体 · リン脂質 · スフィンゴ脂質 · ステロイド） · 核酸（核酸塩基 · ヌクレオチド代謝中間体） · タンパク質（タンパク質を構成するアミノ酸/アミノ酸の代謝中間体） · テトラピロール · ヘムの代謝中間体 |
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