水溶性ビタミン

水溶性ビタミンには、B複合体ビタミンとビタミンCが含まれます。これらは水に溶けるため、一般的に大量には貯蔵されず、過剰分は排泄されるため、食事から定期的に摂取する必要があります。ほとんどのBビタミンは、中心的な代謝反応を促進する補酵素の前駆体として機能しますが、ビタミンCは抗酸化剤として、またコラーゲン合成やその他の水酸化反応における酵素補因子として作用します。

Definition

水溶性ビタミンとは、B複合体群とビタミンCからなる親水性の微量栄養素であり、主に代謝における補酵素前駆体または補因子として作用し、一般的に大量には貯蔵されず、過剰に摂取された場合は尿中に排泄されます。

Scope

このトピックでは、B複合体ビタミン（チアミン、リボフラビン、ナイアシン、パントテン酸、ピリドキシン、ビオチン、葉酸、コバラミン）とビタミンCの化学的性質と補酵素機能、ならびにそれらの吸収、限られた貯蔵、および欠乏による代謝的影響について扱います。これらのビタミンは生化学的なトピックとして扱われ、臨床的なガイダンスではありません。

Core questions

• Bビタミンはエネルギー代謝および一炭素代謝においてどのように補酵素として機能するのでしょうか？
• ビタミンCは抗酸化作用以外にどのような生化学的役割を果たすのでしょうか？
• 水溶性ビタミンは脂溶性ビタミンよりも定期的に摂取する必要があるのはなぜでしょうか？

Key concepts

• 補酵素前駆体（TPP、FAD/FMN、NAD/NADP、CoA、PLP）
• 一炭素代謝（葉酸とビタミンB12）
• 抗酸化剤および水酸化補因子としてのビタミンC
• 限られた貯蔵と尿中排泄
• 内因子とB12吸収
• 補酵素Aとアシル基転移

Mechanisms

ほとんどのBビタミンは、特定の化学的段階を媒介する補酵素に変換されます。チアミンは脱炭酸反応のためにチアミンピロリン酸となり、リボフラビンはレドックス反応のためにFADとFMNを生成し、ナイアシンはヒドリド転移のためにNADとNADPを与え、パントテン酸はアシル転移のために補酵素Aを形成し、ピリドキシンはアミノ酸代謝のためにピリドキサールリン酸となり、ビオチンはカルボキシル基を運び、葉酸とビタミンB12はヌクレオチドおよびメチオニン合成の基礎となる一炭素転移において協力します。ビタミンCは還元剤として電子を供与し、他の抗酸化剤を再生し、コラーゲン成熟におけるプロリルおよびリジルヒドロキシラーゼの補因子として機能します。これらのビタミンは水溶性であるため、過剰分は貯蔵されるよりも大部分が排泄されます。

Clinical relevance

個々の水溶性ビタミンの欠乏は、認識可能な生化学的症候群を引き起こします。例えば、脚気（チアミン）、ペラグラ（ナイアシン）、巨赤芽球性貧血（葉酸またはビタミンB12）、壊血病（ビタミンC）などです。この項目は、これらの関係を参照および教育のために記述しており、診断基準、投与量、または治療に関する助言を提供するものではありません。

Epidemiology

葉酸とビタミンB12の不足は、貧血の一般的な原因であり、葉酸については神経管欠損症の原因ともなるため、多くの国で食品強化政策が推進されています。チアミンとナイアシンの欠乏は、特定の食事および臨床状況において依然として存在します。分布については、欠乏症と毒性のトピックで議論されています。

Evidence & guidelines

Bビタミンの参照摂取量は、食事摂取基準（IOM, 1998）の枠組み内で定義されており、ビタミンCは他の抗酸化栄養素とともに定義されています（IOM, 2000）。統合された生化学的記述は標準的な教科書（Ross et al., 2014）に掲載されています。

History

Bビタミンは、かつて単一の水溶性因子と考えられていたものから、徐々に分離されていきました。20世紀初頭に脚気とペラグラがチアミンとナイアシンの欠乏に起因することが突き止められたためです。ビタミンCは、船員の壊血病という長年の問題を通じて特定され、アスコルビン酸として単離され、水溶性ビタミンの初期の生化学的地図が完成しました。

Debates

高用量の水溶性ビタミンサプリメントは、欠乏症の予防を超えて利益をもたらすのでしょうか？

過剰分は大部分が排泄されるため、ビタミンCおよびいくつかのBビタミンについて、それ以外の点では十分な集団において必要量をはるかに超える摂取の価値については依然として議論があり、試験の証拠はしばしば一貫していません。

Seminal works

• iom-bvit-1998
• iom-vitc-2000

Frequently asked questions

水溶性ビタミンは脂溶性ビタミンよりも頻繁に摂取する必要があるのはなぜですか？

水溶性ビタミンは大量に貯蔵されず、過剰分は尿中に排泄されるため、体内の貯蔵量が少なく、適切な状態を維持するためには定期的な食事からの供給が必要です。

ほとんどのBビタミンに生化学的に共通する点は何ですか？

ほとんどのBビタミンは、エネルギー代謝と一炭素転移における特定の反応を可能にする補酵素の前駆体であり、そのためそれらの欠乏は中心的な代謝経路を阻害します。