クエリ: 「エルゴステロール」や「ベータカロチン」などのように、体内でビタミンに変化する物質を総称して何という?
文章: プロビタミン プロビタミン (Provitamin) は、体内でビタミンに変化する物質である。プレビタミン (previtamin) とも言う。例えば、プロビタミンB5は、体内でパントテン酸(ビタミンB5)に変化するパンテノール(英語版)のことである。「プロビタミン」という言葉は、ビタミン活性が皆無かほとんどないが、通常の代謝によって体内で活性を持つようになるものに対して用いられる。例えば、「プロビタミンA」は、そのままではレチノールの6分の1の活性しか持たないが、体内でレチノールに変わるβカロチンに対して用いられる。別の見方では、βカロチンもレチノールも単にビタミンAの別の形であると言うこともできる。
文章: 生体物質 生体物質は、生物の体内に存在する化学物質の総称。個々の化合物を指す場合は生体分子という。生体を構成する基本材料である生体高分子(核酸、タンパク質、多糖)とその構成要素(ヌクレオチド、アミノ酸、単糖)、さらに脂質やビタミン、ホルモンなどが主要な生体物質であり、生体の維持に何らかの役割を果たす。ほとんどの生体物質は有機化合物であり、その主要な構成要素である炭素、水素、酸素および窒素の4つの元素だけでヒトの体重の96%を占める。ただし、実際には微量ながらその他の元素(リン、硫黄、各種金属元素)も生体の維持に必須である。核酸、タンパク質、糖、そして脂質は、地球上で現在知られているすべての生物で見つかっている。 生体物質は、外部より取り込まれた化学物質(有機物質または無機物質)をもとに異化作用(分解)および同化作用(合成)によって生体内で産生されるものであるが、生物によっては、全てを自身で合成できない場合は食物などを通して外部から補給する(ヒトの場合、ある種のアミノ酸やビタミンなど)。生体内においては、何千にもおよぶ分解、合成経路からなる生体物質のネットワークが形成されており、これは代謝と呼ばれる。 生体物質については、その多様性と重要性から様々な学問分野で研究が行われている。例えば、生化学、分子生物学、天然物化学、生物有機化学、生物無機化学、生理学、栄養学、生薬学などが挙げられる。 文章: アナボリックステロイド そもそも生体から分泌される男性ホルモンの代表であるテストステロンの効力を改善するために合成されたことから、そのテストステロンに類似した物質であり、「蛋白同化ステロイド」 や「蛋白質同化性ステロイド」 あるいは「蛋白同化剤」 や「タンパク質同化ホルモン」 との訳語に明らかであるように、蛋白同化作用を強める働きを持つ。蛋白同化とはすなわち、摂取したタンパクを細胞内組織に変える働き(おもに筋肉において)のことである。アナボリックステロイドには「アナボリック・アンドロジェニックステロイド」(anabolic-androgenic steroid - AAS)――「男性ホルモン作用蛋白同化ステロイド」という異称がある。 文章: ビタミンD 皮膚で産生されたものであれ経口摂取されたものであれ、ビタミンD3(コレカルシフェロール)(下図左)は、肝臓でC25の位置でヒドロキシ化の代謝を受け 25-ヒドロキシコレカルシフェロール(別名25(OH)D3、カルシジオール)(下図右)へと変化し肝細胞に貯えられ、必要なときにα-グロブリンと結合しリンパ液中に放出される。なお、Cの番号はステロイドやコレステロールの構造と炭素の番号に由来する。 カルシジオール(下図左)は、腎臓の尿細管に移送され、2つの種類のビタミンDの型に変化する。一つは活性型ビタミンD(1,25-ジヒドロキシビタミンD3、カルシトリオール)(下図右)となる。ヒドロキシ化されたC1は下側リング右側に位置する。 ホルモン作用を有する活性型ビタミンD(カルシトリオール)は、副甲状腺ホルモンに加えて低カルシウム、低リン酸状態により活性化したカルシジオール-1-モノオキシゲナーゼ(1α-ヒドロキシ酵素)によって生成される。 1α-ヒドロキシ酵素が不活性な場合には、別の酵素がカルシジオールのC-24をヒドロキシ化して、もう一つの非活性型ビタミンD(24,25-ジヒドロキシビタミンD3)(下図左)を生成する。この反応によりカルシジオールは生化学的な作用から不活性化される。 また、不要となったカルシトリオールは、カルシトリオール24-ヒドロキシラーゼの触媒作用によってカルシトロン酸(下図右)が生成される。この物質は、水に溶け、尿中に排泄される。 文章: ビタミンD ビタミンD (vitamin D) は、ビタミンの一種であり、脂溶性ビタミンに分類される。必須栄養素だが、日光浴によって生合成もされる。カルシウムの働きに関わり骨などの健康に関与する。ビタミンDはさらにビタミンD2(エルゴカルシフェロール、Ergocalciferol)とビタミンD3(コレカルシフェロール、Cholecalciferol)に分けられる。ビタミンD2は大部分の植物性食品には含まれず、キノコ類に含まれているのみであり、ビタミンD3は動物に多く含まれ、ヒトではビタミンD3が重要な働きを果たしている。ちなみにビタミンD1は、ビタミンD2を主成分とする混合物に対して誤って与えられた名称であるため、現在は用いられない。 文章: テルペンアルカロイド テルペンアルカロイドとは、テルペノイドを母核とするアルカロイドの総称。キンポウゲ科トリカブト属各種、キンポウゲ科デルフィニウム属各種に含まれるトリカブトアルカロイドやスイセン科コウホネに含まれるコウホネアルカロイドなどが知られ、いずれも強い生理活性作用を持つ。真正アルカロイドと異なり、窒素源がアンモニアに由来し、基本骨格がアミノ酸由来ではない。そのため偽アルカロイド(プソイドアルカロイド、英語: pseudoalkaloid)と呼ばれる。モノテルペン、ジテルペン、セスキノテルペンを母核とするものをそれぞれモノテルペンアルカロイド、ジテルペンアルカロイド、セスキノテルペンアルカロイドのように呼ぶ。 文章: 赤血球 他の細胞と同様に、赤血球は、水やタンパク質あるいは脂質といった物質から構成されている。一方で一部の微量な栄養素が、赤血球を生成する上で重要な役目を担っているとされる。特に体内で合成することのできない鉄、ビタミンB12、および葉酸は臨床上重要な栄養素とされる。 成人の体内には 3-4g の鉄があるがその2/3はヘモグロビンの構成材として赤血球中にあり、古くなった赤血球は脾臓や肝臓で壊されるが、その際に鉄は回収され、失われるのは1日あたり数mg に過ぎない。しかし、出血などで鉄を多く失うとヘモグロビンの合成に必要な鉄分が不足し、一般的には鉄欠乏性貧血の典型として赤血球は小型であったり低色素型になる。 ビタミンB12 はコバルトを含むビタミンの総称で、ある種のバクテリアしか生産することはできないが、食物連鎖によって動物は十分な量の B12 を体内に持っており、ヒトも肉類、魚類、乳製品などの動物性食品を食することで B12 を取り入れるので普通の状態では体内に数年分の量の B12 を貯えている。B12 は食物ではタンパク質と結び付いているが、胃酸によってタンパク質から遊離し、胃壁から分泌される内因子 (IF) と B12 とが膵液の作用によって結び付くことで B12 は回腸から吸収されるようになる。したがって胃の切除者、萎縮性胃炎での内因子分泌障害(悪性貧血)などで内因子が不足したり、あるいは腸の吸収障害、あるいは極端な菜食主義者などでは数年ののちに B12 は不足する。B12 が不足すると細胞の DNA の合成が障害されて、赤血球系造血では巨赤芽球(その名の通り巨大な赤芽球)が産生され、それは正常な赤血球に分化できないため無効造血となり巨赤芽球性貧血に陥る。 文章: コレステロール コレステロール脂質を含むいくつかのコレステロール誘導体はある種の液晶として知られており、この分子はコレステリック液晶と呼ばれる配向状態をとる。コレステリック液晶はネマティック液晶の一種であり、ネマティック液晶のダイレクタ(分子集合体の向き)が空間的に歳差運動のようにねじれながら回転していき、らせん状に配向する性質を持つ。これはコレステリック液晶分子がキラリティを有することに起因している(下図参照)。コレステリック液晶はキラルネマティック相とも呼ばれる。コレステリック相のらせんピッチは可視光線の波長と同程度であることが多く、このとき選択反射という現象が観察されて色が見える。刺身から緑色の反射光が見えることがあるのはこのためである。らせんピッチは微小な温度変化に応答するため、温度によって色彩が変化する。それゆえ、コレステロール誘導体は液晶温度計や温度応答性インキとして利用される。 文章: 抗酸化物質 ビタミンE の異なる型の役割とその重要性は現在のところはっきりしていないが、その役割は抗酸化物質よりもシグナリング分子の方であることが提唱されている。また、γ-トコフェロールは求電子性の突然変異原の求核剤として、そしてトコトリエノール類はニューロンを損傷から保護していると考えられている。 カロテノイドは、天然に存在する色素で、化学式 C40H56 の基本構造を持つ化合物の誘導体をいい、カロチノイドともいう。炭素と水素のみでできているものはカロテン類、炭素と水素以外の酸素、窒素などを含むものはキサントフィル類という。カロテンやキサントフィルは二重結合を多く含むので抗酸化作用が大きく、植物では酸素が多く発生する場所に多く存在する。水に溶けにくく、脂質に溶け、脂肪とともに摂取すると効率的に摂取できる。主なものは以下の通り。 ポリフェノールとは、ポリ(たくさんの)フェノールという意味で、分子内に複数のフェノール性ヒドロキシ基を持つ植物成分の総称であり、抗酸化作用を持つ物質である。主なものは以下の通り。 文章: ナイスタチン アムホテリシンBやナタマイシンと同じく、ナイスタチンは真菌の細胞膜の主成分であるエルゴステロールに結合する。濃度が充分に高ければ、ナイスタチンは細胞膜に孔を形成し、細胞内Kの漏出と酸性化を導き、細胞死に至らしめる。エルゴステロールは真菌に特異的な成分であり、動物細胞や植物細胞には作用しない。しかしながら、哺乳類のステロールであるコレステロールに対しても結合するため、様々な全身効果、毒性が現れる。ナイスタチンが血中に現れた場合に出現する腎毒性もその一つである。 文章: 脂質 脂質は、生物から単離される無極性溶媒に可溶(水に不溶)な物質を総称したものである。これは特定の化学的、構造的性質ではなく、溶解度による定義であるため、脂質に分類される化合物は多岐にわたる。無極性溶媒は通常炭化水素で、これに可溶な脂肪酸、ワックス(蝋)、ステロール、一部のビタミン、アシルグリセロール、リン脂質などが一般に脂質として分類される。ただし、この定義に当てはまらない例外も多く存在する。国際純正・応用化学連合(IUPAC)でも「ゆるやかに定義された単語」としており、厳密な定義はない。生化学的定義では「長鎖脂肪酸あるいは炭化水素鎖を持つ生物体内に存在あるいは生物由来の分子」とされる。脂質は、ときに脂肪と同じ意味で用いられることがあるが、厳密には脂肪は脂質のサブグループであるトリグリセリドを指す。 脂質は、タンパク質、糖、核酸とともに4つの主要生体物質の一つを構成する。膨大な数にのぼる脂質の多様性および生体内における脂質のネットワークを包括的に理解する試みとしてリピドミクス(Lipidomics)という学問分野が形成されている。同様に、脂質のより体系的な分類方法としてLIPID MAPSと呼ばれるデータベースが運営されている。リピドミクスでは、質量分析およびバイオインフォマティクスを駆使して、生体内における脂質の組成・分布(リピドームとも呼ばれる)、そして脂質間の相互作用を詳細に分析する。 文章: エリタデニン 昔からシイタケは不老長寿の薬といわれ、漢方の原料としても利用されてきた。俗に、食欲促進や滋養強壮、脂質代謝改善による動脈硬化を含む生活習慣病の予防、免疫賦活作用などに効果があると言われてきたが、その有効性、作用機序などは明らかにされていなかった。 1964年、金田らはラットを使った実験にて、シイタケ粉末の摂取が血漿コレステロールを著しく低下させる現象を初めて明らかにした。シイタケを含むキノコ類にはエルゴステロールが多く含まれており、以前よりβ-シトステロール、スティグマステロール(英語版)、エルゴステロールなどの植物ステロールが血漿コレステロールを低下させる作用のあることが報告されていた。コレステロールを低下させた要因としてエルゴステロールの関与の可能性が考えられたため、シイタケに含まれるエルゴステロールの量(乾物中0.26%)の40倍量のエルゴステロールを対照として投与した群も検討されたが、血漿コレステロール値の低下は見られなかった。シイタケは脂質含量も低く、他の既知の栄養成分にもコレステロール値にこれほどの影響を与えるような物質は見当たらなかったため、未知の機能性成分の存在が予想された。 この報告をきっかけに、シイタケに含まれる血漿コレステロール抑制物質を特定する研究が複数の研究者によって成された。金田らはシイタケを溶媒分画し、活性物質が水溶性画分に含まれること、80%エタノールに可溶であることを見出した。また、これらの画分をイオン交換樹脂を用いてさらに分画し、活性物質が塩基性であり、核酸を構成する核酸塩基以外の塩基である可能性が最も高いと推定した。 文章: 酸化防止剤 食品の酸化、特に油脂類の酸化は色や風味の劣化、褐変や退色、栄養価の低下の原因になる。酸化防止剤は食品成分の代わりとなって酸化されることにより食品の酸化を抑制する。代表的なものに清涼飲料水の酸化防止に使われるアスコルビン酸(ビタミンC)がある。酸化防止剤として用いられる抗酸化物質には、ビタミンC(アスコルビン酸)、ビタミンE(トコフェロール)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)、BHA(ブチルヒドロキシアニソール)、エリソルビン酸ナトリウム、没食子酸プロピル、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸カリウム、二酸化硫黄、コーヒー豆抽出物(クロロゲン酸)、緑茶抽出物(カテキン)、ローズマリー抽出物などが挙げられる。 文章: カルニチン この物質は1905年に、ロシアの化学者により食肉の抽出エキス中から発見された。その後、この物質が哺乳類の筋肉中に多く含まれていると判明し、肉を意味するラテン語である「carnis(カルニス)」から「カルニチン」と命名された。 1927年には、カルニチンの構造決定に成功した。当時は、チャイロコメノゴミムシダマシ (Tenebrio molitor) に必須の成長因子として「ビタミンBT」と名付けられた。しかし、その後にヒトの体内で微量ながら生合成されると判明し、ビタミンBTとは呼ばれなくなり、ビタミン様物質の1つとして分類された。 1960年代までにカルニチンが長鎖脂肪酸の代謝に必須の物質として認識され、その後も生体内でのカルニチンの機能に関する研究が続けられていった。 文章: ビタミン 1913年エルマー・ヴァーナー・マッカラム(英語版)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(英語版)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いくつか見つかり、その都度、正式な化学構造が判明し適切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。 文章: Α-カロテン α-カロテン(α-Carotene)は、一方の末端がβ環でもう一方の末端がε環であるカロテンである。カロテンのうち、2番目に多く存在する。生物内ではδ-カロテンから合成され、緑黄色野菜のみならず多くの植物にみられる。水にはほとんど溶けない脂溶性の物質で、純物質は紫色をしている。体内で酸化されレチノイドとなるが、βカロテンに比べると効力が低いとされている。[ α ] 643 18 {\displaystyle {\rm {\left[\alpha \right]_{643}^{18}}}} = +385°、極大吸収 (CHCl3) 485, 454 nm。