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ビタミンCの推奨一日摂取量(RDA)の科学的背景・ビタミンCの摂り方

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Scientific Background on the Recommended Daily Allowance (RDA) of Vitamin C

ビタミンCの推奨一日摂取量(RDA)の科学的背景

2000年以前のビタミンCのRDAは、壊血病の予防に基づいて、安全性に余裕を持って設定されていたため(Food and Nutrition Board, 1980, 1989)、実際のビタミンCの最適摂取量は、世界中で1日あたり60〜100mgの範囲に保たれてきた。

しかし、最近では多くの国でRDAが徐々に増加する傾向にある(German Society of Nutrition, Austrian Society of Nutrition, Swiss Society of Nutrition, Swiss Union of Nutrition 2000; Health and Nutrition Information Society, Tokyo 2000; Birlouez-Aragon et al.2000)。

米国では、2000年に米国科学アカデミーの食品栄養委員会が新しい食事摂取基準のガイドラインの一環として、男性の最適摂取量は120mg、女性の最適摂取量は100mgであると報告し、さらに1日のビタミンCの摂取量は2000mgまで許容できると宣言した(Yates et al. 1998; Food and Nutrition Board, Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds 2000)。

歴史的には、1970年に、ビタミンCに関する最も著名な先駆的科学者の一人であるライナス・ポーリング博士が、数種の動物によるビタミンCの1日の生産量、進化論的推測、実際の人間の生活の中で生の植物食で消費されるビタミンCの量などを考慮して、エネルギー必要量が2500kcal/日の成人の場合、ビタミンCの最適な1日の摂取量は少なくとも2300mg/日であると推論していた(Pauling 1970)。

残念なことに、ビタミンCの1日の最適摂取量に関する彼の進化論的意見は、科学的根拠に乏しく医学界では広く受け入れられていないにもかかわらず、一般の人々のビタミンC摂取量を持続的に増加させるという大きな影響力を持っていた」。

実際、米国では、ビタミンCの公式最適摂取量が500mgを大きく下回っているにもかかわらず、1錠中のビタミンC含有量が1000mgのビタミンC製品が、多くの市場で洪水のように発売されている。最適量(1日60mg)を長期間維持する根拠は何だろうか。

まず、衰弱、貧血、歯茎のスポンジ化、粘膜出血の傾向、ふくらはぎや足の筋肉の隆起などの壊血病の症状があり、極端な欠乏症の場合には末期症状として死に至ることが、投与量を決める根拠となっている。

実際には、毎日60mgのビタミンCを摂取し続けていれば、壊血病の症状は出ない。もう一つは、ビタミンCを経口摂取した後の尿中排泄パターンである。60mgのビタミンCを経口摂取した後、3時間以内にごく少量のビタミンCが尿中に排泄されることから、通常、60mg以上のビタミンCは体内に必要ないとpharma-cokineticsの観点から解釈される。

我々の未発表のデータによると、ビタミンCを経口摂取した後、かなりの量のビタミンCが尿中に排泄された。ビタミンCは壊血病の予防だけでなく、健康増進や疾病予防のための重要なサブスタンスであるため、ビタミンCの最適投与量に関するこれらの古典的なガイドラインは、前向きに再考されるべきである。

さらに、ビタミンCのRDAを決定する際に考慮すべきことは、健康増進に対するビタミンCの有益な効果は長時間作用するものでなければならないということである。ビタミンCを摂取して壊血病を予防することには時間がかからないが、健康増進のためのビタミンCの有益な効果には時間がかかり、場合によっては一生続くこともある。

つまり、ビタミンCの健康増進効果を、ヒト試験とはいえ、実験だけで検証するのは、実はとても難しい。ビタミンCの適切な摂取量の目安はどのくらいだろうか?ビタミンCは、人間を含む霊長類を除くすべての哺乳類が体内で生産しているので、厳密に言えば、もはやビタミンではない。

したがって、まず、哺乳類が通常の生活の中で毎日生産しているビタミンCの量を考えて、実際の最適量を決める必要がある。自らビタミンCを合成できないモルモットは、1日のビタミンC必要量が理論的には約5mg/100g体重であるが、実際には10mg以上必要であることを考えると、ヒトの場合に換算すると1日に約10g必要であることがわかる(Sutherland and Festing 1987)。

さらに、マウス、ラット、ブタなどの生体哺乳類では、体重1kgあたり70mg以上のビタミンCが毎日生産されていることが知られている(Woo 1999)。また、激しい運動や長時間の寒さにさらされるなどのストレス状態では、さらに多くのビタミンCが生成されており、通常の安静時の2〜3倍にもなるという。

通常、動物は現在の臨床的推奨量の100倍以上のビタミンCを生産している。ビタミンCの主な役割が生命維持であることを考えると、人体の生命維持能力は、自分で相当量のビタミンCを生産している動物に比べてはるかに低いので、少なくとも現在の1日の最適量である60mgはその100倍まで増やさなければならない。

 

適正量を決定する上でもう一つ重要なことは、経口摂取後のビタミンCの排泄パターンを観察することである。ビタミンCの輸送には、SVCT1とSVCT2という2つのトランスポータータンパク質がある。SVCT1は主に上部空腸、肝臓、腎尿細管系の近位畳み込み管などに分布し、SVCT2はほぼ全ての臓器に広く分布しているが、その分布パターンは臓器に大きく依存している。

例えば、SVCT2は脳や副腎に多く発現しているが、筋肉にはほとんど発現していない。SVCT1はビタミンCを大量に輸送するためのものであり、SVCT2の発現はそれらの器官がどれだけビタミンCを利用するかに依存している。ここでは、SVCT1が腎尿細管の近位畳み込み管の上皮細胞の表面に密に発現している理由を精査する必要がある。

近位尿細管におけるSVCT1の役割は、糸球体ろ過バリアーでろ過されたビタミンCの再吸収である(Rumsey and Levine 1998; Hediger 2002)。ビタミンCの尿中排泄は、60〜100mg/日のビタミンC摂取量から認められ始め、500mg/日以上のビタミンC摂取量では、その半分以上が24時間以内に尿中に排泄されることが知られている(Graumlichら1996; Levineら1996a, 2001)。

興味深いことに、霊長類を除くすべての哺乳類は、通常、ビタミンCを体内で生産しており、尿中には大量のビタミンCが含まれており、尿中濃度(150〜300μM)は血漿中濃度の3〜5倍にも達する(当社未発表データ)。哺乳類で通常合成される物質が、腎臓の糸球体濾過壁で濾過されるのは非常に珍しいことである。さらに、近位尿細管の上皮表面に、再吸収によるビタミンCの排泄を調節する装置があることは、さらに珍しいことである(図1.5)。

これらの事実は、ビタミンCが腎臓を通って排出されることが、老廃物の排泄やある種の物質の過剰摂取ではないことを強く示唆しており、このビタミンCの排泄は生物学的に非常に重要な意味を持っていると考えられる。排尿の本来の機能は、生命維持のために体内で代謝されて生じた廃液を排泄することである。

そのため、尿中には生命維持のために体内で必然的に発生する酸素フリーラジカルが大量に含まれており、これが尿道上皮の表面に酸化的損傷を与える。特に、膀胱の内側は、昼間に比べて夜間の排尿頻度が高く、比較的長い時間尿を貯めているため、ラジカルによるダメージを受けやすいと考えられる。

しかし、自分でビタミンCを合成する多くの哺乳類でも、膀胱を覆う表面の上皮を酸化ダメージから守る方法はないようだ。尿に含まれるラジカルを消すことができる代表的な抗酸化物質であるビタミンCを腎臓から自発的に排出させることが、膀胱を守る唯一の方法である。

興味深いことに、体内でビタミンCを生産している一般の哺乳類の尿には、比較的多量の純粋なビタミンCが含まれている。これらの事実、特に尿中のビタミンCが老廃物の排泄ではなく、尿路の保護に役立っていることは、ビタミンCの至適投与量を決定する上で考慮すべきである。 Schlegelら(1970)は、葉巻やタバコを吸う人の膀胱癌が、比較的大量のビタミンC(1日1g以上)の経口摂取によって退縮する可能性があることを既に報告していた。

彼らは、膀胱がん患者の尿中のビタミンC濃度は低く、タバコを吸う人のそれは非喫煙者のそれの半分であることを発見した。また、腫瘍の退縮に関与する可能性のあるメカニズムを解明するため、マウスを使った実験結果も示した。3-ヒドロキシアントラニル酸(トリプトファンというアミノ酸の誘導体)を含むペレットをマウスの膀胱に移植したところ、通常の食事を与えた場合には膀胱腫瘍が誘発されたが、ビタミンCを飲料水に混ぜて与えた場合には誘発されなかったという。

Schlegelらは、マウスが摂取したビタミンCが3-ヒドロキシアントラニル酸の酸化を阻害することで発がん物質の生成を防いでいるのではないかと示唆している(Schlegel et al.1970)。

 

このような観点から、生涯にわたる尿中の酸素フリーラジカルによる尿障害について臨床的に推測されることは、多くの人が加齢に伴って夜間の頻尿(夜尿症)を経験し、深い眠りにつけず、昼間の眠気、だるさ、易疲労感などを頻繁に訴えることである。

現在、夜尿症の原因はまだ解明されていない。以前は、多くの泌尿器科医が「加齢による現象だ」と言ってた。しかし、加齢に伴って膀胱に起こることが知られていることを考慮すると、その病因はきちんとした実験によって証明されるべきではあるが、酸素フリーラジカルの慢性的な攻撃によって老人性夜尿症が徐々に引き起こされるのではないかと推測される。一般に、40歳以前の若い人には夜間頻尿は見られないが、50歳を過ぎると加齢とともに頻尿の頻度が高くなる。

 

もう一つの科学的事実は、本来、人間を含む平均的な哺乳類はビタミンCを肝臓で合成していたが、人間を含む霊長類だけは肝臓で合成する能力を失っているということである。ビタミンCの生合成は、まずD-グルコースから始まり、いくつかの酵素によって最終的にL-グロノ-γ-ラクトンに変換される。

L-グロノ-γ-ラクトンがいくつかの酸化酵素によって酸化されると、最終的に肝細胞でビタミンCが生合成される。霊長類では、L-グロノ-γ-ラクトン酸化酵素をコードする遺伝子が変異しており、その結果、ビタミンCの生合成が行われない。霊長類がビタミンCを体内で合成できなくなった理由や時期については、科学的に解明されていない。

その理由を、進化の観点から説明する研究者もいる。すなわち、ヒトが生きている間に摂取した食物には十分な量のビタミンCが含まれていたため、ヒトはビタミンCを生合成する必要がなくなり、その結果、コードする遺伝子が突然変異したと考えられてきた。

しかし、草食動物が毎日摂取している植物や果物には十分な量のビタミンCが含まれているにもかかわらず、なぜ草食動物が大量のビタミンCを生産しているのかを説明する方法がないため、この前提はもはや成り立たない。

このことは、人間が通常摂取する体内のビタミンCの量は、通常の健康増進には十分ではないことを示唆しており、そのため、人間の健康増進や病気の予防のためには、平均的な哺乳類が毎日生産するビタミンCの量に相当する相当量のビタミンCを補給して、長生きする必要があることを示している。

一部の科学者(Higdon and Frei 2002)は、1日のビタミンC摂取量が100mg未満でも好中球の80%が飽和すると主張しているが、好中球のビタミンCの完全飽和は壊血病の診断の指標にはなり得るが、健康増進や長寿のための疾病予防を保証するものでは決してない。

結論として、ビタミンCのRDAは、平均的な動物が毎日生産している6000mg/日という最低限の量まで引き上げるべきである。

ビタミンCの摂り方

多くの人がビタミンCを過剰に摂取しており、古典的な最適摂取量である60mg/日の数100倍もの量を摂取している。実際、1000mgのビタミンCが入った錠剤が簡単に手に入るが、これは古典的な至適量の16倍以上である。皮肉なことに、科学的根拠に基づいたビタミンC投与のガイドラインは存在しない。

私の研究室では、ビタミンCを正しく摂取するための人体実験を行った。参加者は14名(男性4名、女性10名)。朝食時に2〜4gのビタミンCを経口摂取した後、1時間ごとに0.5mlの末梢血を12時間にわたって採取し、HPLCでビタミンCの血中濃度を測定した。

全体として、摂取後約3時間で濃度がピークに達し、経口摂取後約6時間で元のレベル(ビタミンCの経口摂取前)に戻ったことから、理想的には3時間ごとにビタミンCを摂取することが望ましいと考えられ、最低でも1日6回はビタミンCを摂取する必要があると考えられる(図1.5、1.6)。

しかし、実際には毎日行うことは不可能である。最近の薬物投与の考え方は、1日の投与回数を減らしてコンプライアンスを向上させるというものである。1日1回の投与が理想的な薬物投与である。

この傾向を見ると、ビタミンCの投与が理想的ではなくても、1日中飲み忘れたり、結局1日6回飲むのは負担が大きいからと諦めたりするよりは、1日1回でもビタミンCを摂取した方が良いということになる。

そこで、食事をする時間帯である6時間ごとにビタミンCを摂取するのが良いとされている。つまり、食事中にビタミンCを摂取するのである。胃の中では、食物は通常2〜3時間留まり、その間に酸性の環境で亜硝酸化合物が生成され、発がん性の可能性があることが知られている。幸いなことに、ビタミンCは発がん性のある亜硝酸化合物の生成を防ぐことが知られている(Mirvish 1994)。

この2つの事実を考慮して、ビタミンCの正しい摂取量の科学的ガイドラインを作る必要がある。したがって、ビタミンCは毎食摂取することが望ましいと考えられる。ビタミンCの摂取方法に関する最後の問題は、1日の最適摂取量を決めることである。ビタミンCの1日当たりの推奨摂取量(RDA)の科学的背景」で述べたように、1日当たりの最適摂取量は、ほ乳類が通常1日に生産するビタミンCの最低量である6000mg/日まで引き上げる必要があると考えられる。

結論としては、1日3回、特に毎食時に2000mgのビタミンCを摂取することが推奨される。

 

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