高齢者の認知機能に関する発表

Johnsonらは、高齢者において、ルテインとDHAが豊富な食物の摂取量が少ないことと、認知機能低下リスクが増すこととの関連を探るため、高齢者の認知機能に対するカロテノイドの効果を調査し、2008年に発表しました。

ルテイン、DHAの認知機能比較

60歳から80歳までの健康な女性49名に対し、プラセボ（薬と同じ外観で人体に害がなく、薬としての効き目もない）を投与する群、ルテインを1日12㎎投与する群、DHAを1日 800㎎投与する群、ルテイン1日12㎎+DHAを1日800mg投与する群に分け検証しました（表1）。

■認知機能に関するルテインとDHAの影響（表１）

実験では、対象者は自分がどの群に属するか分からず、実施する医師も誰がどの群なのか分からない状態で行われました（無作為化、二重盲検）。4カ月のサプリメント投与を行い、測定項目として血清レベル、MPOD（黄斑色素光学濃度）とともに認知機能として「言語の流暢さ」、「記憶力」、「処理速度と正確さ」を比較しました。

調査結果

その結果、ルテインとDHAを合わせて投与された群で「言語の流暢さ」、「記憶力」が大幅に改善され、効率的な学習の傾向も示しました（表1）。一方で「処理速度と正確さ」は影響を受けませんでした。
この調査結果からルテインとDHAの摂取が高齢者の認知機能をサポートする可能性があることが分かりました。

■国際劣化評価スコアによる成人の脳組織中のカロテノイド濃度の比較（表2）

Johnsonらは、認知機能に障害があった人の脳中カロテノイド濃度を測定し、国際劣化評価スコア3でMCI（軽度認知障害）と評価された患者では、評価スコア１、2の成人と比較して脳中のルテインとβカロテン濃度が顕著に低かったことを報告しました。

国際劣化評価スコア
1 ：認知機能低下なし
2：客観的な認知機能低下ないが、主観的な訴えがある
3 ：軽度認知障害（MCI）

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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ルテインが多く含まれているところ

ルテインは女性の乳房や子宮頸部に多く蓄積されています。妊娠中の赤ちゃんでルテインが存在するのは主に、脳、眼の黄斑部、お母さんとつながるへその緒の血液（臍帯血）で（図１）、臍帯血中にはゼアキサンチンも含まれています。

ルテインは脳に集まる

アメリカの全国健康栄養調査（NHANES)1988-1994のデータによれば、生後 2〜11カ月の乳児の食事に含まれるカロテノイドはβカロテンが最も多く、ルテインはゼアキサンチンと合わせて 17％に過ぎませんが、脳内カロテノイドの割合ではルテインは58％、ゼアキサンチンと合わせると74％と、母乳から摂取したルテインの多くが脳に集まることが分かります（表1）。脳のカロテノイド組成を幼児と百歳長寿で比較すると、幼児の脳にルテインの占める割合が大きく（表2）、発達期の脳にとってのルテインの重要性が浮かび上がります。

食事中のカロテノイドの相対濃度比較
出典：米国全国健康栄養調査（NHANES）1988-1994

脳内のカロテノイド比率
出典：Vishwanathan et al. Lutein and Preterm Infants With Decreased Concentrations of Brain Carotenoids. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2014, 59(5):659-665.

幼児の脳はリコピンは無くルテインが半分以上を占める
クリプトキサンチンは長寿脳の約1/3、ゼアキサンチンは長寿脳の約1.5倍である

豊富なカロテノイド摂取が重要

Cheathamらは2015年に出産後3〜5カ月の母乳の提供を受け、生後6か月の時点での赤ちゃんの認知記憶力と母乳成分（ルテイン、DHA、生体必須物質コリン）の関連を評価。ルテインとコリンが多い母乳と、コリンとDHAが多い母乳のどちらも記憶力に良い影響があることが確認され、赤ちゃんの脳の形成、認知機能発達には異なる栄養成分が相乗的に作用することが示唆されました。また、ルテインの抗酸化作用がDHAを酸化から守り、その機能を助けているという研究報告（動物）もあります。
乳児期の食事の大半は母乳なので、お母さんが豊富なカロテノイドを摂取することは非常に重要です。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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カロテノイドの摂取量と骨密度の関係

Heyhoeらはカロテノイドの摂取量と骨密度の関係を調査しました（下図）。女性8,318例を調べた結果、カロテノイド摂取量が増えると骨密度も増加することが確認されました。平均 59歳、113,929例の女性の調査では、βカロテン／ルテイン／ゼアキサンチンの高摂取（1日25mg以上）を続けると手首の骨折頻度が低下しました。

大腿骨頭部の骨折頻度の調査

また、平均60歳、11,510例の男性を対象にした調査では、αカロテン、βカロテンの血中濃度が高い群（各160,383μg/L以上：μgは1gの100万分の１）で大腿骨頭部の骨折頻度が低下したことが確認されています。

カロテノイドの高摂取と骨折頻度

さらに、Xuらが7つの観察研究（約145,000例）の食事調査からカロテノイド摂取量またはカロテノイド血中濃度と骨折の関係を評価した研究では、βカロテンを高摂取すると重症骨折である大腿骨近部位の骨折頻度が低下することが分かりました。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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緑黄色野菜や果物を常食している人は

人間の血液中のカロテノイドの分布・割合には、食事として摂取した緑黄色野菜や果物に含まれるカロテノイドの状況がそのまま反映されます。ルテイン、リコピン、βカロテンを多く含む緑黄色野菜や果物を常食している人たちは、血液中に同様のカロテノイドが高濃度で存在します。

特定のカロテノイドは決まった臓器へ作用する

しかし、体内に吸収されたカロテノイドは全身の臓器・組織に等しくいきわたるわけではありません。特定のカロテノイドは決まった臓器に蓄積され、特定の作用を示すことが確認されています。

このことから、ある単体のカロテノイドのみを摂取するのではなく、複数のカロテノイドをバランスよく摂取することが効率的であると考えられます。

これが「マルチカロテノイド」の意義なのです。

現代人の摂取事情

一方で、現代人は充分な量の緑黄色野菜、果物を食事で摂ることが難しくなっています。また、化学肥料の利用などによる土壌の変化などで、野菜や果物の栄養価が低下しているのも事実です。そこでマルチカロテノイドのサプリメント補給によって、主要なカロテノイドの血中濃度を理想的な比率で上昇させることが重要です。

精製されたマルチカロテンは通常の食事から摂取したカロテノイドより迅速に血中に吸収されるため、1日5〜10mgのサプリメント摂取で血中のカロテノイド濃度を効果的に高めることが期待されています。

カロテノイドと合わせて効果が高まる栄養素

◉アントシアニン

果実や花などに含まれる、水に溶ける（水溶性）ポリフェノールです。赤や紫の色素成分であるポリフェノールは抗酸化作用が強く、活性酸素と反応して細胞を守り、動脈硬化など生活習慣病の予防効果が期待されます。

◉ビタミンE

脂溶性（油に溶ける性質）で非常に強い抗酸化作用を持ちます。細胞の劣化の原因になる過酸化脂質の生成を抑制するため、血管や細胞膜などの酸化障害を防ぎます。ナッツ類、ウナギなどの魚介類、大豆、緑黄色野菜に含まれ、カロテノイドと同時に摂取出来ます。酸や熱に強く、通常の調理では失われません。年齢によって服用の上限が設定されており、成人男性でおおむね１日800㎎、女性で650〜700㎎となっています。

◉DHA（ドコサヘキサエン酸）

ルテインとの相乗効果が確認されており、本書で紹介した研究でも多く登場しています。イワシやサバなどの青魚に多く含まれます。人体では血液や脳の神経細胞、心臓など重要な部分に多く存在します。Garcia－Layanaらの研究で、早期加齢黄斑変性患者が12mgのルテインと280mgのDHAを一緒に摂取すると、プラセボ群と比較して、MPOD（黄斑色素光学密度）が2.75倍上昇したことが報告されています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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αカロテン

カボチャやニンジンなどの緑黄色野菜のほか、アブラヤシから作られるパーム油にも豊富に含まれます。食物から摂取すると体内でビタミンAに変換されるビタミンA活性カロテノイド（プロビタミンAカロテノイド）です。

βカロテン

αカロテンと同様、ニンジンやモロヘイヤ、パセリなどに含まれ、パーム油にも含まれます。体内でビタミン Aに変換されるビタミンA活性があり、他のカロテノイドに比べて体内でビタミンAとしての利用率が高いのが特徴です。

ビタミンAとしての生理作用

ビタミンAは細胞の成長、視覚作用、骨の成長・再生、免疫システムの維持等に重要な役割を果たしています。特に日本人はビタミンAの摂取で植物由来食品の比重が高く、βカロテンは重要なビタミンA供給源となっています。
ビタミンAの欠乏は、乳幼児の角膜乾燥症から失明に至ることもある夜盲症や、成長阻害、骨・神経系の発達抑制、皮膚の乾燥・肥厚・角質化、免疫能低下などを引き起こすため注意が必要です。

βカロテンの不足に注意

厚生労働省研究班の「多目的コホート研究（JPHC研究）」によれば、βカロテンの不足によって胃がん発症リスクが約 2倍になるとの調査結果が発表されており、βカロテン欠乏には注意が必要です。
ただしビタミンAには過剰摂取による健康問題も指摘されているため、単体での摂取よりバランスの良い複数のカロテノイドが配合されたサプリメントを利用しましょう。βカロテンからビタミン Aへの変換は、ビタミンAの充足度によって調節されるため、βカロテン過剰摂取による健康問題は報告されていません。

栄養書庫発行 :『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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緑黄色野菜と果物の摂取が健康と深く関係

緑黄色野菜や果物をたくさん食べている人は病気にかかりにくい、と言われます。特に、日常的に多くの野菜や果物を摂取している南太平洋諸島の人々には、がんの罹患者が少ないのです。緑黄色野菜を大量に食べている彼らは、アメリカの高齢者の、失明の主な原因である加齢性黄斑変性（AMD）にかかりにくいことも確認されています。

私はアメリカ農務省勤務の1983年から、アメリカで最も消費されている野菜と果物の分析を始め、そこに含まれる天然色素のカロテノイドという化合物を50種類以上発見してきました。カロテノイドは自然界に最も広く分布している色素群の一つで、黄・橙・赤・紫などの鮮やかな色彩が特徴です。

マルチカロテノイドの考え方

現在ではカロテノイドはひとつの成分だけを重点的に摂るのではなく、複数のカロテノイドをバランスよく摂ることが重要と考えられるようになりました。これが「マルチカロテノイド」の考え方です。
緑黄色野菜や果物はカロテノイドの宝庫です。私たち人間を含む動物は、自分の体内でカロテノイドを合成できないので、植物や微生物が合成したものを食物として摂取しています。

カロテノイド6種をバランスよく

アメリカ農務省の1990〜97年の研究調査で、健康な人の食事に含まれる多くのカロテノイドのうち、十数種類のカロテノイドだけが体内に吸収されることが明らかになりました。特に大きな割合を占めたのがルテイン、リコピン、αカロテン、βカロテンです。
さらにルテインとの相乗作用で大きな健康効果を持つのがゼアキサンチンです。また割合は多くありませんが、私が人の体内で発見した重要なカロテノイドにβクリプトキサンチンがあります。私たちはβクリプトキサンチンをルテインから変換するプロセスも開発しました。この主要なカロテノイド6種をバランスよく配合したサプリメントも開発しました。

カロテノイドと各器官の関係

食物に含まれるカロテノイドの分布は、ほぼそのまま人の血液や母乳における分布に反映されるため、多くのカロテノイドをバランスよく摂取することは非常に重要です。吸収されたカロテノイドは異なる器官や組織に取り込まれ、各器官における病気の予防や生態維持の役割を担っていると考えられています。
緑黄色野菜や果物とともにサプリメントも利用しながら、豊富なカロテノイドを摂取し、健康な生活を送っていただきたい、と願っています。

フレデリック・カチック（Frederick Khachik,Ph.D.）

メリーランド大学・化学生化学研究科上席研究員を経て、現在「ケミンヒューマンニュートリションアンドヘルス」主任研究員。14件の特許を持ち、66本の論文を発表、18冊の著書を刊行し、カロテノイドに関する 100回以上の講演を行ってきました（2018年8月現在）

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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カロテノイドとは

私は京都薬科大学在学中に卒業研究のテーマとして一般に赤トンボと呼ばれるアキアカネのカロテノイド成分研究を手掛けて以来、現在まで40年以上もカロテノイドの研究に携わってきました。
カロテノイドとは、赤、橙、黄色などを示す脂溶性テトラテルペン色素のことで、自然界に生きる微生物、植物、動物に広く存在しています。天然のカロテノイドはおよそ800種類が報告されていますが、代表的なものとしては、本書のテーマでもあるエビやカニの甲羅やサケ・タイといった魚類に含まれるアスタキサンチン、トマトのリコピンやニンジンのβ-カロテン、卵黄のルテインなどがあります。カロテノイドは光合成生物が生産する物質量の 0.1％を占めるといわれ、その生産量は年間約１億トンと考えられています。二次代謝産物としては天然に最も広く分布する化合物の一つなのです。

動物は自身の体内でカロテノイドを生合成できない

しかし、微生物と植物は酢酸やメバロン酸などからカロテノイドを生合成することができますが、動物は自身の体内でカロテノイドを生合成することはできません。動物の体内に存在するカロテノイドはすべて食物から摂取したものに由来しています。数々の食物連鎖を経て蓄積され、さらに代謝変換されるため、動物のカロテノイドにはさまざまな構造の化合物が存在するのです。

アスタキサンチンとサケ

サケを例に挙げてみましょう。水産動物であるサケは自身の体内でアスタキサンチンを作ることができません。その起源は藻類が生合成したβ-カロテンです。この藻類を食べた甲殻類がβ-カロテンを体内でアスタキサンチンに代謝変換し、次に大洋を回遊中のサケが甲殻類をエサとして食べることでアスタキサンチンを体内、特に筋肉に蓄積します。自然界の食物連鎖によって、サケのなかにアスタキサンチンが取り込まれていくのです。

サケのオスは繁殖期になると筋肉のアスタキサンチンを表皮に移行させて体色が赤くなり、性的成熟度をメスにアピールします。一方、サケのメスは卵にアスタキサンチンを移行させ、卵を成熟させます。サケは繁殖・産卵期になると河川を遡上することで知られていますが、このとき多くのエネルギーを消費し、酸化ストレスにさらされます。実はこの酸化ストレスの防御にもアスタキサンチンが役立っているのです。

そして遡上、繁殖のためにアスタキサンチンを使い果たし、産卵をすませた後のサケの筋肉は白く変化します。一方、河床に産み落とされたサケの受精卵に含まれるアスタキサンチンは、太陽光や紫外線といった障害から胚を護り、成長過程で起こるさまざまな酸化ストレスから仔魚を護ります。

アスタキサンチンをはじめとするカロテノイドとヒトの健康

このような例は、オホーツク海に生息するクリオネなど他の多くの水産動物でも認められ、アスタキサンチンをはじめとするカロテノイドが動物の生殖や発生の過程において重要な役割を担い、また免疫力の向上にも役立っていることが明らかになっています。
日本はカロテノイド研究で世界をリードする立場にありますが、私たちが長年行ってきた「生物はなぜカロテノイドを必要としているのか？」という基礎研究を端緒に、その生理作用に着目した〈カロテノイドとヒトの健康〉分野での研究と実用化が進められています。アスタキサンチンをはじめとするカロテノイドを有効素材として、新たな健康への扉が開き始めているのです。

眞岡 孝至（まおか たかし）

薬学博士
一般財団法人 生産開発科学研究所　食物機能研究室室長

京都薬科大学大学院修士課程修了。その後、京都薬科大学大学助手（天然物化学）を経て、1991年薬学博士に。93年より財団法人生産開発科学研究所に勤務し、現在は同研究所食物機能研究室の室長を務める。2017年一般財団法人生産開発科学研究所の理事に就任。主な研究テーマは、天然物化学、特に天然カロテノイドの構造研究とそれらの生理活性ならびに利用の研究。天然の抗酸化活性成分の食品、水畜産への応用など。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-23 アスタキサンチンの美容・健康力』より

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