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ブルーライトの長所と短所

自然光、人工光を問わず、ほとんどの光源にはブルーライトが含まれていることをご存知ですか？
適度なブルーライトは、私たちの自然な睡眠や起床サイクルを規則正しくしてくれるために有益なのですが、過剰なブルーライトに長期的に曝露され続けると、私たちの視覚には悪影響です。

身近にあるブルーライト

最近、テレビ、スマホ、タブレット、パソコンモニターなどのデジタル機器が普及しました。こうしたデジタル機器の光源として多くの機器では「発光ダイオード」（LED）が使われていますが、このLED光源も通常かなりのブルーライトを放射します。

ブルーライトの身体への影響

ブルーライトに曝されると、体にはどんな悪影響があるのでしょうか？
ブルーライトは眼の奥で散乱することによって、頭痛、かすみ目、ドライアイ、眼の疲れ、各種視機能の低下、睡眠への悪影響などを引き起こします。

ルテインとゼアキサンチンはフィルター機能

私たちの眼に蓄積されるルテインとゼアキサンチンは、こうした有害なブルーライトを吸収し、フィルターとして機能します。
ブルーライトは380nm～495nmの波長を持つ可視光線ですが、ルテインとゼアキサンチンの吸光度ピークがブルーライトの波長体と重なっているので、ルテインとゼアキサンチンはブルーライトを吸収するよう働きます。（下図）

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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認知機能スコアとルテイン、ゼアキサンチンの血中濃度の関連性

Feeney らはアイルランド在住の50歳以上の人々の健康調査を目的としたコホート研究の中で、男女4,076名を対象として、初回調査時の認知機能スコアとルテイン、ゼアキサンチンの血中濃度の関連性を評価し、2017年に発表しました（コホート研究：特定の要因に曝露した集団と曝露していない集団を一定期間追跡し、対象とする疾病の発生率を比較して、要因と疾病発生の関連を調べる研究）。

その結果、ルテイン、ゼアキサンチンともに、血液中の濃度が高くなるにつれて認知機能が改善することが確認（表1）され、ルテインとゼアキサンチンの摂取が認知機能を改善する可能性が示唆されました。

■ルテインとゼアキサンチンの濃度が高くなると認知機能が改善される（表１）

神経活動の活性化とルテイン、ゼアキサンチンの関連性

同年に、Lindbergh らは、ルテインとゼアキサンチンが神経活動を活性化させるか、について検討しました。
64〜86歳の44名の健常な高齢男性と女性に対して無作為化、二重盲検、プラセボ対照試験を実施し、プラセボ群（14名）とルテイン(10mg)+ ゼアキサンチン(2mg) 群（30名）で1 年間の投与を行い、MPOD（黄斑色素光学密度）、言語学習能力（認知機能）と神経活動を画像化した比較を行いました。

その結果、言語学習課題の成績はルテイン+ ゼアキサンチン群で安定しており、MPODも増加、画像からは脳の活性化が確認されました（図1）。これらのデータはルテインとゼアキサンチンの投与が健康な高齢者の脳の特定領域で、神経応答や血流を増加させることを示唆しています。

■言語学習中の脳活性の画像化（図1）

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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2月21日18時～配信中「赤ちゃんの脳の発達はルテインとゼアキサンチンの量が関係する」

研究者たちがお母さんの子宮の中にいる胎児について調べたところ、ルテインやゼアキサンチンは、妊娠17～22週、胎児の網膜細胞に蓄積することがわかりました。
胎児の眼が発達するにつれて、ルテインとゼアキサンチンは眼の黄斑に多く集まるようになってきます。生命誕生のこんな早い段階から、この二つの栄養成分が眼の中に高い濃度で存在することは、ルテインやゼアキサンチンが胎児の眼の発達や保護に重要な役割を果たすことを意味しています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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眼の健康に関わるルテインとゼアキサンチン

「ルテインとゼアキサンチンを摂取すると、眼の機能向上に関係するMPOD値が高くなること」以外にも、その後の研究でルテインとゼアキサンチンが眼の能力や健康に関わることが分かってきました。

グレア不能、色コントラスト感度、光ストレス回復の実験

ルテイン、ゼアキサンチンの有名な研究としては、2014年、アメリカ・ジョージア大学の「ビジョンサイエンス＆ヒューマンバイオファクターラボ」で行われたHammond博士らの研究があります。
この実験は、115人の健康な方を対象として行われました。そこで評価された項目は、ルテイン、ゼアキサンチンとMPODの増加だけではなく、「グレア不能」「色コントラスト感度」「光ストレス回復」など、「ルテイン、ゼアキサンチン摂取によって眼の健康には、どんな変化があるのか」を測定しようとする多様なものでした。

眼の機能を向上させたという結果

グレアは「物の見えづらさを生じさせるような、まぶしさ」のことで、グレア不能とは「まぶしい光に対する許容（どこまでを「まぶしい」と感じるかの範囲）」のことです。
また、色コントラスト感度は「ある対象を別の対象物や背景と、はっきり区別できる能力」のことで、このコントラスト感度が高まると暗い場所での視力が高まります。
実験の結果、ルテイン、ゼアキサンチンを摂取した場合、いずれの項目についても、眼の機能を向上させたという結果が出ました。

■2014年のHammond博士らによる、ルテイン/ゼアキサンチン実験

被験者に 10mgのルテインとゼアキサンチン2mgを１２ヵ月間摂取してもらい、「グレア不能」「光ストレス回復」「色コントラスト感度」に関する実験を行った

実験例
グレア不能（まぶしい光に対する許容能力）実験
中心に格子模様を見せ、次にその格子模様が見えなくなるまで周囲を明るくする

ルテイン/ゼアキサンチンの補給によって眩しい光からの回復が早くなり、補給前と後を比べると約８％の回復速度の改善が確認されたことがこのグラフからわかります。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』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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妊婦の血中のルテイン量

1998年～2007年、特に妊婦の血中のルテイン量に関する研究が多数行われました。
これらの実験からわかったことは様々ですが、中でも重要なこととしては・・・

・妊婦の血しょう中では、他のカロテノイドがほとんど一定レベルである中で、ルテインとゼアキサンチンのレベルは増加する（※1）
・妊婦のルテインとゼアキサンチンの血しょうレベルは、産後期においても持続する（※1、※2、※3、※4）
・母乳に含まれるどのカロテノイドよりも高い濃度で、母乳の中にルテインとゼアキサンチンが存在する（※1、※2、※3、※5）

ルテインとゼアキサンチンはお母さんから赤ちゃんへ

これらのことから、お母さんに蓄えられているルテインとゼアキサンチンは消耗される可能性があり、お母さんのルテインとゼアキサンチンを補充する必要があるということもわかってきました。
実際に4～6週間の産後のお母さんにルテインを補給した実験結果が、下記のデータです。
ルテイン、ゼアキサンチンを服用したお母さんは、ルテイン、ゼアキサンチン量が増加しています。ルテイン補給は胎児～乳児を持つお母さんにも有効なのです。

※1　Oostenbrug GS,et al.Br J Nutr 80:67-73,1998(SA-09-05557)
※2　Kiely M,et al.Eur J Clin Nutr 53:711-715,1999(SA-09-05646)
※3　Oostenbrug GS,et al. Eur J Clin Nutr 52:754-759,1998(SA-13-00011)
※4　Yamini S,et al.Eur J Clin Nutr 55:252-259,2001(SA-13-00021)
※5　Yeum K J,et al.J Am Coll Nutr 17:442-447,1998(SA-12-00022)

■産後のお母さんへのルテイン補給の効果

【実験方法】
① 82名の授乳中の女性を対象とし、ルテイン（6ｍｇまたは12ｍｇ/日）またはプラセボを朝食といっしょに投与
② ルテイン投与前と6週間目、お母さんの血液中の血しょうと母乳を採取する
③ 血しょうと母乳に含まれる総ルテイン／ゼアキサンチン量の変化を0日目と6週間目に評価する

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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眼の中と後頭皮質の含有量は比例

胎児の眼の網膜は成長過程で脳といっしょに作られ、視神経を通して脳と繋がっています。
図1は後頭皮質のルテイン量と、眼の中のルテインとゼアキサンチンの含有量の関係を示したグラフです。
このグラフから、眼の中のルテイン量が増すと、後頭皮質の中のルテインとゼアキサンチンの含有量も増加していることがわかります。

■網膜と後頭皮質のルテインとゼアキサンチンの量(図1)

MPOD値が高いと視覚処理が早い

この他にも、眼の中のルテイン、ゼアキサンチンと脳の関連性に注目した研究が数多く実施されてきました。
眼の中のルテイン、ゼアキサンチンの量（密度）であるMPOD（黄斑色素光学密度）と脳の認知機能の関係を調べた実験もその一つでした。
この研究からはMPOD値が高い被験者は低い被験者よりも反応速度が高く、視覚処理が早かったという結果が出ました。

ルテインとDHAの試験を実施で、ともに改善

また最近の研究では、高齢女性に「1日12mgのFloraGLO®ルテインと、ドコサヘキサエン酸（DHA）」「同量のルテインとDHA」のどちらかを補給する試験を実施したところ、ともに被験者は言語流暢性が改善したという結果も報告されています。
脳とルテインの研究は今後数年間で、ますます研究が進んでいく分野と言われています。

■網膜～後頭皮質までのつながり

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』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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ルテインの役割

ルテインは眼の健康、肌の保護、脳機能の活性化などを促す成分です。人の体内にも存在し、その多くは眼の水晶体と黄斑部、乳房や子宮頚部などにあります。

ルテインとゼアキサンチンは早い段階から存在

それでは、ルテインはいつから体内に蓄積されるのでしょうか？
研究者たちがお母さんの子宮の中にいる胎児について調べたところ、ルテインやゼアキサンチンは、妊娠17～22週、胎児の網膜細胞に蓄積することがわかりました。
胎児の眼が発達するにつれて、ルテインとゼアキサンチンは眼の黄斑に多く集まるようになってきます。生命誕生のこんな早い段階から、この二つの栄養成分が眼の中に高い濃度で存在することは、ルテインやゼアキサンチンが胎児の眼の発達や保護に重要な役割を果たすことを意味しています。

2つの栄養成分が高濃度に蓄積なのは

ルテインやゼアキサンチンの高濃度の蓄積は、胎児の脳の後頭葉、海馬、前頭葉、側頭葉にも見られます。このことは、この2つの栄養成分が脳や神経発達の過程で大量に必要とされることを表しています。

赤ちゃんに重要な成分

また最近の研究では、大人の脳ではルテインやゼアキサンチンが脳内カロテノイド総量の41％を占めているのに対し、生まれたての乳幼児の脳では72％を占めていることが分かりました（下図）。
ルテインやゼアキサンチンは、胎児～乳幼児にとっても重要な成分なのです。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』

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黄斑色素とは

私たちの目には、外界からの光を受け止めるレンズの働きをしている水晶体や、網膜の中心部分で「見えるもの」を判断する黄斑部があります。
この水晶体や黄斑部はカロテノイドのうちルテイン、ゼアキサンチンで構成されていて、このうち黄斑部にあるものは黄斑色素と呼ばれています。

MPOD（黄斑色素光学密度）値は眼の健康バロメーター

黄斑色素は、光による酸化ダメージから水晶体と黄斑部を守っています。
この黄斑色素は、眼の中のルテイン、ゼアキサンチンの量を簡単な検査で測定することで、数値化することができます。
この数値をMPOD（黄斑色素光学密度）と言います。

視覚機能を高めるために

科学的研究の結果、このMPOD値が高くなればなるほど、眼の機能が向上することがわかってきました。
最新の研究結果から、眼の健康の向上と視覚機能を高めるために、ルテイン10ｍｇ以上、ゼアキサンチン 2mg以上を毎日摂取することが推奨されています。
人は体内でルテインとゼアキサンチンを作ることができないため、食事やサプリメントで補給することが不可欠です。

2008年、Hammond博士らは10mgのルテインとゼアキサンチン2mgを健常者40名に６ヶ月服用させた結果、被験者のMPODが増加したことを確認できました(下グラフ)。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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