タンパク質

タンパク質は糖質と同じく1gで4kcalのエネルギーになりますが、エネルギー源としてよりも、血漿タンパクや、内臓、筋肉などの身体構成成分として重要です。タンパク質はアミノ酸からできています。アミノ酸がいくつか結合したものがペプチドで、ペプチドがつながったものがポリペプチドです。ポリペプチドが3次元的に複雑に結合したものがタンパク質です（図6）。

アミノ酸は、炭素（C）を中心として、アミノ基（-NH₂）とカルボキシル基（-COOH）がついた形です。炭素につく側鎖（R）によって種類が分けられます。自然界には約500種類のアミノ酸がありますが、体タンパクをつくるアミノ酸は、表2に示した20種類です。このうち、体内で合成することができないものが必須アミノ酸（表2中、★をつけた9種）であり、栄養として体外から摂取する必要があります。

矢吹浩子編：ナースのために ナースが書いた ココが知りたい栄養ケア．照林社，東京，2016：48．一部改変

タンパク質が不足すると、骨格筋が分解されてアミノ酸となり、エネルギー源や血漿タンパク合成のために消費されます。さらに不足すると低タンパク血症になり、免疫抗体などのタンパク質も低下して感染症にも罹患しやすくなり、タンパク栄養障害から死の危険に至ることもあります。

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身体をつくる原料になるタンパク質（アミノ酸）と、身体をつくるために必要なエネルギーの糖質や脂質を、バランスよく十分に摂取することで、消耗することなく身体が生き続けることができます（表3）。

4） ビタミン

ビタミンは生命維持の代謝に必須の酵素複合体の成分で、有機物（炭素を含む物質）の栄養素です。ビタミンには水溶性ビタミンと脂溶性ビタミンがあります。水溶性ビタミンは水に溶け、過剰に摂取しても簡単に排泄される半面、体内に貯蔵できないので欠乏症に注意が必要で、常に必要量を摂取しなければなりません。脂溶性ビタミンは、水に溶けずに脂肪に溶け、肝臓などに貯蔵できるので、欠乏症になりにくいですが過剰症になることがあります。

水溶性ビタミンは三大栄養素の代謝に重要なはたらきをしています。脂溶性ビタミンは生体内の特異的な作用に関与しています。

• ①水溶性ビタミン
• ②脂溶性ビタミン

①水溶性ビタミン

水溶性ビタミンを以下に示します。なかでも最も重要なビタミンは、ビタミンB_１とビタミンCです。これらは体内で合成できません。

【ビタミンB_１】

ビタミンB_１（チアミン）は、糖質の代謝に中心的役割を果たしています。他にも中枢神経や末梢神経を正常に保つはたらきもしていて、とても大切なビタミンです。体内蓄積量が少なく代謝も速いので、欠乏症になりやすいです。

グルコースからエネルギーを産生する過程で、ピルビン酸からアセチルCoAに代謝するのに、ビタミンB_１が補酵素として必要です。ビタミンB_１が欠乏すると、ピルビン酸がアセチルCoAになれずに乳酸に変換されます。乳酸が蓄積すると、乳酸アシドーシスという危険な病態になります（図7）。

矢吹浩子編：ナースのために ナースが書いた ココが知りたい栄養ケア．照林社，東京，2016：40．を元に作成

江戸時代から明治時代まで、日本では脚気（かっけ）が重大な病気として多くみられました。脚気はビタミンB_１欠乏で生じ、末梢神経障害と心不全（脚気心）をきたします。末梢神経障害で、手足のしびれ、下肢の脱力と知覚鈍麻、歩行障害が起こり、膝蓋腱反射が低下・消失します。内科の外来に打腱器というハンマーが置いてあるのは、昔は脚気の患者が多かったからでしょう。
末梢血管抵抗減少による脚気心では、死に至ることも多かったようです。江戸時代には、上流社会でビタミンB_１が豊富な米ぬかの部分を削ぎ落して白米を食べるようになり、御姫様などが脚気で亡くなりました。また、明治時代には、陸軍では森鴎外陸軍軍医総監の意向で白米食に固執したため脚気で死ぬ兵隊が多かった一方で、海軍では高木兼寛（東京慈恵医科大学の創始者）軍医総監が、ビタミンとタンパク質の豊富な洋食＋麦飯を推進したことによって脚気が激減したのは有名な話です。

ビタミンB_１欠乏による中枢神経障害には、アルコール依存症に多いウェルニッケ脳症があり、運動失調や意識障害をきたします。多量に飲酒すると、アルコールを分解するのに通常の過程だけでは追いつかずに、ビタミンB_１を多く消費する系でも分解されるからです（図8）。

https://takeda-kenko.jp/yakuhou/backnumber/pdf/vol473_01.pdfを元に作成

【ビタミンC】

ビタミンCは、柑橘類などの果物や野菜に多く含まれます。抗酸化物質としてサプリメントや医薬品にも応用されています。コラーゲン合成に必要であり、欠乏すると血管壁のコラーゲン合成障害で血管が破綻して、皮下・粘膜出血を生じます。血管以外にも支持組織が弱くなり、歯肉出血と腫脹、歯が抜ける、創傷治癒遅延、免疫能低下などが起こる壊血病（血管が壊れるという意味か）という病気になります。

新鮮な野菜や果物が豊富にある近世の日本で壊血病をみることは稀ですが、昔のあまり寄港しない長期航海の乗組員などでは問題となった病気です。壊血病予防のために、イギリス海軍ではレモンやライムを、ドイツ海軍ではザワークラウト（キャベツの発酵食品）を航海食に取り入れていました。

現代でもジャンクフードばかり食べていると発症のリスクはあります。ビタミンCが欠乏すると、傷の治りが悪い以外にも、鉄の吸収も悪くなり貧血の原因にもなります。

【その他の水溶性ビタミン】

ビタミンB₂は主に皮膚や粘膜の健康を維持するはたらきがあり、欠乏すると成長障害や、口角炎、皮膚炎などが起こります。

ビタミンB₆はアミノ酸代謝の補酵素としてはたらきます。腸内細菌によっても合成されるので欠乏症は稀ですが、口内炎、皮膚炎、精神症状などがあります。

ビタミンB₁₂と葉酸はDNA合成や造血に関与します。欠乏すると造血障害が生じて、大球性貧血になります。ビタミンB₁₂欠乏では四肢のしびれや知覚・歩行障害などの末梢神経障害も現れます。

ナイアシンが欠乏するとペラグラという皮膚炎や成長障害が起こります。
パントテン酸とビオチンの欠乏症は稀です。

主な水溶性ビタミンとその特徴を表4にまとめます。

②脂溶性ビタミン

脂溶性ビタミンには、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンKがあります（表5）。

【ビタミンA】

ビタミンAは、レバー、うなぎなどの動物性食品や、かぼちゃ、人参などの緑黄色野菜に多く含まれています。活性型ビタミンAにレチノールという名前があるように（網膜は英語でretina）、視細胞で重要なはたらきをしていて、発展途上国では欠乏症での夜盲症が問題になっています。急性前骨髄性白血病の治療薬でもあります。

【ビタミンD】

ビタミンDは、カルシウムの小腸での吸収を促進させます。食物から摂取したビタミンDは、日光の紫外線を浴びることで生合成されます。あまり紫外線対策をしすぎるとビタミンD不足になり、骨の発育障害のくる病や、骨粗しょう症での骨折のリスクが高まります。

【ビタミンE】

ビタミンEは、ビタミンCなどとともに抗酸化作用をもつビタミンです。 細胞膜に発生する活性酸素はフリーラジカルと呼ばれ、過酸化脂質を産生して細胞膜を傷害します。ビタミンEは酸化されやすく、活性酸素と結びついてフリーラジカルを除去するはたらきがあり、これを抗酸化作用といいます。

過酸化脂質が増えると、血液の粘稠度が上昇します。ビタミンEの抗酸化作用によって過酸化脂質が減少すると、血液の粘稠度も低下するので、血行をよくするとされ、内服薬以外に軟膏も市販されています。 

【ビタミンK】

ビタミンKは、肝臓でプロトロンビンその他の血液凝固因子を活性化して血液凝固にはたらきます。血液凝固阻害薬のワルファリン（一般名：ワーファリン）は、ビタミンKを競合阻害して血液を固まりにくくします。他にもカルシウムの骨への沈着を促進し骨を丈夫にするはたらきもあります。ビタミンK欠乏症では出血傾向、血液凝固遅延、骨形成不全が起こります。

ビタミンKは緑黄色野菜などに含まれる他に、微生物によって産生されるので、発酵食品の納豆やチーズに多く含まれます。ヒトの体内でも腸内細菌で合成されます。前述のとおり、ビタミンKとワルファリンでは競合阻害が起こるため、ワルファリン内服中はビタミンKを多く含む納豆などの食品は摂取禁止とします。

ビタミンKは胆汁酸と混合されて小腸から吸収されて肝臓に運ばれます（図9）。閉塞性黄疸があると胆汁が小腸に流れないので、ビタミンK欠乏症になることがあります。

5） ミネラル

身体構成成分のうち、酸素、炭素、水素、窒素以外の元素の総称で、無機質ともいいます（表6）。

• ①電解質
• ②必須微量元素