11 号（11 月）2021〕

487

トピックス

トピックス

合成ビタミン E 摂取によるビタミン E 立体異性体の脳への移行
Transport of vitamin E stereoisomers to brain in mice fed synthetic vitamin E

ラーゼによって遊離の Į-トコフェロールとなり吸収さ

1．α-トコフェロールの天然型と合成型
トコフェロールは 2，4'，8' 位に 3 つの不斉炭素原子をもち（図 1）それぞれに R 体と S 体が存在しうる．そのため，合成フィトール類を原料として Į-トコフェ3れると考えられる．そのため，新生仔や乳仔のように膵液エステラーゼ活性が低い場合には，Į-トコフェロー
ルの吸収低下の要因となる可能性も指摘されている 2）．
近年の立体異性体定量技術の向上によって，Į-トコロールを合成すると，2 である 8 種類の立体異性体

フェロールの立体異性体が脳に移行することがいくつ（RRR，RRS，RSR，RSS，SRR，SRS，SSR，SSS）を ほぼ等量含んだ混合物が生成する．この混合物を all-か報告されている．イリノイ大学の Renard らは，Į-トrac-Į-トコフェロールという．Į-トコフェロールの立ウスを用いて，all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステル体異性体 8 種類の中で，私たちが食事から摂取しているのは天然に存在する RRR 体であり，ビタミン E と含有飼料を摂取したときの脳の立体異性体分布についしての生理活性が最も高いのも RRR 体である（表 1）．
Į-トコフェロールは酸化安定性が低いため，6 位の水コフェロール輸送タンパク質（Į-TTP）遺伝子の欠損マ

HO 6酸基に酢酸やコハク酸がエステル結合したエステル型

O 2が，医薬品や栄養補助食品などに広く利用されている．
動物実験で一般に使用される AIN-93 飼料のビタミン

ビタミンE の種類
RRR-Į-トコフェロール
RRS-Į-トコフェロール
RSR-Į-トコフェロール
RSS-Į-トコフェロールSRR-Į-トコフェロール
SRS-Į-トコフェロール
SSR-Į-トコフェロール
SSS-Į-トコフェロール
all-rac-Į-トコフェロール
RRR-Į-トコフェロール酢酸エステル
all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステル
RRR-Į-トコフェロールコハク酸エステル
all-rac-Į-トコフェロールコハク酸エステル
出典

文献 78’

ɲ-φαϓΥϫʖϩ

E も all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステルである 1）．
エステル型の Į-トコフェロールは，消化管内でエステ

表14’

図1

Į-トコフェロールの構造ビタミン E 活性の比較
ビタミンE 活性（IU/mg）
1.49
1.34
0.85
1.09
0.46
0.55
0.31
1.10
1.10
1.36
1.00
1.210.89

RRR-Į-トコフェロールと比較したときの相対値（%）
100905773313721607491678160

488

トピックス

〔ビタミン 95 巻て報告した 3）4）．本稿では，その内容を紹介する．

ルの 2 位の炭素が R であるため，この 4 種類を 2R 体

2．合成α-トコフェロールの脳への移行という）がそれぞれ約 8 分の 1 ずつを占め，それぞれの残りを SSS 体，SSR 体，SRS 体，SRR 体の合計（Ȉ2S）

3 週齢のオスの Į-TTP ノックアウトマウス（Ttpa−/−）
RRR-Į-トコフェローを，ビタミン E 無添加飼料（VED），が占めていた．一方，Ttpa＋/＋の総 Į-トコフェロール濃2R 体が約 85％（約度は約 3 nmol/g であった．このうち，

ル酢酸エステル（600 mg/kg 飼料，NAT），または allrac-Į-ト コ フ ェ ロ ー ル 酢 酸 エ ス テ ル（816 mg/kg 飼 料2.6 nmol/g）を占め，残りが 2S 体の合計（Ȉ2S）であった．
RRR 体は総 Į-トコフェロールの 40％程度（約 1.2 nmol/（SYN）または 1200 mg/kg 飼料（HSYN））で 4 週間飼育した（屠殺時 7 週齢）3）．また，対照として Ttpa＋/＋ をり優先的に取り込まれていることが推測された．

AIN-93G 飼料（all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステルを 75 mg/kg 含む）で飼育した（CON）．Ttpa の脳の総Į-トコフェロール濃度は，NAT で約 1 nmol/g，SYN で−/−約 2.5 nmol/g，HSYN で約 3 nmol/g といずれも低濃度であったが，Į-トコフェロールの摂取量の違いを少しg）を占めていたことから，2R 体の中では RRR 体がよRenard らは，40 週齢の成熟マウスを用いて，同様の 研 究 を 行 っ た 4）．3 週 齢 の オ ス の Ttpa−/− を VED，NAT，SYN，HSYN の 4 群 に 分 け，Ttpa＋/＋ の CON と一緒に 37 週間飼育した．各群の飼料は前述の通りである．NAT，SYN，HSYN の脳の総 Į-トコフェロール反映していた（図 2A）．また，Ttpa−/− の異性体の分布

濃度はいずれも 1.5 nmol/g 未満であり，この数値は割合は，各異性体の摂取割合をよく反映していた．すなわち，NAT では RRR 体のみであり，SYN と HSYN

CON の 約 12 nmol/g と 比 べ る と 著 し く 低 か っ た（ 図2B）．飼料の Į-トコフェロール含有量（HSYN は 1200

では RRR 体，RRS 体，RSR 体，RSS 体（Į-トコフェローmg/kg 飼料，CON は 75 mg/kg 飼料）の違いを考慮する

AB

図2

幼若マウス（7 週齢，A）と成熟マウス（40 週齢，B）の脳中 Į-トコフェロール濃度

CON，all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステル添加飼料（75 mg/kg）；VED，ビタミン E 無添加飼料；NAT，RRR-Į-トコフェロール酢酸エステル添加飼料（600 mg/kg）；SYN，all-rac-Įトコフェロール酢酸エステル添加飼料（816 mg/kg）；HSYN，all-rac-Į-トコフェロール酢酸エステル添加飼料（1200 mg/kg）；Ȉ2S，SSS 体，SSR 体，SRS 体，SRR 体の合計
（文献 3,4 の図を改変）

11 号（11 月）2021〕

489

トピックスと，この差は極めて大きい．この結果は，脳の Į-トコフェロール濃度を維持するためには Į-TTP がいかに重ロマン環の構造は共通であるため，合成型の Į-トコ要であるかということ示している．さらに，Ttpa−/−のフェロールが組織中に一定濃度存在すれば抗酸化活性異性体の分布割合は，各異性体の摂取割合をよく反映していた．一方，Ttpa＋/＋では，存在する Į-トコフェローが期待できる．一方，側鎖の立体配置の違いによって，ル（約 12 nmol/g）の約 90％を 2R 体が占めており，2Sリン脂質の脂肪酸と相互作用することによって膜の安体の合計（Ȉ2S）は 10％程度に留まった．また，RRR 体は総 Į-トコフェロールの 25％程度（約 3 nmol/g）であっ定化に寄与していると考えられる），代謝産物への変たことから，天然型である RRR 体が特異的に脳に移行代謝産物に変換される）などに差が生じる可能性も考するというよりは，2R 体が優先的に移行する様子がうえられる．研究によっては，飼料に含まれるビタミンかがえた．

E がどの化合物かという点に今まで以上に注意する必以上の結果から，Į-TTP は脳の Į-トコフェロール濃側鎖の立体配置の違いである．6 位の水酸基を含むク生体膜の安定性や（Į-トコフェロールの側鎖は膜内で換（Į-トコフェロールは側鎖の水酸化，ȕ 酸化によって要があるかもしれない．

度の維持に必要であるだけでなく，Į-トコフェロール

4．おわりにの 2R 体を優先的に脳に保持する役割を担っているこ

Kuchan らはアカゲザルを用いて，乳児用粉ミルクにとが推測された．

3．筆者らが注目した点含まれる Į-トコフェロールが天然型の RRR-Į-トコフェロールか合成型の all-rac-Į-トコフェロールかという違今回紹介した結果の中で，注目すべき点が 2 点ある．

いが，子ザルの脳の異性体分布に影響を与えることを報

まず 1 点目は，Ttpa−/−の脳の異性体分布である．幼若マウスと成熟マウスの両方において，Ttpa−/− では all-告した 5）．この結果は，同じ霊長類であるヒトでも，摂取する Į-トコフェロールの種類の違いが脳の Į-トコフェ

rac-Į-トコフェロールを摂取した SYN と HSYN の脳に2R 体と 2S 体がほぼ等量存在し，さらに 2R 体では RRRロール分布に影響を与える可能性を示している．Renardらは今回紹介した論文の中で，飼料に含まれる Į-トコ体，RRS 体，RSR 体，RSS 体の 4 種類がほぼ等量存在

フェロールが天然型か合成型かの違いが，Ttpa−/−マウすることが示された（図 2）．2S 体の内訳は不明であるが，おそらく 2S 体もそれぞれ等量存在すると推測されスの脳の遺伝子発現を変動させることを示した 3）．さらに，Rhodes らは，両親のマウスが摂取した Į-トコフェローる．すなわち，Į-TTP が存在しない場合には，摂取した Į-トコフェロールの異性体がそのままの割合で脳にルが天然型か合成型かという違いが，離乳した子マウス移行することが示唆され，Į-トコフェロールの立体異性体の識別における Į-TTP の重要性が明確に示された．
2 点目は，Į-TTP が機能している正常マウスの脳の異性体分布である．幼若マウスと成熟マウスの両方にお い て，AIN-93G 飼 料 で 飼 育 し た Ttpa＋/＋ の 脳 で は，の脳の遺伝子発現に影響を与えることを示した 6）．allrac-Į-トコフェロール酢酸エステルは，主に栄養強化の目的で多くの加工食品やサプリメント等に利用されているため，生体内における Į-トコフェロールの立体異性体の動態や作用の詳細について，今後さらに明らかになることが望まれる．

天然型である RRR 体よりも，他の 7 種類の合計の方が多かった（図 2）．特に成熟マウスでは，RRR 体以外の2R 体（RRS 体，RSR 体，RSS 体 ）そ れ ぞ れ が，RRR 体

Key words :all-rac-Į-tocopherol, brain, RRR-Į-tocopherol,stereoisomer, vitamin Eと同程度のレベルで存在していた（図 2B）．AIN-93G飼料は，American Institute of Nutrition が公表している

1

Nagoya University of Arts and Sciences

げっ歯類用飼料組成であり，栄養学分野の動物実験用

2

College of Nagoya Women's University

飼料の基準として広く利用されている．前述の通り，

Saiko Ikeda1, Misato Kobayashi1, Tomoko Banno2

AIN-93G 飼料に含まれるビタミン E は，all-rac-Į-トコ

1

名古屋学芸大学

フェロール酢酸エステル（75 mg/kg 飼料）である．一方，

2

名古屋女子大学短期大学部

筆者らのビタミン E に関する動物実験では，食事から池田のビタミン E を想定して，ビタミン E フリーの AIN93G 飼料に RRR-Į-トコフェロールを添加する場合が多開示すべき利益相反なし

彩子 1，小林美里 1，阪野朋子 2い．Į-トコフェロールの不斉炭素原子はいずれも側鎖部分に位置するため（図 1），8 種類の異性体の違いは（2021.8.2 受付）490〔ビタミン 95 巻トピックス文献1）Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC Jr. (1993) AIN-93 purified di-sponse in the spinal cord of adult Ttpa-null mice. Curr Dev Nutr 5,nzab0085）Kuchan MJ, Ranard KM, Dey P, Jeon S, Sasaki GY, Schimpf KJ,

ets for laboratory rodents: final report of the American Institute ofBruno RS, Neuringer M, Erdman JW. (2020) Infant rhesus ma-Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of thecaque brain Į-tocopherol stereoisomer profile is differentially im-AIN-76A rodent diet. J Nutr 123, 1939-1951

pacted by the source of Į-tocopherol in infant formula. J Nutr 150,2）Lashkari S, Clausen TN, Foldager L, Jensen SK. (2021) Absorption of alpha-tocopheryl acetate is limited in mink kits (Mustelavison) during weaning. Sci Rep 11, 2686
3）Ranard KM, Kuchan MJ, Bruno RS, Juraska JM, Erdman JW.

2305-2313
6）Rhodes JS, Rendeiro C, Mun JG, Du K, Thaman P, Snyder A, Pinardo H, Drnevich J, Chandrasekaran S, Lai CS, Schimpf KJ,Kuchan MJ. (2020) Brain Į-tocopherol concentration and stereo-(2020) Synthetic Į-tocopherol, compared with natural

isomer profile alter hippocampal gene expression in weanlingĮ-tocopherol, downregulates myelin genes in cerebella of adoles-mice. J Nutr 150, 3075-3085

cent Ttpa-null mice. J Nutr 150, 1031-1040
4）Ranard KM, Kuchan MJ, Juraska JM, Erdman JW Jr. (2021) Natural and synthetic Į-tocopherol modulate the neuroinflammatory re-7）Eitenmiller R, Lee J (2004) Vitamin E, food chemistry, composition, and analysis, pp. 43, Marcel Dekker Inc, NY.