Trace Nutrients Research 28 : 16−20（2011）

原著

ウマに対するメナキノン‑7 補給が血漿中メナキノン‑7 濃度に及ぼす影響
1）

2, 3）

寺 地 智 弘 ，井 上 喜 信 ，蘆 原
4）4）
小 林 光 紀 ，安 藤 邦 英 ，松 井＊1）

永

2）

敏 ，1）
徹
＊＊2）

（ 京都大学大学院農学研究科応用生物科学専攻 ， 日本中央競馬会 ，
＊＊＊3）

現鳥取県庁

＊＊＊＊4）， 軽種馬育成調教センター）

Plasma vitamin K concentration in horse supplemented with menaquinone-7
1）

2, 3）

2）

Tomohiro TERACHI , Yoshinobu INOUE , Nagatoshi ASHIHARA ,4）4）
1）
Mitunori KOBAYASHI , Kunihide ANDO and Tohru MATSUI1）Division of Applied Biosciences, Graduate School of Agriculture, Kyoto University,
2）
3）
Japan Racing Association
Present address, Prefectural Government of Tottori
4）
Bloodhorse Training Center

Summary
It is generally considered that phylloquinone in forage along with menaquinones synthesized by intestinal microbes
meet the requirement of horses. We investigated the concentrations of fecal and plasma menaquinone-7 (MK‑7 ) andthe eﬀect of MK‑7 supplementation on plasma vitamin K concentration in adult horses.
Fecal and plasma samples were collected from twenty Thoroughbred horses aged 9.0 ± 2.9 yr before MK‑7 supplementation, and MK‑7 concentrations in feces and plasma were determined. Subsequently the horses were allocated to 4groups (n = 5) and each group was given MK‑7 at 20 µmol/d, 40 µmol/d, 60 µmol/d, or no MK‑7 supplement for 7 d.
Plasma samples were collected before feeding, and 2, 4, and 8 h after feeding on d 7, and plasma concentrations of menaquinone‑7 were determined (Experiment 2). Although fecal MK-7 concentration can be measured in all horses without
supplying vitamin K, plasma MK‑7 concentration was extremely low and was under the measurement limit in somehorses. Additionally, the relationship between plasma concentration and fecal excretion of MK‑7 was not observed. Wesuggest that MK‑7 produced by intestinal bacteria is not important for horses. Plasma MK‑7 concentration was higher
in the 40 µmol/d group (P < 0.001) and the 60 µmol/d group (P < 0.001) than in the control group through the experiment. Further, plasma MK‑7 concentration was not changed after feeding in the 40 µmol/d group; plasma MK‑7 concentration was stably high in this group. These results suggest that MK‑7 is a good source of vitamin K for bone healthin horses because the supplementation of MK‑7 increases its plasma concentration greatly and continuously.

ビタミン K は，その構造からビタミン K1（フィロキノ作用がはるかに強いことが報告されている

2, 3）

。また，

ン，PK）
，ビタミン K2（メナキノン，MK），ビタミン K3

MK‑4 は オ ー フ ァ ン レ セ プ タ ー で あ る 核 内 転 写 因 子 の（メナジオン，MD）に分類される。PK は植物が，多種のSXR を活性化し，骨形成を促進すること，MK-4 がプロテMK 類は微生物が生産するビタミン K である。また，吸インキナーゼ A の活性を介して骨芽細胞に作用すること収された PK は動物体内で MD を介して MK‑4 に変換さも報告されている

1）

れることが報告されている 。

4, 5）。MK‑4 同 様 に MK‑7 も ま た，

MC3T3‑E1 骨芽細胞において，骨形成を促進することや，ビタミン K の機能として，血液凝固機能，骨代謝調節

骨形成マーカーの発現を調節していること，BMP2 の産機能が知られているが，近年の培養細胞を用いた研究によ生を促進することにより，遺伝子発現を調節することが報り，MK 類の一つである MK‑4 は PK および MD よりも告されておりヒト骨芽細胞の分化促進作用や，マウス破骨細胞分化抑制

活性型ビタミン K であることを示唆している。

所在地：京都府京都市左京区北白川追分町（〒606‑8502）
所在地：北海道浦河郡浦河町西舎535‑13（〒057‑0171）＊＊＊所在地：鳥取県鳥取市東町1‑220（〒680‑8570）＊＊＊＊所在地：北海道浦河郡浦河町西舎535‑13（〒057‑0171）＊＊＊― 16 ―6 ‑ 8）

，これらの報告は，MK 類は骨におけるTable 1. Composition of experimental diet(as-fed basis)

ウマでは，生草や良質な乾草に含まれる PK および腸管内の微生物によって合成される MK 類でビタミン K 要求

Ingredient, g/kg
Timothy hay
Oat graina）
Commercial ration
Alfalfa hay cube
Wheat bran
Sodium chloride
Calcium carbonate
Concentration
DE, Mcal/kg
CP, %Phylloquinone, µmol/kg

9）量は満たされているとされている 。この根拠としては，正常なウマではビタミン K 欠乏に起因する出血が見いだ
10）されていないことが挙げられている 。しかし，ヒトにおいて正常な骨代謝の維持には正常な血液凝固よりも多くの11）ビタミン K が必要であることが報告されており ，ウマにおいてもビタミン K 不足によって，骨代謝が変化する
10）

危険性も示唆されている 。
ビタミン K は胆汁酸とリパーゼなどの膵酵素の存在下12）で小腸から吸収され，リンパ系に移行する 。そのため，
13）しない動物ではその利用は限られているとされている 。
14）b）

2. 29b）
10. 50c）
1. 92a) Power Up Horse II (Keiba Shiryo, Tokyo, Japan; DE,2.6 Mcal/kg; CP, 14.0 %).
b) Calculated value.
c) Analytical Value.

大腸で合成される MK 類の吸収は一般に少なく，食糞を実際に Groenen-van Dooren ら

546. 9227. 9109. 491. 2
22. 80. 90. 9は，ラットにおいて，PK，MK‑4 あるいは MK‑9 を経口投与した場合と大腸に直接投与した場合の吸収性の違いを検討し，大腸内投与で飼料（Table 1）を 11 kg/d の割合で，それぞれ朝（8：00）とは，経口投与した場合の 0.2 から 2 ％しか吸収されないこ夕方（17：00）の二度に分けて同量ずつ給与した。チモシーとを報告している。

乾草とヘイキューブの PK 濃度はそれぞれ 1.00 mg/kgDM，我々は，成馬の血漿中 MK‑4 濃度が低いこと，PK，3.08 mg/kgDM であった。したがって供試馬は，1 日あた

MK‑4 あるいは MD を成馬に補給すると，MD の補給にり 9.54 mg（21.2 µmol）の PK を飼料より摂取していた。

よってのみ血漿中 MK‑4 濃度が上昇することを明らかと

一方，飼料中 MK‑7 は検出されなかった。１週間の予備15）

した 。これらの結果から，ウマでは，他動物種と比べ，期の後に，朝の給餌直前（8：00）に各ウマから血液と糞をPK から MD への変換効率が低く，飼料摂取により PK は採取した。採血は頚静脈穿刺により行い，採取した血液は要求量を満たしていても，骨における活性型ビタミン K遠心分離（2,500×g，30 分間，4 ℃）によりヘパリン血漿と考えられる MK‑4 の血漿中濃度は低いことが示唆された。

として，窒素ガス封入後分析まで−20℃で保存した。飼料

Schurgers ら

16）は，ヒトでは PK と比べ MK‑7 の血漿中濃度上昇は長時間維持されることを示し，吸収されたは粉砕した後，分析まで室温で保存した。糞は，凍結乾燥した後，分析まで−20℃で保存した。

MK‑7 は肝臓に取り込まれた後，PK および MK‑4 とは異17）なり，肝臓から放出されやすいことを推察している 。こ2）分析

うした血漿中の滞留時間の長さから，ヒトにおいては，ビ血漿中 MK‑7 濃度，飼料中 PK 濃度および MK‑7 濃度のタミン K サプリメントとして，MK‑7 が注目されている。 分析は我々の先行研究
また，Rae ら18）15）と同様の方法により測定した。

は，馬糞から Bacillus cereus を検出してい

糞中 MK‑7 濃度は飼料と同様の方法で測定した。一日あるが，Bacillus cereus を含む多くの Bacillus 属は MK‑7 をたりの糞排泄量は酸不溶性灰分を指標として算出した。す19）

なわち，飼料および糞中酸不溶性灰分を Thoney ら合成することが報告されている 。

20）の本試験では，糞中に排泄される MK‑7 量と血漿中 MK‑7方法により測定し，摂取した酸不溶性灰分量と糞中酸不溶濃度の比較を行うとともに，ウマに対する MK‑7 補給の効性灰濃度から 1 日当たり排糞量を算出した。糞中 MK‑7 濃果を検討した。

度に 1 日当たり排糞量を乗じることによって，1 日当たりの糞中 MK‑7 排泄量を得た。

実験方法

本 試 験 で の 血 漿 中 MK‑7 の 測 定 下 限 は 0.05 nmol/l であった。

本試験は日本中央競馬会競走馬総合研究所動物実験倫理2．第二試験委員会の承認の下で行った。

MK-7 補給が血漿中 MK-7 濃度に及ぼす影響

1）供試動物と供試飼料
1．第一試験

第一試験終了後に，第一試験で供試したウマを，第一試

糞中 MK‑7 排泄量と血漿中濃度の関係

1）供試動物と供試飼料

験と同様に飼養した。20 頭のウマを，性ならびに平均年サラブレッド種馬 20 頭（去勢牡馬（セン馬）14 頭，牝齢と体重が揃うように，4 区（n = 5）に割り当て，各区に，馬 6 頭，年齢 9.0 ± 2.9 歳齢，体重 486.0 ± 28.1 kg）を供試

0 µmol/d（対照区），20 µmol/d，40 µmol/d，60 µmol/d のした。これらを午後（12：00 〜 15：00）に 3 時間，生草の生MK‑7（J‑オイルミルズ，東京）を１週間連続補給した。

えていないサンシャインパドックで放牧し，それ以外MK‑7 はフスマと混合し，窒素ガス封入後，−20℃で保存（15：00 〜 12：00）は個別の厩舎で飼育した。供試馬には，し，給与前に同量のフスマと置き換え混合した。

― 17 ―

Plasma MK-7 concentration (nmol/l )2）試料採取と分析
補給期最終日の，朝の給餌直前（8：00），給餌 2，4，8 時間後に採血を行った。採取した血液は遠心分離（2,500×g，30 分間，4 ℃）によりヘパリン血漿として，窒素ガス封入後分析まで−20 ℃で保存した。
血漿中 MK‑7 濃度の分析は第一試験と同様の方法により測定した。
3．統計処理第一試験では，血漿中 MK‑7 濃度と糞中 MK‑7 濃度，また血漿中 MK‑7 濃度と糞中 MK‑7 排泄量について一次回帰分析を行った。
第二試験の統計処理は SAS（SAS Institute Inc., Cary,0.30.20.10NC）を用い行った。MK‑7 補給が血漿中 MK‑7 濃度に及ぼす影響を MIXED PROC を用い，各ウマを試験単位とし，同一個体の異なる採血時間の効果を繰り返し測定値と00.20.4
0.80.6Fecal MK-7 concentration (mol/kg)

Fig 1 Relationship between plasma and fecal concentrations of
menaquinone-7(MK-7) in horses without supplying vitamin K.

する下の統計モデルにより検定した。

Plasma MK-7 concentration (nmol/l )Yijk = µ + Treat i + Time j +（Treat×Time）ij+ Animal k( i ) + e ijkµ：全平均，Treat i：処理の母数効果（i = 4），Time j：時間の母数効果（j = 4），
（Treat × Time）
ij：処理×時間の母数効果，Animal k( i )：処理に含まれるウマの変量効果（k = 5），e ijk ：残差同一処理における給餌後変化は CONTRAST option を用い，一次回帰と二次回帰とで検討した。各処理における１日間最少二乗平均（LSM）の差は LSMEANS option を用い，Tukey の多重比較法により検定した。処理と採血時間の交互作用が有意であった場合，同一採血時間における処理区間の LSM の差も，Tukey の多重比較法により検討した。p < 0.05 を統計的に有意な差とした。なお，測定下限以下であった場合は測定下限の半分の値として計算した。

0.3

0.2

0.1

0031254
Fecal MK-7 excretion (mol/d)( mol/d)

Fig 2 Relationship between plasma concentration and fecal excretion of menaquinone-7 (MK-7) in horses without supplying vitamin K.

結 果
供試したウマは，いずれも試験期間を通じて，臨床的に時間後をピークに，二次曲線的に変化した（P = 0.005）

は異常所見は認められなかった。

（Table 2）。一方，それ以外の区では血漿中 MK‑7 濃度に有意な給餌後の経時変化はなかった。

1．第一試験
MK‑7 を補給されていないウマでは，平均 1.8 µmol/d

対照区の血漿中 MK‑7 濃度は著しく低い濃度であり，給（0.8−4.6 µmol/d）の MK‑7 が糞中に排泄されていると推

餌直前，給餌 2，4，8 時間後の血漿中 MK‑7 濃度は，5 頭定された。血漿中 MK‑7 濃度は 0.084±0.014 nmol/l（平均中それぞれ 1，4，3，2 頭で測定下限を下回った。対照区以±標準誤差）であり，供試した 20 頭の内 9 頭が測定下限外の区の血漿中 MK‑7 濃度は，すべての個体ならびに採血以下であった。糞中 MK‑7 濃度ならびに MK‑7 排泄量は時刻で測定可能であり，40 µmol/d 補給区および 60 µmol/d個体間の差が大きく，血漿中 MK‑7 濃度と糞中 MK‑7 濃度，補給区の血漿中 MK‑7 濃度は，対照区と比べすべての採血

また血漿中 MK‑7 濃度と糞中 MK‑7 排泄量にはいずれも時刻で有意に高かった（P < 0.05）。また，各処理における有意な関係は認められなかった（Fig 1, 2）。

１日間 LSM において，20 µmol/d 補給区は対照区と比較し，MK‑7 濃度が高い傾向にあった（P = 0.07）。40 µmol/d 補給区および 60 µmol/d 補給区では，すべての採血時刻の2．第二試験
血漿中 MK‑7 濃度は，60 µmol/d 補給区において給餌 4LSM において，20 µmol/d 補給区と比べても，有意に高― 18 ―

Table 2. Plasma menaquinone-7 concentration（nmol/L）after feeding in horses given the diet supplemented with diﬀerent amounts
1of menaquinone-7DoseControl
2040
60Time after feeding, h202
a0.0994（1）a0.921
b4.181b3.487

LSM of4
a0.048（4）a2.269b6.641
b6.6758
aa0.057（3）
a5.016b7.194b12.7960.084（2）a2.463b5.891b7.812

0.072

P-value3SEM

LinearQuadratic

a0.011

0.995

0.995

a0.284
0.757
1.105

0.235
0.357
0.003

0.271
0.358
0.005

treatment

2.666
b5.977b7.693a, b

LSM within a column without a common superscript diﬀer（P < 0.05）.
Eﬀects of treatment, P < 0.001; time, P = 0.002; treatment and sampling time interaction, P < 0.001（n = 5）2
Dose of menaquinone‑7（µmol/d）.
3
LSM = least squares mean
4
Parenthetic number showed sample number under measurement limit.
1かった（P < 0.05）。一方，40 µmol/d 補給区と 60 µmol/dの利用は限られている可能性がある。MK-7 以外の長鎖補給区との間に有意な血漿中 MK‑7 濃度の差は認められなMK 類もウマの大腸で合成されると考えられるが，Ichihashi

かった。

ら21）

は側鎖が長いほど MK 類は吸収されにくいとしている。したがって，大腸で合成される MK‑7 より長鎖の MK

考 察類はさらに利用性が低い可能性がある。
ウマにおけるビタミン K 要求量は，飼料中 PK と消化本試験では，MK‑7 を摂取していないすべてのウマの糞管内で合成される MK 類で十分満たされていると考えら

で MK‑7 が 認 め ら れ た。 こ の 結 果 は， ウ マ の 大 腸 内 でれてきた 。本試験の結果から，ウマの消化管内で合成さMK‑7 が合成されていることを示しており，糞中の MK‑7れる MK 類の栄養学的意義については更に検討する必要

排泄量は，0.8 ‑ 4.6 µmol/d であるので，少なくともこの値があることが明らかである。

9）以上の MK‑7 が消化管内で合成されていたと考えられる。
18）

第二試験でも，対照区のウマの血漿中 MK‑7 濃度は低く，実際，馬糞からは Bacillus cereus が検出されており ，B.

測定限界以下の個体も多かった。60 µmol/d の MK‑7 を補cereus を含む多くの Bacillus 属は MK‑7 を合成することが給した区では，給餌 4 時間後をピークに血漿中 MK‑7 濃度19）報告されている 。糞中 MK‑7 濃度ならびに MK‑7 排泄は二次曲線的に変化した（Table 2）。また，60 µmol/d 補給量は個体間の差が大きいことから，ウマの消化管内におけ区における血漿中 MK‑7 濃度のピークは，12.8 nmol/l でる MK‑7 生産量には大きな個体差があることが示唆された。

あった。一方，先行研究において，60 µmol/d の PK を補さらに，血漿中 MK‑7 が検出されたウマがいたことから，給した区の血漿中 PK 濃度は，本試験同様，給餌 4 時間を消化管内で合成された MK‑7 はウマに利用されていることピークに変化し，血漿中 PK 濃度のピークは 4.8 nmol/l でが明らかになった。一方，血漿中 MK-7 濃度と糞中 MK‑7あった 。また，MK‑7 補給と PK 補給に関して，各処理排泄量には明瞭な関係は認められなかったことから，消化における１日間 LSM を比較すると，本試験の 40 µmol/d，管内で合成された MK‑7 の吸収性に大きな個体差があるこ

60 µmol/d の MK‑7 補給区における血漿中 MK‑7 濃度はそとが示唆された。さらに，血漿中 MK‑7 濃度が検出されな

れぞれ 6.0 nmol/l，7.7 nmol/l であり，先行試験におけるい場合も認められ，ウマの消化管内で合成されている

60 µmol/d の PK 補給区の血漿中 PK 濃度の 3.3 nmol/l をMK‑7 は，血漿中 MK‑7 濃度の上昇には不十分な場合があ大きく上回っていた。これらの結果から，ウマでは，経口る可能性が示唆された。また，後述するようにウマでは経摂取された MK‑7 は PK よりも吸収されやすいことが示唆

口的に補給された MK‑7 は PK よりも高い効率で吸収されされた。一方，給餌前の PK 補給区における血漿中 PK 濃ると考えられる。先行研究において，ビタミン K を補給度は 2.1 nmol/l だったのに対して，本試験の 40 µmol/d 補されていないウマの血漿中 PK 濃度と MK‑4 濃度は，それ給区では給餌前の MK‑7 濃度は 4.2 nmol/l と高く，給餌後ぞ れ，0.87 nmol/l，0.125 nmol/l で あ り， 本 試 験 の MK‑7の MK‑7 濃度の有意な経時的変化は認められなかった。す濃度の 0.084 nmol/l を大きく上回っていた。したがって，

なわち，ウマでは PK 補給と比べ MK‑7 摂取後の血漿中ウマの消化管内で合成される MK‑7 の栄養学的意義は，大MK‑7 濃度は高濃度を維持していた。この結果は，ヒトにきくない可能性がある。Groenen-van Dooren ら

14）

は，ウ

15）

16）

おける Schurgers ら の報告と一致する。さらに Schurgers
17）

マと同様に大腸で多量の MK 類を合成できるラットにおいらて，MK 類は大腸から吸収されにくいことを示唆している。

された MK‑7 が肝臓に取り込まれた後，PK とは異なり，ビタミン K は胆汁酸とリパーゼなどの膵酵素の存在下で肝臓から放出されやすいことに起因していることを示唆し

12）

小腸から吸収され，リンパ系に移行するため ，大腸で合13）は，MK‑7 の長い半減期は吸収性の差ではなく，吸収ている。ウマにおいても，摂取された MK‑7 は，肝臓に蓄成される MK 類の吸収は一般に少ないとされている 。ウ

積された後に再び血漿中に放出されやすいことで，長い血マでも，消化管内で合成された MK‑7 の吸収は少なく，そ漿中滞留時間につながっていると考えられる。

― 19 ―

min K Status of Growing Horses. Journal of Equine
Veterinary Science 20 : 726‑729.

結論として，ウマの消化管内で合成される MK‑7 の栄
養学的意義は小さい可能性が示された。一方，経口補給さ中濃度が長時間維持されることが示されたため，ウマにお11）Booth SL, Suttie JW. (1998) Dietary intake and adequacy of vitamin K. Journal of Nutrition 128 : 785‑788.

いてもヒト同様に，MK‑7 はより良いビタミン K サプリ

12）Shearer MJ, McBurney A, Barkhan P (1974) Studies

れた MK‑7 は PK よりも吸収されやすく，補給後に血漿on the absorption and metabolism of phylloquinone(vitamin K1) in man. Vitamins and Hormones 32 :メントとして利用可能である可能性が示唆された。

謝 辞513-542.
13）McDowell LR (1989) Introduction and Historical
Considerations. In: McDowell LR (ed.), Vitamin in

本研究は，日本中央競馬会の資金補助によって行われた。

Animal Nutrition, Harcourt Brace Jovanovich, NewYork : pp. 1‑9.

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