ビタミンE

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ビタミンE
薬物クラス
ビタミンEのRRR型アルファトコフェロール
クラス識別子
使用ビタミンE欠乏症、抗酸化物質
ATCコードA11HA03
生物学的標的活性酸素種
臨床データ
ドラッグス.comMedFacts ナチュラルプロダクツ
外部リンク
メッシュD014810
法的地位
ウィキデータ

ビタミンEは、分子構造が関連した8つの化合物のグループであり、4つのトコフェロールと4つのトコトリエノールが含まれています。[ 1 ] [ 2 ]トコフェロールは脂溶性の抗酸化物質として機能し、活性酸素種から細胞膜を保護するのに役立ちます。[ 1 ] [ 2 ]

ビタミンEは、人間にとって必須栄養素として分類されています。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]さまざまな政府機関が、成人が1日あたり3〜15 mgを摂取することを推奨していますが、2016年の世界規模の調査では、1日あたりの平均食事摂取量は6.2 mgと報告されています。[ 4 ]ビタミンEが豊富な供給源には、種子、ナッツ、種子油、ピーナッツバター、ビタミンE強化食品、栄養補助食品などがあります。[ 2 ] [ 1 ]症状のあるビタミンE欠乏症はまれであり、通常はビタミンEの少ない食事ではなく、食事中の脂肪の消化に関する根本的な問題によって引き起こされます。 [ 5 ]欠乏は神経疾患を引き起こす可能性があります。[ 1 ]

トコフェロールとトコトリエノールはどちらも、クロマノール環上のメチル基の数と位置によって、α（アルファ）、β（ベータ）、γ（ガンマ）、δ（デルタ）の形で存在します。[ 1 ] [ 6 ]これらの8つのビタミン類はすべて、クロマン二重環を特徴としており、ヒドロキシル基は水素原子を供与してフリーラジカルを減少させ、疎水性側鎖は生体膜への浸透を可能にします。天然トコフェロールと合成トコフェロールはどちらも酸化されるため、栄養補助食品は安定性を目的としてエステル化され、酢酸トコフェロール（またはコハク酸やパルミチン酸などの他の形態）が生成されます。[ 2 ] [ 7 ]

集団研究では、ビタミンEを多く含む食品を摂取した人や、自主的にビタミンEサプリメントを摂取した人は、心血管疾患、がん、認知症などの疾患の発症率が低いことが示唆されています。しかし、1日あたり2,000 mgもの高用量のα-トコフェロールをサプリメントとして使用したプラセボ対照臨床試験では、これらの結果が必ずしも再現されませんでした。 [ 2 ]米国では、ビタミンEサプリメントの使用は2002年頃にピークを迎えましたが、2006年までに50%以上減少しました。使用量の減少は、高用量ビタミンEのメリットがないことを示したメタアナリシスの発表[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]または実際に悪影響があることが理論づけられました。 [ 8 ] [ 11 ] [ 12 ]

ビタミンEは1922年に発見され、1935年に単離され、1938年に初めて合成されました。このビタミンの働きは、受精卵が（ラットで）生児を出産するために不可欠であることが初めて確認されたため、ギリシャ語で「誕生」と「運ぶ」を意味する言葉にちなんで「トコフェロール」と名付けられました。[ 13 ]アルファトコフェロールは、植物油から天然に抽出されるか、最も一般的には合成酢酸トコフェロールとして、単体またはマルチビタミン製品に配合されて人気の栄養補助食品として販売されており、また皮膚に使用するオイルやローションにも含まれています。

化学

トコフェロールの一般的な化学構造
RRR α-トコフェロール; キラルポイントは3本の破線が側鎖と接続する部分である

ビタミンEの栄養含有量は、RRR型α-トコフェロールの活性100%相当量で定義されます。α-トコフェロールの活性に寄与する分子は、4種類のトコフェロールと4種類のトコトリエノールであり、各グループにはアルファ（α-）、ベータ（β-）、ガンマ（γ-）、デルタ（δ-）の接頭辞で識別される4つのグループがあります。アルファ（α）-トコフェロールの場合、3つの「R」部位のそれぞれにメチル基（CH 3）が結合しています。ベータ（β）-トコフェロールの場合：R1 = メチル基、R2 = H、R3 = メチル基。ガンマ（γ）-トコフェロールの場合：R1 = H、R2 = メチル基、R3 = メチル基。デルタ（δ）-トコフェロールの場合：R1 = H、R2 = H、R3 = メチル基。トコトリエノールにも同じ構造がありますが、不飽和側鎖には3つの炭素-炭素二重結合があり、トコフェロールには飽和側鎖があります。[ 14 ]

立体異性体

トコフェロールとトコトリエノールはメチル基の位置によって区別されるだけでなく、フィチル基を有し、右または左に配向できる3つのキラル点または中心を持つ。天然に存在する植物由来のα-トコフェロールはRRR-α-トコフェロールであり、d-トコフェロールとも呼ばれる。一方、合成型（全ラセミ体または全ラセミ体ビタミンE、dl-トコフェロールとも呼ばれる）は、8つの立体異性体RRR、RRS、RSS、SSS、RSR、SRS、SRR、SSRが等量ずつ含まれており、生物学的同等性は徐々に低下していくため、dl-トコフェロール1.36 mgは天然型のd-トコフェロール1.0 mgに相当するとされる。言い換えれば、合成型は天然型の73.5%の効力を持つ。[ 14 ]

形状構造
アルファトコフェロール
ベータトコフェロール
ガンマトコフェロール
デルタ-トコフェロール
酢酸トコフェロール

トコフェロール

α-トコフェロールは脂溶性の抗酸化物質で、グルタチオンペルオキシダーゼ経路で機能し、[ 15 ]脂質過酸化連鎖反応で生成される脂質ラジカルと反応して細胞膜を酸化から保護します。[ 2 ] [ 16 ]これにより、フリーラジカル中間体が除去され、酸化反応の継続が防止されます。この過程で生成される酸化α-トコフェロキシルラジカルは、アスコルビン酸、レチノール、ユビキノールなどの他の抗酸化物質による還元によって活性還元型に戻ることができます。[ 17 ]ビタミンEの他の形態にはそれぞれ独自の特性があります。例えば、γ-トコフェロールは求核剤であり、求電子性変異原と反応することができます。[ 6 ]

トコトリエノール

4種類のトコトリエノール（アルファ、ベータ、ガンマ、デルタ）は、4種類のトコフェロールと構造が類似していますが、主な違いは、前者は3つの炭素-炭素二重結合を持つ疎水性側鎖を持つのに対し、トコフェロールは飽和側鎖を持つことです。アルファ(α) -トコトリエノールでは、3つの「R」部位のそれぞれにメチル基（CH 3）が結合しています。ベータ(β) -トコトリエノールの場合：R1 = メチル基、R2 = H、R3 = メチル基。ガンマ(γ) -トコトリエノールの場合：R1 = H 、R2 = メチル基、R3 = メチル基。デルタ(δ) -トコトリエノールの場合：R1 = H、R2 = H、R3 = メチル基。トコトリエノールは、イソプレノイド末端が環に結合している2'クロマノール環炭素にのみキラル中心を有する。対応するトコフェロールのフィチル末端にある他の2つの対応する中心は、これらの部位の不飽和（CC二重結合）のため、トコトリエノールのキラル中心としては存在しない。植物から抽出されたトコトリエノールは常に右旋性立体異性体であり、d-トコトリエノールと表記される。理論的には、分子の唯一のキラル中心において2Rではなく2S配置をとる左旋性形態のトコトリエノール（l-トコトリエノール）も存在する可能性があるが、合成dl-α-トコフェロールとは異なり、市販されているトコトリエノールサプリメントはパーム油または米ぬか油から抽出される。[ 18 ]

トコトリエノールは必須栄養素ではありません。政府機関は推定平均必要量や推奨摂取量を明示していません。トコトリエノールには、加齢に伴う認知機能障害、心臓病、がんのリスク低下など、多くの健康効果が示唆されています。ヒトを対象とした研究レビューでは、トコトリエノール投与が炎症および心血管疾患のバイオマーカーの改善と関連していることが示されていますが、臨床的に重要な疾患転帰に関する情報は報告されていません。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]他の疾患のバイオマーカーは、トコトリエノールの補給による影響を受けませんでした。[ 22 ]

機能

トコフェロールはラジカル（X）にH原子を供与することで機能します。

ビタミンEはビタミンとして様々な役割を果たすと考えられる。[ 1 ]脂溶性抗酸化物質としての役割を含め、多くの生物学的機能が仮定されている。[ 1 ]この役割において、ビタミンEはラジカルスカベンジャーとして働き、フリーラジカルに水素（H）原子を届ける。323 kJ / molでは、トコフェロールのOH結合は他のほとんどのフェノールよりも約10％弱い。[ 23 ]この弱い結合により、ビタミンEはペルオキシラジカルやその他のフリーラジカルに水素原子を供与することができ、それらの損傷効果を最小限に抑えることができる。このようにして生成されたトコフェリルラジカルは、ビタミンCなどの水素供与体との酸化還元反応によってトコフェロールにリサイクルされる。[ 24 ]

ビタミンEは遺伝子発現に影響を与え[ 25 ] 、平滑筋の成長に関与するタンパク質キナーゼC （PKC）などの酵素活性調節因子であり、ビタミンEはPKCの不活性化に関与して平滑筋の成長を阻害する[ 26 ] 。

合成

生合成

トコフェロール酢酸エステルの合成

光合成植物、藻類、シアノバクテリアは、4つのトコフェロールと4つのトコトリエノールからなる化合物群であるトコクロマノールを合成します。栄養学の文脈では、この群はビタミンEと呼ばれます。生合成は、分子の閉環部分であるホモゲンチジン酸（HGA）の形成から始まります。側鎖が付加されます（トコフェロールの場合は飽和、トコトリエノールの場合は多価不飽和）。どちらの経路も同じで、γ-化合物が生成され、そこからα-化合物またはδ-化合物が生成され、さらにβ-化合物が生成されます。[ 27 ] [ 28 ]生合成はプラスチドで行われます。[ 28 ]

植物がトコクロマノールを合成する主な理由は、抗酸化作用にあると考えられる。植物の部位や種によって、トコクロマノールの含有量は異なる。葉、特に緑葉野菜に多く含まれるのはα-トコフェロールである。[ 27 ] α-トコフェロールは光合成過程に近接する葉緑体膜に存在し、[ 28 ]太陽光の紫外線によるダメージから植物を保護する。通常の生育条件下では、他の光保護化合物が存在するため、α-トコフェロールの存在は必須ではないようである。突然変異によってα-トコフェロールの合成能力を失った植物は、正常な生育を示す。しかし、干ばつ、高温、塩分誘発性酸化ストレスなどのストレスのかかる生育条件下では、正常な合成能力を持つ植物の生理学的状態は良好である。[ 29 ]

種子は発芽と初期成長のためのエネルギーを供給するため脂質が豊富である。トコクロマノールは種子の脂質が酸化して酸敗するのを防ぐ。[ 27 ] [ 28 ]トコクロマノールの存在により種子の寿命が延び、発芽と実生の成長が促進される。[ 29 ]ほとんどの植物種の種子ではガンマトコフェロールが優勢だが、例外もある。キャノーラ油、コーン油、大豆油ではγ-トコフェロールがα-トコフェロールよりも多いが、ベニバナ油、ヒマワリ油、オリーブ油ではその逆である。[ 27 ] [ 28 ] [ 30 ]一般的に使用される食用油のうち、パーム油はトコトリエノール含有量がトコフェロール含有量より高いという点で独特である。[ 30 ]種子のトコクロマノール含有量も環境ストレス要因に左右される。例えばアーモンドでは、干ばつや高温によってナッツ中のα-トコフェロールとγ-トコフェロールの含有量が増加します。オリーブでは干ばつによってトコフェロール含有量が増加し、大豆でも同様に高温によってトコフェロール含有量が増加します。[ 31 ]

ビタミンEの生合成はプラスチドで起こり、シキミ酸経路とメチルエリスリトールリン酸経路（MEP経路）という2つの異なる経路を経由します。[ 27 ] シキミ酸経路はホモゲンチジン酸（HGA）からクロマノール環を生成し、MEP経路はトコフェロールとトコトリエノールで異なる疎水性末端を生成します。特定の末端の合成は、それが由来する分子によって異なります。トコフェロールでは、プレニル末端はゲラニルゲラニル二リン酸（GGDP）基から生成しますが、トコトリエノールのフィチル末端はフィチル二リン酸から生じます。[ 27 ]

工業合成

合成物はオールラクロスアルファトコフェロール[ 32 ]であり、 dl-アルファトコフェロールとも呼ばれる。8つの立体異性体（RRR、RRS、RSS、RSR、SRR、SSR、SRS、SSS）が等量ずつ存在する。「トルエンと2,3,5-トリメチルヒドロキノンの混合物から、塩化水素ガス存在下、鉄を触媒としてイソフィトールと反応させ、オールラクロスアルファトコフェロールを生成する。得られた反応混合物を濾過し、苛性ソーダ水溶液で抽出する。トルエンを蒸発除去し、残留物（オールラクロスアルファトコフェロール）を真空蒸留で精製する。」[ 32 ]植物から抽出される天然アルファトコフェロールはRRR-アルファトコフェロールであり、d-アルファトコフェロールとも呼ばれる。[ 6 ]合成物の効力は天然物の73.5%である。[ 33 ]人間や家畜用の栄養補助食品や強化食品の製造業者は、ビタミンのフェノール形態を酢酸またはコハク酸を使用してエステルに変換します。エステルは化学的に安定しており、より長い保存期間が得られるためです。[ 2 ] [ 34 ]

欠乏

100件を超えるヒト研究をまとめた世界規模の要約では、血清α-トコフェロールの中央値は22.1 μmol/Lと報告され、α-トコフェロール欠乏症は12 μmol/L未満と定義されました。この要約では、健康効果を最適化するために血清α-トコフェロール濃度を30 μmol/L以上にすることが推奨されています。[ 4 ]一方、米国のビタミンEの食事摂取基準では、正常な体外過酸化水素誘発溶血を達成するには血漿濃度が12 μmol/Lあれば十分であると結論付けられています。[ 5 ] 2014年のレビューでは、9 μmol/L未満を欠乏症、9～12 μmol/Lを限界、12 μmol/L超を適正と定義しました。[ 35 ]

どちらの定義を用いるかにかかわらず、ビタミンE欠乏症はヒトではまれであり、ビタミンEの摂取不足ではなく、食事中の脂肪吸収や代謝の異常の結果として起こる。[ 5 ]嚢胞性線維症やその他の脂肪吸収不良疾患は、血清中のビタミンE濃度の低下につながる可能性がある。[ 1 ]代謝における遺伝的異常の一例としては、 α-トコフェロール輸送タンパク質（α-TTP）をコードする遺伝子の変異が挙げられる。この遺伝的欠陥を持つヒトは、ビタミンEを通常量摂取しているにもかかわらず、ビタミンE欠乏性運動失調症（AVED）と呼ばれる進行性神経変性疾患を呈する。α-TTPの不足を補うために、大量のα-トコフェロールを食事から摂取する必要がある。[ 36 ] [ 37 ]

肥満治療としての減量手術はビタミン欠乏症につながる可能性があります。長期追跡調査では、ビタミンE欠乏症の有病率が16.5%と報告されています。[ 38 ]マルチビタミンサプリメントのガイドラインはありますが、遵守率は20%未満であると報告されています。[ 39 ]

吸収不良または代謝異常によるビタミンE欠乏症は、神経膜の構造と機能の変化により神経を伝わる電気インパルスの伝導が悪くなり、神経障害を引き起こす可能性があります。運動失調に加えて、ビタミンE欠乏症は末梢神経障害、ミオパシー、網膜症、免疫応答の障害を引き起こす可能性があります。[ 5 ] [ 1 ]

薬物相互作用

食物由来ビタミンEの成分であるα-トコフェロール、その他のトコフェロール、およびトコトリエノールは、食品から摂取した場合、薬物との相互作用を引き起こさないと考えられています。α-トコフェロールをサプリメントとして1日300mgを超えて摂取すると、アスピリン、ワルファリン、タモキシフェン、シクロスポリンAとの相互作用を引き起こし、機能に変化が生じる可能性があります。[ 40 ]アスピリンおよびワルファリンの場合、ビタミンEの大量摂取は抗血液凝固作用を増強する可能性があります。[ 1 ] [ 40 ]複数の臨床試験において、ビタミンEは免疫抑制剤シクロスポリンAの血中濃度を低下させた。[ 40 ]米国国立衛生研究所（ NIH）の栄養補助食品局は、ビタミンEの併用が抗がん放射線療法と一部の化学療法の作用に逆効果をもたらす可能性があるという懸念を表明し、これらの患者集団へのビタミンEの使用を推奨していない。同局が引用する参考文献では、治療による副作用の軽減が報告されている一方で、がん生存率の低下も報告されており、これらの治療による酸化ダメージから腫瘍が保護される可能性が示唆されている。[ 1 ]

食事に関する推奨事項

米国のビタミンE推奨量（ 1日あたりmg）[ 5 ]
AI（0～6ヶ月のお子様） 4
AI（7～12ヶ月のお子様） 5
1日の推奨摂取量（1～3歳児） 6
1日の推奨摂取量（4～8歳の子供） 7
1日の推奨摂取量（9～13歳の子供） 11
1日の推奨摂取量（14～18歳の子供） 15
1日摂取量の目安（19歳以上の成人） 15
RDA（妊娠中） 15
RDA（授乳期） 19
UL（成人） 1,000

米国医学アカデミーは、 2000年にビタミンEの推定平均必要量（EAR）と推奨食事所要量（RDA）を更新しました。RDAはEARよりも高く設定されており、平均必要量よりも高い人にも適切な量となります。EARとRDAを設定するための十分な情報がない場合には、適正摂取量（AI）が設定されます。14歳以上の女性と男性のビタミンEのEARは12 mg/日です。RDAは15 mg/日です。 [ 5 ]安全性に関しては、十分な証拠がある場合、ビタミンとミネラルの許容上限摂取量（「上限値」またはUL）が設定されます。ラットにおける出血作用を重要なエンドポイントとして選択し、最小観察有害作用レベルから上限値を算出しました。その結果、ヒトの上限値は1000 mg/日に設定されました。[ 5 ] EAR、RDA、AI、ULを総称して食事摂取基準と呼びます。[ 5 ]

欧州食品安全機関（EFSA）は、これらの情報を食事摂取基準値と呼び、RDAの代わりに人口摂取基準値（PRI）、EARの代わりに平均必要量を採用している。AIとULは米国と同様に定義される。10歳以上の女性と男性のPRIはそれぞれ11 mg/日と13 mg/日に設定されている。妊娠中のPRIは11 mg/日、授乳中のPRIは11 mg/日である。1～9歳の小児のPRIは、年齢とともに6 mg/日から9 mg/日に増加する。[ 41 ] EFSAは、血液凝固への影響を安全性上重要な影響として挙げた。EFSAは、ヒト試験で540 mg/日で有害作用が観察されなかったことを確認し、不確実性係数2を用いてその半分の上限値を算出し、300 mg/日に丸めた。[ 42 ]

中華人民共和国は、個々のビタミンやミネラルについて具体的な規定のない食事ガイドラインを発表している。[ 43 ]英国は、成人男性に4 mg/日、成人女性に3 mg/日を推奨している。[ 44 ]国立健康・栄養研究所は、成人のAIを女性6.5 mg/日、男性7.0 mg/日、上限を女性650～700 mg/日、男性750～900 mg/日と設定している（量は年齢によって異なる）。[ 45 ]インドは、成人の摂取量を7.5～10 mg/日と推奨しているが、上限は設定していない。[ 46 ]世界保健機関は、成人が1日10 mgを摂取することを推奨している。[ 4

摂取量はこれらの推奨値を下回る傾向にあります。世界的な調査では、α-トコフェロールの食事摂取量の中央値は6.2 mg/日と報告されています。[ 4 ]

食品表示

米国の食品および栄養補助食品の表示では、1食分の量は1日摂取量の割合で表されます。ビタミンEの表示では、1日摂取量の100%は30国際単位（IU）でしたが、2016年5月現在、RDA（推奨摂取量）と一致するように15 mgに改訂されました。[ 47 ]成人の1日摂取量の新旧表は、Reference Daily Intake（参照摂取量）に掲載されています。

欧州連合（EU）の規制では、エネルギー、タンパク質、脂質、飽和脂肪酸、炭水化物、糖類、食塩相当量の表示が義務付けられています。任意栄養素については、相当量含まれる場合は表示が認められます。1日あたりの摂取量ではなく、摂取基準量（RI）に対する割合で表示されます。ビタミンEについては、2011年に100% RIが12 mgに設定されました。[ 48 ]

国際単位は、1968年から2016年まで米国で使用されていました。1 IUは、約0.667 mg d-(RRR)-α-トコフェロール（正確には2/3 mg）、または0.90 mg dl-α-トコフェロールの生物学的当量であり、当時測定された立体異性体の相対的効力に対応しています。2016年5月に測定方法が改訂され、「ビタミンE」1 mgは1 mgのd-α-トコフェロールまたは2 mgのdl-α-トコフェロールとなります。[ 49 ]この変更は、IOMがα-トコフェロール以外のビタミンEを食事摂取基準から除外した2000年に開始されました。UL量はいかなる換算も考慮していません。[ 50 ] EFSAはIU単位を使用したことがなく、その測定にはRRR-α-トコフェロールのみが考慮されます。[ 51 ]

出典

ビタミンEの様々な形態のうち、ガンマトコフェロール（γ-トコフェロール）は北米の食生活で最も一般的に見られる形態ですが、アルファトコフェロール（α-トコフェロール）が最も生物学的に活性です。[ 2 ] [ 52 ]

米国農務省（USDA）農業研究局は、FoodData Centralと呼ばれる食品成分データベースを管理しています。[ 53 ]一般的な天然ビタミンE源が表に示されています。また、調理済みシリアル、乳児用調合粉ミルク、液体栄養製品など、一部のα-トコフェロール強化源も示されています。[ 53 ]

植物由来[ 53 ]量（mg / 100g）
ピスタチオナッツ 2 .8  
アボカド2 .6
生の ほうれん草2
アスパラガス1 .5
ブロッコリー1 .4
カシューナッツ​ 0 .9
パン0.2～0.3
玄米​ 0 .2
ジャガイモ、パスタ< 0 .1
動物由来[ 53 ]量（mg / 100g）
魚1.0～2.8
牡蠣  1 .7
バター1 .6
卵1 .1
チーズ0.6～0.7
チキン0 .3
牛肉、豚肉0 .1
牛乳、全乳 0 .1
牛乳、スキムミルク 0 .01

トコトリエノールはいくつかの食品に含まれており、最も豊富に含まれるのはパーム油で、少量ではあるが米ぬか油、大麦、オート麦、特定の種子、ナッツ、穀物、およびそれらから抽出した油にも含まれています。[ 54 ] [ 55 ]

サプリメント

ビタミンEを大量に摂取するために使われるソフトジェルカプセル

ビタミンEは脂溶性であるため、栄養補助食品は通常、ビタミンEを酢酸エステル化して酢酸トコフェロールとし、植物油に溶解したソフトジェルカプセルで提供されます。[ 2 ] α-トコフェロールの場合、1食分あたり100～1000 IUの範囲で配合されます。より少量のものは、マルチビタミン/ミネラル錠剤に配合されています。γ-トコフェロールとトコトリエノールのサプリメントも、栄養補助食品会社から販売されています。後者はパーム油から抽出されます。[ 18 ]

要塞化

世界保健機関（WHO）は、ビタミンEによる食品強化に関する勧告を行っていない。[ 56 ]食品強化イニシアチブ（FFI）は、ビタミンEの強制または自主的なプログラムを実施している国をリストアップしていない。[ 57 ]乳児用調製粉乳にはα-トコフェロールが成分として含まれている。一部の国では、調理済みシリアル、液体栄養製品、その他の食品の特定のブランドにα-トコフェロールが添加成分として含まれている。[ 53 ]

非栄養食品添加物

ビタミンEは様々な形態で油脂食品によく使用される食品添加物で、過酸化による酸敗を防ぐために使用されます。E番号を持つものには以下のものがあります。[ 58 ]

  1. E306 トコフェロールを豊富に含む抽出物（混合、天然、トコトリエノールを含む場合があります）
  2. E307 α-トコフェロール（合成）
  3. E308 ガンマトコフェロール（合成）
  4. E309 デルタトコフェロール（合成）

これらのE番号には、すべてのラセミ体と酢酸エステルが含まれます。[ 58 ]ヨーロッパやその他の国の食品ラベルによく記載されており、その安全性評価と承認は欧州食品安全機関の責任です。[ 59 ]

吸収、代謝、排泄

トコトリエノールとトコフェロール（合成α-トコフェロールの立体異性体を含む）は腸管腔から吸収され、カイロミクロンに組み込まれて門脈に分泌され、肝臓へと送られる。吸収効率は51～86%と推定されており[ 5 ] 、これはビタミンEファミリー全体に当てはまり、吸収時にビタミンEビタマー間の区別はない。胆汁はカイロミクロンの形成に必須であるため、嚢胞性線維症などの疾患は胆道不全とビタミンEの吸収不良を引き起こす[ 3 ] 。α-トコフェロール酢酸塩の栄養補助食品として摂取する場合、脂肪を含む食事と一緒に摂取すると吸収が促進される。[ 3 ]吸収されなかったビタミンEは便として排泄される。さらに、ビタミンEは肝臓から胆汁を介して腸管腔に排泄され、そこで再吸収されるか、便として排泄されます。そして、ビタミンEビタミン類はすべて代謝されて尿として排泄されます。[ 5 ] [ 14 ]

RRR-α-トコフェロールは肝臓に到達すると、α-トコフェロール輸送タンパク質（α-TTP）によって優先的に吸収されます。その他の形態はすべて、分子のフィチン酸末端が切断され、硫酸化またはグルクロン酸抱合された後、2'-カルボキシエチル-6-ヒドロキシクロマン（CEHC）に分解されます。これにより分子は水溶性となり、尿から排泄されます。α-トコフェロールも同様のプロセスで2,5,7,8-テトラメチル-2-(2'-カルボキシエチル)-6-ヒドロキシクロマン（α-CEHC）に分解されますが、α-TTPによって部分的に保護されているため、分解速度は遅くなります。α-トコフェロールを大量に摂取すると尿中のα-CEHCが増加するため、これは過剰なビタミンEを排出する手段であると考えられます。[ 5 ] [ 14 ]

α-トコフェロール転送タンパク質は、染色体8のTTPA遺伝子によってコードされています。RRR-α-トコフェロールの結合部位は疎水性ポケットで、β-、γ-、δ-トコフェロール、またはキラル2部位でS配置を持つ立体異性体に対する親和性が低くなっています。トコトリエノールも、フィチン酸末端の二重結合がα-TTPポケットと一致しない硬い配置を作り出すため、適合性が低いです。[ 14 ] TTPA遺伝子のまれな遺伝子欠陥により、通常量のビタミンEを摂取しているにもかかわらず、ビタミンE欠乏性運動失調症（AVED）と呼ばれる進行性神経変性疾患を呈する人がいます。α-TTPの不足を補うために、食事性補助食品として大量のα-トコフェロールが必要です。[ 36 ] α-TTPの役割は、α-トコフェロールを肝細胞の細胞膜へ移動させ、そこで新たに生成される超低密度リポタンパク質（VLDL）分子に組み込むことです。VLDL分子はα-トコフェロールを体の他の部位の細胞へと運びます。この優遇措置の一例として、米国の食事ではγ-トコフェロールが約70 mg/日摂取され、血漿中濃度は2～5 μmol/L程度です。一方、食事中のα-トコフェロールは約7 mg/日ですが、血漿中濃度は11～37 μmol/Lの範囲です。[ 14 ]

α-TTPのビタミンEビタマーに対する親和性[ 14 ]

ビタミンE化合物 親和性
RRR-α-トコフェロール100%
ベータトコフェロール38%
ガンマトコフェロール9%
デルタ-トコフェロール2%
SSR-α-トコフェロール11%
α-トコトリエノール12%

医療用途

ビタミンEは、主にその抗酸化作用と酸化ダメージから細胞を保護する可能性から、多くの健康状態を助けるサプリメントとして提案されてきました。米国では、ビタミンは市販のサプリメントとして広く入手できますが、さまざまな健康状態の治療または予防に対するその有効性と安全性を裏付ける医学的証拠はまちまちです。ビタミンEは、一部の医薬品や他のサプリメントと相互作用する可能性もあります。[ 1 ]ビタミンEは、皮膚の健康と皮膚の老化、免疫機能、[ 60 ]心血管疾患[ 61 ]またはアルツハイマー病（AD） [ 62 ]または特定の種類の癌[ 61 ]などの状態の管理の治療薬として研究されてきました。ほとんどの研究では、利点は限定的または決定的ではなく、何らかのリスクの可能性があることがわかりました。高用量のサプリメント摂取は健康リスクを伴う可能性があるため、バランスの取れた食事からビタミンEを摂取することが最も推奨されます。[ 1 ]ビタミンEが癌や心血管疾患の予防にほとんど効果がないか全く効果がないことが報告された後、栄養補助食品であるビタミンEの販売が最大33%減少したという証拠があります。[ 11 ]

2023年には、米国で290番目に処方される薬となり、処方件数は50万件を超えた。[ 63 ] [ 64 ]

全死亡率

2つのメタアナリシスでは、ビタミンEを栄養補助食品として摂取した場合、全死亡率の改善も阻害も見られなかったと結論付けられました。[ 9 ] [ 10 ]長期臨床試験のメタアナリシスでは、α-トコフェロールのみをサプリメントとして使用した場合、全死亡率が2%上昇しましたが、有意差はありませんでした。同じジャーナル記事では、α-トコフェロールを他の栄養素（ビタミンA、ビタミンC、β-カロテン、セレン）と併用した場合、全死亡率が統計的に有意な3%上昇したと報告されています。[ 12 ]

コクランレビューでは、長期にわたるビタミンE補給による加齢黄斑変性（AMD）の発症リスクに変化は見られず、補給によって後期AMDを発症する可能性がわずかに高まる可能性があると結論付けられました。[ 65 ]

認知障害とアルツハイマー病

2つのメタアナリシスでは、AD患者の血中ビタミンE濃度は、同年齢の健康な人に比べて低いことが報告されています。[ 66 ] [ 67 ]しかし、ビタミンEサプリメントの試験のレビューでは、サプリメントがADの発症リスクを低下させたり、ADの進行を遅らせたりするという証拠は不十分であると結論付けられました。[ 62 ]

癌

2022年に更新された以前の報告書では、米国予防サービスタスクフォースは、心血管疾患や癌の予防のためにビタミンEサプリメントを使用しないことを推奨し、利点と害のバランスを評価するための証拠が不十分であると結論付けましたが、サプリメント摂取による純利益はないという中程度の確実性で結論付けました。[ 61 ]

さまざまな種類の癌に関する文献では、食事中のビタミンEと腎臓癌および膀胱癌の間に逆相関関係があることが観察研究で確認されています。[ 68 ] [ 69 ]大規模な臨床試験では、治療とプラセボの間に膀胱癌の症例に差は見られなかったと報告されています。[ 70 ]

観察研究では、食事中のビタミンEと肺がんの間に逆相関関係があることが報告されているが[ 71 ]、男性の喫煙者を対象とした大規模臨床試験では、治療とプラセボの間で肺がんへの影響は報告されていない[ 72 ]。また、ビタミンEサプリメントの摂取を選択した人々を追跡した試験では、1日215mg以上を摂取した人の肺がんリスクが上昇することが報告されている[ 73 ] 。

前立腺がんについても、矛盾する結果が出ています。血清α-トコフェロール含有量に基づくメタアナリシスでは、相対リスクに逆相関が報告されましたが[ 74 ]、観察研究を対象とした2つ目のメタアナリシスでは、そのような関係は報告されていませんでした[ 75 ] 。男性喫煙者を対象とした大規模臨床試験では、前立腺がんの発症率が32%減少したと報告されましたが[ 76 ]、前立腺がんに対するセレンまたはビタミンEのSELECT試験では55歳以上の男性を対象とし、ビタミンE群の相対リスクが17%高かったと報告されています[ 77 ] 。

大腸がんについては、ランダム化臨床試験の系統的レビューと大規模SELECT試験で、相対リスクに統計的に有意な変化は報告されなかった。[ 78 ] [ 79 ]女性健康研究では、すべての種類のがんの発生率、がんによる死亡、または特に乳がん、肺がん、大腸がんに関して有意差は報告されなかった。[ 80 ]

潜在的な交絡因子としては、前向き研究で使用されるビタミンEの形態と量が挙げられる。ビタミンE異性体の合成ラセミ混合物は、天然の非ラセミ混合物と生物学的同等性がないにもかかわらず、臨床試験や栄養補助食品の成分として広く使用されている。[ 81 ]あるレビューでは、ビタミンEサプリメントの摂取によりがんリスクがわずかに上昇すると報告されているが、引用された臨床試験の90%以上で合成ラセミ体のdl-α-トコフェロールが使用されていたと述べている。[ 73 ]

がんに関する健康効果の主張

米国食品医薬品局（FDA）は1993年、食品および栄養補助食品の健康強調表示の審査・承認プロセスを開始しました。申請の審査の結果、提案された強調表示は却下または承認されます。承認された場合、パッケージラベルに特定の文言を記載することが許可されます。1999年には、強調表示審査のための2つ目のプロセスが創設されました。証拠全体について科学的コンセンサスが得られない場合、限定的健康強調表示（QHC）が確立されることがあります。FDAは限定的健康強調表示の申請を「承認」するのではなく、非常に具体的な強調表示文言とその文言の使用に関する制限を含む執行裁量書（Letter of Enforcement Discretion）を発行します。[ 82 ]ビタミンEに関する最初のQHCは2003年に発行されました。「抗酸化ビタミンの摂取は特定の種類の癌のリスクを低減する可能性があることを示唆する科学的証拠がある」 2009年には、ビタミンEの効能効果がより具体的になり、腎臓がん、膀胱がん、大腸がんのリスクを低減する可能性があると認められましたが、その根拠は弱く、主張されている効果は極めて可能性が低いという記載が義務付けられました。脳がん、子宮頸がん、胃がん、肺がんへの適用を求める請願は却下されました。2012年5月のさらなる改訂では、ビタミンEが腎臓がん、膀胱がん、大腸がんのリスクを低減する可能性があると認められ、より簡潔な限定文が追加されました。「FDAは、この主張を裏付ける科学的証拠はほとんどないと結論付けました。」がんに関する効能効果を主張する企業は、製品ラベルに必ずこの限定文を記載する必要があります。[ 83 ]

白内障

あるレビューでは血清トコフェロールを測定し、血清濃度の上昇が加齢性白内障（ARC）の相対リスクの23％減少と関連していることが報告された。この効果は、皮質白内障や後嚢下白内障ではなく、核白内障の違いによるものであった。[ 84 ]一方、α-トコフェロール補給の臨床試験に関するメタアナリシスでは、プラセボと比較してARCのリスクに統計的に有意な変化は報告されなかった。[ 84 ] [ 85 ]

心血管疾患

2022年に更新された以前の報告書では、米国予防サービスタスクフォースは、心血管疾患や癌の予防のためにビタミンEサプリメントを使用しないことを推奨し、利点と害のバランスを評価するための証拠が不十分であると結論付けましたが、サプリメント摂取による純利益はないという中程度の確実性で結論付けました。[ 61 ]

ビタミンEの心血管疾患に対する効果に関する研究では、相反する結果が得られています。理論的には、LDLコレステロールの酸化修飾は冠動脈の閉塞を促進し、アテローム性動脈硬化症や心臓発作につながるため、抗酸化物質として機能するビタミンEは酸化コレステロールを減少させ、心血管疾患のリスクを低下させると考えられます。ビタミンEの状態は、動脈の内面を覆う細胞の正常な内皮細胞機能の維持、抗炎症作用、血小板の粘着と凝集の抑制にも関与していることが示唆されています。[ 86 ]冠動脈疾患とビタミンEを多く含む食品の摂取、および血清中のα-トコフェロールの高濃度との間には逆相関が観察されています。[ 86 ] [ 87 ]観察研究の問題点は、冠動脈性心疾患のリスク低下とビタミンE摂取との関係を確かめることができない点である。ビタミンEを多く含む食事は、心臓の健康を促進する他の未確認の成分も多く含む可能性があり、心臓の健康に有害な食事成分が少ない可能性もある。あるいは、そのような食事を選ぶ人は、他の健康的なライフスタイルを選択している可能性もある。[ 86 ]

ランダム化臨床試験（RCT）のメタアナリシスでは、他の抗酸化栄養素を摂取せずに摂取した場合、心臓発作の相対リスクが18％減少したことが報告されました。[ 88 ]しかし、メタアナリシスに組み込まれた2つの大規模試験では、心臓発作、脳卒中、冠状動脈性死亡率、全死亡率に対する利点が示されなかったか、[ 89 ]またはα-トコフェロール群で心不全のリスクが高かったかのいずれかでした。[ 90 ]

ビタミンEの補給は虚血性脳卒中や出血性脳卒中の発症率を低下させない。[ 91 ] [ 92 ]しかし、ビタミンEを他の抗酸化物質と一緒に補給すると、虚血性脳卒中のリスクは9％低下したが、出血性脳卒中のリスクは22％増加した。[ 92 ]

心血管の健康に関する主張の否定

2001年、米国食品医薬品局（FDA）は、ビタミンEと心血管の健康に関する健康強調表示の提案を却下しました。[ 93 ]米国国立衛生研究所（NIH）は2008年までに発表された文献を審査し、「一般的に、臨床試験ではビタミンEサプリメントの日常的な使用が心血管疾患を予防したり、その罹患率や死亡率を低下させたりするという証拠は示されていない」と結論付けました。 [ 1 ]欧州食品安全機関（EFSA）は、欧州連合（EU）諸国における健康強調表示の提案を審査しています。2010年、EFSAはビタミンEの食事摂取と正常な心機能または正常な血液循環の維持との間に因果関係が確立されているという主張を審査し、却下しました。[ 94 ]

非アルコール性脂肪性肝疾患

ビタミンEの補給は、肝酵素の上昇、脂肪肝、炎症、線維症を有意に減少させ、このビタミンが成人の非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）および非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）として知られるより重篤なサブセットの治療に有効である可能性を示唆しているが[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]、小児には有効ではない。[ 98 ] [ 99 ]

運動後の回復

健康な成人では、運動後、ビタミンEは筋肉痛や筋力、あるいはインターロイキン-6やクレアチンキナーゼなどの炎症や筋肉損傷の指標で測定された運動後の回復には何の利益ももたらさないことが示された。[ 100 ]

パーキンソン病

パーキンソン病に関しては、食事中のビタミンEと逆相関が見られることが観察されているが、プラセボ対照臨床試験による確認証拠はない。[ 101 ] [ 102 ]

妊娠

世界保健機関は、妊娠中のビタミンEとCの組み合わせの補給を推奨していません。[ 103 ]コクランレビューでは、健康な女性や妊娠合併症のリスクがあると考えられる女性のいずれにおいても、この組み合わせが死産、新生児死亡、早産、子癇前症、またはその他の母体や乳児の結果のリスクを軽減するという根拠はないと結論付けられました。[ 104 ]

局所適用

トコフェロールアセテートは、外用薬としてスキンケア製品や創傷治療製品に広く使用されており、創傷治癒の改善や瘢痕組織の減少が謳われているが[ 105 ]、これらの主張を裏付ける証拠が不十分であると繰り返し結論づけられている。[ 106 ] [ 107 ]また、トコフェロールリノール酸エステルやトコフェロールアセテートなどのビタミンE誘導体をスキンケア製品に使用することで、アレルギー性接触皮膚炎が起こるという報告もある。[ 108 ]

電子タバコ関連肺損傷

米国疾病予防管理センター（CDC）は2020年2月に、以前の研究では吸入したビタミンEアセテート（α-トコフェロールアセテート）が正常な肺機能を妨げる可能性があることが示唆されていると述べた。[ 109 ] 2019年9月、米国食品医薬品局は、米国で最近発生した電子タバコ関連肺疾患の原因となったベイプリキッドからビタミンEアセテートが検出されたと発表した。[ 110 ]これは、違法THCベイプカートリッジ製造業者が増粘剤として使用していた。 [ 111 ] 2019年11月までに、CDCはビタミンEアセテートを電子タバコ関連疾患の非常に強い懸念材料として特定したが、他の化学物質や毒物が原因である可能性も排除していない。これらの調査結果は、電子タバコ関連肺障害の患者の肺から採取した体液サンプルに基づいていた。[ 112 ] [ 113 ] ビタミンEアセテートの熱分解により、発がん性のあるアルケンやベンゼンとともに、非常に有毒なケテンガスが発生します。[ 114 ]

歴史

ビタミンEは1922年にハーバート・マクリーン・エバンスとキャサリン・スコット・ビショップによって発見され[ 115 ] 、 1935年にカリフォルニア大学バークレー校でエバンスとグラディス・アンダーソン・エマーソンによって初めて純粋な形で単離されました[ 116 ]。このビタミンの働きがラットの食事性生殖因子として初めて確認されたため、ギリシャ語の「τόκος」（tókos、誕生）と「φέρειν」（phérein、運ぶ）を合わせた「トコフェロール」と命名されました。これは合計で「妊娠する」という意味で、語尾の「-ol」は化学アルコールであることを示しています[ 13 ] 。カリフォルニア大学のギリシャ語教授であるジョージ・M・カルフーンが命名に協力したとされています。[ 13 ]エアハルト・フェルンホルツは1938年にその構造を解明し、その直後にパウル・カーラーと彼のチームが初めて合成した。[ 117 ]

ビタミンEの発見からほぼ50年後、米国医師会雑誌に掲載された「病の探求におけるビタミン」と題された論説には、「…研究によってビタミンの多くの秘密が明らかになったが、確実な治療的用途やヒトにおける明確な欠乏症は発見されていない」と記されていた。動物実験は妊娠成功の必須条件であったが、流産しやすい女性への効果は認められなかった。血管の健康に関する証拠は説得力に欠けるとされた。論説は、幼児の溶血性貧血に対する予防効果に関するヒトにおける予備的な証拠に言及して締めくくられている。[ 118 ]

ビタミンEが冠動脈疾患に関与する可能性は、1946年にエヴァン・シュートらによって初めて提唱された。[ 119 ] [ 120 ]その後、同じ研究グループによる心血管に関する研究がさらに進められ、[ 121 ]ビタミンEの大量摂取が動脈硬化の進行を遅らせ、場合によっては逆転させる可能性があるという提案も含まれている。[ 122 ]その後の研究では、ビタミンEの補給と、致命的ではない脳卒中や心筋梗塞などの心血管イベント、あるいは心血管疾患による死亡率との間に関連性は見られなかった。[ 123 ]

ビタミンEを含むオイルを局所的に塗布すると、火傷や傷の治癒に効果があるという信念は長い間続いてきました。[ 105 ]この信念は、科学的なレビューによって反証されているにもかかわらず、依然として残っています。[ 106 ] [ 107 ]

乳児栄養におけるビタミンEの役割については、長い研究の歴史があります。1949年以降、未熟児を対象とした試験では、経口α-トコフェロールが浮腫、頭蓋内出血、溶血性貧血、後水晶体線維増殖症を予防することが示唆されました。[ 124 ]より最近の研究では、未熟児へのビタミンE補給は頭蓋内出血と網膜症のリスクを低下させる一方で、敗血症のリスクを上昇させることが示唆されています。[ 125 ]

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