眼球の構造とカロチノイド |
2011/03/10 カテゴリー/「お助け」用語辞書
■ カロチノイド
カロテノイド (carotenoid) は天然に存在する色素で、化学式 C40H56 の基本構造を持つ化合物の誘導体をいい、カロチノイドともいう。テルペノイドの一種で、テトラテルペンに分類される。炭素と水素のみでできているものはカロテン (carotene) 類、それ以外のものを含むものはキサントフィル (xanthophyll) 類という。カロテンやキサントフィルは二重結合を多く含むので抗酸化作用が大きく、植物では酸素が多く発生する場所に多く存在する。極性溶媒に溶けにくく、非極性溶媒に溶ける。したがって、脂肪とともに摂取すると効率的である。なお、カロテンは動物に吸収されるとビタミンAとなる。(引用-wikipedia)
※ カロチノイドは「活性酸素」のヒドロキシラジカルや一重項酸素を
消去する働きがあります。
▼ ルテイン・ゼアキサンチン・アスタキサンチン/カロチノイド・・・の働き
≪ルテイン≫
ルテインは、カロチノイドのキサントフィル類の一つで、眼の働きに重要な役割を果たしています。
特に眼底の黃班部や水晶体に集中して存在しており、目を通して入ってくる紫外線や青色光から目を守っています。
ルテインは、体内では合成できない脂溶性色素成分で、食物やサプリメントで摂取するしかなく、1日の推奨摂取量は6~8mgとされています。(米国の基準では男性が20~23mg、女性が17~20mgとされています)
ルテインは強力な抗酸化作用ををもち、水晶体では目にとって有害な青色光を吸収し、また、黃班部では、紫外線によって発生する活性酸素(一重項酸素)を無害化しています。
その消去能力は、抗酸化物質であるビタミンEの10倍以上もあります。
目にとって最も重要な黃班部はルテインとゼアキサンチンという成分しか含まれていませんが、特に黃班部の中心窩はゼアキサンチンが、そのほかの部分はルテインが占めています。
ですから、ルテインやゼアキサンチンが減少すると、太陽光線の影響を受けやすくなり、視力低下やその他の眼病を引き起こすリスクが大きくなります。
ルテインは体内では合成できないので、不足すれば食事やサプリメントで補う必要があります。
食べ物ではケールやホウレンソウ、マリーゴールドなどに多く含まれていますが、ブロッコリーやキャベツなどにも含まれています。
≪ゼアキサンチン≫
ゼアキサンチンはカロチノイドのキサントフィル類の一つで、黃班部のもっとも重要な中心窩に存在する成分で、ルテインと同じような働きをします。
ルテインとは構造異性体の関係です。
加齢黃斑変性や目の老化を防ぐ働きがあります。
ケール、ホウレンソウ、ブロッコリー、卵黄、パパイア、マリーゴルド等に含まれています。
≪アスタキサンチン≫
アスタキサンチンはカロチノイドのキサントフィル類の一つで、高い抗酸化作用を持ち、紫外線や脂質過酸化反応から生体を防御する因子として働いていると考えられています。
また、アスタキサンチンは脂溶性色素成分の一つで、光障害から目を保護すると言われています。
アスタキサンチンは、特に海の生物等に多く含まれている天然の赤い色素で、エビ、カニ、サケ、イクラなどに多く含まれています。
カロチノイド研究の第一人者である幹渉博士らが実施した動物(ラット)実験では、二価鉄によって誘発される肝臓細胞ミトコンドリアの脂質過酸化反応を抑えるアスタキサンチンの力は、ビタミンEの1000倍にのぼることが明らかにされています。
またその他の実験で、生物の体内に発生する活性酸素を消去する力は、β-カロチンやルテインと比べ、抜きん出ていたという報告です。
■ フラボノイド
≪アントシアニン≫
活性酸素とアントシアニン/映像
物が見える仕組みは、眼球の角膜からはいった光が水晶体を通り、網膜に像を結びますが、網膜には光に反応する細胞があって、ここに光が当たると神経が刺激され、脳にシグナルが伝わって「見える」と認識されます。
光に反応する細胞(視細胞)には錐体(すいたい)と杆体(かんたい)があり、前者は明るいところで働き、波長識別機能(色選別機能)を持ち、後者は暗い所で働き、波長識別機能はありませんが、1個の光量子に反応するほどの高感度を持っています。
暗い所で作用する杆体細胞にはロドプシンという紫色の色素体あって、光の刺激で瞬時に分解され、またすぐに再合成されます。
このロドプシンの分解・再合成の繰り返しによって光の情報が電気シグナルに変換され、これが脳に伝達されて物が見えるという感覚を得ることが出来ます。
しかし、このロドプシンは加齢やストレス、長時間の目の酷使、直射日光などの強い光を受けたりすると再合成がうまくゆかなくなり、目がチカチカしたり、視界がかすんで見えるようになったりします。
ですので、このように物が見えにくくなった視力低下の状態を改善するためにはこのロドプシンの再合成を正常に保つことが重要となります。
アントシアニンは、このロドプシンの再合成を活性化させることで、目の疲れや、視力回復に効果的に働きます。この働きには即効性があり、約4時間後には視力回復が見られその後1日位持続するとされています。
このような観点から、一度に大量に摂取するというより、毎日必要適量を持続的に摂取することが望ましいといえます。
また、糖尿病網膜症や加齢黃班変性症等の網膜疾患に対する治療法として、点眼等による網膜への薬物送達はほぼ不可能なため、全身循環血から血液網膜関門を介した網膜への薬物送達法による治療法が必要であり、「飲む目薬」の開発が急がれています。
■ タイト結合
上記で述べたように、人の身体において、血液から隔絶され、独立した区域の内部環境保持のために、区域を隔絶している細胞と細胞の隙間を物質が自由に通過できないように厳密にシールドしている結合が、フェンス機能・バリア機能・シグナル伝達機能を持った、「タイト結合」と言われる部分です。
ラパコール(ラバシック酸) |
2011/02/04 カテゴリー/「お助け」用語辞書
紫イペは古代インカ帝国の時代より、「神からの恵みの木」と呼ばれ、インデイオ達によって民間治療の秘薬として伝承されてきました。
■ 紫イペ(南米アマゾン茶)の驚異ーラパコール
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南米アマゾン茶(紫イペ)に含まれる成分の中で大変注目されたのが、このラパコールという成分です。
紫イペ
このラパコール(ラバシック酸)に関しては、イタリア、アメリカ、ブラジル、アルゼンチンなどで世界中で、研究発表がなされ、その驚くべき薬効に、世界中の学者・研究者の関心を集めました。
ブラジルのレシェーフェ抗生物質研究所の理事オ・ワルド・ゴンカルブス・デリマ博士は、ラパコールの情報を科学的研究課題として提起しました。
また、デリマ博士は1965年から7年間にわたって、紫イペの研究に取りくみ、世界で最初に紫イペの樹皮の実効成分研究をした科学者としても有名です。
デリマ博士の、この7年間の研究で、「紫イペ」(タベブイア)は、各種の癌腫瘍に対して素晴らしい効果を発揮することが実証されました。
1968年8月、アメリカのガン化学療法国立サービスセンター抗生物質研究所の特別アシスタントであったジョナサン・ハートウェル博士はブラジルのデリマ博士に一つの書簡を送りました。その内容は「紫イペの抽出液を用いて、抗腫瘍作用のある活動性物質としてのラパコールを分離するこに成功しました」というものでした。
ハートウェル博士は、紫イペ抽出液から取り出したラパコールを毎日人体に投与、摂取させましたが、人体への副作用は全くなく、各内臓など広範囲にわたって薬効を及ぼすことがわかったのです。ハートウェル博士は次のようにも述べています。
「ラパコールは同じノウゼンカズラ科樹木でも、紫色で食虫性でない樹木には、ラパコールが含有されず、何の価値もなく、私共が見知できる限り、紫色の花が咲く樹皮のみを使用することが絶対条件である」
また、アルゼンチンのメイヤー教授やそのスタッフによってラパコール製品の製造が開始されましたが、ここで製造されているのがシロップ状のチンキ治療剤です。このチンキ治療剤を数滴使用することで、
消化不良、潰瘍、肺病、腸チフス熱、アメーバ赤痢、マラリア、梅毒、インポテンツ、めまい、禿げ
などが治療できるとしています。
1984年には、ロシアの科学者サーゴボ教授が、タベブイア(紫イペ・イペロクソ)を利用した虫歯予防の練り歯磨きを製造しました。
このようにタベブイア(紫イペ・南米アマゾン茶)の薬効は広範囲におよび、現代医学に見放されたような人に対してでも、驚くべき効果を現し、難病治療の希望の光となっています。
紫イペのラパコールは単体として取り出されたものではなく、自然の生薬としてその成分の一部として存在しているものなので、副作用の心配は全くありません。
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ホメオスタシス |
2011/01/30 カテゴリー/「お助け」用語辞書
三省堂 大辞林によると恒常性とは、
「生体がさまざまな環境の変化に対応して、内部状態を一定に保って生存を維持する現象。また、その状態。血液の性状の一定性や体温調節などがその例。動物では主に神経やホルモンによって行われる」
と書かれています。
すなわち、ホメオスタシスとは、生物の持つ重要な性質の一つで、内外の環境の変化に対応して、生体内部の状態が一定に保たれる性質や状態のことを指して言います。
また恒常性の保たれる範囲は、体温や血圧、体液の浸透圧、pH,異物の排除、創傷の修復など広範囲に及び、主に神経系(特に自律神経系)、内分泌系(ホルモン)の作用によって保たれています。
恒温動物や変温動物のいずれにおいても、このホメオスタシスは機能しています。
酸化還元電位 |
2011/01/30 カテゴリー/「お助け」用語辞書
酸化還元電位(さんかかんげんでんい、Redox potentialもしくはOxidation-reduction Potential; ORP)とは、ある酸化還元反応系における電子のやり取りの際に発生する電位(正しくは電極電位)のことである。物質の電子の放出しやすさ、あるいは受け取りやすさを定量的に評価する尺度でもある。単位はボルト(V)を用い、電極電位の基準には以下の半反応式で表される酸化還元反応を用いる。
2H+ + 2e- ⇔ H2
つまり水素ガス分圧が1気圧、水素イオンの活量が1のとき(これを標準水素電極と呼ぶ)の電極電位を0 Vと定義する。この半反応を基準とし、任意の酸化還元反応の電極電位が決定される。すなわち、標準水素電極(SHE; standard hydrogen electrodeもしくはNHE; normal hydrogen electrode)を陰極反応、電極電位を求めたい酸化還元反応を陽極反応にそれぞれ使い、電池を組み立てたときの電池の起電力が、求めたい電極電位となる。このとき、電極電位を求めたい酸化還元反応に関与する物質の活量(あるいは分圧)がすべて1の場合の電極電位を特に、標準酸化還元電位(ひょうじゅん-)あるいは標準電極電位と呼んでいる。
なお基準として用いた標準水素電極(SHE)は水素イオンの活量が1すなわち水素イオン指数がゼロ(pH 0)の環境であり生化学ではこうした極限状態の値では参考にならないためにpH 7での電位を求める中間酸化還元電位(ちゅうかん-、中点とも表記することがある)を基準に用いることがあるが、特に断ることなしにこれを単に酸化還元電位と書くことが多い。(引用-wikipedia)
普通水道水には、ダムに注ぎ込む酸性雨や農薬等の影響もあって人間にとって有害なベンゼンやクロロホルム、トリハロメタンといった有機化合物や鉛、ヒ素、水銀、カドミウム、六価クロム等の重金属類や塩素、フェノール類が混入しています。水質の基準値は設けられていますが飲み続けると様々な病気の引き金ともなりかねません。水道水をそのまま飲み続ければ様々の病気を誘発すると、警鐘を鳴らす識者もいます。
① 有害不純物がない こと、② 酸化還元電位が低い こと、③ 活性水素が豊富に含まれている ことが体に良い水の条件となりますが、酸化還元電位だけの一応のデータを掲載しますので下記を参考にして下さい。
※ 酸化還元電位(単位 mv)
① 一般の水道水 +300~+700
② 大分 日田天領水 +237
③ 神戸 六甲の名水 +230
④ トラコテの水、ルルドの水 -50~-80
⑤ 人間の臓器…平均値で 約 -100位とされる
⑥ ミネラル還元水・天然の還元水 0~-199
⑦ 電解還元水 -200以上
クエン酸回路(TCA回路・クレブス回路) |
2010/12/03 カテゴリー/「お助け」用語辞書
人間が生きるために必要なエネルギーを、効率よく生産する所が、この「クエン酸サイクル」という生産工場です。この研究によって、博士は1953年に、その功績によりノーベル生理学・医学賞を受賞しました。
【 ミトコンドリアの模式図 】
≪参考≫
ミトコンドリア内膜の電子伝達系における、タンパク質複合体Ⅰ~Ⅴの酵素名は次の通りです。
別名 | 酵素名 | |
複合体Ⅰ | NADHデヒドロゲナーゼ | NADH-補酵素Qレダクターゼ |
複合体Ⅱ | コハク酸デヒドロゲナーゼ | コハク酸-補酵素レダクターゼ |
複合体Ⅲ | シトクロムbc1 | 補酵素Q-シトクロムcオキシターゼ |
複合体Ⅳ | シトクロムcオキシターゼ | シトクロムオキシターゼ |
複合体Ⅴ | ATPシンターゼ |
※ 複合体Ⅰ~Ⅳ はH+(プロトン)をマトリックスから膜間スペースに
汲みだすポンプ。
複合体Ⅴは膜間スペースからマトリックスへのH+の流れを利用して
ATPを作るポンプ。
それでは、細胞呼吸の代謝系を簡単にまとめてみましょう。
細胞呼吸(ATPが合成される過程)の代謝系は、解糖系、TCA回路(クエン酸回路)、電子伝達系からなります。
「解糖系」
「解糖系」は生体内に存在する化学反応経路の名称で、細胞質基質で酸素を使わない酸化(嫌気呼吸)で、グルコースをピルビン酸などに分解(異化)し、グルコースに含まれる高いエネルギーを生物が使いやすい形に変換してゆくための代謝過程であります。
「TCA回路」
「TCA回路(クエン酸回路)」は解糖系によって産生されたピルビン酸の好気的酸化過程で、発見者の名前を取ってクレブス回路とも呼ばれています。
この回路は効率よくATPを作る好気的代謝系でグルコース1分子当たり、30ATP以上のエネルギーを作ります。
TCA回路の多段階反応のエネルギーの生産の目的は、細胞は一度に放出された全エネルギーを貯蔵出来ないので、各段階において、ATPやNADH1分子のエネルギーを取り出すことが出来るように、小刻みに酸化してゆく方法を用いています。
また、TCA回路によって産生された、NADH、FADH2などの水素受容体を酸化し、酸素に電子を与えて水を生成し、それと共役して、ATP合成酵素(ATPシンターゼ)により(酸化的リン酸化で)ATPを合成(呼吸鎖)する代謝系を電子伝達系と言います。
クエン酸回路のおもな役割は、酸素吸収を伴う電子伝達系(呼吸鎖)とともに働いて炭水化物、脂肪、タンパク質などを最終的に水と炭酸ガス(二酸化炭素)に完全に分解し、生命の働きに必須のエネルギー物質として重要なATP(アデノシン3リン酸)をもっとも効率よく産生することにあります.
嫌気的条件下で筋肉の解糖系によって1分子のグルコース(ブドウ糖)を分解する場合は、2ATPしか産生されないのに対し、TCA回路によって完全に分解する場合は、30ATP以上を産生することができ、TCA回路の方がはるかに効率よくエネルギーを産生出来ます。
但し、TCA回路は酵素による緩慢な多段階の反応経路なので、筋肉などがフル活動時は、TCA回路でのATP産生が間に合わず、もっぱら、解糖系でのエネルギー産生となります。と言うのは、解糖系は反応のステップ数が少ないために、一定時間(短時間)に産生されるATP量が多いためです。
しかし、このことで問題なのは、嫌気条件下ではどうしてもピルビン酸は乳酸の生成に向かってしまうことです。好気的条件下であれば、ピルビン酸はミトコンドリアに入ってアセチルCoAに変換され、クエン酸シンターゼにより、オキサロ酢酸と結合してクエン酸となり、TCA回路に取り込まれます。
また、血液によって運ばれる酸素よって好気的条件がそろうと、乳酸は乳酸脱水素酵素(LDH)の働きによって可逆的に、再びピルビン酸となり、ミトコンドリアに入ってTCA回路で代謝されるようになります・
「電子伝達系」
解糖やクエン酸回路でNADH2+、FADH2として捕捉された水素は、ミトコンドリアにおいて、電子のやり取りを行う電子伝達系の一連の酵素系(複合体Ⅰ~Ⅳ)を経て、最終受容体である酸素(O2)と結び付いて水(H2O)になります。
ミトコンドリア内膜の電子伝達系に取り込まれた水素原子はH+(プロトン)とe-(電子)に分離し、H+(プロトン)は膜間スペースに放出され、e-(電子)は複合体Ⅰ~Ⅳへ次々に受け渡されて行き、その時生じるエネルギーを利用してマトリックスから膜間スペースにH+(プロトン)を汲み上げます。(プロトンポンプ)
但し、複合体Ⅱはプロトンポンプには関与せず、複合体Ⅰの働きを促進させるように働いています。
TCA回路の酵素群は殆どがマトリックスに存在していますが、コハク酸デヒドロゲナーゼ(コハク酸脱水素酵素)だけは例外で、内膜の複合体Ⅱとなっています。
このようにして、生じた膜間スペースとマトリックスの間の水素イオンの濃度勾配による化学ポテンシャル(ポテンシャルの大きい相から小さい相への移動が起こる)を利用して、複合体Ⅴでは、ATPシンターゼ(モーター分子:1秒間に100回転以上)を介してADP(アデノシン2リン酸)とPi(リン酸)から酸化的リン酸化でATP(アデノシン3リン酸)を合成します。
※この理論は、イギリスのP D .Mitchellによって1961年に提唱され、 1978年にノーベル化学賞を受賞しました。(化学浸透圧説) |
このようにして作られたATPは、速やかに、ミトコンドリア内膜のADP-ATPトランスロケーター(トランスポーター)を通って、ADPと交換に細胞質へと運ばれて行きます。
この全代謝過程での、グルコース1分子あたりのATPの生成量は最大約35~37ATP(38ATPは現在支持されていない)と計算されています。
細胞はこのようにして蓄えられたATPがADPに分離するとき、放出されるエネルギーを効率よく利用しています。
解糖系では1分子のグルコースから10段階の解糖の過程を経て、2分子のピルビン酸を生成し、TCA回路に引き渡します。
TCA回路を介して完全に分解(完全燃焼)され、最終的には炭酸ガスや水となって、体外に排出されます。
この代謝システムから、人間の健康についてすこし考えてみましょう。
食事(食餌)で摂取した糖質(炭水化物)を、体内にグリコーゲンとして貯蔵出来る量は、普通の生活をしている人で約300gくらいで、よく鍛えられたスポーツ選手などは500g以上あるといわれています。。
また、エネルギー需要がある時には、糖質(ブドウ糖)は、細胞質で解糖され、ピルビン酸を経て、ミトコンドリア内で、アセチル-CoAに変換されます。
その後、TCA回路と電子伝達系を経て代謝され、ATPが生成されますが、エネルギー需要が少なく、糖質を十分に(過剰に)摂取している時には、好気状態では肝臓や脂肪組織などの細胞質ゾルで、脂肪酸合成が促進され、過剰なカロリーは、中性脂肪として、貯蔵されます。
また、運動時など、エネルギー需要が高い時には、脂肪酸のβ-酸化によってアセチル-CoAが生成され、TCA回路と電子伝達系を経て代謝され、ATPが生成されます。
また、各組織の細胞でも、必要に応じて脂肪酸を合成しています。
取り込まれた糖質の内、解糖系・TCA回路・電子伝達系で代謝されるのは、50%以下であり殆んどの糖質は、脂質や、蛋白質などに変換されます。
人間の食事によって得られた糖質は、消化器系からブドウ糖(グルコース)として取り込まれ、肝臓でグリコーゲンに変換され貯蔵されます。肝臓は必要に応じて、グリコーゲンを再びブドウ糖に変えて、血流を通して全身の細胞に送ります。送られたブドウ糖は酵素の働きでグリコーゲンに合成され、細胞内に貯蔵されます。
グルコースは解糖系で、ヘキソキナーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、ピルビン酸キナーゼにより、ピルビン酸にまで分解されます。
解糖で生成されたピルビン酸からは、ミトコンドリア内(マトリックス)でピルビン酸脱水素酵素によりアセチルCoAが生成されます。
クエン酸回路では大量のNADHとFADH2が生成されますが、ミトコンドリアに十分な酸素が供給されないと(嫌気的条件下では)、これらが蓄積してしまい、クエン酸回路の反応は生成物過剰と言うことで停止してしまいます。
その結果、オキサロ酢酸の生成が不足するので、アセチルCoAはクエン酸回路に入れなくなり、それによってピルビン酸は行き場を失い、乳酸を生成する反応に進んでしまいます。更にアセチルCoAは脂肪酸合成へと進んでしまいます。
「コリ回路」及び「乳酸アシドーシス」
乳酸がたまると、pH値が低くなり体液が酸性化します。
激しい運動をしたり、過度なストレスを受けたりすると、細胞が酸素不足の状態になり、同じような現象が起こります。
前述のように、乳酸は好気条件下でTCA回路で代謝されATP産生に向かいますが、代謝されず残存した乳酸は血液の流れに乗って肝臓に運ばれて、乳酸脱水素酵素(乳酸デヒドロゲナーゼ)によってピルビン酸に変換され、その後糖新生によってグルコースが再生されます。(コリ回路)
ATPの収支でみると、1回あたりの嫌気呼吸で2分子のATPが生成し、糖新生で6分子のATPが消費されるので、結果4分子のATPの減少となります。このようにコリ回路はエネルギー消費系であり、化学反応の末端にある乳酸は、酵素によってピルビン酸に変換されるほかはなく、特に嫌気的条件下で乳酸アシドーシス(血液が酸性に傾いた状態)を防ぐ重要な役割を担います。
また、筋肉には白筋と赤筋(ミオグロビンが多い)がありますが、特に血行が良くない筋腱移行部付近で発生する乳酸の影響によって、疲労した筋肉と疲労しない筋肉との間の筋収縮の結果、殆ど筋収縮をしない疲労した筋繊維が筋収縮による牽引で、傷ついたり、断裂したりすることがあります。その他、乳酸による、体液のpH変化の影響で痛みが生じたりもします。
更に問題なのは体液が酸性化すれば、細菌やウイルスなどの繁殖の温床となったり、病原菌やウイルスなどに対する抵抗力が弱まり、様々の疾病の原因ともなります。
また、体内脂肪が活性酸素によって酸化され、過酸化脂質になると、新しい細胞が出来る前に古い細胞が死滅するなどの細胞膜(不飽和脂肪酸からなっている)の代謝異常を起こしたりします。その結果、その器官の老化や病気を引き起こします。
「代謝に欠かせない重要なビタミン類」
その他、この細胞呼吸にはビタミン類やミネラル類が非常に重要な働きをしています。
例えば、解糖の過程の10段階目であるホスホエノールピルビン酸からADPへのリン酸基の転移の際には、K+とMg2+あるいはMn2+が必ず必要ですし、ピルビン酸がアセチルCoAを経て、クエン酸回路に入って代謝されるためには、ピルビン酸デヒドロゲナーゼの補酵素としてビタミンB1が必要です。
また、脂肪酸からアセチルCoAになる(β-酸化)ためには、ビタミンB6が必要であり、プロピオニルCoAをスクシニルCoAに変化させるとき(脂肪とアミノ酸の代謝)にはビタミンB12が必要です。その他、ビタミンB12の不足は悪性貧血を招いたりします。
このような観点から見て、このクエン酸サイクルを活性化する一番の近道は、ビタミン類やミネラル類を有効に摂取しながら、クエン酸回路の入口にあるクエン酸を補給することで、この回路を活性化できることがわかります。
「キレート化」
ちなみに、クエン酸と共にミネラル類を摂取すると、ミネラルがキレート化され、体内に吸収されやすくなります。
クエン酸含有食品(ex梅肉黒酢等)を摂取することで、クエン酸を補給し、このクエン酸サイクルが活性化する(回る)ことによって、ストレスなどによって生じた乳酸やピルビン酸もこのサイクルに入って完全燃焼し、代謝されます。
クエン酸含有食品で日頃のストレスを解消し、いつまでも若々しく元気に過ごしましょう。
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