ビタミンの構造と機能についての問題　５問【管理栄養士国家試験過去問解説】 - 管理栄養士国家試験合格に向けてチャレンジする人を応援するブログ

今日も楽しく！
知識を身に着けていきましょう！！
質問等ありましたら、コメント欄にお気軽にどうぞ

Ａ．ビタミンの構造と機能に関する記述である。正しいものを１つ。

１.β-カロテンは、小腸でロドプシンに変換される。
２.活性型ビタミンDは、細胞膜上の受容体と結合する。
３.ビタミンEは、LDLの酸化を防ぐ。
４.ビタミンB12は、分子内にモリブデンをもつ。
５.酸化型ビタミンCは、ビタミンEにより還元型になる。

Ｂ．ビタミンに関する記述である。正しいものを１つ。

１.脂溶性ビタミンの吸収に、胆汁酸は関与しない。
２.脂溶性ビタミンには、腸内細菌が合成するものがある。
３.食品中β-カロテンのビタミンAとしての生体利用率は、レチノールの1/6である。
４.ビタミンB2は、体内の飽和量を超えると、尿中への排泄量が低下する。
５.ビタミンB12の吸収に必要な因子は、十二指腸上皮細胞から分泌される。

Ｃ．ビタミンに関する記述である。正しいものを１つ。

１.ビタミンAは、エネルギー代謝に補酵素として作用する。
２.ビタミンEの必要量は、飽和脂肪酸摂取の増加時に高まる。
３.吸収されたビタミンB1の余剰分は、糞中に排泄される。
４.ビタミンB6は、生体内の酸化還元反応に必要である。
５.ビオチンは、生卵白中のアビジンと結合する。

Ｄ．脂溶性ビタミンに関する記述である。正しいものを１つ。

１.ビタミンAは、消化管からのカルシウム吸収を促進する。
２.カロテノイドは、抗酸化作用をもつ。
３.ビタミンDは、血液凝固に関与している。
４.ビタミンEは、核内受容体に結合する。
５.ビタミンKは、視覚機能に関与している。

Ｅ．水溶性ビタミンに関する記述である。正しいものを１つ。

１.ビタミンB2は、内因子として結合して吸収される。
２.ナイアシンは、メチオニンから合成される。
３.葉酸は、分子中にコバルトを含む。
４.ビオチンは、コエンザイムA(CoA)の構成成分である。
５.ビタミンCは、ビタミンEラジカルをビタミンEに変換する。

続いて回答と解説。

Ａ．正答３

１.
β-カロテンは、小腸で「ビタミンA(レチノール）」に変換される。

体のなかでビタミンAが不足すると、プロビタミンA（αカロテン、βカロテン、βクリプトキサンチンなど）から必要な分だけビタミンAが作られます。

＜β-カロテン（ベータカロテン、ベータカロチン、β-carotene）＞
植物に豊富に存在する赤橙色色素の一つで両末端にβ環を持つ最も一般的なカロテンである。
ビタミンAの前駆体（不活性型）。
水には溶けないが脂溶性は大きい。

ビタミンA作用を最もよく発揮するのはβ-カロテンであることから、ビタミンA作用をするカロチノイドをβ-カロテンで代表して表したものがβ-カロテン当量です。α-カロテンおよびクリプトキサンチンのビタミンA作用は、β-カロテンの50％とみなし、次の式で計算します。

β-カロテン当量（μg）＝β-カロテン（μg）＋1/2α-カロテン（μg）＋1/2クリプトキサンチン（μg）

＜ビタミンA＞
油脂に溶ける脂溶性ビタミンのひとつで、レチノール活性当量（μgRAE）として表されます。
動物性食品に含まれるレチノールの量と、主に植物性食品から摂取されるβ（ベータ）-カロテンなどのカロテノイドが体内でビタミンA作用をする場合の換算量との合計です。
ビタミンA（レチノール活性当量）は次の式で算出します。

レチノール活性当量（μgRAE）＝レチノール（μg）＋1/12×β-カロテン（μg）＋1/24×α-カロテン（μg）＋1/24×β-クリプトキサンチン（μg）＋1/24×その他のプロビタミンAカロテノイド（μg）

＜ロドプシン＞
脊椎動物の網膜にある視物質で、視紅（しこう：visual purple）ともいう。
蛋白質オプシンと受光色素レチナールの複合体。
ヒトの夜間視の基礎となる感光色素。
光を受けてその信号を脳へ伝えるうえで、光を受け止めるという重要な作用をする。
ビタミンA欠乏はロドプシンの再生を妨げ、夜盲症の原因となる。

２.
活性型ビタミンDは、「核内」の受容体と結合する。

＜核内受容体（nuclear receptor）＞
細胞内タンパク質の一種であり、ホルモンなどが結合することで細胞核内でのDNA転写を調節する受容体。
発生、恒常性、代謝など、生命維持の根幹に係わる遺伝子転写に関与し、ヒトでは48種類存在すると考えられている。
ビタミンAやビタミンDなどの脂溶性ビタミンや甲状腺ホルモン、ステロイドホルモンなどが核内受容体に結合し、活性化させる。

活性型ビタミンDは、標的細胞の核内に存在するビタミンD受容体と結合し、ビタミンD依存性たんぱく質の遺伝子発現を誘導する。

３.正答
ビタミンEは、LDLの酸化を防ぐ。

脂溶性ビタミンであるビタミンEは、脂質とともに腸管からリンパ管を経由して体内に吸収される。
抗酸化作用が非常に強く、生体膜を構成する不飽和脂肪酸や他の脂溶性成分を酸化障害から守るために、細胞膜のリン脂質二重層内に存在している。
過酸化脂質の生成を抑制し、血管を健康に保つほか、血中のLDLコレステロールの酸化抑制・赤血球の破壊を防いだりする作用もある。
細胞の酸化を防ぐため老化防止にも効果もある。

４.
ビタミンB12は、分子内に「コバルト」をもつ。

＜ビタミンB12＞
胃の粘膜から分泌されているたんぱく質と結びついて小腸から吸収される。
神経機能の維持など、補酵素として身体の様々な働きに関わっている。
ミネラルの一種、コバルトを含むため、別名「赤いビタミン」ともよばれ、正常な赤血球を生みだす働きをしている。
ビタミンB12が欠乏すると、悪性貧血・疲れやすい・舌の痛みなどが起こりやすくなる。

＜コバルト＞
悪性貧血因子として発見された「ビタミンB12」の構成成分。
ビタミンB12は、核酸合成に必須なため、造血機能（ヘモグロビン合成）の他に、新陳代謝の盛んな消化管、中枢神経系の維持にも欠かせないビタミン。
動脈硬化の危険因子とされているホモシステインの血中濃度を下げる働きもある
コバルトは、動物性食品などビタミンB12を含む食品に含まれているが、納豆ともやしなど一部の食品以外の植物性食品には、あまり含まれていない。

＜モリブデン＞
肝臓や腎臓に多く存在し、体内での代謝や体の中に入った有害物質を分解する酵素の成分となる微量ミネラルの一つ。鉄分の働きを高め、造血に関わる作用があることから、「血のミネラル」とも言われている。

（役割）
糖質や脂質の代謝
尿酸の代謝に関与（食事から摂取したプリン体を通風の原因となる尿酸に変換する）
鉄分利用促進・造血作用促進
酸化酵素（オキシターゼ）の構成成分（キサンチンオキシターゼ、アルデヒドオキシターゼ、亜硫酸オキシターゼの構成成分）

５.
酸化型ビタミンCは、「グルタチオン」により還元型になる。

酸化型ビタミンCは、グルタチオンやシステインにより還元型ビタミンCとなる。
酸化型ビタミンEは、ビタミンCにより還元型ビタミンEとなる。

Ｂ．正答２

１.
脂溶性ビタミンの吸収に、胆汁酸は「関与する」。

２.正答
脂溶性ビタミンには、腸内細菌が合成するものがある。

ビタミンK：天然のものはビタミンK1（フィロキノン）とビタミンK2（メナキノン類）の2種類のみ。
出血の抑制を助けるタンパク質（凝固因子）の合成に必要であることから、正常な血液の凝固に不可欠であり、骨やその他の組織を健康に保つためにも必要。

フィロキノン：植物の葉緑体で生産され、食事から摂取される。脂質と一緒にとると吸収効率が高まる。
メナキノン：腸内細菌によって産生されるが、産生量は少量。

３.
食品中β-カロテンのビタミンAとしての生体利用率は、レチノールの「1/12」である。

レチノール活性当量（μgRAE）＝レチノール（μg）＋【1/12×β-カロテン（μg）】＋1/24×α-カロテン（μg）＋1/24×β-クリプトキサンチン（μg）＋1/24×その他のプロビタミンAカロテノイド（μg）

４.
ビタミンB2は、体内の飽和量を超えると、尿中への排泄量が「上昇する」。

水溶性ビタミンを必要量以上摂取した場合、過剰分は尿中に排泄される。
ビタミンB群が多く配合された医薬品やサプリメントを摂取すると、尿の色が鮮やかな黄色になるのは、そのため。

５.
ビタミンB12の吸収に必要な因子は、「胃壁細胞」から分泌される。

ビタミンB12は主に動物性食品に多く含まれ、食事を通じて摂ると胃の中で胃液に含まれる内因子（胃の壁細胞から分泌される糖タンパク質）と結合し、肝臓などで貯えられるため、胃を全部切除した患者や萎縮性胃炎の人が巨赤芽球性貧血になりやすい。

Ｃ．正答５

１.
「ビタミンB1・ビタミンB2・ナイアシン」は、エネルギー代謝に補酵素として作用する。

ビタミンB1：TPP（チアミン2リン酸)の形で補酵素として働く
ビタミンB2：FAD（フラビンアデニンヌクレオチド)の形で、エネルギー代謝や電子伝達系酵素など酸化還元反応の補酵素として働く
ナイアシン：NAD+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）・NADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸)の形で、エネルギー代謝や脂質・糖質・アルコール等を代謝、酸化還元反応 (電子が供与体分子から受容体分子に転移する反応) に関与する酵素の補酵素として働く

２.
ビタミンEの必要量は、「多価不飽和脂肪酸摂取」の増加時に高まる。

＜ビタミンE＞
抗酸化作用により、生体膜やリポタンパク質を構成する多価不飽和脂肪酸の過酸化を抑制し、生体膜損傷や動脈硬化を予防する。
ミトコンドリアの電子伝達系を安定化し、呼吸機能を維持する。
酸化されたビタミンEは、ビタミンCによって還元され再利用される。
小腸上皮細胞から吸収されたビタミンEは、キロミクロンに組み込まれ、リンパ管を経て肝臓へ送られる。
肝臓ではトコフェロール結合タンパク質と結合し、超低密度リポタンパク質（VLDL）に取り込まれて末梢組織へ供給される。

３.
吸収されたビタミンB1の余剰分は、「尿中」に排泄される。

ビタミンB群は水溶性ビタミンのため、余剰分のほとんどが尿に溶けて排泄されます。

４.
「ビタミンB1・ビタミンB2・ナイアシン」は、生体内の酸化還元反応に必要である。

５.正答
ビオチンは、生卵白中のアビジンと結合する。

卵白中のアビジンはビオチンと結合しやすく、ビオチンの吸収を阻害してしまう。

↓でビオチンの解説をしているけど、覚えるのは「アビジンとビオチンの吸収」と、「ビオチンは炎症抑制と爪・髪・皮膚粘膜健康維持に関与」くらいで大丈夫です。

＜ビオチン＞
ビタミンB群に属する水溶性のビタミン。
体内では、ビオチンは糖代謝に関与するピルビン酸カルボキシラーゼ、脂肪酸代謝に関与するアセチルCoAカルボキシラーゼやプロピオニルCoAカルボキシラーゼ、アミノ酸の代謝に関与する3-メチルクロトノイルCoAカルボキシラーゼの補酵素として、エネルギーをつくりだす手助けをしている。
また、皮膚や粘膜の維持、爪や髪の健康に深く関わっているビタミンで、不足するとアトピー性皮膚炎や脱毛などの皮膚症状や食欲不振、うつなどの症状が現れる。

Ｄ．２

１.
「ビタミンD」は、消化管からのカルシウム吸収を促進する。

＜ビタミンD＞
油脂に溶ける脂溶性ビタミンのひとつ。食べ物からの摂取や日光を浴びる事で体内でもある程度産生できるビタミン。
小腸や腎臓でカルシウムとリンの吸収を促進する働きと、血液中のカルシウム濃度を保ち、丈夫な骨をつくる働きがある。
不足すると小腸や腎臓からのカルシウム吸収が不十分となり、骨や歯の形成もうまくいかなくなる。
赤ちゃんや子どもではくる病、成人では骨軟化症を引きおこすといわれている。

２.正答
カロテノイドは、抗酸化作用をもつ。

３.
「ビタミンK」は、血液凝固に関与している。

４.
「ビタミンAやビタミンD」は、核内受容体に結合する。

５.
「ビタミンA」は、視覚機能に関与している。

Ｅ．正解５

１.
「ビタミンB12」は、内因子として結合して吸収される。

２.
ナイアシンは、「トリプトファン」から合成される。

＜メチオニン（Methionine）＞
体内で合成されない必須アミノ酸の一つで、側鎖に硫黄を含んだ疎水性のアミノ酸である。
血液中のコレステロール値を下げ、活性酸素を取り除く作用がある。
ピルビン酸へと代謝する経路が存在するため、糖原性をもつ。

３.
「ビタミンB12」は、分子中にコバルトを含む。

＜葉酸（folate）＞
ビタミンB群の一種。ビタミンM、ビタミンB9、プテロイルグルタミン酸とも呼ばれる栄養素のひとつで、水溶性ビタミンに分類される。
葉酸は体内で還元を受け、ジヒドロ葉酸を経てテトラヒドロ葉酸に変換された後に補酵素としてはたらく。

４.
「パントテン酸」は、コエンザイムA(CoA)の構成成分である。

＜コエンザイムA（CoA：補酵素A）＞
パントテン酸（ビタミンB5）が5段階の酵素反応を受けることにより生合成される、すべての生命体にとって必要不可欠なもの。
TCA回路や脂肪酸代謝経路を含む多くの重要な生化学反応において，アシル基の運搬体などの機能を果たしている。
アセチルCoAはコレステロール代謝やTCA回路などにおいて重要な役割を担っている。

＜パントテン酸＞
ビタミンB5とも呼ばれ、体内でCoA(補酵素A)の構成成分として、脂質、糖質、タンパク質の代謝にかかせない重要な成分。
他のビタミンと協力し、副腎皮質ホルモンの合成や、皮膚の健康維持を助ける栄養素でもある。

↑でビオチンの解説をしているけど、覚えるのは「アビジンとビオチンの吸収」と、「ビオチンは炎症抑制と爪・髪・皮膚粘膜健康維持に関与」くらいで大丈夫です。

５.
ビタミンCは、ビタミンEラジカルをビタミンEに変換する。

ビタミンEは、活性酸素を除去したあと、ビタミンEラジカルに変化し、抗酸化機能を失う。
これを再生させるのがビタミンC。

＜ビタミンE＞
抗酸化作用により、生体膜やリポタンパク質を構成する多価不飽和脂肪酸の過酸化を抑制し、生体膜損傷や動脈硬化を予防する。
ミトコンドリアの電子伝達系を安定化し、呼吸機能を維持する。
酸化されたビタミンEは、ビタミンCによって還元され再利用される。

今回は以上。
かなり解説が多くなってしまいましたが、ビタミンは必須項目なので、ポイントを掴んで覚えてしまいましょう。

言いそびれましたが、脂溶性ビタミンは「DAKE」ですので、これも基礎として覚えていきましょう。

繰り返しが大事です！
何回繰り返すの？
正答を導きだすための理論を身につけるまでです。

頑張っていきましょう！！