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  4. 生体の酸化ストレスに対する防御機構[self-protective mechanisms against in vivo oxidative stresses]

9-2:アンチエイジング医療から見た栄養ケアと抗酸化ストレスのキーワード

[3] 生体の酸化ストレスに対する防御機構[self-protective mechanisms against in vivo oxidative stresses]

① 酸化ストレスと疾患
 抗酸化システムは、スーパーオキシドディスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、グルタチオンリダクターゼ、カタラーゼ、酵素活性を支える微小ミネラルならびにビタミン群、さらにいろいろな抗酸化物質などで構成される。これらの補充は食事により支えられている。また生体内の抗酸化力は生活習慣に左右される。ゆえにこれら活性酸素種・フリーラジカルによる酸化力の大きさに対抗する抗酸化システムがあれば、生体が正常な機能を維持することが可能である。
 生体内で発生する活性酸素種・フリーラジカルの酸化損傷力とこの抗酸化システムの抗酸化力との差は酸化ストレスといわれている。がん、生活習慣病、老化の予防のために酸化ストレスをコントロールし、できるだけ抑制することが必要となってくる。それゆえに現時点におけるわれわれの酸化ストレスの大きさや状態を測定してそのデータに基づいての予防・治療介入が大切となる。
 酸化ストレスと生活習慣病、免疫関連疾患また各臓器の変性疾患との関係を示したものが図3である。またこれらの変化が老化にも直接関連していると考えられている。すなわち活性酸素種・フリーラジカルや過酸化脂質と各種抗酸化物質とのバランスが大切であって、抗酸化物質が強いほど疾病の発生が減少し、老化が抑制され、長生きできることとなる。したがって、この酸化ストレスに対する防御機構として抗酸化ストレス状態を亢進してこの防御システムをできるだけ有効に維持することが、強力な老化予防の鍵の1つである。
② 酸化ストレス防御機構
 細胞内外の各種酸化ストレスによって活性酸素・フリーラジカルを発生して、標的分子として脂質・タンパク質・酵素・核酸への直接損傷に反応し、各細胞の生体膜また各臓器の組織を損傷させ生活習慣病・発がん・老化につながる過程で、各種生体内抗酸化物はそれぞれのステップにおいて予防的に機能する(図4)。ステップの予防型としてSOD、カタラーゼ、グルタチオンぺルオキシダーゼ、グルタチオントランスフェラーゼ、金属安定化タンパクなどがある。ステップではビタミンCE、CoQ10、ポリフェノール、カロテノイド、αリポ酸、グルタチオン、NAC(N-アセチルシステイン)などの抗酸化物がある。ステップでは修復再生型としてホスホリパーゼ、プロテアーゼ、DNA修復酵素、トランスフェラーゼ、必須脂肪酸などの修復・再生剤がある。
 これらの抗酸化関連物ならびに修復・再生剤は経口的に摂取可能なものもあり、これを複合抗酸化サプリメントとしてわれわれは利用することになる。そのため、一例として前述の図2に示したような多くの抗酸化物〔CoQ10、水溶性抗酸化物質(フラボノイド、カテキン、グルタチオン、ビタミンCなど)、脂溶性抗酸化物質(ビタミンE、βカロテンなど)、さらに脂溶性ならびに水溶性両分画としてαリポ酸、加えてL-カルニチン〕の総合ネットワーク作用を知ることである。それぞれ連鎖的に細胞膜の酸化ストレス活性酸素、フリーラジカルの損傷の除去に効率よくネットワークを作り上げていることがわかる。したがって、これらの抗酸化物質の欠乏もしくは利用障害の場合には、細胞の生体膜の障害となる。
図3

図3●酸化ストレスと老化(クリックで拡大します)
酸化ストレス(活性酸素種・過酸化物質)が各種抗酸化物質の総合抗酸化能を超えると酸化ストレス優位となり、細胞内ミトコンドリアDNA・膜、核DNA、タンパク、生体膜酸化変性損傷を誘発する。結果として細胞・臓器の生化学・生理的機能のバランスがくずれ、生活習慣病や変性・免疫関連疾患が誘発されるとともに老化が早く進展する。
SOD:superoxide dismutase、GSH-Px:glutathione peroxidase(グルタチオンペルオキシダーゼ)

図4

図4●生体の酸化ストレスに対する防御機構
生体酸化ストレスプロセスの終末産物として考えられている生活習慣病・がん・老化に対し、活性酸素・フリーラジカルの発生を抑える予防型抗酸化物質、ラジカル補足型作用機序をもつ抗酸化物質、ならびに修復再生型作用機序をもつ物質も多く体内に存在し、それらの組み合わせによってより強力な自己防衛機構となる。
GST:glutathioneS-transferase(グルタチオンSトランスフェラーゼ)、GSH:glutathione(グルタチオン)、NAC:N-acetyl cysteine(N-アセチルシステイン)

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