亜鉛 (栄養素)について詳しく解説

亜鉛は人間にとって必須の微量元素の一つです。

亜鉛は主に赤身の肉に多く含まれています。一方、シリアルには亜鉛の腸吸収を阻害するフィチン酸塩が豊富に含まれています。亜鉛は主に細胞内イオンであり、体内の亜鉛の 95% 以上が細胞内に存在し、60% ～ 80% は細胞質ゾルに含まれます。骨と筋肉には体の亜鉛の 90% が含まれていますが、亜鉛は動員することが困難です。亜鉛を含む他の臓器には、肝臓(1.8%)、腸、腎臓、皮膚、肺、心臓、脳、膵臓などがあります。

組織の亜鉛濃度は、内因性の糞便排泄の減少によって、また小児では成長の減少によって維持されるようです。血漿亜鉛プールは体内亜鉛の 0.1% に相当し、これが組織亜鉛欠乏に対する感受性の低さを説明しています。

したがって、中程度の亜鉛欠乏症の場合、さまざまな組織にわたって欠乏症が均一に分布しているわけではありません。これらの組織は、肝臓、皮膚および付属器、および循環血球（リンパ球など）という最も代謝回転が多い部位です。 、好中球および血小板）が不均衡な欠乏に苦しんでいます。したがって、血漿亜鉛レベルが正常範囲内であっても中程度の亜鉛欠乏症である可能性がありますが、毛細血管またはリンパ球の亜鉛が急速に減少したり、循環サイムリンのレベルが非常に低い場合さえあります。したがって、亜鉛は免疫系の調節だけでなく、細胞分裂や組織成長のメカニズム、フリーラジカルへの反応、生殖においても中心的な役割を果たしています（亜鉛は精液、特定の神経系および内分泌系に多く存在します）病理。

亜鉛、免疫および感染症

免疫応答において亜鉛が果たす中心的な役割は、多くのメカニズムで説明できます。

亜鉛依存性ホルモン: 胸腺メタロペプチドであるチムリン。チムリンは T リンパ球の成熟に関与します。

亜鉛、多くの酵素の補因子。 200 以上の金属酵素が亜鉛に依存しています。

亜鉛、メタロチオネインなどの特定の遺伝子の発現を制御し、亜鉛の細胞内代謝に関与します。

亜鉛、リンパ球のアポトーシスの保護者

亜鉛は、メタロチオネインに結合した形、または「ジンコソーム」に蓄えられた形の免疫応答の細胞内メディエーターです。

亜鉛の栄養が不足すると、Th1 リンパ球によるインターフェロン-γ、IL-2、および TNF-α の産生が減少します。したがって、その影響は免疫反応のバランスに影響を及ぼします。

欧州食品安全機関（EFSA）は、亜鉛摂取量と正常な免疫機能の間には因果関係があると結論づける科学的見解を発表した。

WHOは、亜鉛の補給が2種類の小児感染症（下痢と下気道感染症）に影響を与えるかどうかを判断するための発展途上国での研究を支援しました。反応が良好だったので、下痢の治療を受けている子供たちに体系的に亜鉛を補給することが決定され、下痢に関連した罹患率の減少だけでなく、下気道感染症の症例の減少も観察されました。

最近では、先進国で行われた研究で、免疫反応の質の変化を伴う低亜鉛欠乏症が子供や高齢者に存在することが示されました。

科学文献は、上気道感染症 (風邪) または下気道感染症 (インフルエンザ、肺炎) などのいくつかのケースでの亜鉛補給をサポートしています。下痢;そして最近ではHIV感染症。

亜鉛と風邪

感染症発症前に数か月にわたって亜鉛シロップを補給するランダム化プラセボ対照臨床研究では、学童の風邪の数、重症度、期間が大幅に減少しました。特に、亜鉛を投与された小児の33%は冬季に風邪をひかなかったのに対し、プラセボ群では14%でした。

感染症の発症中に亜鉛トローチを補給することはさらに議論の余地があり、最近の分析では、亜鉛が口の中でイオン化された形でどのように放出されるかに依存することが示唆されています。実際、試験した特定の製剤は、選択した亜鉛塩のため、または亜鉛の金属味をマスキングする薬剤（グリシン酸亜鉛やクエン酸亜鉛など）の添加のため、唾液pH 7.4では亜鉛をイオン化した形で放出できませんでした。酢酸亜鉛とグルコン酸亜鉛のみが、唾液のpH 7.4で大量に亜鉛イオンを放出します。期待される効果は、多数のウイルスの受容体である ICAM-1 (細胞内接着分子-1) の発現の阻害ですが、インターフェロン-α の分泌の大幅な増加 (10 倍)、ヒスタミンの阻害、および好塩基球やマスト細胞によるロイコトリエン分泌など

亜鉛とインフルエンザ

最近、2人の世界的に有名な専門家が、実際に米国でH1N1型インフルエンザのパンデミックが発生した場合の予防策の一環として亜鉛の補給を推奨しました。この推奨事項は、亜鉛がインフルエンザウイルスに感染した細胞のアポトーシスを誘導し、その貪食を促進して感染の拡大を防ぐことができることを実証した研究と一致しています。

亜鉛と肺炎

肺炎に対する有益な効果は、鼻腔内の肺炎球菌の存在の減少に起因すると考えられ、これは ICAM-1 の発現の減少と同様の作用です。

WHOの専門家は、下気道感染症の予防と治療において、亜鉛を他の微量元素と組み合わせて使用​​することを推奨しています。

米国で行われた研究では、老人ホームに住んでいる高齢者を対象に、亜鉛と肺炎の関係を1年間にわたって調査しました。結論としては、施設に入院している患者の亜鉛濃度が正常であれば、亜鉛濃度が正常以下のグループと比較して、肺炎の発生率や期間が低く、抗生物質の摂取量が少ないという関係があるということでした。

亜鉛とエイズ

最近の臨床研究では、エイズ患者に対する低用量の亜鉛補給が有益な効果をもたらす可能性があることも実証しています。実際、亜鉛欠乏症は 50% 以上の症例で発生します。 231 人の HIV+ 患者を、無作為化二重盲検プラセボ対照研究で 18 か月間追跡調査しました。プラセボと比較して、亜鉛は CD4+ 細胞数の維持を助け、下痢を経験する人の割合を 50% 減少させました。研究者らは、40人からなるサブグループ（20人にはプラセボを投与し、残りの20人には亜鉛を投与）から収集したデータを分析した。問題の参加者は全員、ウイルス量を抑制する併用療法を受けていました。このサブグループでは免疫不全 (CD4+ 数が 200 細胞未満) の 4 例が発生し、それぞれ 1 名がプラセボを投与されました。亜鉛グループとプラセボグループの間のこの差は統計的に有意であり、つまり、偶然だけに起因するものではありません。研究者らは医師に対し、HIV陽性患者の抗レトロウイルス治療に低用量の亜鉛サプリメントを追加することを推奨している。亜鉛の潜在的な利点は、ハーバード大学の研究者が署名した論説で補強されていることに注意してください。

亜鉛と下痢

ロタウイルスは、発展途上国でも発展途上国でも、下痢の大部分の原因となる病原体です。下痢の管理における亜鉛の有益な作用は、HIV+ 患者の下痢が非常に大幅に減少したことによってさらに確認されました。

亜鉛、DNA合成、組織成長

亜鉛は、多くの酵素において構造的、調節的、または触媒的な役割を果たしています。遺伝物質の安定化に重要な役割を果たし、核酸の合成に関与する特定の酵素の必須成分です。ヒトゲノムの約 1% は、遺伝子発現の制御に重要な役割を果たすジンクフィンガータンパク質をコードしています。

循環細胞（リンパ球、顆粒球）を除けば、亜鉛欠乏により最も早く影響を受ける組織は、胸腺、肝臓、腎臓、脾臓、精巣です。現時点で行われた研究の結論は、細胞周期のS期に移行する前のDNA合成に関与する酵素の誘導中、および組織分化に関与するタンパク質の誘導中に亜鉛が存在する必要があるというものです。

細胞過形成率が高い組織、または亜鉛が大幅に減少している組織では、亜鉛の必要性が増加します。これらの組織は、(a) 表皮と腸粘膜(したがって、腸性末端皮膚炎の症状が現れます)、(b) 成長期の子供の組織、および (c) キャッチアップの成長に関与する組織です。

亜鉛と酸化ストレス

二価/三価イオン (鉄、銅) は、追加の電子を授受したり受け取る能力があるため、フリーラジカルの制御に重要な役割を果たします。亜鉛には当てはまりません。ただし、亜鉛は 5 つの異なる方法で酸化ストレスの制御に役割を果たしている可能性があります。

1. 細胞メタロチオネイン (MT) の適切なレベルの維持における重要な要素として、MT はフリーラジカルに結合できる -SH 残基が豊富なタンパク質です。 MT は細胞内の亜鉛配位子の 1 つです。

2. 一部のスーパーオキシド ジスムターゼ (SOD) の必須成分として、カタラーゼ活性を高めます。

3. チオールまたは他の基の保護マスクとして、それらを酸化しにくくし、鉄との有害な相互作用を防ぎます。

4. 核酸修復酵素の必須成分として。

5. フリーラジカルに関連する反応が最小限になるまで細胞を保護する細胞プロセスを刺激または誘発する因子として。

亜鉛と酸塩基バランス

酸塩基代謝における重要な金属酵素である炭酸脱水酵素は、その機能を確保するために亜鉛を必要とします。 in vivo研究では、亜鉛欠乏により赤血球炭酸脱水酵素活性が大幅に低下することが実証されました。

亜鉛と骨の代謝

亜鉛は、骨構造のいくつかの成分の合成に関与する特定の酵素の必須補因子の 1 つであり、したがって骨組織の形成または吸収の調節において重要な役割を果たします。亜鉛は骨構造の形成にも構造的な役割を果たします。ヒドロキシアパタイトの結晶には、フッ素と結合した亜鉛が含まれています。

亜鉛と行動

動物データでは、亜鉛欠乏が動物の行動に及ぼす影響が調査されています。さまざまな研究により、研究対象の動物に対する影響が非常に大きいため、行動の単一の側面 (学習、認知能力など) について確固たる結論を導くことが困難であることが実証されています。

神経生物学の研究では、亜鉛の存在が、出生前および出生後の脳の適切な発達と、年齢に関係なく中枢神経系の適切な機能に不可欠であることが証明されています。中国のデータは、亜鉛の補給が学童の認知機能に良い影響を与えることを実証しました。通常、成人の場合、亜鉛欠乏症に伴う症状を治療するには亜鉛の補給で十分です。特定のグルタマー作動性ニューロンからの神経インパルスのシナプス伝達における亜鉛の役割と、神経受容体の調節における亜鉛の関与は、現在の研究主題である。

亜鉛と脂肪酸の代謝

亜鉛は、リノール酸からγ-リノール酸への変換、およびシリーズ 1 プロスタングランジンの合成におけるジホモ-γ-リノール酸の動員に必要です。

亜鉛と視覚

亜鉛は、ビタミンAを含む微量栄養素の吸収と代謝に関与します。特に、亜鉛はレチノール結合タンパク質 (RBP) の合成に必要です。亜鉛は、金属酵素レチノールデヒドロゲナーゼを介したレチノールのレチンアルデヒドへの代謝変換にも関与します。この変換は、網膜周期における重要なステップです。亜鉛が欠乏すると、暗闇への適応力が低下します。

亜鉛と内分泌機能

亜鉛は性腺刺激ホルモンや性ホルモンと関連しています。性腺機能低下症は、亜鉛欠乏症の症状の 1 つです。免疫系は神経系や内分泌系とリンクしており、恒常性ネットワークを形成しています。哺乳類の新生児胸腺摘出術は免疫系に影響を与えませんが、マウスでは内分泌障害を引き起こします。したがって、循環性および下垂体の性腺刺激ホルモンは大幅に減少します。 TSH、プロラクチン、成長ホルモンも胸腺摘出術によって非常に悪影響を受けます。亜鉛は男性と女性の生殖能力に重要な役割を果たします。

亜鉛原子に結合したノナペプチドであるチムリンの生成と分泌は、神経内分泌系の影響を強く受けます。チムリン分泌はフィードバック ループによって制御されますが、成長ホルモン、IGF-1、プロラクチン、甲状腺(T4) の影響も受けます。一方、チムリンは LH と ACTH の分泌を刺激します。

チムリン、亜鉛代謝、インスリンの間には関連性もあります。亜鉛はインスリン生成を促進することが知られています。一方、亜鉛が欠乏したラットはグルコースの使用を減らします。亜鉛欠乏症の間、膵臓の機能は正常ですが、インスリンに対する末梢反応は存在しないと考えられます。

亜鉛と生殖能力

亜鉛は男性と女性の両方にとって重要な役割を果たします。精子形成は亜鉛の存在を必要とするプロセスであり、精液には亜鉛が非常に豊富に含まれています。

推奨される栄養摂取量

推奨される栄養摂取量は、健康な集団の成人男性では 12 mg/日、成人女性では 10 mg/日です。ある微量元素の摂取によって別の微量元素の吸収不足が生じないよう、亜鉛だけでなく他の二価陽イオン（通常は銅や鉄）も補給することを強くお勧めします。