ビオチン 糖新生

ビオチン

別名 ビタミンB7 ビタミンH 

13種類のビタミンの1種
9種類の水溶性ビタミンの1種

 

 

ビオチンとは

ビオチンについて

  • ビオチンは4種類あるカルボキシナーゼと結合し、補酵素としてカルボキシル化反応を触媒しています。
  • 食品中ではビオチンはほとんどがたんぱく質と結合した状態で存在します。消化の過程でビオチニダーゼ(膵臓で分泌)より分解され遊離型になり、小腸粘膜で吸収されます。
  • 吸収されたビオチンは輸送たんぱく質であるビオチニダーゼ(肝臓で合成)と結合し、ビオチンを必要とする臓器の細胞内に取り込まれます。
  • 細胞内に取り込まれたビオチンはホロカルボキシナーゼ合成酵素によりカルボキシナーゼと結合します。
  • 4種類のカルボキシナーゼが関与している酵素反応は以下の通りです。
    ピルビン酸カルボキシラーゼ →糖代謝
    アセチルCoAカルボキシラーゼ →脂肪酸代謝
    プロピオニルCoAカルボキシラーゼ →プロピオニルCoA代謝
    3-メチルクロトノイルCoAカルボキシラーゼ →アミノ酸代謝

    ビオチンは補酵素として各反応に関わっています。

 

体内合成について

体内合成 

  • 腸内細菌により合成されます。
  • ただし体内で必要とする量は維持できません。

 

摂取量について

目安量 50μg/日(成人男性) 50μg/日(成人女性)

by 食事摂取基準(2015年版)

欠乏症
:皮膚炎 :脱毛 :その他

※体内で合成できるため欠乏症は起こりにくい。ただし抗生物質の服用により腸内細菌が死滅した場合や生卵(卵白)を多量に長期間摂取した場合に欠乏症がみられることがある。

生卵が欠乏症に関係する理由
卵白にはアビジンというたんぱく質が含まれています。アビジンは体内でビオチンと結合すると腸からのビオチンの吸収を妨げてしまいます。


不足ぎみ
:肌荒れが起きる :抜け毛が増える :白髪になりやすくなる
:筋肉痛がおきやすくなる :けいれんがおきやすくなる 
:食欲がなくなる :疲労を感じる :知覚過敏が起きる :うつ症状が起きる

過剰症


取り過ぎ
:多量に摂取しても速やかに尿中に排泄される。

 

ビオチンの効果・効能

ビオチンの効果・効能 5つ激選

  1. 糖新生
  2. 脂肪酸の生合成
  3. アミノ酸の代謝
  4. 核酸の合成
  5. ヒスタミン産生抑制

 

そのうち2つを詳しく

①糖新生

糖質制限などを行ない血糖値を維持するだけの糖質が体内にない時に、人間の身体はアミノ酸、脂肪、乳酸などからグルコース(ブドウ糖)を作り出し、エネルギーとして利用することが出来ます。このことを糖新生といいます。ビオチンは乳酸を材料とした糖新生に関わります。

ブドウ糖からエネルギーを生み出す過程で生じる乳酸は次の過程をへて再度ブドウ糖にリサイクルすることができます。

血液の流れにより肝臓に乳酸が運搬される。

→肝臓で乳酸がピルピン酸に変換される

ピルピン酸がミトコンドリア内に入りピルビン酸カルボキシナーゼによりオキサロ酢酸に変換される

→オキサロ酢酸がリンゴ酸に変換(還元)してミトコンドリアから細胞質に移動する

→細胞質ではリンゴ酸は再びオキサロ酢酸に再変換(酸化)される

→オキサロ酢酸はホスホエノールピルビン酸カルボキシナーゼにより、ホスホエノールピルビン酸に変換される

ホスホエノールピルビン酸になったあとは解糖系を遡って最終的にブドウ糖に再合成される。

 

ビオチンはこの代謝過程のうちピルピン酸をオキサロ酢酸に変換する反応を触媒するピルビン酸カルボキシナーゼの補酵素として機能しています。

ビオチンが不足すると乳酸の代謝がスムーズにいかなくなり、疲労を感じやすくなったり、筋肉痛になったりします。また乳酸アシドーシスを発症するリスクが高まります。

乳酸アシドーシス
アシドーシスは、血液が正常よりも酸性に傾くことです。
乳酸アシドーシスとは乳酸が溜まることで血液が酸性化し、腹痛、嘔吐、倦怠感を起こす状態です。症状が重いと過呼吸、痙攣を引き起こします。最悪の場合は昏睡状態に陥り死に至ります。

 

②脂肪酸の生合成

脂肪酸はアセチルCoAを原料にして生合成されます。

原料となるアセチルCoAは主にグルコース(ブドウ糖)から供給されます。エネルギー源として使用されず、また貯蔵量がいっぱいでグリコーゲンとしても蓄えられない余剰となったブドウ糖からです。

体内で余剰になったブドウ糖は肝臓で以下の流れで脂肪酸に生合成されます。

ブドウ糖→ピルビン酸→アセチルCoA→クエン酸→アセチルCoA→マロニルCoA→脂肪酸(パルミチン酸)

 

この流れをもう少し詳しく説明します。

  1. 余剰となったブトウ糖はピルビン酸に分解されます。
  2. ピルビン酸はミトコンドリア内においてピルビン酸脱水素酵素の働きによりアセチルCoAに変わります。
  3. 脂肪酸の生合成は細胞質で行われます。アセチルCoAのままではミトコンドリアの内膜を通過することができないため【アセチルCoAとオキサロ酢酸を原料にしクエン酸シンターゼという酵素により】クエン酸を合成させます。
  4. 合成されたクエン酸はミトコンドリアから細胞質へと輸送されます。
  5. 細胞質に輸送されたクエン酸は、ATPクエン酸リアーゼという酵素によって、再びアセチルCoAになります。
  6. 細胞質で再合成されたアセチルCoAからマロニルCoAが合成されます。この反応を触媒する酵素がアセチルCoAカルボキシラーゼです。
  7. マロニルCoAが合成された後、脂肪酸合成酵素の働きにより数段階の反応を経て脂肪酸(パルミチン酸)に合成されます。※補酵素としてNADPHが必要です。

 

ビオチンはアセチルCoA→マロニルCoAの代謝過程で働く酵素アセチルCoAカルボキシラーゼの補酵素として機能しています

 

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ビオチンの働き分析【見た目編】

合計 48.5/60点

カテゴリー別 点数

薄毛 10点

白髪 9.5点

美肌 9点

美白 7点

筋肉 6.5点

脂肪 6.5点

 
 

薄毛

10点

「薄毛」改善 に関わるビオチンの働きは主に3つあります。

  1. ケラチンの合成
    髪はたんぱく質(ケラチン)でできています。髪の毛の成分の90%以上はケラチンです。ケラチンは18種類のアミノ酸で構成されています。

    ケラチンのアミノ酸組成
    ※%はおおよその値です。

    アミノ酸の代謝に関わるビオチンは18種類のアミノ酸からケラチンを合成する際に必要となります。不足するとケラチンの合成が上手くいかず健康な髪を作ることができなくなります。

  2. DNAの合成
    ビオチンは核酸(DNA・RNA)の合成に関与しています。
    細胞の核内には遺伝情報を記録しているDNAが存在します。RNAがその情報をもとにアミノ酸を結合させ、細胞を構成するたんぱく質を合成します。核酸は新しい細胞を作る時に必要な成分です。
    髪は毛母細胞が細胞分裂することで生まれ成長していきます。なので核酸の合成に関与しているビオチンは健やかな髪を生み出すために必須の成分といえます。なおビオチンはDNAの合成に関与しています。
  3. 毛細血管
    髪はヘアサイクルの成長期において次の①~③の流れで生まれ伸びていきます。

    ①毛乳頭に髪に必要な栄養素(+酸素)が届けられます。
    ②必要な栄養素(+酸素)を受け取った毛乳頭細胞は毛母細胞に発毛シグナルをだします。
    ③このシグナルを受け取った毛母細胞が活性化され細胞分裂が繰り返し行われ、髪が生まれ成長していきます。

    毛乳頭に必要な栄養素(+酸素)を届ける役割をしているは血液で、毛乳頭につながっている血管は毛細血管です。

    この毛細血管は加齢とともに減ってしまいます。
    毛細血管が減ると髪に必要な栄養素が届かなくなり(毛母細胞が活性されなくなり)、ヘアサイクルの成長期を通常より短くさせ抜け毛を増やしてしまいます。

    なので毛細血管を健康に保つことも薄毛を予防する上で大切となります。ビオチンには毛細血管を拡張して血行を促進する・毛細血管を太くして丈夫にする働きがあります。

 

白髪 

9.5点

「白髪」予防 に関わるビオチンの働きは主に2つあります。

  1. ケラチンの合成
    髪に着色するメラニン色素はメラノサイトで作られています。一方で髪(ケラチン)は18種類のアミノ酸を材料にして毛母細胞が細胞分裂することで作られています。


    ※毛母細胞の隣にメラノサイトが存在しています。

    毛母細胞が細胞分裂して髪が作られる過程で、メラノサイトで作られたメラニン色素が毛母細胞に取り込まれ髪が黒くなります。

    髪の主成分であるケラチンが不足すると髪の健康に支障をきたします。髪が切れやすくなる抜けやすくなることはもちろん、白髪にもなりやすくなります。
    ビオチンはケラチンの合成に欠くことができない成分で、ビオチン不足は白髪につながるとされています。

  2. メラノサイト活性化
    黒髪のもとなるメラニン色素はメラノサイトで作られます。メラノサイトでは毛乳頭から供給されたアミノ酸チロシンと酵素チロシナーゼからメラニン色素を作りだします。
    そして毛母細胞が細胞分裂し髪が作られる過程で、メラニン色素が毛母細胞に取り込まれ髪が黒くなります。
    髪を黒くするためには十分なメラニン色素を生成する必要があり、そのためにはメラノサイトを活性化させることが重要となります。
    ビオチンはメラノサイトを活性化させる働きがあります。

 

美肌

9点

「美肌」作り に関わるビオチンの働きは主に4つあります。

  1. コラーゲンの生成
    コラーゲンは真皮層でハリや弾力を生み出すたんぱく質で、肌の美しさを維持するには欠くことのできない物質です。


    ※真皮層を拡大したイラストです。ひし形の線部分がコラーゲン。

    ビオチンはコラーゲンの生成に関わっています。ビオチンの不足はコラーゲン合成の低下を引き起こし肌の健康に影響を与えます。

  2. ケラチンの合成
    肌の一番外側である角質層は繊維状のたんぱく質ケラチンがたくさん含まれています。


    ケラチンは水分と合わさると柔らかくなるという性質をもっています。角質層内にあるケラチンとNMF(天然保湿因子)のおかげで肌の潤いを保つことができています。皮膚のケラチンの合成にもビオチンは関わります。

    同じケラチンでも髪の毛のケラチンとはアミノ酸組成が異なります。髪の毛のケラチンはハードケラチン(硬ケラチン)と呼ばれるのに対して皮膚のケラチンはソフトケラチン(軟ケラチン)と呼ばれます。

  3. 肌のターンオーバー
    DNAの合成に関与するビオチンは細胞の新陳代謝を促進します。肌でいうと表皮の新陳代謝すなわち肌のターンオーバーを促進することになります。

  4. 皮膚の健康
    ビオチンは皮膚炎予防因子として発見された経緯があり皮膚の健康維持を手助けするビタミンです。脂漏性皮膚炎やアトピー性皮膚炎の予防・改善効果を発揮します。

 

美白

7点

「美白」ケア に関わるビオチンの働きは主に次です。

  1. 肌のターンオーバーを正常化
    ビオチンには毛細血管を太くし血流を良くする働き・核酸の合成を促す働きがあります。いずれも細胞の新陳代謝を活発にさせる効果があります。
    肌でいうと肌のターンオーバーを正常化させることにつながります。


    肌のターンオーバーは表皮の細胞で行われています。紫外線や加齢などの影響により表皮細胞の活動が衰えているとターンオーバーが正常に行われなくなります。その結果メラニンの排出が上手くいかずシミが増えてしまいます。シミを防ぐには、肌のターンオーバーを正常化させることが重要となります。

 

筋肉

6.5点

「筋肉」増強 に関わるビオチンの働きは主に2つあります。

  1. 筋肉痛
    ビオチンは乳酸の代謝に補酵素として機能しています。ビオチンが不足すると乳酸が分解されにくくなり、疲労を感じやすくまた筋肉痛を発症しやすくなります。筋トレ後にビオチンを取れば、乳酸が蓄積されにくく疲労や筋肉痛を緩和できることになります。
  2. DNAの合成
    筋肉はたんぱく質できています。筋肉を構成するたんぱく質を合成するメカニズムは次です。

    ①核内のDNAが持つ遺伝情報が遺伝子の伝令役であるmRNAに転写される

    ②mRNAは核内からでて細胞質にあるリボゾームへ送られる

    ③tRNAによりたんぱく質の合成に必要なアミノ酸が細胞質内のリボソームまで運ばれる

    ④リボソームでmRNAにコピーされた塩基配列をもとにアミノ酸がつなぎ合わされる

    →筋たんぱく質の合成

    ※①を転写 ②~④の流れを翻訳といいます。

    このようにたんぱく質の合成はDNAがもっている遺伝情報(たんぱく質のアミノ酸の組み合わせの情報)を遺伝子の伝令役であるmRNAに転写することから始まります。

    ビオチンはDNAの合成に関与しています。筋たんぱく質の合成にも必要な成分といえます。

 

脂肪

6.5点

「脂肪」減少 に関わるビオチンの働きは主に次です。

  1. 糖質・脂質の代謝促進
    糖質・脂質の代謝がスムーズに行われないことは肥満につながります。代謝しきれなかったブドウ糖や脂肪酸は中性脂肪に合成されるからです。なので代謝を促進することは肥満の抑制になります。

    ビオチンは4種類あるカルボキシナーゼと結合し、補酵素としてカルボキシル化反応を触媒しています。
    その内の一つプロピオニルCoAカルボキシラーゼは、プロピオニルCoA(炭素鎖が奇数の肪酸酸のβ酸化によってアセチルCoAと一緒に得られる物質)を(S)-メチルマロニルCoAへと変換させる酵素です。
    (S)-メチルマロニルCoAは(R)-メチルマロニルCoAに変換されメチルマロニルCoAムターゼの作用により最終的にTCA回路の中間体であるスクシニルCoAへと変換されます。そしてこのスクシニルCoAはTCA回路に導入されます。
    TCA回路は糖質・脂質を酸化させる最終経路です。プロピオニルCoAカルボキシラーゼの補酵素として機能するビオチンはこれら代謝を促進することになります。

    ※メチルマロニルCoAムターゼの補酵素として必要なのはビタミンB12です。

 

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ビオチンの働き分析【中身編】

合計 38.5/60点

カテゴリー別 点数

身体 7点

エネ 8.5点

病気 5点

体質 7点

精力 5点

健脳 6点

 

身体

7点

「身体」の構成材料 に関わるビオチンの働きは主に次です。

  1. たんぱく質の代謝
    人間の体は主にたんぱく質で構成されています。
    人間の構成比
    体の構成比約70%を占める水分を除くと一番の比率(約20%)を占めています。
    なのでたんぱく質およびたんぱく質の代謝に関わる成分を取ることは体を作るうえで大切となります。ビオチンはたんぱく質の代謝に関与する成分の一つです。

 

エネ

8.5点

「エネルギー」生成 に関わるビオチンの働きは主に2つあります。

  1. 糖新生
    ビオチンは乳酸の代謝の関与しています。乳酸はグルコースにリサイクルされ、そのグルコースはエネルギーとして利用できます。乳酸→グルコースの代謝のなかでピルビン酸カルボキシナーゼはピルビン酸をオキサロ酢酸に変換する反応を触媒します(その後の反応過程についてはこちら)。
    ピルビン酸カルボキシナーゼはビオチンが不足していると上手く機能しません。そのためビオチン依存酵素とも呼ばれています。
  2. エネルギー代謝
    ビオチンは3大栄養素の代謝に関与しています。それぞれのエネルギー代謝をサポートする成分です。

 

病気

5点

「病気」予防 に関わるビオチンの働きは主に2つあります。

  1. 乳酸アシドーシス
    アシドーシスは、血液が正常よりも酸性に傾くことです。
    乳酸アシドーシスとは乳酸が溜まることで血液が酸性化し、腹痛、嘔吐、倦怠感を起こす状態です。症状が重いと過呼吸、痙攣を引き起こします。最悪の場合は昏睡状態に陥り死に至ります。
    ビオチンが不足すると糖代謝(乳酸を材料とした糖新生)がスムーズに行われず乳酸が蓄積しやすくなります。その結果乳酸アシドーシスを引き起こすようになります。
  2. 糖尿病
    ビオチンにはグルコキナーゼという酵素を活性させる働きがあります。グルコキナーゼはインスリンの刺激による糖の取り込みや肝蔵のグリコーゲンの合成を促進し血糖値を下げる効果があるとされています。糖尿病の予防・改善効果が期待できます。

 

体質

7点

「体質」改善 に関わるビオチンの働きは主に4つあります。

  1. かゆみ
    かゆみの主な原因は肥満細胞から分泌される「ヒスタミン」です。ビオチンにはヒスタミンの前駆体であるヒスチジンを体外へ排出する働きがあります。
    この働きはアトピー性皮膚炎のかゆみの原因となる物質を減らすことにつながり、アトピー性皮膚炎の治療にも有効だとされています。
  2. 湿疹
    皮膚の健康維持に働くビオチンが不足すると湿疹がでやすくなります。ビオチンは掌蹠膿疱症(手のひらや足のうらに、膿疱(うみをもった小さな水ぶくれ)が多発する病気)の治療薬としても利用されています。
  3. 口内炎
    ビオチンには粘膜の健康を維持する働きがあります。口内炎予防・改善に効果があり口内炎の医薬品ドリンクに配合されていることもあります。ビオチン不足は口内炎につながるとされています。

  4. 爪はケラチンでできています。爪のケラチンの合成にもビオチンは関与しています。爪のトラブルに悩んでいる方はビオチンを摂取してみるのも一つの手です。

 

精力

5点

「精力」増強&「性機能」向上 に関わるビオチンの働きは主に次です。

  1. スタミナアップ
    エネルギー代謝に関わるビオチンにはスタミナアップ効果が期待できます。

 

健脳

6

「脳」の健康 に関わるビオチンの働きは主に2つあります。

  1. 脳のエネルギー
    ブドウ糖が脳の唯一のエネルギー源です。ビオチンは糖質の代謝に関わっています。
    ※糖質が枯渇しているときケトン体が糖質に代わって脳のエネルギー源となります。
  2. うつ病
    ビオチンの欠乏はうつ病の原因になるとされています。

 

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ビオチンのサプリメント分析

合計 16/20点

カテゴリー別 点数

継続(価格は安いか) 5点

手軽(購入ルートは多いか)4.5点

選択(品揃えは豊富か)5点

貴重(食品から取りづらいor不足しやすいか)1.5点

 
  • 継続
    5000mcg含有のサプリメント120日分は約1400円で購入可能です。これだとひと月あたり約350円で済みます。
  • 手軽
    店舗・ネットで購入可能です。ただし店舗の場合は直営店などに限られています。 
  • 選択
    某ECサイトで「ビオチン サプリメント」検索すると3万件以上ヒットします。
  • 貴重
    ビオチンは幅広い食品に含まれています。特に多く含まれているのはレバーや卵黄です。腸内細菌からも合成できるため欠乏の心配はほとんどありません。ただし生卵(卵白)の取り過ぎにより欠乏することがあります。理由はこちら。生卵の取り過ぎに注意してください。

 

 

愛用品&おすすめ品

 

 
愛用理由
5000mcg/粒が120粒入っています。1日1粒が摂取目安であるため約4カ月分になります。値段が約1400円ですのでひと月あたりだとだいたい350円で済みます。
日本のビオチンサプリは規制から500mcgまでしか配合することできません。その10倍の5000mcgは規制がないアメリカならではの量です。
ちなみに日本(食事摂取基準)での目安量は50mcg/日です。ビオチンは過剰摂取の心配は基本的にありませんが、この辺(目安量の100倍)をどう捉えるかは人によると思います。

 

 

 

ビオチンとの組み合わせ

ビオチンと相性の良い成分 7つ厳選

  1. たんぱく質
  2. 糖質
  3. 脂質
  4. ビタミンB群
  5. システイン
  6. 亜鉛
  7. ビタミンC

 

そのうち2つをPICK UP

システイン

アミノ酸の1種システインは美白効果が非常に高い成分として人気があります。システインは肌のメラノサイトにおいてメラニンの過剰生成につながる酵素(チロシナーゼ)の活性を抑制することで美白効果をもたらします。
この効果は髪のメラノサイトにも影響を与え、システインの摂取は白髪になりやすいという噂があります。このシステインによる白髪の予防になるのがビオチンだとされています。

ただシステイン摂取=白髪増加の因果関係を示す研究報告はありませんし、顔と髪(頭皮)の皮膚のメカニズムや役割が異なるため「システイン摂取=白髪になる」を心配する必要はないと思います。

ということでこのコンビが「白髪」の点において本当に意味があることかどうかはわかりませんが、システインは髪や肌のケラチンの主成分で、ビオチンはそのケラチンの合成に関わっています。髪や肌にいいコンビであることは間違いありません。

 

 

 

⑤亜鉛

亜鉛とビオチンには共通した働きがあります。それはDNAの合成を促す働きです。セットで取ることで細胞が活性され新陳代謝が高まることが期待できます。髪や肌の健康に大きく貢献します。

 

 

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ビオチンのまとめ

ビオチン 評価

総合評価 S 103点 

分析【見た目編】48.5

分析【中身編】38.5

分析【サプリ】16

 

 

 

以上をもとに→ビオチンについて勝手に語る

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