第37回ノーベル化学賞ビタミン欠乏症からの脱出！「ビタミンA，B，Cの構造解明」 : サイエンスジャーナル

　戦争中流行した「脚気」という病気
　1937年というと、世界が第二次世界大戦へと向かっていく時期だ。7月、盧溝橋事件により日中戦争が勃発、12月、南京入城。有名な南京事件はこの時起きたとされるが、これは、戦後、東京裁判のためにつくられた、捏造事件だと考えられる。
　この頃、国内では原因不明の病気が蔓延していた。その病名は「脚気」。日中戦争の拡大などにより食糧事情が悪化、毎年1万人から2万人の人が「脚気」を患っていた。この理由として、原因である、ビタミンB1不足がまだ一般によく知られていなかったことがあげられる。その後も、1950年代後半まで、毎年1千人以上の脚気死亡者を出した。

　「壊血病」は、古くから船乗りに怖れられていた病気である。1750年ごろには、新鮮な野菜や果物、特にオレンジやレモンを摂ることによってこの病気の予防が出来ることは知られていた。しかし、当時の航海では新鮮な柑橘類を常に入手することが困難だったことから、長期航海における壊血病の根絶はなかなか進まなかった。壊血病の原因物質である、ビタミンCの構造が発見されるのは1933年、イギリスの化学者ウォルター・ハースによる。

　「夜盲症」は、現在の日本ではほとんどみられないが、栄養状態がよくない国において、子どもたちが失明する重大な原因になっている。この原因物質である、ビタミンAの構造を発見したのがスイスの有機化学者パウル・カラーであった。

Haworth_Karrer

　1937年頃は夜盲症（鳥目）や脚気、壊血病などは、原因のわからない恐ろしい病気だった。現在では、ビタミンAやB1，Cの不足で起きる病気であることはよく知られており、ビタミンは5大栄養素の一つにあげられている。当時は、ビタミンA，B1，Cの構造がわかり、病気との関係もようやく明らかになった時代だった。

　こうした時代背景から、1937年のノーベル化学賞はビタミンCの構造を発見した、イギリスの有機化学者ウォルター・ノーマン・ハースと、ビタミンAの構造を発見した、スイスの有機化学者パウル・カラーに贈られた。受賞理由は「炭水化物、ビタミンCの構造研究」と「カロテノイド類、フラビン類およびビタミンA、B2の研究」であった。

　なお、ビタミンB1の発見は1910年、東京大学の鈴木梅太郎教授による。彼は米ヌカからオリザニンを抽出して論文を発表した。このオリザニンが後のビタミンB1であり、世界で初めて物質としてのビタミンの抽出であった。ところが日本語で発表したため世界に伝わらなかったという。

　1911年には、カジミール・フンクがエイクマン（1929年ノーベル生理学・医学賞）により示唆され、米ヌカの有効成分を抽出することに成功した。1912年、カジミール・フンクが抽出した成分の中にアミンの性質があったため、「生命のアミン」と言う意味で "vitamine" と名付け、ビタミンの名付け親になった。

　ウォルター・ノーマン・ハース
　ウォルター・ノーマン・ハース (Sir Walter Norman Haworth,1883年3月19日-1950年3月19日) はビタミンC研究の草分け的なイギリスの有機化学者である。

　ハースは、ランカシャーのChorleyで生まれた。彼は父の経営するリノリウム工場で働いた後、大学に行き、化学の勉強をすることを決意した。このことに両親は強く反対した。

　1912年にセント・アンドルーズ大学の講師となった。1914年から1918年まで同大学の応用化学研究室の責任者となった。1920年からダラム大学の有機化学科の教授を務めた。1925年にはバーミンガム大学の化学科の Mason Professor に任命され、活発な糖研究グループをつくった。

　メチル化法による二糖類の構造研究から入って、単糖類の基本的な環状構造(五員環をフラノース，六員環をピラノースと命名)を明らかにし、種々の糖誘導体の構造を決定した。

　1934年にイギリスの化学者であるエドムンド・ハーストと共同研究をし、ビタミンCの合成に成功した。（すでに1933年にタデウシュ・ライヒスタインがビタミンCの合成に成功している）

　1937年に炭水化物とビタミンCの構造研究によりノーベル化学賞を受賞する。また、同年にはスイスの化学者であるポール・カーラーが他のビタミンの研究により、同時に受賞している。彼はナイト爵に叙された2年後、1950年の67歳の誕生日に死亡した。（Wikipedia）

　ブドウ糖でおなじみ「ハース投影式」
　三次元で化学構造をあらわす単純な方法であるハース投影式は彼にちなんで命名された。ハース投影式（Haworth projection）は環状構造を持つ糖類の立体配置を表現する際に使用される構造式である。

　1929年にウォルター・ハースによって糖類の立体配置の表現法として提案された。五炭糖、六炭糖の多くは環状ヘミアセタール構造をとっており、ハース投影式ではこれらの環を上下につぶれた五角形または六角形で表す。そして一番右側の原子を1位の炭素として時計回りに2位、3位・・・となるようにする。そしてこの環におおよそ平行となる平面を考えて、この平面に対して上方向に出ている結合は環から上向きに、下方向に出ている結合は環から下向きに出ているように描く。

　フィッシャー投影式とハース投影式は相互に容易に変換することができる。まず、フィッシャー投影式を1位の炭素が一番上に来るようにし、環状の原子が上下にならぶような形に修正する。この時フィッシャー投影式で右側に出ている置換基はハース投影式では下側に、左側に出ている置換基は上側になる。

環状の炭素同士が結合してできた二糖以上の糖類についても、その糖類を構成するそれぞれの単糖のハース投影式をつなぎ合わせることで表現することができる。（Wikipedia）

　パウル・カラー
　パウル・カラー（Paul Karrer, 1889年4月21日 – 1971年6月18日）はロシア・モスクワ生まれのスイス人有機化学者。カロテノイドとビタミンに関する研究で、1937年にノーベル化学賞を受賞した。受賞理由は「カロテノイド類、フラビン類およびビタミンA、B2の研究」である。

　1892年に両親と共にスイスに戻りヴィルデックで教育を受けたあと、1908年、レンツブルクのグラマースクールに入学した。その後「分子内原子の結合研究」で1913年（大正2年）、ノーベル化学賞を受賞し、錯体化学の創始者とされる、スイスの化学者、アルフレート・ヴェルナーさんのもと、チューリッヒ大学で化学を学んでいる。

　1911年に博士号を取得。フランクフルト・アム・インのゲオルク・シュパイアー・ハウスでパウル・エールリヒと共に働き、1919年にはチューリッヒ大学の教授職を得た。

　彼の最初の研究対象は金属錯体であったが、彼を有名にしたのは植物色素、なかでも黄色いカロテノイドの研究であった。カロテノイドの構造から、これらの化合物が生物で代謝されてビタミンA（レチノイド）となることを明らかにした。この研究はビタミンの前駆体が初めて発見された例として知られる。さらに、ビタミンC（アスコルビン酸）の構造を明らかにし、ビタミンB2（リボフラビン）とビタミンE（トコフェロール）の構造解明にも寄与している。

　1935年、R.J.クーンと同時期にビタミンA，B2の合成に成功し、1937年，イギリスの天然物学者W.N.ハースとともにノーベル化学賞を受けた。

　チューリヒ大学で教授時代の教え子に大正製薬2代目社長の石井輝司がいる。チューリヒで没。（Wikipedia）

　ビタミンCとは何か？
　ビタミンC (Vitamin C、VC) は、水溶性ビタミンの1種。生体の活動においてさまざまな局面で重要な役割を果たしています。化学的にはアスコルビン酸（L体）のみをさします。美容のためのビタミンとしておなじみです。どんな働きをするのでしょうか？

　ビタミンCは、体の細胞と細胞の間を結ぶコラーゲンというたんぱく質をつくるのに不可欠です。これより皮ふや粘膜の健康維持に役立ちます。また、病気などいろいろなストレスへの抵抗力を強めたり、鉄の吸収を良くしたりします。さらに、抗酸化作用もあり、有害な活性酸素から体を守る働きをすることから、動脈硬化や心疾患を予防することが期待できます。

　ビタミンCは、ストレスの多い人ほどきちんととる必要があるといわれています。ここでのストレスとは、寒さ、暑さ、疲労、苦痛、心痛、睡眠不足、働き過ぎなど精神的・物理的ストレスの両方です。

　またたばこを吸う人も、より多くのビタミンCが使われるといわれています。どんな食品に多く含まれているのだろうか？

　ビタミンCの多い食品は、果物（とくにかんきつ類やイチゴ）、野菜、いもなどです。ビタミンCは水に溶けやすく熱に弱いので、できるだけ新鮮な生で食べるのがよいことになります。ポイントは、洗いすぎたり、ゆですぎたり、水にさらしすぎたりしないことです。

　不足すると、寒さや細菌に対する抵抗力が下がってカゼなどの病気にかかりやすくなったり、骨の発育が不十分になったりします。ビタミンCの欠乏症で知られる壊血病は、コラーゲンがつくれないために細胞の間の結合がゆるむことでおこります。血管や関節が弱くなることから、歯ぐきなど体の各所で出血したり、関節が痛んだりする病気です。

　一方、ビタミンＣは、過剰に摂取しても吸収率が低下し、残りは尿から出てしまうため、一般的には有害な過剰症はないといわれています。ただし、薬やサプリメントなどでは、吐き気、下痢、腹痛といった胃腸への影響が報告されていて、腎機能に問題がある人では腎結石のリスクが高まることから注意が必要です。適切なご利用方法をこころがけてください

　ビタミンCは、コラーゲンの合成に深く関与しています。コラーゲン合成反応の際にはビタミンCを補酵素として必要とするため、ビタミンCを欠いた食事を続けていると正常なコラーゲン合成ができなくなり、壊血病を引き起こすのです。（グリコ栄養成分百科）

　ビタミンAとは何か？
　ビタミンA (Vitamin A) とは、レチノール（Retinol、ビタミンAアルコールとも呼ばれる）、レチナール（Retinal、ビタミンAアルデヒドとも）、レチノイン酸（Retinoic Acid、ビタミンA酸とも）（これらをビタミンA1と呼ぶ）およびこれらの3-デヒドロ体（ビタミンA2と呼ぶ）と、その誘導体の総称で、ビタミンの中の脂溶性ビタミンに分類されています。

　ビタミンAは、発育を促進したり、肌の健康を維持したり、暗いところでも目が慣れて見えるようになる機能（視覚の暗順応）に関わったり、さらにのどや鼻などの粘膜に働いて細菌から体を守ったりなど、たくさんの重要な役割を持っています。どんな食品に多く含まれているでしょうか？

　ビタミンAとして働く成分を多く含む食品は、レバー、うなぎ、バター、マーガリン、チーズ、卵、緑黄色野菜などです。また、国民健康・栄養調査結果からみると、私たち日本人は緑黄色野菜からとるビタミンAが最も多く、4割余りを占めています。私たち日本人にとって緑黄色野菜はビタミンAの供給源としてとても重要なのです。

　ビタミンAが不足すると、暗いところで目が見えなくなる“とり目”と呼ばれる欠乏症がおこることが知られています。現在の日本ではほとんどみられませんが、栄養状態がよくない発展途上国において、子どもたちが失明する重大な原因になっています。

　その他の不足の症状では、皮膚および粘膜の乾燥や角質化などが生じるため、細菌やウイルスに対する抵抗力が弱まって感染症にかかりやすくなります。（グリコ栄養成分百科）

参考HP　Wikipedia：ウォルター・ハース　パウル・カラー　江崎グリコ栄養成分百科：ビタミンA　ビタミンC