保健機能食品制度、配糖体、多糖類、キチンキトサン これらについて簡単にわかりやすく解説します。



➀保健機能食品制度
概要
保健機能食品制度とは、従来、多種多様に販売されていた「いわゆる健康食品」のうち、一定の条件を満たした食品を「保健機能食品」と称することを認める制度で、国への許可等の必要性や食品の目的、機能等の違いによって、「特定保健用食品」と「栄養機能食品」の2つのカテゴリーに分類されます。特定保健用食品は、身体の生理学的機能や生物学的活動に影響を与える保健機能成分を含み、食生活において特定の保健の目的で摂取をするものに対し、その摂取により当該保健の目的が期待できる旨の表示をする食品です。食品を特定保健用食品として販売するには、個別に生理的機能や特定の保健機能を示す有効性や安全性等に関する国の審査を受け許可(承認)を得なければなりません。一方、栄養機能食品は、身体の健全な成長、発達、健康の維持に必要な栄養成分(ミネラル、ビタミン等)の補給・補完を目的としたもので、高齢化や食生活の乱れ等により、通常の食生活を行うことが難しく、1日に必要な栄養成分を摂取できない場合等に、栄養成分の補給・補完の目的で摂取する食品です。栄養機能食品と称して販売するには、国が定めた規格基準に適合する必要があり、その規格基準に適合すれば国等への許可申請や届出の必要はなく、製造・販売することができます。
(出典: 「保健機能食品制度の創設について」平成13年3月27日医薬発第244号 厚生労働省医薬局長通知)
(引用元:https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=fHat4n1S&id=CF9BE7C85C7EA2D7EF30FB0E2AB5611108B4669C&thid=OIP.fHat4n1S4-lxQd70XIA2lAHaEa&mediaurl=http%3a%2f%2fwww.bridge-salon.jp%2freport_bridge%2fimages%2f050426_2399_04.gif&exph=268&expw=450&q=%e4%bf%9d%e5%81%a5%e6%a9%9f%e8%83%bd%e9%a3%9f%e5%93%81%e5%88%b6%e5%ba%a6&simid=608028280295327295&selectedIndex=5&ajaxhist=0)



➁配糖体とその機能
配糖体とは
配糖体 glycoside とは、狭義には環状構造をとった糖のアセタール誘導体をさします。
なお、アセタール acetal とは R-C(OR)(OR)-R という構造をもつエーテルの一種で、アルデヒドまたはケトンにアルコールを作用させると得られます。配糖体は sugar acetal とも呼ばれます。
つまり、糖の OH 基の H がアルキル基、アラルキル基、またはアリール基によって置換されたアセタールを配糖体 glycoside と言います。英語での発音は [glʌkəsʌid] です。
decyl glucosideはグリコシド glycoside のうち、糖の部分がグルコースであるグルコシド glucoside の一種です。右に長く伸びている炭素鎖が非糖成分であり、この部分のことを アグリコン aglycon と言います。
また、glycoside を分解する酵素をグリコシダーゼ glycosidase と言います。
(出典: https://ultrabem.com/aa_carbo_lipids/carbohydrate/carbo_glycoside) 
化学構造
(出典: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Salicin-perspective-2D-skeletal.png)
分類
配糖体はO-グリコシド、S-グリコシド、C-グリコシド、N-グリコシドに分けられます。



O-グリコシド
O-グリコシドは、環状の糖のヘミアセタール性ヒドロキシ基にアグリコンのヒドロキシ基が縮合してできた配糖体です。様々な植物に多く存在しており、結晶性の固体として単離されます。一般に苦味を持つものが多く、薬理作用を持つもの、天然色素、有毒なものなど多種多様です。また、アグリコンの種類によって、フェノール配糖体、クマリン配糖体、フラボノイド配糖体、カルコン配糖体、アントシアニジン配糖体、アントラキノン配糖体、インドール配糖体、青酸配糖体(ニトリル配糖体)、ステロイド系配糖体、アルカロイド配糖体に細分類されます。
S-グリコシド
S-グリコシド(チオグリコシド)には、クロガラシの種子や西洋ワサビの根に含まれるシニグリンとシロガラシの種子に含まれるシナルビンが知られています。辛味成分を成すためカラシ油配糖体とも言われます。
C-グリコシド
C-グリコシドはアルドースのアノメリック炭素に直接アグリコンが結合した配糖体で、加水分解や酵素によって分解されにくい特徴を持っています。C-グリコシドにはアロエの葉から単離されたバルバロイン、tRNAから単離されたプソイドウリジン、放線菌から得られたホルマイシン、ベニバナ色素であるカルタミンなどが知られています。
N-グリコシド
N-グリコシド(窒素配糖体)は、窒素を仲立ちに糖と塩基が結合してできた配糖体です。核酸や補酵素など生化学的に重要な成分であり、ほぼすべての生物に存在します。
(引用元:https://kenkou-tabemono.info/index.php?%E9%85%8D%E7%B3%96%E4%BD%93%E3%81%AE%E7%A8%AE%E9%A1%9E%E3%83%BB%E5%88%86%E9%A1%9E)



➂多糖類とその機能
多糖類とは
単糖類が数個以上グリコシド結合によって脱水縮合した糖類です。単糖類が2分子から数分子縮合したものは少糖類 (オリゴ糖) として区別します。多糖類には生体高分子物質に属するセルロース,デンプン,グリコーゲンなどのように重合度の高いものが多いです。1種の単糖類から形成されているものを単一多糖類といい,2種以上の単糖類の縮合したものを複合多糖類と呼びます。多くの多糖類が生体内でつくられ,種々の生理的役割を果しています。
(引用元: https://kotobank.jp/word/多糖類-93773)
多糖類の区分
(引用元: https://www.mfc.co.jp/product/tatou/about.html)
代表的な多糖類
デンプン 
(引用元:https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/h/hrmoon/20101203/20101203163012.png)
α−グルコースが多数結合(縮合重合)した高分子化合物がデンプンです。
分子全体の構造はアミロースとアミロペクチンで構成され、
分子量数万程度の直鎖状の構造をしたアミロースを、
(直鎖状といっても部分的にはセルロースの環状構造です。)



分子量数十万程度の枝分かれした構造のアミロペクチンで包み込んだ「らせん構造」となっています。
らせん構造の中にヨウ素を取り込むように反応しヨウ素デンプン反応を示し、このときの色は青色から青紫色の範囲で色を示します。
アミロース部分では濃い青色を示し、アミロペクチン部分では赤紫色を示します。

ヨウ素デンプン反応はデンプンのらせん構造にヨウ素を取り込んで青色を示しますが、加熱するとらせん構造からヨウ素を放出し無色になります。
※※
アミロースは1位と4位だけで結合していて、アミロペクチンは1,4に加え1,6の結合でもグリコキシド結合を枝分かれしています。
グリコーゲン
(引用元:https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=S7JrNSJs&id=1CB1C5D4548E651A3D426CE524F823177C261102&thid=OIP.S7JrNSJsDzSqxGneuWj8lgHaDB&mediaurl=http%3a%2f%2fwww.tennoji-h.oku.ed.jp%2ftennoji%2foka%2f2008%2ftourui91.jpg&exph=207&expw=507&q=%e3%82%b0%e3%83%aa%e3%82%b3%e3%83%bc%e3%82%b2%e3%83%b3+%e6%a7%8b%e9%80%a0&simid=607987083003102469&selectedIndex=1&ajaxhist=0)



グリコーゲンはアミロペクチンに
似た構造をしていますが枝分かれがさらに増え、
分子量が数百万以上という大きな分子量となります。
イメージ的にはアミロペクチンが多数結合したような感じです。
冷水にも溶けてヨウ素デンプン反応を示し、赤褐色になります。
動物の筋肉や肝臓に多く含まれているので動物デンプンとも呼ばれます。

人の体内ではグリコーゲンなどの糖類は加水分解されて最終的にはグルコースになりますが、
血液中ではエネルギー源としてのグルコースは一定に保たれるので、
余分な糖類はグリコーゲンとして体内(肝臓や筋肉など)で一時的に貯蔵される仕組みを持っています。
セルロース
(引用元:https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=fv5BWkCx&id=83A4D29292E5795F69CC29859B239028902CFD41&thid=OIP.fv5BWkCxCxjHBj4GkCUS6gHaD-&mediaurl=http%3a%2f%2f4.bp.blogspot.com%2f-sd3a6ZPveAg%2fVrLLk7lwL0I%2fAAAAAAAAB44%2fD4C3gHXH198%2fs1600%2fcarbon003.png&exph=570&expw=1061&q=%e3%82%bb%e3%83%ab%e3%83%ad%e3%83%bc%e3%82%b9+%e6%a7%8b%e9%80%a0&simid=607995737346870162&selectedIndex=0&ajaxhist=0)



セルロースは植物の細胞壁を構成する高分子化合物で、
 β−グルコースが縮合重合したものです。
食物繊維と呼ばれるのはこのセルロースですね。
分子量は数百万以上になりますが熱水にも溶けず、
何より人の体内では加水分解できませんので栄養素とはなりません。
食物繊維として腸の働きを整えるくらいです。
構造ですが、β−グルコースととなりの β−グルコースは反転して結合しているので、
分子全体ではらせんにはならず直線的な構造をしています。
そのためヨウ素を取り込む部分がないのでヨウ素デンプン反応は示しません。
④キチン、キトサンとその機能
キチンとは
(引用元https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&thid=AMMS_359052a47bbb755f5b923264642b2fbe&mediaurl=http%3a%2f%2fupload.wikimedia.org%2fwikipedia%2fcommons%2fthumb%2f1%2f13%2fChitin.svg%2f500px-Chitin.svg.png&exph=295&expw=500&q=%e3%82%ad%e3%83%81%e3%83%b3&selectedIndex=0&stid=e636ef0c-1319-68d8-db9d-a883de6835a3&cbn=EntityAnswer&ajaxhist=0)



自然界ではセルロースに次いで多量に分布する多糖で、アミノ糖(糖のアミノ誘導体)からなり、N-アセチル-D-グルコサミンがβ-1 4結合で重合したものです。白色の粉末で水に溶けず、きわめて反応性に乏しく、セルロースよりも安定です。強アルカリによって遊離アミノ基をもつ塩基性多糖キトサンchitosanを生じ、これはさらに濃塩酸によってグルコサミンに分解されます。1823年にカブトムシの鞘翅(しょうし)から初めて単離され、「よろい」を意味するギリシア語キトンchitonにちなんで名づけられました。キチンを大量に得るには、エビやカニの殻を塩酸に浸し、炭酸カルシウムを溶出後、アルカリとともに煮沸してタンパク質を取り除き、残った沈殿物をよく洗ってから乾燥するとよいです。キチンは節足動物の硬い表皮や殻の骨格を形づくるばかりでなく、カビの細胞壁の重要な構成要素にもなっています。また、環形動物、軟体動物、円形動物、腔腸(こうちょう)動物にも存在するが、原腸体腔幹に属する棘皮(きょくひ)動物や脊椎(せきつい)動物にはまったく存在しません。これは進化論的に興味深いことです。なお、地球上におけるキチンの存在量は驚くほど多く、甲殻類の一群であるアミ類やオキアミ類などの動物だけでも、1年間に数千億トンのキチンを生産しています。キチンを分解する酵素キチナーゼは、カビ、細菌、軟体動物などの下等動物にみいだされています。
(引用元:https://kotobank.jp/word/キチン-51026)
キトサンとは
(引用元:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/67/Chitosan_chemical_structural_formula.svg/500px-Chitosan_chemical_structural_formula.svg.png)



グルコースの誘導体であるNアセチルDグルコサミンの重合体で,化学構造がセルロースに似た多糖類をキチンといい,その脱アセチル化物をキトサンと言います。カニ,エビなどの甲殻類や昆虫の外皮,菌類の細胞壁の主要な構成成分で,地球上で年間約 1000億tが生物生産されており,未利用の最後の天然資源といわれています。特異な機能をもつ素材として注目を集めており,人工皮膚,体内吸収タイプの縫合糸,シャンプー,リンスなどが開発されたほか,抗癌剤や止血剤などの医薬品,衣料用素材などの開発が急ピッチで進んでいます。
(引用元:https://kotobank.jp/word/キトサン-162937)
キチンキトサンの機能
キチンキトサンはキチン20%、キトサン80%からなる機能性多糖です。
このうちキチンは、人間の体内では消化されない動物性の食物繊維で、カニなどの殻に存在し、植物繊維であるセルロースとも構造がよく似ています。また、人体に似た分子構造をしているため、人工皮膚や手術用の縫合糸にも使われているなど、安心できる素材と言えます。
そして、このキチンを濃いアルカリで高熱処理すると、キトサンという物質に変化します。この時、キチン質を完全に除去することができないため、キチンキトサンと総称しているのです。
キチンキトサンには、ウイルスなどの異物を撃退するマクロファージを活性化させる作用が明らかになっています。そのほか、ビフィズス菌を増殖させ腸内環境をよくしたり、塩素や胆汁酸、重金属毒素などの有害物質を吸着して体外に排出する働きがあります。
その結果、血圧やコレステロールが低下し、免疫力や抗アレルギー力を高める効果があるのです。
また、キトサンは分子量によって高分子、中分子、低分子キトサン、キトサンオリゴ糖に分別され、さらにそれから非水溶性、水溶性に分けられます。この分子量や、水溶性により、うつ状態に効果があったり、いろいろな効能を発揮しています。このように、キチンキトサンはまだまだ多くの可能性を秘めた物質なのです。
なお、カニなどのアレルギー症状が起こる可能性があるので、アレルギー体質の方は注意が必要です。
(引用元:https://www.fashion96.com/supplement/chitin-chitosan/)