「アスタキサンチン」と「亜鉛」の同時摂取が睡眠を司る脳内の視床下部へ作用することを確認

富士フイルム株式会社（社長：中嶋 成博）は、高い抗酸化力を有することで知られる成分「アスタキサンチン」と「亜鉛」の摂取による睡眠改善効果のメカニズムについて、公益財団法人神奈川科学技術アカデミーおよび国立大学法人東京大学（阿部 啓子教授）と、マウスを使って共同研究を行いました。その結果、両成分を同時に摂取することにより、睡眠を司る視床下部の変動遺伝子^*1数が増加することを明らかにしました。

当社は、これまで抗酸化作用をはじめ、眼精疲労の回復や、肌の保湿力の向上に関わる作用があるとされる「アスタキサンチン」と、活性酸素除去酵素等の構成成分である「亜鉛」を同時に摂取することで、高い睡眠改善効果が得られることをマウス実験で確認しています。^*2しかし、睡眠が改善されるメカニズムが不明でした。
今回の研究では、「アスタキサンチン」と「亜鉛」を同時に摂取することにより、脳内の視床下部における変動遺伝子数が増加することを確認しました。睡眠中枢と覚醒中枢が存在する視床下部は、さまざまな生体情報に基づき睡眠と覚醒を調節するなど、睡眠を司るといわれています。「アスタキサンチン」と「亜鉛」の同時摂取により、前回の研究では高い睡眠改善効果が見られ、今回の研究では、視床下部の変動遺伝子数の増加を新たに確認できました。これらの結果から、「アスタキサンチン」「亜鉛」の同時摂取による睡眠改善効果と、視床下部の変動遺伝子の増加には関連があり、睡眠に関連する活動が行われているのではないかと推察しています。
当社は、今後、アスタキサンチンと亜鉛による睡眠改善メカニズムのさらなる解明とともに、各成分の健康増進機能の解明と新たな応用を進めていきます。
本研究内容は、平成26年7月3日から開催される第39回日本睡眠学会定期学術集会にて発表する予定です。

研究の背景

これまでに、アスタキサンチンと亜鉛を含む食品のヒトへの投与試験を行った際、被験者から「よく眠れる」、「寝覚めが良い」という体感が多く得られていました。また、アスタキサンチンと亜鉛をマウスに同時投与すると、投与2時間後にアスタキサンチンと亜鉛を投与していないマウスと比べ睡眠量が増えていること、および、深い睡眠状態を示すノンレム睡眠の時間が増えていることから、アスタキサンチンと亜鉛を同時に摂取することで、睡眠が改善されることを確認しています。^*2この睡眠改善効果のメカニズムを解明するため、視床下部に着目し、変動遺伝子の解析を行いました。

実験方法

生後8週齢のマウスを10日間の予備飼育後、①マウスの体重1kgあたりアスタキサンチン49.5mg + 亜鉛82.5mg 投与群、②対照群（水投与）に分けました。投与前、経口投与2時間後に視床下部を含む脳各部位を回収、視床下部からRNAを抽出し、DNAマイクロアレイを用いて、変動遺伝子の解析を行いました。

結果

アスタキサンチンと亜鉛を摂取させると、摂取2時間後に視床下部で変動した遺伝子は1,256あることが分かりました。一方、対照群（水投与）では変動遺伝子数は37にとどまることが分かりました（図1参照）。そのため、アスタキサンチンと亜鉛摂取により、視床下部の遺伝子の働きが大きく変化していると考えました。
視床下部は、睡眠中枢と覚醒中枢が存在し、さまざまな生体情報に基づき睡眠と覚醒を調節するなど、睡眠を司るといわれています。今回、アスタキサンチンと亜鉛を投与することによる視床下部での変動遺伝子数の増加が確認できたことにより、アスタキサンチンと亜鉛が睡眠中枢や覚醒中枢に作用している可能性が明らかになりました。

睡眠について

睡眠は、深さと特徴により、レム睡眠とノンレム睡眠に分類できます。身体は休息しているのに脳が活動している睡眠のことをレム睡眠と呼び、脳の活動も低下している睡眠状態をノンレム睡眠と呼びます。

アスタキサンチンとは

アスタキサンチンは自然界に広く分布している天然由来の抗酸化成分で、サケやエビ、カニなどに多く含まれるカロテノイド（色素）の一種です。ヘマトコッカス藻あるいはオキアミを原料としたアスタキサンチンが、機能性食品の原材料として使われています。トマトのリコピンや人参のβ‐カロテンなどのカロテノイドが活性酸素を消去する抗酸化作用をもつ成分として知られています。アスタキサンチンは、これらよりも強い抗酸化作用をもつ成分として、最近注目されています。

亜鉛とは

亜鉛は、牡蠣や豚レバーなどに多く含まれる成分で、体のさまざまな働きに関与する必須ミネラル16 種の一つです。また、体の中にある活性酸素除去酵素の構成成分でもあり、抗酸化作用にも関わります。

*1 転写因子（RNA）が放出された遺伝子。転写因子が放出されることで、ある現象や行動の要因となる特定の酵素等が合成される。
*2 植田ほか. マウスにおけるアスタキサンチン含有抗酸化成分の睡眠改善効果. 第38 回日本睡眠学会定期学術集会報告