ビタミンDは、体に入ってから二度、作り変えられます。皮膚で紫外線を浴びてできたものも、食べ物や飲み物から入ったものも、まず肝臓で25(OH)Dに変わり、続いて腎臓で働く形の1,25(OH)₂Dに変わります[1]。25(OH)Dは材料の貯えを表し、1,25(OH)₂Dが活性型、つまり実際に働く形です。
二度目の変化を担うのが、腎臓の細胞にある酵素CYP27B1です。反対に、活性型を分解する方向に働く酵素がCYP24A1です[2]。ビタミンDを「どれだけ摂るか」と同じくらい、この腎臓の段階が滞りなく進むかどうかが、活性型の量を左右します。
この腎臓の段階が、果糖を多く含む食事でどう変わるかを調べた動物実験が、2014年に学術誌PLOS ONEで報告されました[2]。人を対象にした研究では、甘い飲み物の摂取と血中の25(OH)Dとの関連が調べられています。
ただし、2つは別の物差しで測られていて、同じ仕組みが人で起きているかは確かめられていません。その間に、栄養素のマグネシウムが入ってきます。
記事の要点
- 43％が果糖の食事を3か月与えたラットでは、腎臓でビタミンDを活性型に変える酵素CYP27B1の読み取り量が約半分になり、血中の活性型も下がっていました（各群6匹）。
- 人では、甘い飲み物由来の糖類が1日80g以上の人は、飲まない人より血中25(OH)Dが2.53ng/mL低い関連がみられました（米国の成人4,505人の調査）。
- マグネシウムを極端に減らした食事を3週間続けた成人26人では、血中の活性型が55から43pmol/Lへ下がりました。活性化の段階にはマグネシウムも関わっています。
高果糖食のラットで下がった酵素
実験では、4週齢のラットを2群に分け、3か月間、食事の43％がブドウ糖のものか、43％が果糖のもののどちらかを食べさせました。各群は6匹で、カルシウムは十分な量が含まれています[2]。食べた量も最終的な体重も、2群で同程度でした。
3か月後、果糖の群では、腎臓のCYP27B1の遺伝子の読み取り量（mRNA）がブドウ糖の群の約半分に下がりました[2]。酵素のたんぱく質の量も同じ向きで、分解側のCYP24A1は変わっていません。
血中の活性型ビタミンDは、ブドウ糖の群の平均210pmol/Lに対し、果糖の群は131pmol/Lでした[2]。論文は、この差を有意な低下として報告しています。
同じ論文には、マウスの実験も含まれています。こちらは食事の63％がブドウ糖、果糖、でんぷんのいずれかで、各群5匹に3か月与えた比較です[2]。果糖の群ではCYP27B1の発現が下がり、CYP24A1の発現は上がりました。
ラットではCYP24A1に変化がなかったので、動物の種類と食事の濃度で結果が少し違います。ラットの結果とマウスの結果は、混ぜずに読む必要があります。
もう一つ注目されるのは、材料の側です。論文の考察では、活性型の低下に、材料である25(OH)D₃の低下は伴っていなかったとされています[2]。果糖の影響が出ていたのは、材料の貯えではなく、腎臓で活性型に変わる段階でした。
この研究が調べたのは、酵素の読み取り量とたんぱく質の量、そして血中の濃度です。果糖が酵素に直接くっついて働きを止める仕組みは、調べられていません。減った理由として考えられていた骨のホルモンFGF23も、この実験では増えていませんでした[2]。
なお、ラットの活性型は、果糖の群もブドウ糖の群も、2か月目から4か月目にかけて40％以上下がっています[2]。成長に伴う変化で、果糖による差とは別のものです。
43％や63％は、ラットやマウスの飼料に占める果糖の割合です。人の安全量や、病気の境目を示す数字ではありません。果糖を多く与えた動物の腎臓では、ビタミンDを働く形にする酵素が少なくなっていた、という結果です。
人を対象にした2つの研究が測ったもの
人の研究の一つは、米国の全国調査NHANES（2013〜2014年）の成人4,505人を解析した2023年の報告です[3]。飲み物は、普通の炭酸飲料、果汁100％でないジュース、甘いジュース風の飲料、砂糖入りの茶やコーヒーが対象で、そこから摂った添加糖類の1日量を、2回の食事の聞き取りで集計しています。
加糖飲料を飲まない人と比べると、糖類が1日80g以上の人の血中25(OH)Dは、2.53ng/mL低い値でした（95％信頼区間は−3.93〜−1.12）[3]。年齢、性別、人種、収入、喫煙、飲酒、運動、持病、エネルギーと糖とビタミンDとカルシウムの摂取量、さらにBMIを調整した後の差です。
40〜79gの人の差は、BMIを調整すると有意ではなくなりました[3]。血中25(OH)Dが20ng/mL未満という欠乏の定義では、80g以上の人のオッズ比は2.10（95％信頼区間1.25〜3.54）です。これは「欠乏のオッズ」の比較で、欠乏になる危険が2.10倍になるという意味ではありません。
この調査の糖類は飲み物全体の糖類で、純粋な果糖の量ではありません。ある一時点を調べた横断研究で、腎臓の酵素も活性型も測っていません。日光に当たる量は調整項目に入っていないため、その影響が残りうる点にも注意が必要です。「関連がみられた」というのが、この研究から言えることです。
もう一つは、2018年のBMC Nephrologyの報告です[4]。40〜65歳の男性に、果糖200gを水2Lに溶かして毎日2週間飲んでもらい、前後を比べています。著者らは、この量を20オンスのコーラ6本分に相当すると述べています。
25(OH)ビタミンD₃の平均は、40.88から37.03ng/mLに変わりました（p＝0.17）。統計学的に有意な変化は確認されていません。活性型は測られておらず、飲まない対照の群もありません。元の試験は、果糖にアロプリノールという薬を併用するかを無作為に分けたものですが、この解析の対象は果糖だけを飲んだ33人です。
同じ2週間で、血清の尿酸は5.11から6.13mg/dLへ上がり（p＜0.001）、イオン化カルシウムは1.248から1.231mmol/Lへ、副甲状腺ホルモン（PTH）は45.94から52.42pg/mLへ動いています[4]。PTHは、血中のカルシウムが下がったときに出るホルモンです。
動物の研究は酵素と活性型の変化を、人の調査は加糖飲料と25(OH)Dの関連を、人の摂取試験は特定の条件での前後の変化を示しています。人で果糖と活性型ビタミンDを一緒に測った研究は、ここで紹介した3本の中にはありません。
動物では活性化の酵素が、人では血中の25(OH)Dが、それぞれ果糖や甘い飲み物と並んで動いていました。
活性化の段階にマグネシウムが関わる場所
2018年の論文は、考察で尿酸に触れています。尿酸が活性化の酵素の働きを抑えると報告されていて、今回の結果はその経路と矛盾しないものの、活性型を測っていないので確かめられていない、という書き方です[4]。
この経路を調べた別の研究があります。尿酸を高めたラットは、腎臓の尿細管で活性化の酵素が減り、血中の活性型が下がりました[5]。ヒトの腎臓の細胞に尿酸を加えても、酵素の遺伝子の読み取りとたんぱく質が減り、炎症の合図を伝える転写因子NF-κBを薬で止めると防がれています。
ただし、ラットの尿酸を上げる方法で腎臓に傷も生じていて、傷の影響を完全には切り分けられないと著者は述べています[5]。果糖が尿酸を介して酵素を減らすという道筋は、仮説の一つです。
この腎臓の段階には、マグネシウムが触れています。ラットの腎臓をすりつぶした液で、反応液のマグネシウムの濃さを変えると、活性化の酵素と、分解に関わる酵素の両方で、反応の進み方が変わりました[6]。
ビタミンDを代謝する酵素は、いずれもマグネシウムを補因子、つまり反応を進めるための相棒として必要とするとみられると、総説にまとめられています[1]。
人でも調べられています。健康な成人26人が、マグネシウムを1日1mEq未満という極端に少ない食事を3週間続けた実験です[7]。血清マグネシウムは0.80から0.61mmol/Lに下がり、血清の1,25(OH)₂Dは55から43pmol/Lへ下がりました。
PTHの分泌も弱まっていました。さらに、PTHの一部を6時間点滴したときの活性型の上がり方は、マグネシウムを減らした後のほうが小さくなっています。著者らは、PTHの分泌の低下と、腎臓がPTHに反応しにくくなったことの両方が、活性型の低下に関わると考察しています。
果糖の実験にも、マグネシウムの数字が出ています。2018年の試験では、血清マグネシウムは0.914から0.909mmol/Lでほぼ同じでしたが、24時間尿中のマグネシウムは92.1から70.5mgに減っていました[4]。
摂取が減ったのか、体にためたのかは、この数字からは分かりません。血清の値は全身のマグネシウムの貯えを正確に映さないので、「血液で変わらない」ことを充足の根拠にはできません。
果糖、マグネシウム、活性型ビタミンDを同じ人で一緒に測った研究は、紹介した中にはありません。果糖の動物実験は酵素の量が減ることを、マグネシウムの人の実験は材料がなくなると活性型が下がることを、それぞれ別に示した知見です。
活性化の段階に触れる栄養素は、ほかにもあります。カルシウムを減らした食事のマウス（5週間、各群5匹）では、通常量のカルシウムの食事と比べた腎臓のCYP27B1の読み取り量の増え方が、ブドウ糖の食事で約17倍、果糖の食事で約7倍と、果糖で小さくなっていました[2]。
また、腎臓のミトコンドリアには、この酵素の反応で働く鉄硫黄クラスターを持つたんぱく質フェレドキシンがあり、鉄も反応に関わっています[8]。
果糖で酵素が減るという動物の結果と、マグネシウムが足りないと活性型が下がるという人の結果は、どちらも同じ腎臓の段階の話で、片方は酵素の量、もう片方は酵素を動かす材料に関するものです。
毎日の飲み物とマグネシウムの食卓
2023年の調査によると、米国の炭酸飲料は1缶あたり約40〜50gの糖類を含みます[3]。1日80g以上は、その2缶ほどにあたります。実験の食事や1日200gの果糖は、ふだんの飲み方とは桁の違う量です。果物を対象にした研究でもないので、果物を控える理由にはなりません。
40〜79gの人はBMIを調整すると差がなくなっていたことからも、飲む量と25(OH)Dの関係は、まだ細かくは読み取れません。飲み物から摂る糖類の量や頻度に目を向けつつ、ビタミンDの摂取量と、腎臓で活性型になる過程の両方を見るのが、今のところ無理のない見方です。
日本人の食事摂取基準（2025年版）で、ビタミンDの目安量は成人で1日9.0µgです[9]。令和6年国民健康・栄養調査の平均は、20歳以上の男性7.2µg、女性6.6µgで、目安量を下回っています[10]。
マグネシウムの推奨量は、30〜49歳で男性380mg、女性290mgです[9]。平均摂取量は、20歳以上の男性263mg、女性235mgと、推奨量を下回りました[10]。平均が下回るのは、その集団に推奨量へ届かない人が多いことを示しています。
日本食品標準成分表（八訂）増補2023年によると、100gあたりのマグネシウムは、糸引き納豆100mg、木綿豆腐57mg、切干しだいこん（乾）160mgです[11]。納豆50gと木綿豆腐150gで、約136mgになります。
切干しだいこんは15gでも約24mgです。20歳以上の平均と30〜49歳の推奨量を比べた差は、男性で約117mg、女性で約55mgで、大豆製品と乾物を一品ずつ足した量は、その差に近い大きさです。
サプリメントで補う場合は、通常の食品以外からの摂取で成人1日350mgという耐容上限量が定められています[9]。食品からの摂取には上限が設定されていません。
まとめ
高果糖食のラットでは、腎臓でビタミンDを活性型に変える酵素CYP27B1の読み取り量が約半分になり、血中の活性型も下がりました。
人では、甘い飲み物の糖類が1日80g以上の人で血中25(OH)Dが低い関連がみられ、果糖200gを2週間飲んだ男性の25(OH)ビタミンD₃には有意な変化がありませんでした。
ただし、人の腎臓の酵素や活性型は測られていません。マグネシウムは、活性化の酵素の反応を動かし、人の実験で足りなくなると活性型が下がった栄養素です。
食卓では、納豆や豆腐、切干しだいこんなどでマグネシウムを毎日の食事に足しながら、ビタミンDを摂る量と、それが活性型になる過程の両方に目を向けることになります。
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参考文献
＊ [1] Uwitonze AM, et al. J Am Osteopath Assoc 2018
＊ [2] Douard V, et al. PLoS One 2014
＊ [3] Lin WT, et al. Nutrients 2023
＊ [4] Johnson RJ, et al. BMC Nephrol 2018
＊ [5] Chen W, et al. Metabolism 2014
＊ [6] Risco F, et al. Magnes Res 1992
＊ [7] Fatemi S, et al. J Clin Endocrinol Metab 1991
＊ [8] Yoon PS, et al. Biochemistry 1980
＊ [9] 厚生労働省 日本人の食事摂取基準（2025年版）
＊ [10] 厚生労働省 令和6年国民健康・栄養調査報告
＊ [11] 文部科学省 日本食品標準成分表（八訂）増補2023年