ビタミンB群はなぜ糖質からのエネルギー産生に必要なのか？

2025-08-132026-11-10

ビタミンB群が糖質からのエネルギー産生に必要なのは、糖質をATPに変える酵素の働きを助ける「補酵素」の材料になるからです。ATP（アデノシン三リン酸）は細胞が使うエネルギーを蓄えた分子で、補酵素は、酵素が反応を進めるために必要な、タンパク質でない有機化合物です。

しかし、ビタミンB群が不足すると高血糖や慢性疲労になる、とまで言えるのでしょうか。

この記事では、ビタミンB1・B2・B3・B5が補酵素としてどの段階で働くかを順に並べ、そのあとで高血糖・慢性疲労との関係を整理します。

糖質がATPの材料になるまでの2段階の流れ

糖質は、細胞質の解糖系とミトコンドリアのTCA回路という2つの段階を経て、ATPをつくる材料になります。ビタミンB群が関わるのは、解糖系でできたピルビン酸をTCA回路へ渡す段階と、TCA回路で電子を運ぶ段階です。

食事の炭水化物は、消化されてブドウ糖（グルコース）になり、血液から全身の細胞へ届きます。

第一段階：細胞質の解糖系

細胞に入ったグルコースは、細胞質の解糖系で2分子のピルビン酸になります。この過程で、グルコース1分子あたり正味2分子のATPが得られます。

第二段階：ミトコンドリアのTCA回路

ピルビン酸は、ミトコンドリアの中でアセチルCoAに変わってから、環状の代謝経路であるTCA回路（クエン酸回路）に入ります。TCA回路が1周すると、3分子のNADHと1分子のFADH2ができます。

NADHとFADH2は、電子を電子伝達系へ送る分子です。

ビタミンB群が補酵素の材料になる仕組み

ビタミンB群の多くは、補酵素そのものか、その材料です。糖質の代謝では、次の4つが補酵素の材料として働きます。

ビタミン	補酵素	働く場所
B1（チアミン）	チアミンピロリン酸	ピルビン酸をアセチルCoAに変える酵素複合体
B2（リボフラビン）	FAD	TCA回路の酸化反応（コハク酸の酸化など）
B3（ナイアシン）	NAD+	糖質などから電子を受け取る反応
B5（パントテン酸）	CoA（補酵素A）	アセチル基を受け取ってアセチルCoAになる

ビタミンB1：解糖系とTCA回路をつなぐ

ピルビン酸は、そのままではTCA回路に入れず、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の働きでアセチルCoAになります。この複合体の酵素の一つは、補酵素のチアミンピロリン酸（ビタミンB1）を使います。

ビタミンB1が不足すると、ピルビン酸からアセチルCoAへの変換が滞り、糖をエネルギーに使いにくくなる、という説明があります。ビタミンB1が欠乏する脚気では、血中の乳酸とピルビン酸が増えることがあります。

ビタミンB2とB3：電子を運ぶ補酵素の材料

FADはビタミンB2を構成成分とする補酵素で、TCA回路ではコハク酸を酸化する酵素が使います。受け取った電子はFADH2から電子伝達系へ送られます。重いビタミンB2欠乏では、フラビン補酵素が減り、ほかの栄養素の代謝にも影響が出ます。

NAD+はビタミンB3（ナイアシン）から体内でつくられる補酵素で、400を超える酵素が、働くためにNAD+を必要とします。電子を受け取ってNADHになり、電子伝達系へ送ります。ビタミンB3の不足はNAD+の不足を通じて、エネルギー産生の効率を下げるという説明があります。

ビタミンB5とB群の協調

アセチルCoAのCoAは、ビタミンB5（パントテン酸）からつくられます。ピルビン酸がアセチルCoAになる反応には、チアミンピロリン酸、FAD、NAD+、CoAのほか、リポ酸も関わります。つまりB1・B2・B3・B5が一つの反応に同時に関わります。チアミンピロリン酸は、糖のほかアミノ酸や脂質の代謝にも関わる5つの酵素の補酵素でもあります。

こうした関わり方から、どれか一つが欠けると全体の効率が下がる、という説明があります。この説明は、ビタミンB群をまとめて摂る理由として挙げられることもあります。