脂溶性ビタミンと水溶性ビタミン

消化管に入ったビタミンは、その分子がどんな液体と親和性をもつかによって、吸収される経路が分かれます。ビタミンA、D、E、Kは、水の分子と混ざらない無極性の性質をもつ脂溶性ビタミンです。これらは、消化液中の脂肪成分や胆汁酸と混ざって小さなミセル（脂肪の小さな粒の複合体）をつくらないと、小腸の粘膜細胞を通り抜けられません。

反対に、ビタミンB群とビタミンCは極性をもち、水とよくなじむ水溶性ビタミンです。油の助けがなくても消化管の中の水分に溶け、たいていは小腸粘膜の輸送たんぱく質を経て毛細血管に入ります。

このように、溶ける性質の違いは、栄養素が体の中へ入り込む通り道を完全に分ける基準になります。脂溶性ビタミンはリンパ管を経て、ゆるやかに血管へ合流し、水溶性ビタミンは血液に乗って門脈を通り、全身の循環系へ速やかに入っていきます。

体内に入ったあとの移動の仕方や、とどまり方の仕組みもはっきり分かれます。水溶性ビタミンは、水分の豊富な血液に乗って全身の細胞へ運ばれ、使われます。B群は主に、酵素の働きを助ける補酵素になります。活動で使われて余った分は、腎臓の糸球体でろ過され、たいていは尿として体外へ排出されやすいです。

一方、脂溶性ビタミンは血液中の水分に溶けないため、リポたんぱく質という運搬体に結合して移動します。使われて余った分は尿へ出ていきにくく、主に肝臓や皮下脂肪組織の脂質の粒の中に結合してとどまります。ただしビタミンKは、体に蓄えておく量が少なく、比較的早く使われたり、胆汁を通じて排出されたりします。

脂肪組織は一種の貯蔵庫の役割をするので、長期間にわたって体内の濃度を一定に保てます。しかし、外から入ってくる量が体の代謝能力を超え続けると、体に過剰にたまって毒性が現れることがあります。ビタミンAは肝臓を傷めることがあり、ビタミンDは血液中のカルシウム濃度を高くしすぎることがあります。

水溶性ビタミンは体内にまったく残らず、摂った端から排出される、と単純に考えてしまいがちです。しかし、化学的に水に溶ける性質をもっているからといって、すべての分子が一律に1日で体外へ消えるわけではありません。

もう少し正確に言うと、水溶性ビタミンの中でもビタミンB12は、肝臓の組織に数年分が貯蔵されることがあります。特別な運搬たんぱく質と結合して肝細胞に安定して保管されるため、外からの摂取がしばらく途絶えても、すぐに欠乏状態にはつながりません。

また、尿への排出の通り道が開いていても、ろ過の限界を超える過剰な濃度が体内に保たれると、負担が生じます。たとえばビタミンB6の濃度が体内で高くなりすぎると、末梢神経の組織に刺激を与えることがあります。それぞれのビタミンは、自分の化学的な特性に合った体内の代謝の限界をもっています。