ミネラルとは
体を構成する元素は、酸素、炭素、水素、窒素の4元素で全体の96%を占めていますが、それ以外の元素を総称してミネラル(無機質)と呼びます。ミネラルは人体の4%を占めており、体の構成成分や生理機能を調整する役割を担っています。
健康を維持するために欠かせない16種類を必須ミネラルといいます。必須ミネラルは、体に比較的多く存在する多量ミネラルと、量が少ない微量ミネラルに分けられます。
多量ミネラルは、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、硫黄、塩素の7種類です。一方の微量ミネラルは、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、セレン、クロム、モリブデン、コバルトの9種類です。
ミネラルは体内で作ることができないため、食品から摂取することになります。不足した場合は、欠乏症やさまざまな不調が発生しますが、摂りすぎた場合でも過剰症や中毒を起こすものがあります。厚生労働省では、必須ミネラル16種類のうち硫黄、塩素、コバルトを除く13種類について、1日の食事摂取基準を定めています。
ミネラルの働きのひとつは、骨や歯を形成することです。カルシウムやリン、マグネシウムは骨や歯など硬い組織の構成成分となります。ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リンは体液に分布し、pHや浸透圧の調節に作用します。さらに多くのミネラルが酵素の活性中心の成分や各種ホルモンの分泌調節などの生理機能に関与しています。
食事摂取基準では、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リンを多量ミネラル、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、セレン、クロム、モリブデンを微量ミネラルとして、基準を設定しています。 ミネラルは、互いに吸収や働きに影響をあたえ合うことがあるため、バランスよく摂ることが要求されます。
多量ミネラルの概要
ナトリウム(Na)
ナトリウムは、細胞外液の主要な陽イオンで、細胞外液量を維持や浸透圧の調節などの役割を果たしています。ナトリウムは、胆汁、膵液、腸液などの成分でもあり、通常の食事をしていれば、ナトリウムが不足することはありません。摂取されたナトリウムはその大部分が小腸で吸収され、皮膚や便、尿をとおして失われます。ナトリウム損失の 90% 以上は腎臓経由による尿中排泄です。ナトリウムは腎臓の糸球体で濾過された後、尿細管と集合管で再吸収され、最終的には糸球体ろ過量の約1% が尿中に排泄されます。糸球体でのろ過作用と尿細管での再吸収が、体内のナトリウムの 平衡を保持しているので、ナトリウム摂取量が増加すれば尿中排泄量も増加し、摂取量が減少すれば尿中排泄量も減少します。
ナトリウム摂取量については十分に定義されていませんが、世界保健機関(WHO)のガイドラインでは、200〜500 mg/日と推定されると記載されています。腎臓の機能が正常であれば、腎臓におけるナトリウムの再吸収機能によりナトリウム平衡は維持 され、ナトリウム欠乏となることはありません。
通常の食事による主なナトリウムの摂取源は、食塩及び食塩を含有する調味料となります。食塩相当量は、ナトリウム(g)x2.54の式から求められます。
カリウム(K)
カリウ ムは野菜や果物などに多く含まれており、加工や精製度が進むにつれて含有量は減少します。カリウムは、細胞内液の主要な陽イオンであり、体液の浸透圧を決める重要な因子です。神経や筋肉の興奮伝導にも関与しています。日本人は、ナトリウムの摂取量が諸外国に比べて多いため、ナトリウムの摂取量低下に加えて、ナトリウムの尿中排泄を促すカリウムの摂取が重要と考えられています。近年ではカリウム摂取量を増加することによって、血圧低下、脳卒中予防につながることが動物実験や疫学研究によって示唆されています。
カリウムは、多くの食品に含まれており、通常の食生活で不足になることはありません。WHO のガイドラインでは、成人の血圧と心血管疾患、脳卒中、冠動脈性心疾患のリスクを 減らすために、食物からのカリウム摂取量を増やすことを強く推奨し、カリウム摂取量と血圧、心 血管疾患などとの関係を検討した結果、これらの生活習慣病の予防のために 3,510 mg/日のカリ ウム摂取を推奨しています。しかし、日本人の現在のカリウム摂取量は、これらよりもかなり少なく、WHO の値を 目標量として掲げても、その実施可能性は低いとのことです。
カルシウム(Ca)
カルシ ウムは、体重の 1〜2%を占め、その 99% は骨と歯に存在し、残りの1% は血液や組織液、 細胞に含まれています。 血液中のカルシウム濃度は、比較的狭い範囲に保たれており、濃度が低下すると、副甲状腺ホルモンの分泌が増加し、主に骨からカルシウムが溶け出し、元の濃度に戻します。したがって、副甲状腺ホルモンが高い状態が続くと、骨からのカルシウムの溶出が大きくな り、骨の粗鬆化を引き起こすこととなります。
骨は、骨からのカルシウムの溶出と骨へのカルシウムの沈着を常に繰り返しており、成長期には骨形成が骨吸収を上回り、骨量は増加します。カルシウムの欠乏により、骨粗鬆症や高血圧、動脈硬化などを招くことがあります。カ ルシウムの過剰摂取によって、高カルシウム血症、高カルシウム尿症、軟組織の石灰化、泌尿器系 結石、前立腺がん、鉄や亜鉛の吸収障害、便秘などが生じる可能性もあります。経口摂取されたカルシウムは、主に小腸で吸収されますが、その吸収率は比較的低く、成人では 25〜30% 程度です。カルシウムの吸収は、年齢や妊娠、食品成分などさまざまな要因により影響を受けます。ビタミン D は、カルシウム吸収を促進します。吸収されたカルシウムは、骨への蓄積及び腎臓を通しての尿中排泄の経路によって調節されています。
マグネシウム(Mg)
マグネシウムは、骨や歯の形成並びに多くの体内の酵素反応やエネルギー産生に寄与しています。体内では、その 50〜60% は骨に存在しています。 血清中のマグネシウムは、一定の濃度で維持されており、マグネシウムが欠乏すると腎臓からのマグネシウムの再吸収が促進されるとともに、骨からマグネシウムが遊離し利用されます。マグネシウムの腸管からの吸収率は 40〜60% 程度と推定されています。
マグネシウム欠乏により、様々な健康障害が出ることが報告されていますが、通常の生活において、マグネシウム欠乏と断定できるような欠乏症が見られることは稀であると考えられています。
リン(P)
リンは、有機リンと無機リンに大別され、85%が骨組織 に、14% が軟組織や細胞膜に、1% が細胞外液に存在します。リンは、カルシウムとともに骨格を形成するだけでなく、核酸や細胞膜リン脂質の合成、細胞内リン酸化を必要とするエネルギー代謝などに必須の成分です。食事からのリン摂取量の増減が、そのまま血清リン濃度と尿中リン排泄量に影響します。リンは、消化管で吸収される一方で、消化管液としても分泌されるため、見かけの吸収率は成人で 60〜70%となります。
硫黄(S)
硫黄は、たんぱく質やアミノ酸の構成要素です。システインというアミノ酸に含まれています。体内に摂取された硫黄は、髪の毛や爪、軟骨などの組織をつくる成分です。
塩素(Cl)
塩素は、胃酸などに含まれます。血液中では、ほかのミネラルと共に酸とアルカリのバランスを調整しています。
まとめ
多量ミネラルは、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、硫黄、塩素の7種類です。
ミネラルは体内で作ることができないため、食品から摂取することになります。不足した場合は、欠乏症やさまざまな不調が発生しますが、摂りすぎた場合でも過剰症や中毒を起こすものがあります。
ミネラルの働きのひとつは、骨や歯を形成することです。カルシウムやリン、マグネシウムは骨や歯など硬い組織の構成成分となります。ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リンは体液に分布し、pHや浸透圧の調節に作用します。