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ミネラル(無機質)というのはどういった栄養素だろうか

ミネラル(無機質)体成分の4%を占有する数十種類の元素

人体の成分として体内に見られる元素は、約60種類とのことです。

ひときわ多くあるのが酸素65%、その次に炭素18%、水素10%、窒素3%ですので、この4元素で96%を占有しています。

ミネラル(無機質)とは、残りの4%にあたる元素のすべてを示しているのです。このうち、1日の必要量が100mg異常のものを主要ミネラルといい、人での必須性が認識されているのは7種類です。

また、100mg未満のものを微量ミネラルといい、人での必須性が認識されているのは9種類です。

カルシウム、リン、マグネシウムなどのミネラルは、骨や歯といった硬組織を作り出します。

また、ヘモグロビンの鉄、リン脂質のリン、含硫アミノ酸のイオウたんぱく質や脂質などと結合し、体成分となっている。

ナトリウム、カリウム、塩素、マグネシウム、リンなどは体液中にイオンとして在りますので、浸透圧の調節、アルカリ平衡、筋肉収縮や神経伝達にかかわります。

マグネシウム、マンガン、銅、亜鉛、コバルト、ヨウ素などは酵素の補酵素や生理活性物質の成分となって、代謝調節にかかわっているのです。

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ミネラル(無機質)は体液の恒常性と適正摂取量

体液や組織液のミネラルは、どういった状況でも一定の濃度でキープされています。

この恒常性は生理的要求量、吸収量、体内貯蔵量、排泄量を調節することによってキープされています。

食事から摂取するミネラルの不足や過剰が長くし続けると、体液や組織液のミネラルの恒常性が保てなくなって、各ミネラルに特有の欠乏症や過剰症が出現します。

そこで、ミネラルの適正摂取のことを考えて、「日本人の食に摂取基準」では、推定平均必要量、推奨量、目安量、耐容上限量が定められています。

・足りないミネラルと過剰ミネラル
日本人の栄養素摂取から考えても、カルシウムは推定量を達成できない栄養素です。また、鉄も推奨量を達成できない年齢階層が存在します。
一方、食塩は1人1日当たり11~12gも摂取しているのです。この10年ほどで少しずつ減ってきてはいいるのですが、食塩の目標量は男性8.0g未満、女性7.0g未満で、まだ適正ではありません。また、この値は目標摂取量5g未満とするアメリカよりはるかに高い値です。

必須性が認められているミネラルの種類と性質

[check]主要ミネラル(多量ミネラル)

カルシウム(Ca) 骨や歯の成分。血液を凝固させ、筋肉の収縮、神経伝達にかかわる 骨粗鬆症
リン(P) 骨や歯の成分。補酵素・核酸・リン脂質の成分。エネルギー代謝にかかわる。酸・塩基のバランスを保持する 低P血症においては全身倦怠感、食欲不振、脱力感など
イオウ(S) 含硫アミノ酸の成分。酸性ムコ多糖類・チアミンなどビタミンの構成成分 ※たんぱく質が適切に摂取されていれば不足しない
カリウム(K) 細胞内液に存在し、酸・塩基バランスを保つ、神経の刺激を伝達する。浸透圧を保つ 筋肉の減退、頻脈、無気力
ナトリウム(Na) 細胞外液に存在し、酸・塩基バランスを保つ、神経の刺激を伝達する。浸透圧を保つ、神経の刺激を伝達する。浸透圧を保つ、物質の能動物質にかかわる 全身の倦怠感、頭痛、嘔吐、血圧降下
マグネシウム(Mg) 骨・歯の成分。エネルギー代謝にかかわる。酵素を活性化する 神経過敏症、精神障害、不整脈、循環器疾患

※主要ミネラルの「塩素」については、食事摂取基準に定められていないため、表には入っていない

[check]微量ミネラル

鉄(Fe) ヘモグロビン・ミオグロビンの成分。酵素成分として細胞の呼吸系にかかわる 鉄欠乏性貧血
ヨウ素(I) 甲状腺ホルモンの成分。代謝を促進する 発育阻害、甲状腺肥大
亜鉛(Zn) 酵素の成分。酵素の活性化物質としてたんぱく質・脂質・糖代謝にかかわる 感覚機能異常、皮膚炎、口内炎、免疫不全
銅(Cu) 酵素の成分として、ヘモグロビンの合成にかかわる 貧血、毛・皮膚の脱色、白血球減少、骨年齢の低下
セレン(Se) 酵素の成分として、脂質過酸化物の還元にかかわる 克山病こくざんびょう(心筋症)
マンガン(Mn) 酵素の成分として、酸性ムコ多糖類を合成、酵素を活性化する 骨発育遅延、皮膚炎
コバルト(Co) ビタミンB12の成分 ビタミンB12欠乏による悪性貧血
モリブデン(Mo) 酵素の成分または酵素の活性化物質として、アミノ酸・尿酸・硫酸の代謝にかかわる 高メチオニン血症、低尿酸欠症、頻脈
クロム(Cr) 糖代謝、コレステロール代謝にかかわる インスリン感受性低下、末梢神経障害

・恒常性(ホメオスタシス)
体温・体液のpHや浸透圧は身体活動や環境条件により変化しますが、これらの内部環境条件を一定に保つことです。恒常性を保つ能力が高いほど健康度が高いといえます。

主要ミネラル カルシウム Ca

主な働きは、骨や歯を作り、強くする、血液凝固させる、神経や筋肉の働きを正常にする

カルシウム(Ca)は骨や歯を作り、神経や筋肉の機能を調節する

カルシウムは成人の体内に約1kg存在します。その99%は、骨や歯などの硬い組織に存在し、骨の構成成分として体を支持する働きをしています。

骨はたえず作り直されており、カルシウムは骨から出たり入ったりしています。

血中のカルシウム濃度は9~11mg/dLとほぼ一定に維持されています。骨はカルシウムの貯蔵部位としても機能しているのです。

残り1%のカルシウムは、細胞や血液中に存在し、心臓やすべての筋肉が正常に収縮するのを保つ働きをしています。

また、神経に刺激が正常に伝達されるよう保つ働きや血液凝固、酵素の活性化などの働きをしています。

そのため、不足すると骨や歯がもろくなりやすいだけでなく、イライラや神経過敏などが出ることもあります。

カルシウムの吸収促進をするビタミンDやアミノ酸

体に取り込まれたカルシウムは胃液の塩酸で溶かされてカルシウムイオンとなり、小腸から吸収されます。

カルシウムの吸収を良くするものには、ビタミンD、アルギニンやリジンなどのアミノ酸があります。

牛乳には、カルシウムを吸収しやすくするカゼインホスペプチド(CPP)や乳糖が含まれます。

・カルシウムとエストロゲン
女性ホルモンであるエストロゲンは、カルシウムの吸収率を高め、骨量を増加させます。特に女性は閉経後エストロゲンが減少し、小腸からのカルシウムの吸収が減るため、骨量が急速に減少して、骨粗鬆症が見られます。
妊娠中はエストロゲンの分泌が高まるので、カルシウムの吸収率が高くなり、授乳中はエストロゲンの分泌は減少するので骨量が減少する人もいます。

カルシウムを多く含む食品

どじょうなどの小魚、干しえび、煮干し、ひじきなどの海藻類、乳製品に多く含まれます。

乳製品のカルシウムは、魚や海藻に比べて吸収率がいいとされます。

どじょう(水煮)、干しえび、いわし(丸干し)、いわし類缶詰・味付け、牛乳、プロセスチーズ、ひじき(乾)、水菜、モロヘイヤ、木綿豆腐

カルシウムを効率よく取るために

日本人のカルシウム摂取量は、この20年間ずっと所要量及び食事摂取基準を下回っています。

骨を作る時期の10代から骨量が減ってくる高齢者まで、もっとも効率的に摂る必要があります。

ビタミンDは、カルシウムの吸収を助けるだけでなく、血中のカルシウムバランスも整えます。

ビタミンDは1日15分の日光浴により皮下で作り出すことができます。一方、野菜に含まれるシュウ酸や、穀類や豆類に含まれるフィチン酸、過剰の脂質やリン酸は、カルシウムの吸収を妨げます。

カルシウムの欠乏症/過剰症 不足すると骨の形成が阻害される

・欠乏症/血中のカルシウム濃度が低下すると、その濃度を保つために骨のカルシウムが血中に溶け出し、骨の形成が阻害されます。子供ではくる病、成人では骨軟化症、骨粗鬆症となります。
また、副甲状腺ホルモンが不足すると血中カルシウム濃度が低下し、テタニー(筋肉の痙攣)を起こします。

・過剰症/ミルク・アルカリ症候群の高カルシウム血症が長く続くと軟組織にカルシウムが沈着し、腎臓結石や軟骨組織石灰化症を起こします。血中カルシウムが動脈壁にしみ込んで動脈硬化の原因になります。

・ミルク・アルカリ症候群
慢性の腎臓障害の一つです。アルカリ剤と牛乳を多量に与えると、高カロリー血症や軟部組織へのカルシウムの沈着、腎障害などを引き起こします。

主要ミネラル リン P

主な働きは、歯や骨を作る、細胞膜のリン脂質、核酸の成分として働く、ATPの構成成分としてエネルギーを蓄える

リンはカルシウムとともに骨を作る

リンは肉や魚に多く含まれ、たんぱく質、脂質、糖質などと結合した有機リン化合物として摂取されます。

腸管内で消化を受け、遊離したリン酸が吸収されます。成人の体内に約780g含まれます。

リンの代謝にはカルシウムと同じように副甲状腺ホルモンと活性型ビタミンDがかかわっています。

体内のリンの量は、食事からのリン摂取量、リンの骨への沈着と骨からの血液への溶出、そして腎臓からの再吸収によって調節されています。

リンの摂取量が少ないと、腎臓からの再吸収が増大します。人体に存在するリンの85%は骨や歯の構成成分として、カルシウムとともに存在します。

リンは細胞膜やATPの構成成分となる

リンは細胞膜を作るリン脂質として、DNAやRNAなど核酸の構成成分として、すべての細胞に含まれています。

また、解糖系を構成する物質や多くの補酵素の構成成分としてTCAサイクルなど多くの代謝過程にかかわり、ATPの構成成分としてエネルギーを蓄える働きをしています。

血液やリンパ液などに含まれるリン酸塩は、酸と塩基のバランスや、浸透圧の調節にも役立ちます。

・腎臓病食でのリン制限
体内のリンの量は、尿への排泄によってバランスを取っています。したがって、腎臓が働かない腎不全の状態では、リンの排泄がうまくいかず、高リン血症を呈します。
透析患者など腎臓に疾患がある場合には、食事からのリン制限を行う必要があります。リンはたんぱく質の中に含まれるので、具体的にたんぱく質制限を行います。

リンを多く含む食品

肉や魚・大豆などのたんぱく質に広く含まれ、特にどじょうや煮干し、うなぎなどに多く含まれます。

この他、食品添加物として加工食品やインスタント食品、栄養補助食品などにも多く含まれます。

リンを効率よく摂るために

食品添加物に含まれるリンの摂り過ぎが問題になっています。リンの摂り過ぎは、カルシウムや鉄の吸収を妨げます。

カルシウムの吸収率を高めるには、カルシウムとリンが同量となるように摂取することが望ましいのですが、日本人はリンを必要以上に摂取しているので、リンの摂取を控えた方がいいのです。

しかし、リンを減らすことは容易ではないので、食事摂取基準は「目安量」として、設定されています。

特に鉄分を吸収したい貧血の人や骨の成長が重要な10代、骨量が不足しやすい高齢者は、リン酸塩を含む加工食品やインスタント食品などを摂り過ぎないようにして、少しでもリンの摂取を減らしたいものです。

リンの欠乏症/過剰症 摂り過ぎるとカルシウムの吸収が悪くなる

・欠乏症/リンが不足すると食欲不振、体重減少、筋萎縮が起こり、長期的に欠乏すれば、骨の石灰化が阻害されることになります。ただし、リンは多くの食品にたくさん含まれており、通常の食事を摂取していれば欠乏することはありません。

・過剰症/リン摂取量が1日当たり2gを超えると、過剰摂取の影響が出ます。リンを摂り過ぎるとカルシウムの吸収が悪くなります。そして血中カルシウム濃度が下がると副腎甲状腺機能が亢進し、副甲状腺ホルモン(PTH)の作用により骨のカルシウムが溶け出します。このような状態が長く続くと骨粗鬆症を引き起こします。

・副甲状腺ホルモン(PTH)
血しょうカルシウム濃度の低下により、副甲状腺から分泌されます。カルシウムの量からの溶出、腸管からの吸収、腎臓からの再吸収を促進し、血中濃度を上げます。

主要ミネラル マグネシウム Mg

主な働きは、酵素の作用を活性化する、筋肉の収縮を正常に保つ、神経の伝達を正常に保つ

マグネシウムは細胞内に広く分布しさまざまな生理作用にかかわる

体内にあるマグネシウムの約3分の2は骨に存在し、カルシウムやリン酸とともに骨の構成成分になっています。

成人の体内に約19g含まれます。残りのマグネシウムのほとんどは筋肉などの細胞の中にあり、核やミトコンドリア内、ミクロソーム、細胞膜などに広く分布しており、約300種の酵素反応にかかわっています。

マグネシウムはこの酵素反応を介して、エネルギー産生にかかわり、さらに体温の調節、神経伝達、筋肉収縮、ホルモンの分泌などの働きにもかかわっています。

骨はマグネシウムの貯蔵庫

マグネシウムは胃液の塩酸によって溶け、小腸で吸収されます。

マグネシウムの腸管からの吸収は、一緒に摂取したカルシウム、リン、フィチン酸、多量の脂肪酸、高食物繊維食によって悪くなります。

体に取り込まれたマグネシウムは骨に貯蔵され、マグネシウムが欠乏すると、骨から血中に溶け出します。

・マグネシウムとミネラルバランス
特にカルシウムとマグネシウムのバランスは2に対してマグネシウム1未満は好ましくないとされています。マグネシウムが慢性的に不足してこのバランスが崩れると、虚血性心疾患の発症が増加します。
マグネシウム欠乏が進行すると血中カルシウム濃度は下がって尿中排泄量も低くなり、さらにカリウムの血中濃度が低下すると、負のカリウム出納が認められます。
これらの症状はマグネシウムを補給することで回復するため、マグネシウムがカルシウムとカリウムの体内バランスの安定に役立っていると考えられています。

マグネシウムを多く含む食品

野菜に広く含まれ、大豆や豆腐、納豆などの大豆製品、玄米など精製していない穀類、アーモンド、ごまなどの種子に多く含まれています。

海水1kgには約3.8gが含まれています。

マグネシウムを効率よく取るために

マグネシウムは、野菜や精製していない穀類、種子などの植物に広く含まれます。

ストレスが溜まっている時、アルコールやカフェイン入りの飲料を飲んだときにもマグネシウムを消費しますので、野菜や種子類を十分に取りましょう。

カルシウムとマグネシウムのバランスは2対1が理想とされています。どちらか一方だけを摂るのではなく、双方バランスよく摂取しましょう。

マグネシウムの欠乏症/過剰症 欠乏によりイライラや神経過敏、慢性的な欠乏では心臓疾患も

・欠乏症/ストレス時にはまぐねしうむの必要量が高まります。慢性的な欠乏すると、狭心症や心筋梗塞などの虚血性心疾患が起きやすくなります。
欠乏が進むと神経過敏症、筋肉の痙攣、皮膚や筋肉などの軟組織へのカルシウム沈着などが見られます。

・過剰症/マグネシウムは過剰に摂取しても尿中への排泄量が増えるので、過敏症が発生するのはまれです。しかし、腎機能の障害と重なると、血中のマグネシウム濃度が上昇し、神経や心臓の筋肉の興奮性が上昇し、神経や心臓の筋肉の興奮性が低下して、低血圧や筋肉麻痺が現れます。

・虚血性心疾患
心筋を養う血管である冠動脈の血流不足による疾患です。冠血流が不十分だと狭心症といいます。心筋の虚血が高度の場合心筋の壊死が起こりますが、この状態を心筋梗塞といいます。

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