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Iron

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英語版最終改訂年月(翻訳時):2007年8月24日

鉄とは?

鉄は地球上で最も豊富な金属のひとつであり、多くの生命体やヒトの正常な生理機能にとって必要不可欠な物質である。また、鉄は健康維持に必要な多くのタンパク質や酵素の構成成分に対しても非常に重要な物質である。ヒトでは、鉄は酸素輸送に関わるタンパク質に不可欠な成分である[1,2]。また、細胞の成長や分化の調節にもきわめて重要である[3,4]。鉄が欠乏すると細胞に十分な酸素が供給されず、疲労や作業能率の低下、免疫力の低下を生じる[1,5-6]。一方、鉄を過剰摂取することによって毒性が現れ、死亡する場合もある[7]。

体内の鉄の約2/3が、酸素を組織に輸送する赤血球のタンパク質であるヘモグロビン中に存在する。筋肉への酸素供給を助けるタンパク質であるミオグロビンや、生化学反応を補助する酵素の中にも少量の鉄がある。また、将来必要な場合に備えて鉄を貯蔵し、血中に輸送するタンパク質の中にも鉄がある。鉄貯蔵量は腸管からの鉄吸収によって調節されている[1,8]。

鉄を摂取できる食物は?

食事由来の鉄には、ヘム鉄と非ヘム鉄の2種類がある。ヘム鉄は、赤血球にあり細胞に酸素を輸送するタンパク質であるヘモグロビンに由来する。ヘム鉄は、赤身肉、魚、鶏肉など、もともとヘモグロビンを含む動物性食品にみられる。レンズ豆やエンドウ豆などの植物性食品に含まれる鉄は非ヘム鉄と呼ばれる化学構造をとる[9]。これが鉄分補強・強化食品に添加されている鉄のことである。ヘム鉄は非ヘム鉄よりも吸収がよいものの、食事由来の鉄のほとんどが非ヘム鉄である[8]。表1および表2に、ヘム鉄および非ヘム鉄を含むさまざまな食品をあげている。

表1:ヘム鉄源となる食品と含有量[10]
食品(1オンスは約28g) 1食分あたりの
ミリグラム数
% DV*
鶏レバー、ソテー、3オンス(約85g) 11.0 61
牡蛎、缶詰、3オンス(約85g) 5.7 32
牛レバー、ソテー、3オンス(約85g) 5.2 29
牛肩ロース、ロースト用切り身、赤身肉のみ、蒸し煮、3オンス(約85g) 3.1 17
七面鳥、腿肉ロースト、3オンス(約85g) 2.0 11
牛挽肉(赤身85%)焼きパテ、3オンス(約85g) 2.2 12
牛、トップ・サーロインステーキ、赤身肉のみ、3オンス(約85g) 1.6 9
ライトツナ水煮缶、3オンス(約85g) 1.3 7
七面鳥、胸肉ロースト、3オンス 1.1 6
鶏腿肉ロースト(皮なし)、3オンス(約85g) 1.1 6
鶏胸肉ロースト(皮なし)、3オンス(約85g) 0.9 5
新鮮なキハダマグロ、乾式加熱済み、 3オンス(約85g) 0.8 4
アラスカ産タラバ蟹、湿式加熱済み、3オンス(約85g) 0.7 4
豚背厚切り肉、直火焼き、3オンス(約85g) 0.7 4
エビ(混合種)、湿式加熱済み、大4尾 0.3 2
オヒョウ、乾式加熱済み、3オンス(約85g) 0.2 1
表2:非ヘム鉄源となる食品と含有量[10]
食品(1カップは240ml) 1食分あたりの
ミリグラム数
% DV*
インスタントシリアル、100%鉄分強化、3/4カップ (180ml) 18.0 100
インスタント強化オートミール、水で調理、1袋 11.0 61
成熟大豆(茹で)、1カップ (240ml) 8.8 48
レンズ豆(茹で)、1カップ(240ml) 6.6 37
成熟赤インゲン豆(茹で)、1カップ(240ml) 5.2 29
成熟ライ豆、大(茹で)、1カップ(240ml) 4.5 25
インスタントシリアル、25%鉄分強化、3/4カップ 4.5 25
成熟黒目豆(ササゲ)(茹で)、1カップ(240ml) 4.3 24
成熟白インゲン豆(茹で)、1カップ(240ml) 4.3 24
成熟黒インゲン豆(茹で)、1カップ(240ml) 3.6 20
成熟ウズラ豆、(茹で)1カップ (240ml) 3.6 21
木綿豆腐、生、1/2カップ(120ml) 3.4 19
新鮮ホウレンソウ(茹で)、水切り済、1/2カップ(120ml) 3.2 18
ホウレンソウ缶詰、水切り済固形部分、1/2カップ(120ml) 2.5 14
冷凍ホウレンソウ(茹で)、刻みまたは丸ごと、1/2カップ(120ml) 1.9 11
種なしレーズン、装/箱入り、1/2カップ(120ml) 1.6 9
強化精製コーングリッツ、水でインスタント調理、1カップ(240ml) 1.5 8
糖蜜、大さじ1杯 0.9 5
市販精製パン、1枚 0.9 5
市販全粒粉パン、1枚 0.7 4

*DV = 1日摂取量。DVは、消費者が食品中の特定の栄養素の量を判断する際の参考として米国食品医薬品局(FDA)が定めた値である。FDAは、あらゆる食品ラベルに鉄のパーセントDV(%DV)の表記を義務づけている。%DVは、1食分にDVの何%が含まれているかを示している。鉄のDVは18ミリグラム(mg)である。DVの5%以下を含む食品が低量摂取源であるのに対し、DVの10~19%を含む食品であれば優れた摂取源であるといえる。DVの20%以上を含む食品であれば、その栄養素の栄養価が高いといえる。%DVが低い食品であっても、健康な食事に寄与していることに留意することが重要である。この表に記載のない食品に関しては、米国農務省のNutrient Database Web site(栄養素データベースウェブサイト)を参照すること。

鉄の吸収に影響するものは何か?

鉄吸収量とは、体が食品から得て利用する食事由来の鉄の量のことである。健康な成人であれば食事由来の鉄の約10%~15%が吸収されるが、吸収はいくつかの要素から影響を受けるため、個人差がある[1,3,8,11-15]。

鉄吸収量に最も大きく影響するのは鉄貯蔵量である。鉄吸収量は体内の鉄貯蔵量が少ないと増加する。鉄貯蔵量が多ければ、過剰摂取による毒性作用を防ぐために吸収が低下する[1,3]。鉄吸収量は摂取した食事由来の鉄の種類にも影響を受ける。食肉タンパク質由来のヘム鉄は効率よく吸収される。ヘム鉄の吸収率は15%~35%であり、食事内容による影響をあまり受けない[15]。一方、米、トウモロコシ、黒豆、大豆、小麦などの植物性食品に含まれる非ヘム鉄の吸収率は2%~20%である[16]。非ヘム鉄の吸収率は、食品中のさまざまな成分によって大きく左右される [1,3,11-15]。

食肉タンパク質およびビタミンCは非ヘム鉄の吸収を向上させる[1,17-18]。タンニン(お茶に含まれる)、カルシウム、ポリフェノール類、フィチン酸塩(豆科植物および全粒穀物に含まれる)は非ヘム鉄の吸収を低下させる[1,19-24]。大豆に含まれるタンパク質の一部も非ヘム鉄の吸収を阻害する[1,25]。1日あたりの摂取量が推奨量に満たない、鉄損失量が大きい(経血量が多いなど)、鉄必要量が大きい(妊娠中)、植物性の非ヘム鉄源に限って摂取する場合、非ヘム鉄の吸収をよくする食品を食事に取り入れることがきわめて重要である。

鉄の推奨摂取量は?

鉄の推奨量は、全米科学アカデミー米国医学研究所が設定した食事摂取基準(DRI)に記載されている[1]。食事摂取基準とは、健康な人の栄養素摂取の計画や評価に利用される基準値の総称である。DRIに含まれる基準値のうち重要なのは、推奨栄養所要量(RDA)、適正摂取量(AI)および推定平均必要量(UL)の3種類である。推奨栄養所要量(RDA):ほとんどすべての(97~98%)健常人が栄養所要量を満たすのに十分な平均1日摂取量。RDAを設定するための十分な科学的データがない場合に適正摂取量(AI)が設けられる。AIは、特定の年齢および性別集団のほとんどの人が十分な栄養状態を維持するために必要な量以上に設定されている。一方、許容上限摂取量(UL)は健康に有害な作用をもたらさないと考えられる最大1日摂取量です[1]。表3に、乳児、小児、および成人における鉄のRDAをミリグラムで示す。

表3:乳児(7~12カ月)、小児および成人に対する鉄の推奨量[1]
年齢 男性
(mg/日)
女性
(mg/日)
妊婦
(mg/日)
授乳婦
(mg/日)
生後7~12カ月齢 11 11 N/A N/A
1~3歳 7 7 N/A N/A
4~8歳 10 10 N/A N/A
9~13歳 8 8 N/A N/A
14~18歳 11 15 27 10
19~50歳 8 18 27 9
51歳以上 8 8 N/A N/A

健康な正期産児は、4~6カ月分の鉄を蓄えて生まれてくる。生後0~6カ月の乳児に対する鉄のRDAを設定するための十分なエビデンスがない。この月齢集団に対する鉄の推奨量は、健康な母乳栄養児の平均鉄摂取量を反映した適正摂取量(AI)に基づいている[1]。表4に、6カ月齢までの乳児に対する鉄のAIをミリグラムで示す。

表4:乳児(0~6カ月)に対する鉄の目安量[1]
年齢(月齢) 男児および女児(mg/日)
生後0~6カ月 0.27

ヒトの母乳に含まれる鉄は乳児によく吸収される。乳児は、母乳中の鉄の50%超を利用できるのに対し、乳児用調製粉乳では12%未満しか利用できないと推定されている[1]。牛乳の鉄含有量は低く、乳児ではほとんど吸収されない。また、乳児に牛乳を与えると、消化管出血を引き起こす可能性がある。従って、1歳未満の乳児に牛乳を与えてはいけない[1]。米国小児科学会(AAP)は、生後6カ月までは完全母乳栄養を推奨している。7~12カ月の乳児では、鉄を強化した離乳食を徐々に始めることによって母乳を補う必要がある [26]。12カ月になる前に離乳した場合、鉄を強化した乳児用調製粉乳を与える必要がある[26]。1リットルあたりの鉄含有量が4~12ミリグラムの乳児用調整粉乳であれば、鉄を強化した乳児用調製粉乳と考えられる[27]。

米国全国民健康・栄養調査(National Health and Nutrition Examination Survey[NHANES])のデータには、生後2カ月以上のアメリカ人の食事摂取量が記載されている。NHANESのデータ(1988~1994年)から、人種や民族に関係なく、男性であれば鉄の推奨量を摂取していることが示唆される。一方、妊娠可能年齢の女性や幼児は、一般に鉄摂取量が低い[28-29]。

この他、NHANES対象集団内の特定の集団に対する調査も行われている。例えば、自分で食事量が不十分である(つまり栄養が十分にある食品の入手が困難である)と考えている成人と、食事量が十分である(つまり容易に食品を入手できる)と考えている成人の食事摂取量を比較した研究がある。食事量が不足している家族集団の高齢者の鉄の摂取量は、食事量が十分な家族集団の高齢者より有意に低いものであった。ある調査では、鉄の摂取量がRDAの50%未満である人の割合は、食事量が不足している集団の成人では、20~59歳が20%、60歳以上が13.6%であったが、食事量が十分な集団の成人では、20~59歳が13%、60歳以上が2.5%であった[30]。

鉄摂取量は、高カロリーでビタミンやミネラルが少ない、つまり栄養素密度の低い食品によって制限される。砂糖入り炭酸飲料や多くのデザート類の他、ポテトチップスなどのスナック食品が栄養素密度の低い食品の例である。約5,000人の小児および青少年(8~18歳)を対象とした調査では、栄養素密度の低い食品が1日あたりのエネルギー摂取量の約30%を占めており、うち甘味料添加食品とデザート類の合計がエネルギー摂取量の約25%という結果であった。また、「栄養密度の低い」食品の摂取が少ない小児および青少年では、推奨量の鉄を摂取している傾向が強くみられた[31]。

個人別食物摂取継続調査(Continuing Survey of Food Intakes by Individuals[CSFII]、1994~1996年および1998年)のデータを用いて、主要な砂糖入り食品と飲料が6~17歳のアメリカ人の微量栄養素摂取に及ぼす影響が検討された。その結果、鉄が強化されている加糖シリアルを摂取していれば、鉄の推奨量に達する可能性が高いことが明らかになった。一方、砂糖入り飲料、砂糖、飴類および甘味添加穀類の摂取量が増えるほど、鉄の推奨量を摂取する可能性が低下した[32]。

鉄欠乏は、どのようなときに起こる?

世界保健機関は、鉄欠乏症を世界で最も多い栄養障害あると考えている[33]。世界人口の80%もの人々が鉄欠乏症であり、30%に鉄欠乏性貧血がある可能性がある[34]。

鉄欠乏症は徐々に発症し、通常、鉄摂取量が1日必要量に満たず、体内の鉄バランスが負に傾くことから始まる。この鉄バランスが負になると、初めのうちは貯蔵鉄を消耗するため、鉄状態のマーカーである血中ヘモグロビン濃度は正常値のままである。鉄欠乏性貧血は、鉄の欠乏が進んだ段階のことである。鉄欠乏性貧血は、貯蔵鉄が不足し、血中鉄濃度が1日必要量を満たすことができなくなった時に発症する。鉄欠乏性貧血では、血中ヘモグロビン濃度が正常値未満となる[1]。

鉄欠乏性貧血は、食事由来の鉄摂取量が低い、鉄吸収不良、または大量の失血などが原因となる[1,16,35]。妊娠可能年齢の女性、妊婦、早産児および低出生体重児、生後6カ月以上の乳児および幼児、ならびに10代女児は、鉄必要量が最も多いため、鉄欠乏性貧血を発症するリスクが最も高くなっている[33]。経血量が多い女性も大量の鉄を損失するため、鉄欠乏症のリスクが非常に高くなる[1,3]。成人男性および閉経後の女性では、鉄の損失がごくわずかであり、鉄欠乏症のリスクが低い。

腎不全でも特に透析を受けている場合、鉄欠乏性貧血を発症するリスクが高くなる。腎臓で十分な量のエリスロポエチン(赤血球の産生に必要なホルモン)を産生することができなくなるためである。鉄およびエリスロポエチンのいずれも、腎臓透析中に損失してしまう可能性がある。定期的に透析を受けている人には、通常、鉄欠乏症を予防するために鉄や合成エリスロポエチンの補充が必要である [36-38]。

ビタミンAは貯蔵場所から鉄を動員するのを助けるため、ビタミンAが欠乏すると体の貯蔵鉄利用能が低下する。その結果、体内に貯蔵鉄の正常量を維持することができても、ヘモグロビン濃度が低下するため、「見かけの」鉄欠乏症を発症する[39]。米国では稀であるが、ビタミンA欠乏症の発症率が高い発展途上国では本症が認められる。

慢性的な鉄吸収不良は、食事由来の鉄吸収を制限したり、腸管での失血の一因となったりして、鉄の損失や欠乏を引き起こす。鉄はそのほとんどが小腸で吸収される。小腸炎を生じる消化器疾患では、下痢、食事由来の鉄の吸収不良および鉄不足が認められる可能性がある[41]。

鉄欠乏性貧血の徴候は以下のとおりである[1,5-6,42]。
  • 疲労感および無力感
  • 作業能率および学校成績の低下
  • 小児期の認知機能および社会機能の発達遅延
  • 体温維持能力の低下
  • 免疫機能低下による易感染性の増大
  • 舌炎(舌が赤く腫れる)

鉄欠乏症の人には、よく異食症または土食症と呼ばれる泥や粘土など栄養のない物質を食べることが時に認められる。両者の因果関係を疑問視する意見もある。一部の研究者は、このような食行動異常の結果として、鉄欠乏症を発症すると考えている。反対に、鉄欠乏症によってなんらかの理由で食行動異常が発生しやくなるという説もある[43-44]。

慢性感染症、慢性炎症、または悪性疾患(関節炎や癌など)のある人が貧血になる可能性があり。しかし、炎症性疾患に伴う貧血は鉄欠乏性貧血とは異なるため、鉄補充には反応しない可能性がある[45-47]。炎症がおこると、鉄代謝に関わるタンパク質が過剰に活性化されることが研究によって示唆されている。このタンパク質は鉄吸収の阻害や血中循環量の低下を起こすことがあり、これによって貧血がおこる[48]。

鉄欠乏症を防ぐために鉄の補充が必要なのはどのような人か?

鉄の補充効果が最も高いと考えられるのは次の3集団で、鉄必要量が高い集団、鉄を損失しやすい集団および鉄が正常に吸収されない集団である。このような集団には、以下のような人が該当する[1,36-38,41,49-57]。

  • 妊婦
  • 早産児および低出生体重児
  • 生後6カ月以上の乳児および幼児
  • 10代女児
  • 妊娠可能年齢の女性、特に経血量が多い場合
  • 腎機能障害患者、特に定期的に透析を受けている場合
  • 消化器疾患により鉄吸収不良が認められる患者

セリアック病やクローン症候群では消化管吸収不良が認められるため、鉄吸収が制限される可能性がある。このような疾患によって鉄欠乏性貧血を発症した場合、鉄補充が必要となる可能性がある[41]。

経口避妊薬を服用している女性は経血量が少ないため、鉄欠乏症のリスクは低くなる。避妊のために子宮内器具(IUD)を利用している女性では経血量が多く、鉄欠乏症のリスクが大きくなる。臨床検査結果から鉄欠乏性貧血が疑われる場合は、鉄補充が推奨される。

ベジタリアンの食事における食事由来の総鉄摂取量は、推奨量を満たしていると考えられる。しかし、肉類を含む食事と比較して吸収できる鉄量は少ない[58]。植物性食品に含まれる非ヘム鉄の腸管での吸収率が低いため、食事から動物性製品を全く摂らないベジタリアンでは、食事由来の鉄の摂取量が1日あたり非ベジタリアンの約2倍必要になる[1]。ベジタリアンでは、非ヘム鉄源を柑橘類などの良好なビタミンC源と同時に摂取して、非ヘム鉄の吸収を改善させるなど配慮が必要である[1]。

貧血の原因は、鉄欠乏症をはじめたくさんある。また、鉄欠乏症の原因となり得るものもいくつかある。医師は、精密検査を行って貧血の原因を特定し、適切な方法で治療する。

妊娠中は鉄の必要量が増えるか?

妊娠中は、胎児の成長や母胎の健康を維持するために、栄養素の必要量が増加する。妊娠中は血液量や胎児の鉄必要量が増加し、出産時には血液を損失するため、妊婦の鉄必要量は妊娠していない女性の約2倍になる[16]。鉄摂取量が増加した必要量を満たしていない場合は、鉄欠乏性貧血になることがある。妊娠中の鉄欠乏性貧血は早産や低出生体重児などの重大な疾患の原因となる[1,51,59-62]。

ヘモグロビン濃度やヘマトクリット値が低いと鉄欠乏症の可能性がある。ヘモグロビンは、酸素を組織に運搬する赤血球のタンパク質である。ヘマトクリット値は、全血に対する赤血球の割合である。栄養士の推定では、世界中の妊婦の半数以上が鉄欠乏症に相当するヘモグロビン濃度である可能性がある。米国疾病予防管理センター(CDC)によると、1999~2000年には米国人女性(12~49歳)の12%が鉄欠乏症であったと推定されている。集団別にみると、非ヒスパニック系白人女性の10%、メキシコ系米国人女性の22%および非ヒスパニック系黒人女性の19%に鉄欠乏症が認められた。低所得層妊婦の鉄欠乏性貧血の有病率は、1980年代以降、約30%のままで推移している[63]。

妊婦では、鉄のRDAは27 mg/日に増大する。1988~1994年のNHANES調査のデータによれば、残念ながら、妊婦の鉄摂取量(中央値)は約15 mg/日であった[1]。鉄摂取量(中央値)がRDAより低い 場合、妊婦の半数以上が毎日、推奨量より少ない量の鉄を摂取していることになる。

いくつかの主要な保健機関では、妊娠中の鉄補充を推奨して妊婦が鉄必要量を満たすように促している。CDCは、妊婦全員に対して、産前の初診時以降、低用量(30 mg/日)の鉄を毎日補充することを推奨している[33]。再検査を行なってもヘモグロビン濃度またはヘマトクリット値が低い場合は、CDCは高用量の鉄補充を推奨している。また、全米科学アカデミー米国医学研究所も妊娠中の鉄補充を支持している[1]。産科医が妊娠中に鉄補充が必要かどうかを頻繁に監視して、それぞれの妊婦に合わせて推奨量を指導する。

鉄補充に関する知見

鉄補充は、食事だけでは許容範囲の期間に欠乏した鉄を正常な値まで回復できない場合に適応となる。鉄欠乏性貧血の臨床症状が認められる場合は、鉄補充が特に重要となる。経口鉄補充療法の目標は、十分量の鉄を補充して正常な鉄貯蔵量に回復させるとともに、不足しているヘモグロビンを補充することである。ヘモグロビン濃度が正常値より低い場合は、鉄の貯蔵形態である血清フェリチン濃度を測定することが多い。女性では、血清フェリチン濃度が15 μg/L以下であれば鉄欠乏性貧血が確認されたことになり、鉄補充が必要となる可能性がある[33]。

鉄補充剤には、第一鉄と第二鉄の2種類があります。鉄補充剤のなかで最も吸収率が高いのは、第一鉄塩(フマル酸第一鉄、硫酸第一鉄、およびグルコン酸第一鉄)である[64]。鉄分とは、サプリメントに含まれる吸収可能な鉄の量である。図1に、サプリメントに含まれる鉄分の割合を示す。

図1:鉄サプリメントの鉄分の割合[65]
Perfect Elemental Iron

鉄投与量が増加すると鉄吸収量は減少する。このため、通常は処方された鉄サプリメント1日分を一定間隔で2~3回に分けて摂取することが望まれる。妊娠していない成人に関してCDCは、鉄欠乏性貧血の治療として、鉄分50 mg~60 mg(硫酸第一鉄300 mg錠1錠中に含まれるおよその鉄分)を1日2回3カ月間経口摂取することを推奨している[33]。一方、医師は患者さんをひとりずつ評価して、必要に合わせて処方する。

鉄欠乏性貧血を治療するために処方された用量の鉄サプリメントによって、悪心、嘔吐、便秘、下痢、暗色便、または腹部不快感などの消化器系の副作用を生じることがある[33]。推奨量の半分量から始めて、徐々に全量まで増やすことによって、副作用を最小限に抑えられるであろう。全量を何回かに分けて食物と一緒に摂取することによって、症状を抑えられることもある。鉄の腸溶剤や徐放剤の副作用は少ないが、吸収がそれほどよくないため、通常は推奨されない[64]。

医師は、網状赤血球数(新たに産生された赤血球の数)やヘモグロビン濃度、フェリチン濃度などの臨床検査値によって鉄補充の効果をモニタリングする。貧血時には、鉄補充開始から数日後に網状赤血球数が増加し始める。通常、ヘモグロビン濃度は鉄補充開始から2~3週間以内に上昇し始める。

稀に、非経口(注射または静脈内投与による)鉄剤が必要になる。非経口鉄剤の投与は、医師が慎重に管理する[66]。

鉄サプリメント摂取に注意が必要なのはどのような人か?

鉄欠乏症は、成人男性や閉経後の女性にはあまりみられない。このような人は、医師から処方された場合を除き、鉄過剰症のリスクが高まるため鉄剤を摂取してはいけない。鉄過剰症とは、血中に過剰な鉄がみられ、肝臓や心臓などの臓器に貯蔵される疾患である。鉄過剰症の原因としていくつかの遺伝性疾患があげられるが、そのひとつであるヘモクロマトーシス(血色素症)は北欧系人種の約250人に1人にみられる[67]。ヘモクロマトーシス患者では鉄がきわめて効率的に吸収されるため、鉄が体内に過剰に蓄積して肝硬変や心不全などの臓器障害を引き起こすことがある[1,3,67-69]。過剰に貯蔵された鉄により臓器が損傷されてはじめて、ヘモクロマトーシスが診断されることが多い。鉄補充はヘモクロマトーシスを悪化させるおそれがあり、これが鉄欠乏症ではない成人男性や閉経後の女性が鉄剤を摂取してはいけない大きな理由のひとつである。また、血液疾患のために輸血を頻繁に必要とする人も、鉄過剰症のリスクがあるため、通常、鉄剤を摂取しないよう指示される。

現時点における鉄の論点・争点

鉄と心疾患

既知の危険因子だけでは心疾患のあらゆるケースを説明することができないため、新たな原因を探す研究が続けられている。いくつかの証拠から、鉄がフリーラジカルを活性化することが考えられる。フリーラジカルは酸素代謝から生じる天然の副産物であり、心血管疾患をはじめ慢性疾患の起因となる。フリーラジカルは、冠動脈(心筋に血液を供給する血管)の炎症や傷害を引き起こす可能性がある。冠動脈の炎症は冠動脈硬化症(冠動脈1本以上に部分閉塞または完全閉塞があることを特徴とする疾患)の発症に寄与する。別の研究では、鉄がLDL(「悪玉」)コレステロールの酸化を促し、冠動脈に対してさらに損傷を与える形状に変化させることが示唆されている。

1980年代にさかのぼれば、閉経前の女性で心疾患発症率が低い理由は、エストロゲンによる保護作用ではなく、月経による定期的な鉄損失によってさらにうまく説明できることを示唆する研究者もいた[70]。閉経後の女性では、鉄貯蔵量の増加に伴って冠動脈疾患の発症リスクが上昇する。また、発展途上国などの鉄貯蔵量の少ない人口集団では心疾患の発症率が低いことが明らかになった[71-74]。このような地域では、肉類(および鉄)が少なく食物繊維(鉄吸収を阻害)が多い食事が摂取されており、また、寄生虫感染症による消化管(GI)からの血液(および鉄)の損失も鉄貯蔵量が低い原因であった。

1980年代には、フィンランド人男性では、鉄貯蔵量が多いと心臓発作のリスクが増大するという関連が明らかになった[75]。しかし、最近の研究では、両者の関連性は低いと考えられている[76-77]。

鉄貯蔵量と冠動脈疾患との関連性を検証する方法のひとつに、冠動脈にアテローム性動脈硬化症を発症するまで貯蔵鉄由来のフェリチン濃度を測定して比較する方法がある。ある研究では、心機能検査のため専門医を受診した男女100人を対象に、フェリチン濃度とアテローム性動脈硬化症の関連性を検討した。血管造影法による評価の結果、この集団ではフェリチン濃度の高さとアテローム性動脈硬化症の重症度に関連性は認められなかった。冠動脈血管造影は、冠動脈内の閉塞の度合いを推定するために用いる方法である[78]。別の研究では、冠動脈疾患では男性患者の方がフェリチン濃度が高いことが明らかになった。この研究では、女性におけるフェリチン濃度と冠動脈疾患のリスクの関連性は認められなかった[79]。

鉄貯蔵量と冠動脈疾患との関連性を検証するその他の方法としては、献血頻度が高い集団での冠動脈疾患発症率を検証する方法があり。鉄貯蔵量が過剰であることが心疾患と関連しているのであれば、頻回の献血によって鉄を損失すれば、心疾患の発症率が低がる可能性がある。1988~1990年の間に献血を行なった40歳以上の男性および51歳以上の女性、計2,000人以上を対象に、献血回数と10年後の心イベント発現率を比較する調査が実施された。心イベントとは、(1)急性心筋梗塞(心臓発作)の発生、(2)血管形成術(閉塞した冠動脈を開通させる内科的方法)を受けること、または(3)バイパス移植術(閉塞した冠動脈を健康な血管で置換する外科的方法)を受けること、とした。献血回数が多い集団(1988~1990年の間に毎年2 単位以上の全血を献血)では、一般的な献血回数の集団(3年間に1単位を献血)と比較して、心イベント発現率が低かった。研究者らは、頻繁にかつ長期に献血によって心イベントのリスクが低くなる可能性があると述べている[80]。

相反する研究結果や鉄貯蔵量の測定法の違いが、この問題に最終的な結論を導く障壁となっている。一方、健康な人では静脈切開法(瀉血または献血)によって鉄貯蔵量が減少する可能性があることがわかっている。静脈切開法を用いた研究によって、鉄濃度と心血管系疾患に関する理解がさらに深まることが望まれる。

鉄と激しい運動

ジョギング、競泳、サイクリングなどの激しい運動を定期的に行っている男性および女性の多くでは、体内の鉄量が基準値ぎりぎりであるかまたは不足している[1,81-85]。この説明として、ランニング後の消化管失血や赤血球の代謝周期が加速することなどが考えられる。また、ランニング中に足の中で赤血球が破裂する可能性もある。従って、定期的に激しい運動を行う人の鉄必要量は30%増加すると考えられる[1]。

鉄不足や鉄欠乏症のリスクが高いアスリート(運動選手)集団は、女性アスリート、長距離走者およびベジタリアンのアスリートの3集団である。このような集団に該当する人は、推奨量の鉄を摂取し、鉄吸収を促進する食事因子を意識することが特に重要である。適切な栄養介入によって、正常な鉄量を維持できない場合は、鉄補充療法が必要かもしれない。女性水泳選手を対象としたある試験では、1日あたり硫酸第一鉄125ミリグラム(mg)を補充することで鉄不足が予防できたことがわかった。対象となった水泳選手らの鉄貯蔵量は適正に維持され、高用量の鉄を補充した際に発現することが多い消化器系の副作用は認められなかった[86]。

鉄とミネラルの相互作用

鉄、亜鉛およびカルシウム間の相互作用について一部の研究者が懸念を示している。鉄と亜鉛のサプリメントを食べ物なしで水溶液の状態で同時に摂取した場合、鉄の摂取量が多いほど亜鉛吸収量が低下した。しかし、食事と一緒に摂取した場合は、亜鉛の吸収に対する鉄剤の影響はそれほど大きくはないようである[1,87-88]。サプリメントや乳製品中に含まれるカルシウムが鉄吸収を阻害することが明らかになっているが、鉄吸収に対するカルシウムの影響とフィチン酸塩などの他の阻害因子による影響を区別することは非常に困難である[1]。

中毒のリスクは?

鉄は体内からほとんど排泄されないため、鉄中毒を発症する可能性は相当に高い。従って、通常の貯蔵部位が全部使われている場合は、鉄が体内の組織や臓器に蓄積される可能性がある。例えば、ヘモクロマトーシス患者は鉄貯蔵量が多いため、鉄中毒を発症する危険性がある。

小児では、鉄200 mgを摂取したことによる死亡例が認められている[7]。鉄サプリメント容器の蓋をしっかりと締めて子供の手が届かない場所に保管しておくことが重要である。過剰量の鉄を摂取した疑いがある場合は必ず、すぐに医師またはPoison Control Center(中毒情報センター)に連絡するか、最寄りの救急診療所を受診すること。成人の鉄欠乏性貧血用に処方された鉄の用量でも、特に空腹時に摂取した場合は、便秘や悪心、嘔吐、下痢をおこすことがある[1]。

全米科学アカデミー米国医学研究所は、2001年に健康な人の鉄の許容上限摂取量(UL)を設定した[1]。鉄欠乏性貧血患者が鉄貯蔵量を回復させるために高用量の鉄を要する場合など、医師が上限値より高用量の鉄剤を処方するときもある。表5に健康な成人、小児および7~12カ月齢の乳児におけるULを示した[1]。

表5:乳児(7~12カ月齢)、小児および成人における鉄の許容上限摂取量[1]
年齢 男性
(mg/日)
女性
(mg/日)
妊婦
(mg/日)
授乳婦
(mg/日)
7~12カ月齢 40 40 N/A N/A
1~13歳 40 40 N/A N/A
14~18歳 45 45 45 45
19歳以上 45 45 45 45

鉄と健康的な食事

米連邦政府が発行する「アメリカ人のための食生活の指針2010」では、「栄養は主として食事から摂取すべきである。栄養分を豊富に含む食品(多くは未加工品)には、サプリメントに含まれることの多い必須ビタミンやミネラルだけでなく、食物繊維や体によい天然成分も含有している。・・サプリメントは・・特定の状況下で特定のビタミンやミネラルの摂取量を増加させるには有益と考えられる」と述べている。

健康的な食事に関する詳細はDietary Guidelines for Americans(アメリカ人のための食生活指針)と米国農務省の食事の指針システム、MyPlate(私の食事)を確認すること。

「アメリカ人のための食生活指針」では健康的な食事を次のように述べている。

  • さまざまな果物、野菜、全粒穀物、無脂肪もしくは低脂肪ミルクおよび乳製品の積極的な摂取が重要。
    ホウレンソウは良質な非ヘム鉄源である。強化インスタントシリアルや強化インスタントオートミールも優れた非ヘム鉄源である。
  • 赤身肉、鶏肉、魚、豆類、卵および種実類なども含まれる。
    赤身肉、牡蛎、二枚貝および七面鳥は良質なヘム鉄源である。インゲン豆、レンズ豆および大豆には非ヘム鉄が含まれている。
  • 飽和脂肪酸、トランス脂肪酸、コレステロール、塩分(ナトリウム)および添加糖質の摂取を少なくする。
    1日に必要なカロリー摂取量を超えないこと。

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監訳:伊藤壽記(大阪大学)、大野智(帝京大学) 翻訳公開日:2014年3月28日

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