なぜヨウ素が食生活に重要なのか、ヨウ素は身体にどのような影響を与えるのか。

ヨウ素について知っていることは？

ヨウ素は化学記号Iを持つ非金属の化学元素で、ラテン語のiodiumに由来している。

ヨウ素の蒸気は紫色をしている。

ヨウ素は化学元素周期表第17族の元素で、第5周期に属する。

フッ素、塩素、臭素を含むハロゲンと呼ばれる元素群に属し、元素が塩を形成することからこの名がついた（ギリシャ語のhals - sol, gennaó - I form）。

ハロゲンの中で最も電気陰性度が低く、酸化力も弱い。 存在量も他のハロゲンに比べて最も少ない。

ヨウ素は1811年にフランスの化学者ベルナール・クルトワによって発見された。

彼が海藻の灰からナトリウムとカリウムの化合物を単離したとき（この化合物はその後火薬の原料として使われた）、誤って硫酸を多めに加えたところ、灰から紫色の蒸気が立ち上った。

クルトワはこれを新元素と考えたが、それ以上調べる手段がなかった。

1814年、フランスの化学者ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって、ヨウ素が新元素であることが証明された。

ヨウ素は金属光沢のある青黒い色をした固体の結晶物質で、粉末にすることができる。 水にはわずかに溶けるが、有機溶媒には容易に溶けて紫色、ピンク色、褐色の溶液を形成する。

通常の条件下、すなわち標準的な圧力と温度の下では、ヨウ素は刺激臭を伴う紫色の蒸気として比較的容易に昇華する。 この蒸気は二原子ヨウ素分子I2で構成されている。

ヨウ素に関する基本的な化学的・物理的情報を表にまとめた。

ヨウ素は、地球表面で最も存在量の少ない非金属元素のひとつであり、主に岩石、土壌、水、植物に含まれるほか、ヨウ化物やヨウ素酸塩の形で動物組織にも含まれる。

希少なヨウ素含有鉱物としては、例えばラウタライトやディーツァイトがある。

ヨウ素が最も多く含まれるのは、海藻、海綿、サンゴ、地下水である。 海水は、岩石や土壌からの溶出によってヨウ素の総量が最も多くなる。

ヨウ素は海水から太陽放射によって大気中に放出され、降水によって土壌に戻る。

地下水のヨウ素含有量は海水よりはるかに低く、常に周囲の土壌のヨウ素含有量を反映している。

土壌中のヨウ素の含有量も様々で、沿岸部で最も高く、内陸部で最も低い。

ヒント：甲状腺：機能低下または亢進の症状は？

植物、作物、動物性食品は通常、土壌のヨウ素含有量を反映している。 その土地の土壌のヨウ素含有量が高ければ高いほど、植物、ひいては動物性食品のヨウ素含有量も高くなる。

ヨウ素とその化合物は、主に触媒、安定剤、染料、顔料として使用される。

また、放射線検査における無毒の造影剤としても使用される。

ヨウ素は皮膚を刺激したり、やけどをしたり、目や粘膜に損傷を与えることがあるため、取り扱いには十分な注意が必要である。 ヨウ素を元素のまま体内に摂取すると有毒である。

ヨウ素の生物学的機能とは？

ヨウ素は人体にとってかけがえのない働きをしています。

甲状腺ホルモンであるサイロキシン（T4）とトリヨードサイロニン（T3）の生成に必要不可欠な栄養元素である。

いずれもチロシンというアミノ酸の分子にヨウ素原子が結合したもので、チロキシンの場合はヨウ素原子4個、トリヨードサイロニンの場合はヨウ素原子3個である。

甲状腺は体内で最大の内分泌腺であり、甲状腺ホルモンとも呼ばれる上記のホルモンを十分に分泌するのが仕事である。

サイロキシンは、トリヨードサイロニンに比べてより多く産生されます。 これはプロホルモンとみなされ、それ自身はホルモン活性がなく、すでに活性のあるトリヨードサイロニンを産生するための循環供給源となります。

甲状腺ホルモンは、体内のいくつかの生物学的機能に関与しており、ヨウ素そのものに関係している可能性がある。

• 甲状腺ホルモンは、身体の正常な成長と発達（子宮内胎児期から思春期まで）に重要である。
• 生涯を通じて、エネルギー代謝に強く影響する。
• 中枢神経系の発達と機能に影響を与える。
• 正常な精神機能と脳のパフォーマンスを保証する。
• エネルギーおよび熱産生を含む恒常性機能を調節する。
• パフォーマンスや生活の質に影響する。
• 体重の調節に関与する。
• 血中コレステロール値を下げる。
• 消化管での糖の吸収、脂肪と脂肪酸の分解を促進する。
• 細胞内での酸素の使用を調整する。

アミノ酸チロシンと結合しない遊離型のヨウ素は、代謝の調節に重要な役割を果たすことはほとんどない。

ヨウ素-取り込みから排泄まで

人体はヨウ素を自分で合成することができないため、食事や薬物、サプリメントからの摂取に頼っている。

吸収

ヨウ素は、主に食物や飲料水から摂取されるが、その際、様々な化学形態で存在する。

ヨウ素は主に、吸収されやすい無機ヨウ化物I-の形で食品に含まれ、胃または十二指腸で吸収される。

ヨウ素酸塩のような他の形態は、吸収される前に腸内環境でヨウ化物に還元されなければならない。

ヨウ化物は消化管で速やかに、ほぼ完全に血液中に吸収される。 健康な人の場合、吸収率は摂取量の90％以上である。

ヨウ化物の吸収は、同時に摂取する食品の成分（カルシウム、マグネシウム、鉄、フッ化物、硝酸塩、チオシアン酸塩など）の影響を受けることがある。

分布

ヨウ素の総血中濃度は約40～80μg/lであり、無機ヨウ素と結合ヨウ素（甲状腺ホルモンの形など）の両方が含まれる。

ヨウ素の過剰摂取や病的な甲状腺機能亢進の場合、濃度が上昇することがある。

血液中を循環するヨウ素は、主に甲状腺と腎臓に取り込まれる。

ヨウ素摂取が十分であれば、甲状腺は吸収されたヨウ素の10％以上を使用しないが、ヨウ素摂取不足が長く続くと、血液中に取り込まれるヨウ素の割合が80％以上になる。

さらに、ヨウ素は唾液腺や胃の粘膜、目や子宮頸部にも少量取り込まれるが、これらの部位におけるヨウ素の働きはまだ解明されていない。

ヨウ素は新生児の発育に重要な役割を果たしている。

血液中を循環する甲状腺ホルモンは、主にタンパク質と結合しており、遊離型はわずか1％未満である。 しかし、ホルモンの作用を担っているのは、この遊離型である。

健康な人体には15～20mgのヨウ素が存在し、そのうち70～80％が甲状腺に存在する。 この量はヨウ素の摂取量に左右され、ヨウ素の摂取量が減ると減少する。

長期にわたるヨウ素欠乏の場合、甲状腺内のヨウ素量は20μg以下にまで低下することがある。

代謝と排泄

ヨウ素の代謝過程は甲状腺への取り込みから始まり、甲状腺は受け取ったヨウ素を使ってサイロキシンとトリヨードサイロニンというホルモンを産生します。

サイロキシンの寿命（血液中を循環してその機能を果たす期間）は5～8日で、トリヨードサイロニンの寿命は1.5～3日と短い。

これらのホルモンはその後分解過程を経るが、その過程でヨウ素はホルモン分子から放出され、血漿中にはまだ存在する。

セレンは分解に関与する酵素の必須成分であるため、甲状腺ホルモンの分解過程はセレンの摂取量に左右される。

血液中に放出されたヨウ素は、甲状腺で再吸収されるか、体外に排泄される。

ヨウ素は主に腎臓から体外に排泄され、食事から摂取したヨウ素の90％以上は最終的に尿中に排泄される。

少量のヨウ素は、便や汗、授乳中の母親の場合は母乳を通して排泄される。

食事性ヨウ素の供給源をご存知ですか？

食品中のヨウ素の自然発生量は非常にばらつきがある。 このばらつきは、土壌や水のヨウ素濃度が世界各地で異なることに起因する。

ヨウ素含有量が最も高い土壌は沿岸部にあり、ヨウ素含有量が最も低い土壌は内陸部や山岳地帯にある。

土壌や水のヨウ素含有量が高いほど、その土地の植物や作物のヨウ素含有量も高くなる。

畜産物の場合、ヨウ素含有量の違いは、当該動物が摂取する飼料の性質によるものである。

通常、牛乳のヨウ素濃度は冬に高くなるが、これはその時期にヨウ素サプリメントを多く与えるためである。

さらに、植物中のヨウ素含有量は肥料や処理によって、動物性食品中のヨウ素含有量は食品添加物や色素の添加によって、不注意に増加する。

ほとんどの場合、土壌中のヨウ素濃度が低いため（沿岸部を除く）、植物性食品は動物性食品よりもヨウ素含有量が少ない。

ヨウ素含有量が最も多いのは海藻類である。

ヨウ素を多く含む食品は、魚介類、緑黄色野菜（ほうれん草など）、牛乳、肉類、卵、穀類である。

食生活におけるヨウ素欠乏とそれに関連する甲状腺疾患は、昔も今もある程度世界的な問題である。

ヨウ素を食品に意図的に添加することで、この問題に対処しているのである。

食品への意図的なヨウ素添加の最もよく知られた例は、食卓塩（ヨウ素添加塩）へのヨウ素添加であろう。 これは主に、土壌や水にヨウ素が乏しい地域で行われている。

また、ヨウ素の含有量を増やすために、ヨウ素酸塩の形でパン生地（パンやケーキ）に添加したり、赤色色素のエリスロシンとして菓子や穀類に添加することもある。

国によっては、ヨウ素は米、お茶、油などの一般的な食品にも添加されている。

食品以外のヨウ素摂取源としては、医薬品、ミネラルサプリメント、海藻や植物、魚からの抽出物を含むサプリメント、放射線造影剤、皮膚消毒剤、浄水剤などがある。

ヨウ素を含む医薬品の例としては、不規則な心臓のリズムを修正するために使用される薬剤であるアミオダロンが挙げられる。 また、カリウムを含む栄養補助食品（KIまたはKIO3の形で）も含まれる。

食品に関しては、体内で甲状腺ホルモンに対抗する物質について言及することが重要である。 抗甲状腺物質、あるいはストルミゲンについてである。

例えば、キャベツ、ケール、コールラビ、カリフラワー、ブロッコリーや飼料に含まれるチオシアン酸塩がそうである。

ヨウ素の1日当たりの推奨摂取量は？

ヨウ素の1日平均摂取量の推奨値は、データが不足しているため確立されていません。

しかし、欧州食品安全機関（European Food Safety Authority）は、適切なヨウ素摂取量の値を公表している。 適切な摂取量とは、観察に基づいた平均値であり、人口の必要量に相当すると想定されている。

年齢別ヨウ素1日適正摂取量表

体内のヨウ素の欠乏と過剰

ヨウ素が不足すると、また過剰に摂取しても、体に障害や病気が生じ、場合によっては本当に深刻な事態になる。

体内のヨウ素供給量の信頼できる指標は、尿検査、甲状腺の大きさ、甲状腺ホルモンの量である。

最も重要な指標は尿中ヨウ素濃度で、食事で摂取したヨウ素の90％以上が尿中に排泄されるため、この検査は信頼性が高い。

尿中のヨウ素濃度は日中変動するため、24時間のヨウ素排泄量を測定するのが最適である。

尿中ヨウ素の値とその意義の表

臓器としての甲状腺の大きさは、ヨード摂取量と密接な関係がある。 その大きさの変化は、ヨード摂取量の不足と過剰の両方を示す可能性がある。

サイログロブリン、サイロトロピン、まれに甲状腺ホルモン値を測定することで、体内のヨード供給量に関する情報を得ることもできる。

サイログロブリンはサイロキシンとトリヨードサイロニンの前駆体であり、これらのホルモンの起源である。 サイロトロピンもホルモンであり、脳で形成され、サイロキシンとトリヨードサイロニンの産生と分泌を刺激する。

ヨード欠乏症と過剰症の有病率を比較すると、ヨード欠乏症が優勢である。

ヨウ素欠乏症の原因は？

ヨード欠乏症は世界的に最も深刻なパンデミックの一つであり、事実上すべての大陸に影響を及ぼしている。

ヨウ素欠乏症は、脳障害や精神遅滞の最も重要な原因の一つであるが、予防可能である。

ヨウ素の最も重要な働きは、甲状腺ホルモンの合成に関与することである。 ヨウ素が不足すると、ホルモンの生産は自動的に減少する。

短期間のヨウ素欠乏の場合、甲状腺はもともと蓄えているホルモンを使ってこの欠乏を補うことができます。

甲状腺には数ヶ月前から甲状腺ホルモンが蓄えられており、これは短期的にヨウ素が不足した場合に、甲状腺ホルモンの分泌が乱れないようにするためである。

ヨード摂取不足が続くと、ホルモンの供給が不足し、血中濃度が低下する。 この状態に対応するため、脳内でチロトロピンの分泌が増加する。 チロトロピンは甲状腺に作用してホルモンの産生を増加させ、低下したホルモン濃度を補おうとする。

しかし、サイロトロピンの圧力を受けても、ヨード欠乏のために甲状腺はサイロキシンとトリヨードサイロニンを産生できない。

その代わりに甲状腺は肥大し、場合によっては巨大な割合になる。

ヨウ素の十分な摂取は、新生児、小児、青少年を問わず、人間の成長と発育の時期に特に不可欠である。 また、胎児の発育時期である妊娠中も重要である。

不足すると、臓器や組織の発育、成長、成熟が鈍化する。 組織によって、不足に対する感受性が異なる。 最も感受性が高い臓器は脳である。

この時期の軽度のヨウ素欠乏は、重篤かつ永続的な脳障害につながる可能性がある。

軽度のヨウ素欠乏症では、甲状腺腫のほかに、特に胎児、小児、青年に軽度の発達障害が起こり、本人の知能の低下や多動児症候群の発生がみられる。

また、ヨウ素欠乏が性的発達に及ぼす悪影響や、それに伴う不妊症についても議論されている。

中等度の欠乏症では甲状腺腫や甲状腺機能低下症になる。 これは甲状腺機能の低下である。

胎児、新生児、小児における重度のヨウ素欠乏症では、重篤な発達障害が起こる。 個人は深刻かつ永続的な影響を受ける。 私たちは、ヨウ素欠乏症の極端な症状である風土病性クレチン症について述べている。

クレチン症は、体や顔の変形につながる骨の発育障害によって特徴づけられる。 また、知能の著しい低下によっても現れ、自立した生活が不可能になる。

ヨウ素欠乏がヒトに及ぼす健康影響の年齢別一覧表

ヨウ素欠乏症の予防と対処法は比較的簡単で、食事やサプリメントによるヨウ素摂取を増やすことである。

ヨウ素過剰摂取の原因は？

ヨウ素欠乏症とは異なり、ヨウ素の過剰摂取による悪影響は、人口の10％程度と少ない割合で見られます。

中には、目に見える副作用なしに、非常に高濃度のヨウ素に耐えられる人もいる。

この違いは、甲状腺が十分な調節機構を持っているため、過剰なヨウ素にも適応できることにあると思われる。

過剰なヨウ素に不利な反応を示すより敏感な集団は、ヨウ素摂取量が通常より少ない人、甲状腺障害、またはヨウ素に対する感受性が亢進している人である。

ヨウ素過敏症の最も一般的な症状は、ほてり、唾液腺の腫れ、視力障害、じんましんや発疹などの皮膚障害である。

体内にヨウ素が過剰に摂取された場合、それが短期的な過剰摂取なのか、長期的な増加なのかを区別することが非常に重要である。

前者の場合、ヨウ素を多く含む特定の薬物やサプリメント（アミオダロンなど）の投与によって起こることが多い。

X線検査やコンピュータ断層撮影など、造影剤としてヨウ素を使用する検査では、ヨウ素負荷がさらに大きくなります。

短期間ではあるが非常に強いヨウ素負荷は、甲状腺機能障害や自己免疫反応の活性化を引き起こす可能性がある。

健康上の観点からは、食事中のヨウ素含有量を長期的に増加させることは、より危険で深刻である。 多くの場合、これはヨウ素欠乏症に対処する際に起こる。

尿中のヨウ素濃度が300µg/lを超えると、体内のヨウ素が過剰になったとみなされる。

長期的なヨウ素過剰摂取が引き起こす主なリスクと健康問題とは？

• 甲状腺機能亢進症- 甲状腺機能の亢進
• 甲状腺の自己免疫疾患または炎症性疾患
• 甲状腺腫
• 甲状腺機能低下症 - 甲状腺機能およびホルモン産生は、高ヨウ素負荷により短期的に逆説的に低下する。
• 母親が妊娠前に甲状腺ホルモン不足であった場合、1歳未満の子供に炎症性甲状腺疾患が起こる。
• より重症の場合、おそらく甲状腺腫瘍も発症する。