体内におけるリンの役割：リンは健康に重要か？ リンはどこに多く含まれているか？

リンは豊富でかけがえのないミネラルとして、人体の多くの生理的プロセスに関与している。 その主な役割は何か。 リンを多く含む食品は何か。また、なぜリンを正常値に保つことが重要なのか。

リンが体内で不足した場合、最も多くリンを含む食品は？
あるいは...
リンが過剰な場合、リンを減らすには？

リンについて私たちは何を知っていますか？

リンは非金属の化学元素で、私たちの身の回りに豊富に存在し、人体に不可欠なミネラルです。

これはラテン語のリンに由来します。

リンという名前はギリシャ語のphosphorosに由来し、phos（光）とphoros（光を運ぶ）という単語を組み合わせたもので、リンが暗闇で光る性質にちなんでいます。

リンは化学元素周期表の第15族に属する元素で、第3周期に存在する。

ペンテルと呼ばれる元素群に分類され、リン以外に窒素、ヒ素、アンチモン、ビスマスが含まれる。

リンの発見者はドイツの商人で錬金術師のヘニッヒ・ブランドで、1669年に初めてリンを単離した。

発見自体は、ヘニッヒ・ブランドが伝説の賢者の石を作ろうと努力したことに先立つ。

彼の実験では、まず粘土を数日間放置して分解させ、それを煮てペースト状にし、高温に加熱して蒸気を凝縮させた。

こうして彼は、暗闇で光る白い蝋状の物質、リンを得た。

リンはいくつかの形態で存在し、その性質は大きく異なる。

最も一般的なものは白リンと赤リンであるが、このほかに黄リン、黒リン、紫リンもある。

白リンは白色で柔らかく、ワックス状の固体で、純粋な状態では透明で、水に溶けません。 リンの中でも白リンは最も安定性が低く、最も反応性が高く、最も密度が低く、毒性があります。

そのため、常に水に浸しておかなければならない。

リンの発光は、空気中でゆっくりと酸化することによるもので、化学発光と呼ばれる。

空気中に放置されたリンは自然発火する傾向があるため、悪魔の元素と呼ばれることもある。

黄リンはいわゆる白リンと赤リンの中間で、白リンに少量の赤リンが含まれています。

赤リンはアモルファス固体で、白リンを加熱するか日光にさらすことで生成します。 毒性が低く、反応性が低く、安定しています。

黒リンは、最も安定で反応性が低いリンで、白リンから 加熱して得られるが、水銀の存在下で生成する。

リンの基本的な化学的・物理的情報を表にまとめた。

リンの存在と用途

リンは地殻中に12番目に多く存在する元素で、宇宙空間（隕石など）、土壌、岩石、動植物中にも存在する。

リンは反応しやすい性質があるため、自然界では遊離の形では存在せず、主に鉱物中にリン酸イオンまたはリン酸塩の形で含まれています。

リンを含む鉱物としては、アパタイト（これらの鉱物はリンの最も重要な天然供給源でもある）、ウェーブライト、ビビアナイトなどがよく知られている。

リンの有機物源としては、尿、骨灰、グアノ（海鳥やコウモリの排泄物が蓄積したもの）などがある。

リンとその化合物は、今日、多くの分野や産業で利用されている。 例えば、以下のようなものがある：

• さまざまなリン化合物の調製と製造
• 肥料や農薬の製造
• マッチ、磁器、花火、発煙筒の製造
• 洗浄剤や防錆剤の成分として
• 水軟化剤
• 飲料およびベーキングパウダーへの使用
• 生化学検査の放射性標識として

リンの生物学的機能とは？

リンは人間の健康に不可欠な栄養素であり、体内で多くの生理的機能を担っています。

人体には平均0.7kgのリンが含まれている。

リンの大部分（最大85％）はハイドロキシアパタイト分子Ca10(PO4)6(OH)2の一部で、骨や歯の硬組織の最も重要な構成要素となっているミネラルです。

残りのリンは、軟組織細胞（約15％）と細胞外液（主に血液）（約1％）に含まれている。

化学構造上、リンは体内で無機イオン、^HPO42-またはH2PO4-として存在するのが最も一般的で、 これらはリン酸の塩であり、リン酸塩とも呼ばれる。

しかし、膜リン脂質、DNAやRNA核酸、ATP、クレアチンリン酸、その他様々な有機分子などの化合物にも結合していることがある。

人体におけるリンの基本的な生物学的機能には、以下のようなものがある：

• 骨や歯の重要な構成成分であり、そのミネラル化に関与するため、強度と硬度が確保される。
• ATP分子（アデノシン三リン酸）の構成成分であり、体細胞 の主要なエネルギー貯蔵・供給源である。
• 核酸であるDNAとRNAの構成成分であり、その中に個人の遺伝情報が保存されている。
• リン脂質分子の一部として、細胞膜の重要な構成要素であり、その構造的完全性を保証する。
• 細胞外イオンとして、正常なpHと酸塩基平衡の維持に関与する。
• 炭水化物の構成成分であり、タンパク質と脂肪の代謝変換に関与する。
• 様々な酵素を活性化する。

リンの経路-吸収から排泄まで

吸収

体内のリンの主な供給源は食物であり、無機型と有機型のリンが消化管内で食物から吸収される。 無機型が優勢である。

リンの体内への吸収率は食物の性質によっ て異なり、最も低いのは植物性タンパク質食 品、次いで動物性タンパク質食品で、最も高い のは無機リンを含む食品添加物である。

リンは小腸で吸収され、大腸では、エネルギーを伴わない拡散（最大70％）とナトリウム依存性トランスポーター経由の2つのルートで吸収される。

リンの腸管吸収率は比較的高く、食事に含まれる全リンの50～70％である。

リンの頸部吸収率は乳幼児期で著しく高く（最大90％）、吸収率は年齢とともに徐々に低下する。

消化管で吸収されなかった残りのリンは、糞便中に排泄される。

合計すると、1日当たり約13mg/kg体重のリンが食物から消化管を通って血液中に吸収され、この量はその後組織で利用される。

胆汁、膵臓分泌液、腸分泌液として体外に排泄される量は、1日当たり約3mg/kgと少ない。

リンの吸収は、腎不全、腎結石形成、小腸での吸収障害、甲状腺疾患、骨軟化症（骨の病気）など、さまざまな障害や病気によって低下する。

リン濃度の分布と調節

吸収されたリンは血液中を循環し、主に骨、骨格筋、軟部組織、腎臓といった利用部位に到達する。

リンは無機イオンとして組織に輸送されるが、この輸送の程度は、血液中のリン濃度、血液循環速度、細胞内輸送体の活性に依存する。

骨はリンの最大の貯蔵庫であり、そこから必要なときにリンを血中に放出することができる。

成人の正常な血中リン濃度は0.7～1.45mmol/lである。

そのため、体内のリンの総量を調節する必要がある。

リンの恒常性の維持には、組織や臓器だけでなく、生理活性物質であるホルモンも関与している。

ホルモンは、副甲状腺ホルモン、線維芽細胞増殖因子-23、ビタミンDである。

これらは、消化管での吸収、腎臓での排泄、体内貯蔵物（骨または細胞）からの放出に影響を与えることによって、リン濃度を調節している。

ホメオスタシスが維持される過程は以下の通りである。 血中リン濃度がわずかに低下すると、この変化が副甲状腺で感知され、副甲状腺は副甲状腺ホルモンを分泌して反応する。

ビタミンDは消化管でのリンの吸収を高める。

同時に、線維芽細胞増殖因子-23（骨で産生される）の産生が減少するため、腎臓によるリンの排泄が減少する。

逆に血中リン濃度が上昇すると、線維芽細胞増殖因子-23の産生が増加し、腎臓からのリン排泄が促進される。 しかし同時に、ビタミンDの産生が低下するため、消化管でのリン吸収が低下する。

血液中やその他の体液中のリンの濃度は、モリブデン酸アンモニウムと反応してリンモリブデン酸アンモニウムを形成することによって決定される。

排泄

リンの体外排泄は腎臓が担っており、主な排泄経路は尿である。

毎日5,000mg以上の無機リンイオンが腎臓でろ過され、その80％以上が血液に戻る。

腎臓は、血液中のリンの濃度を調節する主な臓器でもある。

消化管で吸収されなかった少量のリンとその化合物は、糞便中に排泄される。

食事中のリンの供給源は？

リンは主に食物から、サプリメントや医薬品から摂取されることもあります。

食品に含まれるリンは、天然のものであるか、無機リン酸塩の形で製造・加工時に意図的に添加されたものです。

天然のリンを多く含む食品は、動物の肉、魚、乳製品、卵、穀類、ナッツ類、種子類、豆類、野菜類で、これらの食品の摂取で1日に必要なリンのほとんどをまかなうことができる。

また、リン酸塩を意図的に添加した食品・飲料から も、時には無視できない量のリンが体内に入る。

最もよく知られている例は、フレーバー付き清涼飲料、肉製品、魚、牛乳・乳製品、植物油、小麦粉、焼き菓子、アイスクリーム、加工野菜・ナッツ類、菓子類、ダイエット食品、冷凍食品、ミネラルウォーター、ワイン、蒸留酒などである。

リン酸塩は安定剤、乳化剤、起泡剤、湿潤剤、増粘剤として作用する。

食品中のリンを含む許容添加物の一覧表

特定の食品、食品成分、さらには医薬品は、リンの吸収を阻害したり、消化管内のpHに影響を与えるなどして、体内でのリンの利用可能性を著しく低下させる可能性があります。

フィチン酸またはフィチン酸塩は、種子や植物に含まれるリンの主な供給源であり、消化管内で他の化合物と結合し、体内で消化できない塩を形成する。

さらに、人体にはフィチン酸分子のリン結合を分解するフィターゼという酵素がない。

また、食事からカルシウムを多く摂取すると、カルシウムがリン化合物の一部と結合し、吸収率が低下する。

薬物では、スクラルファート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの制酸剤（胃液の酸性度を下げる薬）が食事中のリンと結合し、吸収されない塩を形成します。

リンの1日当たりの推奨摂取量は？

リンの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、欧州食品安全機関は、リンの適正摂取量を公表している。 適正摂取量は、観察に基づく平均値であり、人口の必要量に相当すると想定されている。

年齢別リンの1日適正摂取量の表

現在の栄養学のトレンドは、これらのリン濃度を数倍超えていることである。

リン濃度が乱れると何が起こるのか？

リン濃度は体内で厳密に調節されており、また調節されなければならないが、特定の状況下では、血中リン酸濃度が正常値から逸脱することがある。

リン濃度が著しく、かつ長期に亘る逸脱は、非生理的状態とみなされ、様々な健康合併症の原因となり得ます。

血液中のリン酸塩が過剰になる場合（高リン血症）と、逆にリン酸塩が不足する場合（低リン血症）である。

リン欠乏

体内のリン欠乏が起こることは比較的まれで、低リン血症の原因はいくつか考えられますが、食事からのリン摂取不足が原因であることはほとんどありません。

また、代償機序として食事からのリン摂取量が減少すると、腎臓からのリンの排泄量が減少するという、ホメオスタシスの調節がうまく機能している場合もある。

低リン血症は、血中リン濃度が0.7mmol/lを下回ると発症するといわれている。

リン濃度が軽度に低下しても、ヒトでは目に見えたり目立つような症状は現れない。 症状が現れるのは、有意に低下した場合、すなわち0.15mmol/l以下になった場合のみである。

低リン血症の最も一般的な一般症状には、脱力感、倦怠感、手足の知覚障害、振戦、食欲不振などがある。

筋肉の症状としては、協調運動障害、弛緩から完全な筋麻痺、横紋筋融解症（骨格筋線維の破壊を特徴とする障害）などがある。

骨の痛み、小児ではくる病、成人では骨軟化症（骨の軟化と変形を特徴とする骨疾患）につながる骨塩化障害、貧血、白血球や血小板の障害、感染症にかかりやすくなる、呼吸器障害や酸素欠乏症、心臓病もある。

重度のリン欠乏症は生命を脅かすこともある。

低リン血症の主な原因は以下の通りである：

• 食事によるリンの摂取不足-飢餓状態に陥ることがある。
• リンの吸収障害-吸収不良、クローン病、炎症性腸疾患
• 血中のリン吸収を低下させるビタミンDの摂取不足。
• リンの腎排泄増加
• 副甲状腺の疾患
• ホルモンの変化
• 重金属中毒
• 血液中のカリウムとマグネシウムの減少、血糖値の上昇
• 過度のアルコール摂取
• 特定の薬剤（制酸剤、利尿剤、ステロイドホルモン、副甲状腺ホルモンなど）

閉経後女性におけるホルモン補充療法は、腎臓によるリンの排泄を増加させ、体内のリン濃度を低下させる。

また、体内のリン濃度が低下したり不足したりするリスクがあると考えられる集団もいくつかあります。 例えば、以下のような集団です：

• 未熟児（骨内のリン貯蔵量が少ない）
• 先天性リン代謝異常（リンのホメオスタシスを調節するホルモンの障害、リン輸送体の障害）のある人
• 重度の栄養不良（低出生体重児、拒食症、アルコール中毒、咀嚼・嚥下障害、がん、肝硬変など）の人
• 高カロリーで低リンの食事をしている人。

低リン血症の治療法は？

リン欠乏症は、主に食事からのリン摂取量を増やすか、リンを含む適切な薬やサプリメントを服用することで治療します。

リン補給の具体的な方法は、常に欠乏の重症度と患者の健康状態によって異なります。

軽度から中等度のリン欠乏症には、リンを多く含む食品（脱脂粉乳が適している）の摂取、または医薬品やサプリメントの使用（牛乳不耐症の患者など）で十分である。

リンを含む医薬製剤は、単成分のもの（通常、薬局で別々に調製されたもの）、または配合されたもの（マルチビタミンやミネラルのサプリメントの形態）がある。

リンは、リン酸のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩の形で最も一般的に見られる。

マルチビタミンまたはミネラルのサプリメントには通常、少量のリンが含まれているため、リン欠乏症の治療には主に使用されない。

リンを含むサプリメントの投与は、しばしば下痢の発生と関連する。

重度のリン欠乏症や口からリンを摂取できない患者には、非経口（静脈内）投与が行われる。

リンの非経口投与は、リン酸カルシウム結晶が形成される可能性があり、カルシウム欠乏症のリスクがあるため、監視が必要である。 リン酸カリウムまたは、より良いリンの有機塩の使用が望ましく、結晶形成の問題を排除する。

リンの過剰摂取

高リン血症は、血中リン濃度が1.6mmol/lを超える状態です。

体内のリンの濃度が高くなることは、健康な人では比較的まれで、食事からリンが過剰に摂取されると、調節機構により過剰分は腎臓から排泄される。

つまり、高リン血症は腎機能障害または腎疾患と関連していることが多い。

高リン血症の主な原因は以下の通りである：

• リン摂取量の増加（静脈内投与など）。
• 腸でのリン吸収を増加させるビタミンDの過剰摂取。
• 細胞および組織から血液中へのリンの急激な放出。
• リンの腎排泄障害（腎不全や慢性腎臓病の場合）
• 膵臓の炎症
• 副甲状腺の疾患
• 横紋筋融解症、腫瘍破壊症候群（腫瘍治療中に腫瘍細胞が突然破壊されることによる代謝障害）

血中リン濃度上昇の最も重要な結果のひとつは、副甲状腺機能の亢進とそれに伴う副甲状腺ホルモン産生の増加である。

ホメオスタシスを維持するために、身体は腎臓からリンを排泄することで血液中の過剰なリン濃度を下げようとするが、腎機能が低下するとこの努力も無駄になり、副甲状腺ホルモンが不必要に大量に分泌されるようになる。

また、血液中のリンの濃度が高いと、カルシウムと反応してリン酸カルシウムの結晶を形成し、それが体の軟部組織に沈着する。

その結果、血管や心臓の病気が発症する。

高リン血症はまた、血中カルシウム濃度の低下を引き起こす。

リンの過剰自体は通常自覚症状がないが、リン濃度の上昇によってカルシウム濃度が著しく低下すると症状が現れる。

したがって、低カルシウム血症の症状も高リン血症と関連している可能性がある。

過剰なリンはマグネシウム濃度の低下も引き起こし、腎機能をさらに低下させ、腎不全を引き起こすこともあります。

高リン血症の治療法は？

体内の過剰リンの治療には、いくつかの方法が用いられる。

食餌性リンの摂取量を減らした減量食や、消化管の環境で吸収されない複合体を形成するリン結合物質（水酸化アルミニウム、炭酸アルミニウムなど）の使用によって、その摂取と吸収を調節することができる。

尿中へのリンの腎排泄は、利尿薬の使用によっても増加しうる（腎臓が正常に機能している場合に限る）。

腎障害のある高リン血症の患者は、通常、透析を受ける。