平成 19 年度厚生労働科学研究費補助金（循環器疾患等生活習慣病対策総合研究事業）
日本人の食事摂取基準を改定するためのエビデンスの構築に関する研究－微量栄養素と多量栄養素摂取量のバランスの解明－
主任研究者

柴田克己

滋賀県立大学教授

Ⅲ．分担研究者の報告書

３．食品および飲料水中のバナジウム濃度と日本人のバナジウム摂取量

分担研究者

吉田宗弘

関西大学教授研究要旨
日本人のバナジウム摂取量を推定する目的で，種々の食品および飲料水（水道水 3 試料、国産ミネラルウォーター19 試料，欧州産ミネラルウォーター21 試料，北米産ミネラルウォーター6 試料）中のバナジウム濃度を，ICPMS を用いて測定した．水道水 3 試料のバナジウム濃度はいずれも 5 ng/ml 未満だった．ミネラルウォーター46 試料中 31 試料（67.4％）はバナジウム濃度が 5 ng/ml 未満であり，50 ng/ml をこえる値を示したのは 3 試料に過ぎなかった．食品試料の中で乾燥重量あたり 1000 ng/g をこえる高バナジウム濃度を示すのは一部の海藻類と貝類であり、乾燥重量あたり 100〜1000 ng/g の中程度のバナジウム濃度を示すのは葉野菜，乳製品と食パンだった．一方，穀物，大豆製品，いも類，果実，肉類，卵，および魚類のバナジウム濃度はほとんどが乾燥重量あたり 50 ng/g 未満に過ぎなかった．以上の測定値と国民栄養調査における食品群別摂取量をもとづき，日本人の平均的なバナジウム摂取量は約 30 µg/日/人であり，主要なバナジウム供給源は小麦製品，野菜，および乳製品であると推定した．

A. 目的

このようにバナジウムは生体内においバナジウムは古くから動物栄養上必須て一定の生理機能を持つことは明らかでの元素ではないかといわれてきた．とく

あるが，日常の食生活におけるバナジウに 1970 年代には，バナジウム欠乏食（バム摂取についての情報はきわめて少ない．

ナジウム濃度 0.1 µg/g 未満）を投与した

わが国の食品に関して公刊されているラットやヒナは，バナジウム添加食（バ「食品の微量元素含量表」においては，ナジウム濃度 0.25〜0.5 µg/g）を投与したバナジウムは対象元素になっているが，ものに比較して，成長遅延，羽毛形成不ほとんどの食品が 0（1 µg/100 g = 10 ng/g

全，骨の形態異常，繁殖力の低下，ヘマ未満）と記載されている 5）．食品のバナトクリット値の低下，血清コレステロージウム濃度を測定し，バナジウム摂取量ル濃度の低下などを生じることが相次いを推定することは，バナジウムの必須性で報告された．しかし，これらの実験はを検討する実験におけるバナジウム欠乏

再現性が乏しく，現在でもバナジウムの食を作成するために必須の情報と思われ必須性は確定していない 1）．超微量元素る．そこで本研究では，代表的な食品，栄養学の権威である Nielsen は，バナジウおよび飲料水のバナジウム濃度を測定し，ムが，リン酸転移酵素やリン酸エステル日本人のバナジウム摂取量の推定を試み分解酵素の制御に関わっており，動物栄た．

養上必須である可能性があるので，今後，必須性確定のための研究が必要であると述べている

2）．しかし，最近 20 年間におB. 実験方法
1．バナジウム測定用の試料

いて，非反芻動物を対象にして，バナジ

1）飲料水の収集：2006 年 8 月に大阪，ウムの必須性を検討した報告は認められ

和歌山，および沖縄県下において，水道ない．

水をポリエチレン製の広口びんに採取し，一方，1980 年代の後半以降になると，バナジウム測定用試料とした．一方，2006

バナジウム化合物にインスリン様作用の年 8〜11 月にかけて，採水地が明らかなあることが認められたことから 3），米国

国産ミネラルウォーター19 試料および外3-などでは，メタバナジン酸塩（VO ，5

国産ミネラルウォーター27 試料を大阪市

価 バ ナ ジ ウ ム ）， ま た は バ ナ ジ ル 硫 酸

内の複数の小売店，または複数の通信販（VOSO4 ）などのバナジル化合物（4 価売から購入し，測定用試料とした．収集バナジウム）を含有するバナジウムサプ

した飲料水試料は，測定までの間，4℃でリメントが開発され，糖尿病患者に投与保存した．

4）．し2）食品試料の収集：2006 年 8〜11 月

かし，この場合の投与量は，100 mg/日をにかけて，大阪市内の複数の小売店から，こえる薬理レベルであり，米国の食事摂種々の生鮮および加工食品を購入し，測取基準が定める上限値（1.8 mg/日）を大定用試料とした．また，2004 年に東京農幅にこえるものであった．

業大学短期大学の舘することが行われるようになった

博教授から供与を受けた玄麦も測定用試料とした．収集し平均値±標準偏差）は 4 ± 1 ng/ml であった食品試料は，すみやかにそのバナジウた．

ム含量を測定した．
2．飲料水中のバナジウム濃度
2．バナジウムの分析

Table 1 に飲料水のバナジウム濃度の測

飲料水は，内部標準として最終濃度 50定結果をまとめた．水道水 3 試料はいずng/ml のスカンジウム（Sc）を添加後，直れも 5 ng/ml 未満のバナジウム濃度であ接，誘導結合プラズマ質量分析器った．ミネラルウォーターの場合も，国（ICPMS）に噴霧し，質量数 51 の強度を産と外国産をあわせた 46 試料中 31 試料測定することによって，バナジウムを定（67.4%）は 5 ng/ml 未満の低バナジウム量した．

濃度であった．これに対して，10 ng/ml

各食品は，1〜9 g を精秤して，るつぼ以上のバナジウム濃度を示したのは，国に入れ，電気炉中 550℃で 16 時間加熱し，産ミネラルウォーター19 試料中 6 試料，灰化させた．灰化試料は 1 M の硝酸に溶

欧州産ミネラルウォーター21 試料中 1 試

解後，飲料水と同様に，Sc を内部標準と料，北米産ミネラルウォーター6 試料中 1して，ICPMS でバナジウムを定量した．

試料に過ぎなかった．また，50 ng/ml をこえる高バナジウム濃度を示したのは，C. 結果

国産ミネラルウォーターでは富士山麓で1．分析精度の確認採取されている「朝霧の水」と「バナジNIST 標準試料の rice flour（SRM 1568a、ウム天然水」の 2 試料，外国産ミネラル

バ ナ ジ ウ ム 濃 度 7 ng/g ）， wheat flour

ウォーターでは米国カリフォルニア州北（SRM 1567a，同 11 ng/g），apple leaves

端のシャスタ山山麓で採取されている（SRM 1515，同 0.26 ± 0.03 µg/g），whole「Crystal Gyzar」の 1 試料であった．

egg powder（RM 8415，同 0.459 ± 0.081µg/g）をそれぞれ約 1 g 精秤して，550℃

2．食品中のバナジウム濃度で灰化後，1 M 硝酸に溶解し，ICPMS でTable 2 に，今回測定した食品のバナジバナジウム濃度を測定した結果は，以下ウム濃度の測定結果をまとめた．なお，のとおりであった（値は 4 回の測定にお測定は食パンを除き，1 食品 1 試料に対ける平均値±標準偏差で，単位は ng/g でして実施した．乾燥重量当たりで比較しある）．Rice flour, 9 ± 2; wheat flour, 14 ± 4,た場合，1000 ng/g をこえるバナジウムがapple leaves, 204 ± 45; whole egg powder,

検出されたのは，海藻類（コンブとヒジ441 ± 65．

キ）と貝類（アサリとシジミ）であった．

一方，大阪府下の水道水（バナジウム

しかし，同じ水産物である魚肉のバナジ濃度の実測値，3 ± 1 ng/ml）に 1 ng/ml のウム濃度はあまり高くなかった．畜産物

標準バナジウムを添加した試料のバナジの中では，牛乳のバナジウム濃度が比較ウム濃度の実測値（4 回の測定における的高かったが，卵や肉類のバナジウム濃度は乾燥重量当たりでも 100 ng/g 未満だ十分に信頼できるものと判断できる．

った．植物食品の中では，レタスなどの水道水とミネラルウォーターを分析し葉野菜に比較的高濃度のバナジウムが検たところ，3 分の 2 の試料が 5 ng/ml 未満出されたが，果実，イモ，豆，および穀のバナジウム濃度を示した．とくに水道物類のバナジウム濃度は乾燥重量当たり

水 3 試料のバナジウム濃度はいずれも 5でも 50 ng/g 未満の低値だった．ただし穀ng/ml 未満であった．以上のことから，特物製品の中で，食パンには、玄麦や小麦殊なミネラルウォーターを飲用し続けな粉のバナジウム濃度が精白米や大豆と同い限り，飲料水からのバナジウム摂取は様に低値であるにもかかわらず，比較的きわめて微量であると判断できる．

高濃度のバナジウムが検出された．

特異的に 50 ng/ml をこえる高バナジウ
ム濃度を示したミネラルウォーターは富3．日本人のバナジウム摂取量の推定

士山麓および，米国のシャスタ山山麓で食品中バナジウム濃度の測定結果と平採取されたものであった．また，これら

成 12 年厚生労働省国民栄養調査結果 6）以外に 20 ng/ml 前後の比較的高いバナジをもとに，日本人の食品からのバナジウ

ウム濃度を示したのは，大分県日田市，ム摂取量を算定したところ，日本人 1 人および北海道黒松内で採取されたミネラ当たりのバナジウム摂取量は 27 µg/日でルウォーターであった．これらの高バナあると推定された．図 1 は，日本人のバジウム濃度のミネラルウォーターが採取

ナジウム摂取に及ぼす各食品群の寄与をされた地域は，いずれも火成岩からなる表わしたものである．バナジウム摂取へ地質の地域である．一方，ほとんどの試の寄与が比較的大きな食品群は，小麦製料が 5 ng/ml 未満の低バナジウム濃度を品，野菜，および乳製品であると考えら示した欧州産ミネラルウォーターは，産れた．海藻や貝類は，バナジウム含量は

地国は様々であるが，そのほとんどがア高いが，摂取量が少ないため，平均的にルプス山脈内の湧水に起源を持つもので見た場合には，バナジウム供給源としてあった．また，石灰岩の鍾乳洞である岩の地位は高くなかった．

手県龍泉洞で採取されたミネラルウォー
ターは、全試料中最低の 1 ng/ml 未満のバD. 考察ナジウム濃度だった．これらのことから，

本実験では，ICPMS を用いて，食品と火山地帯で採取されるミネラルウォータ飲料水中のバナジウムの分析を行った．

ーは，堆積岩地質に比較して，高バナジ本法によって標準参照試料を分析したとウム濃度を示す可能性が考えられた．しころ，いずれの試料の測定値も保証値のかし，火山地帯で採取されたものであっ範囲内にあった．また，飲料水を対象とても，バナジウム濃度が低い試料も多い

したバナジウムの添加回収試験結果も満ことから，火成岩地質であることだけで足のいくものであった。以上のことから，高バナジウム濃度になるとはいいきれな

本実験におけるバナジウムの測定値は，いと思われる．

コンブなどの海藻類には，乾燥重量当ナジウムが検出されたことから，食パンたりにして 1000 ng/g をこえる高バナジ製造の普遍的な工程でバナジウムの混入ウム濃度を認めた．また，植物食品の中が生じていると考えられるが，現段階でで，レタスなどの葉野菜には，果実や穀はバナジウム混入プロセスの特定にはい物に比較してかなり高濃度のバナジウムたっていない．

が検出された．これらのことから，海水

なお，公刊されている「食品の微量元や土壌中に含有されるバナジウムは，海素含量表」 5 ） と比較すると，今回の測定

藻や陸上植物に容易に吸収され，海藻本値は，海藻類と貝類の数値はオーダー的体や葉に蓄積すると思われる．しかし，にほぼ等しいものであった．しかし，葉果実，いも，穀物のバナジウム濃度が低野菜，乳製品，食パンなど「含量表」にいことから，葉にとりこまれたバナジウ

おいてゼロ表示（10 ng/g 未満）の食品にムは，それ以上，植物体内を移動しない関しても，今回の測定は一定の数値を与と考えられる．また，貝類は、海藻類とえることができた．「含量表」の数値は，同程度の高バナジウム濃度を示した．貝ICPMS の多元素同時測定によって得られ類が高バナジウム濃度の藻類や植物プラたものであるが，標準参照試料による測ンクトンを摂取後，中腸腺などの消化器定法の精度確認が行われていないことか官にバナジウムを蓄積した可能性は高い

ら，目安程度のものと認識すべきであろと思われる．ただし，同じ水産物でも魚う．

肉やイカ肉にバナジウムの蓄積が認めら

今回の食品のバナジウム分析値と国民れなかったことから，消化器官から可食栄養調査成績 6） をもとに，日本人 1 人当部である筋肉へのバナジウムの移行はわたりの平均的なバナジウム摂取量を算定ずかと考えられる．一方，畜産物では，

すると 27 µg/日という数値が得られた．

畜肉や鶏卵のバナジウム濃度が低かった

水道水に 3 ng/ml 程度のバナジウムが含のに対して，牛乳には高濃度のバナジウ有されることを考慮すると，日本人のバムが認められた．以上のことから，牧草

ナジウム摂取量は約 30 µg/日と見積もるなどの動物飼料に含まれるバナジウムは，のが適切と判断できる．高バナジウム濃吸収後，血漿を介して乳汁には移行する

度の食品は海藻類と貝類であるが，これが，筋肉をはじめとする臓器には蓄積しらは日常的に摂取するものではないため，ないと推定できる．

バナジウム供給源としての地位は大きく食パンにも高濃度のバナジウムが検出ない．実際にバナジウム供給源として寄された．原料である DNS 小麦や強力粉の与が大きいのは，小麦製品，野菜およびバナジウム濃度がきわめて低いことから，乳製品であると推定できた．試算したバ

食パン製造工程において，バナジウムのナジウム摂取量の数値は，米国で報告さ混入が生じていると判断できる．大手製れている数値（6〜18 µg/日） 7） よりもや

パンメーカー製，いわゆる街角のベーカや高い．日本人のバナジウム摂取量が米リー製，いずれの食パンにも高濃度のバ国人に比較して高いのは，海藻，貝類，葉野菜の摂取が日本人において米国人よなしりも多いためと考えられる．バナジウムは必須ミネラルではないため，わが国のG. 知的財産権の出願・登録状況 (予定を食事摂取基準には取り上げられていない．

含む)

一方，米国の食事摂取基準では，成人に1.

対する摂取上限値のみが 1.8 mg/日に設定されている

4）．今回推定した日本人のなし
2.

範囲にあると推定できる．ただし，今回実用新案登録なし

摂取量はこれを大幅に下回っており，現在の日本人のバナジウム摂取量は適正な特許予定

3.

その他なしの推定は，食品の分析数が少ないので，あくまでも予備的なものと位置付ける必H. 引用文献

要がある．今後、食品の分析例を増やし，

1）Nielsen FH (1987) Vanadium. in Trace

より厳密な摂取量の推定を行う予定であElements

る．

Nutrition, 5th ed. vol. 1, ed. by Mertz W,

なお，ミネラルウォーター中で，「朝霧Academicの水」はバナジウム濃度が最大（92 ng/ml）275-300.

であった．しかし，このミネラルウォー
ターを 1 日に 2 リットル飲用したとしても、バナジウム摂取量は 200 µg/日であり，

inHumanPress,

NewandAnimalYork:pp.

2）Nielsen FH (1984) Ultratrace elements innutrition.

Ann Rev Nutr 4: 21-41.

3）Heyliger CE, Tahiliani AG, McNeill JH

米国食事摂取基準の上限値を大幅に下回(1985) Effect of vanadate on elevated

る。したがって，高バナジウム濃度のミ

blood glucose and depressed cardiac

ネラルウォーターを日常的に飲用しても，performance of diabetic rats.

健康上問題は生じないと判断できる．

227: 1474-1477.

Science4 ） Institute of Medicine (2002) Arsenic,
E. 健康危機情報

boron, nickel, silicon and vanadium. in

特記する情報なし

Dietary Reference Intakes for Vitamin A,Vitamin K, arsenic, Boron, Chromium,F. 研究発表

copper,1.

Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium,

発表論文

吉田宗弘、生田剛：食品および飲料水中のバナジウム含量と日本人のバナジウ
ム摂取量（予報）． 微量栄養素研究 、24、65-70 (2007).

Iodine,Iron,Manganese,and Zinc, National Academy Press,Washington DC: pp. 502-553.
5）鈴木泰夫（1993）食品の微量元素含量
表、第一出版、東京．
6）健康・栄養情報研究会編（2003）平成2.

学会発表

12 年厚生労働省国民栄養調査結果，

第一出版，東京．
7 ） Pennington JA, Jones JW (1987)
Molybdenum, nickel, cobalt, vanadium,and strontium in total diet.
Assoc 87: 1644-1650.

J Am Diet

Table 1. Vanadium contents in drinking waterSamples

Number ofsamples

Vanadium content

Distribution of vanadium content1)(ng/ml)(number of samples)

MeanGM2)

MedianRange<55-10

10 -2020-50≥ 50Japanese tap water3)

33333 -4

30000Japanese mineral water

191565< 1 - 9285222

European mineral water21433

1 - 12155100

North American mineral water61122

1 - 57500011)

A unit of vanadium content is ng/ml.

2)

Geometrical mean.

3)

Samples of Japanese tap water were collected in Osaka, Wakayama and Okinawa Prefecture.

Table 2 Vanadium contents in various foods
Foods
Cereals
Polished rice
Whole wheat, hard, domestic
Whole wheat, hard, USA1)
Wheat flour, hard
White table bread
Potatoes
Sweet potato
PotatoSoybean, dried, domestic
Vegetables
Japanese radish (Daikon)
CarrotCabbage
Lettuce
SpinachFruitsApple
Satsuma mandarin
BananaAlgae
Hijiki, boiled and dried
Kombu, dried
Mozuku, salted, desalted
Wakame, blanched and salted. desalted
Fishes and shellfishes
MackerelHorse mackerel
SalmonSquid
Short-necked clams
Freshwater clams
Meats
Beef, leanPork, lean
Chicken, breast without skinHen’s egg, whole
Dairy productsCow’s milk
Skin milk, dried1)
2)
Dark northern spring (DNS).
Mean value of 3 samples.

Vanadium content (ng/g)
Fresh basis
Dry basis
161520<11322)

191720<12122)

134
1

37
21
2

7
10
1737
25

128
93
236
902
329

<1<15<1<1221061
1157
30
211228
1278
904
240

1115
30
22148
194

31
47
105
135
1526
1659

821
1710

2274
61
42

33
392

260
407

Others
3.7%

Rice
11.1%

Eggs anddairy products
18.5%
Meats 3.7%

Wheat products
22.2%

Fishes andshellfishes
7.4%
Algae11.1%

Vegetables
and fruits
22.2%

Total intake: 27 µg/d/capita
Fig. 1 Contribution of each food group to vanadium intake in Japanese