Kagaku to Seibutsu 62(9): 455-458 (2024)
バイオサイエンススコープ
食と健康の行動変容指標である尿ナトリウム/カリウム比に関する知見や事例の紹介
塩と野菜・果物の摂取バランスの可視化と,それに基づく食事指導の可能性
Published: 2024-09-01
© 2024 Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry
© 2024 公益社団法人日本農芸化学会
健康寿命延伸の妨げとなる循環器疾患の主要な危険因子である高血圧の患者は日本国内に4,000万人以上いると推定されている(1)1) 厚生労働省:令和4年(2022)人口動態統計月報年計(概数)の概況,https://www.mhlw.go.jp/toukei/saikin/hw/jinkou/geppo/nengai22/index.html.高血圧の原因は「遺伝」と「生活習慣」に大別されるが,影響度が大きいと指摘されている「生活習慣」の中で特に重要視されているのが食生活である.高血圧の予防ないし適切な血圧管理のために,摂取エネルギーのコントロールはもとより血圧上昇に働く食塩(ナトリウム)の摂取を控えることと血圧低下に働くカリウムを野菜や果物から積極的に摂取することが推奨されている.
日本人の食事摂取基準2020年版(2)2) 厚生労働省:日本人の食事摂取基準(2020年版),https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/000586553.pdfでは,食塩摂取量の目標値を男性7.5 g/日・女性6.5 g/日,カリウム摂取量の目標値を男性3,000 mg/日・女性2,600 mg/日と定めている.しかしながら,現在の食塩摂取量は約10 g/日,カリウム摂取量は男性2,493 mg/日・女性2,273 mg/日と先述の目標量に達していない(3)3) 厚生労働省:国民健康・栄養調査(令和元年),https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/eiyou/r1-houkoku_00002.html.また関連して,カリウムの主要供給源である野菜や果物の摂取量も目標量を下回る状態が続いている(3)3) 厚生労働省:国民健康・栄養調査(令和元年),https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/eiyou/r1-houkoku_00002.html.
日本では,減塩あるいは増野菜・果物に関する啓発・教育活動は長年に亘って広く行われてきており,減塩や増野菜・果物の重要性は多くの人々に認識されている.それにもかかわらず目標値と食塩ないしカリウム摂取量との乖離が続いていることを考慮すると,実際の行動を促すためには“重要性を認識させること”に留まらない打ち手が必要となる.そのひとつに,個々人の現在の行動や生活習慣を客観的に可視化することにより現状と目指すべき状態(公的に定められた基準,集団の中での位置付け,あるいは個々人が思う理想の状態など)とのギャップに気づかせ,そのギャップを埋めるための行動を促すことが挙げられる.例えば,ナトリウム(塩)とカリウム(野菜や果物)の摂取状況を反映する尿のナトリウム/カリウム比(尿Na/K比)は,迅速・簡便に測定可能な機器(ナトカリ計,HEU-001F,オムロンヘルスケア株式会社)が開発されたことにより,様々な健診で測定され,保健指導等への利用が拡がりつつある.本稿では,尿Na/K比を指標に用いた食・健康の行動変容事例に加え,尿Na/K比の改善に寄与し得る食についての研究事例を紹介する.
Na/K比はナトリウムとカリウムの摂取バランスを示す指標である.Na/K比が高いとナトリウム摂取量が多い,あるいはカリウム摂取量が少ないことを表す.食事調査により評価する方法もあるが,調理習慣等で回答精度が異なったり,味付けに関わるナトリウムの摂取量把握が難しかったりと課題点もある.一方で,食事として摂取したナトリウムとカリウムの大部分(それぞれ約90%と約80%)は尿から排出されるため(4)4) J. T. Holbrook, K. Y. Patterson, J. E. Bodner, L. W. Douglas, C. Veillon, J. L. Kelsay, W. Mertz & J. C. Smith Jr.: Am. J. Clin. Nutr., 40, 786 (1984).,尿中に排泄されたナトリウムやカリウム量から食塩(ナトリウム)やカリウムの摂取量を推定することができる.特に24時間分を溜めた尿(24時間蓄尿)のナトリウムやカリウム量を分析することが摂取量評価のためのゴールドスタンダードである.しかしながら24時間蓄尿は医療・研究現場でも実施が困難であり,健診や特定保健指導等を受ける一般生活者に対して実施するのは現実的ではない.随時尿(1回分の尿)を用いた推定24時間Na/K比算出法の開発や複数回の随時尿Na/K比測定結果の有用性検討,あるいは尿Na/K比の簡便・迅速・高精度測定機器(ナトカリ計)の開発により,尿Na/K比という指標を用いた循環器疾患や高血圧予防のための啓発や食事指導が拡がりつつある(5)5) 小暮真奈,寳澤 篤:日本循環器病予防学会誌,58, 22 (2023)..
複数の著名な疫学研究により尿Na/K比と循環器疾患リスクあるいは血圧との関連が報告されている.海外の主要な6つの前向きコホートデータを統合し,24時間蓄尿による尿Na/K比と循環器疾患との関連を調べた結果が最近報告された.健康的な一般住民約10,000人を8.8年(中央値)追跡した結果,心血管疾患リスクは24時間のナトリウム排泄量1,000 mgの増加につき18%増加,24時間のカリウム排泄量1,000 mgの増加につき18%低下,また尿Na/K比1の上昇につき24%増加した,という結果であった(6)6) Y. Ma, F. J. He, Q. Sun, C. Yuan, L. M. Kieneker, G. C. Curhan, G. A. MacGregor, S. J. L. Bakker, N. R. C. Campbell, M. Wang et al.: N. Engl. J. Med., 386, 252 (2022)..この結果は,減塩(ナトリウム摂取量を減らす)とカリウム摂取量を増やすこと,およびそれらによりNa/K比を下げることの重要性を支持している.血圧との関連については横断研究を中心に様々な報告がある.32ヶ国の52集団およそ10,000人の一般住民を対象とした横断研究であるINTERSALT(International Study on Salt and Blood Pressure)研究により24時間蓄尿による尿Na/K比と血圧との正の関連が報告され(7)7) A. R. Dyer, P. Elliott & M. Shipley: Am. J. Epidemiol., 139, 940 (1994).,また,米国の健康栄養調査(NHANES: National Health and Nutrition Examination Survey)により24時間蓄尿による尿Na/K比が0.5上昇するにつき収縮期血圧が1.72 mmHg上昇することが報告されている(8)8) S. L. Jackson, M. E. Cogswell, L. Zhao, A. L. Terry, C.-Y. Wang, J. Wright, S. M. C. King, B. Bowman, T.-C. Chen, R. Merritt et al.: Circulation, 137, 237 (2018)..
東北大学産学連携機構イノベーション戦略推進センター革新的イノベーション研究プロジェクト(COI東北拠点)の事業の一環として,2017年度より宮城県登米市の特定健康診査(健診)に尿Na/K比の測定が導入された.健診会場に尿Na/K比測定ブースを設け,提出された随時尿を用いた尿Na/K比測定を行い,その場で結果を返却し,Na/K比に関する情報を提供するという取り組みであった.2019年以降は後述する「ナトカリマップ®」も健診会場で配布し,Na/K比に関する啓発・指導に活用した.2017年および2018年の特定健診の両方に参加した12,877人の住民を対象に解析した結果,2017年と比べ2018年において随時尿のNa/K比と収縮期血圧の平均値の低下が認められた[尿Na/K比:5.4 ± 3.0→4.9 ± 2.2 mol/mol, p<0.01,収縮期血圧:130.9 ± 17.4→132.1 ± 17.9 mmHg(ともに平均値±標準偏差)].また,さらに詳細な解析の結果,BMIの変化や飲酒量の変化とは別に,尿Na/K比の変化が血圧低下と有意に関連したことも明らかになった(9)9) M. Kogure, N. Nakaya, T. Hirata, N. Tsuchiya, T. Nakamura, A. Narita, Y. Suto, Y. Honma, H. Sasaki, K. Miyagawa et al.: Hypertens. Res., 44, 225 (2021)..この結果から,特定健診会場における尿Na/K比の測定と即時の結果返却は,受診者の食(特に減塩や野菜・果物の摂取増)の行動変容,さらには血圧の改善に有効である可能性が示唆されている.登米市では健診での取り組みに加え,一般社団法人ナトカリ普及協会(https://natkali.or.jp/)等と連携した,地場野菜の消費活性化と絡めたNa/K比の啓発活動を進めている(10)10)株式会社総研:へるすあっぷ21, 12, 12 (2022)..これら登米市での一連の取り組みへの興味や関心は年々高まってきており,東北に限らず全国の地域・職域に拡がりつつある.
尿Na/K比の測定結果を参照しながら保健指導を行う際のツールが欲しいとの要望が寄せられた.そこで筆者らは,東北大学東北メディカル・メガバンク機構と共同で料理や食品のナトリウム量やカリウム量,あるいはNa/K比がひと目で分かる資料媒体(ナトカリマップ®,図1図1■ナトカリマップ®(11))を開発した(11)11) カゴメ株式会社:ナトカリマップ,https://www.kagome.co.jp/company/nutrition-health/natkalimap/.ナトカリマップ®では料理または食品1食分のナトリウム量を縦軸に,同カリウム量を横軸に配した図表に一般的な料理・食品を並べた.左上の橙色が濃い領域にあるものほどナトリウムが多く,カリウムが少ない(Na/K比が高い)料理・食品が位置する.逆に緑色が濃い領域にナトリウムが少なく,カリウムが多い(Na/K比が低い)料理・食品が位置する.マップの背景色をハザードマップのように仕立てることで,Na/K比が高い料理,低い料理を認識しやすく工夫した.保健指導等での利用を想定し,ナトカリマップ®に2つのメッセージを盛り込んだ(図1(b), (c)図1■ナトカリマップ®(11)).そのひとつを紹介すると,「主食や主菜といったメイン料理に,Na/K比が低い副菜等を組み合わせて献立全体のナトリウムとカリウムのバランス(ナトカリバランス)を整えよう」というものである.図1(b)図1■ナトカリマップ®(11)の左側に示した通り,メインとなる料理はNa/K比が比較的高めである.減塩は大事であるため,メイン料理においても極力Na/K比が低い料理を選ぶことが理想だが,食べたいものを我慢せずに食べたいときがあるのも事実である.そんなときには,選択したメイン料理のNa/K比を認識しながらも図1(b)図1■ナトカリマップ®(11)右側の副菜等のマップからNa/K比が低い(緑色の領域にある)料理を1品でも多く組み合わせバランスをとることを奨めるものである.この考え方は様々な人の日常生活に応用可能である.例えば,コンビニ等でお弁当を購入する状況や外食において「減塩」の徹底は極めて難しい.しかしながら,その代わりにカリウムを含む野菜や果物等を使用した料理・食品をプラスするということは比較的容易である.ナトカリマップ®の使用を通して,各料理のナトリウム量とカリウム量の両方が分かることの重要さを認識した.地域や世代にもよるが,日本では野菜を調理する際に相応の塩分を使用することが多いからである.例えば,伝統的には漬物や煮物,比較的近年の食べ方であるサラダに関してもドレッシング等の使用量によっては塩分(ナトリウム)を摂りすぎてしまう.結果として,尿Na/K比を下げるべく積極的に野菜を摂ったのに付いてくる塩分により尿Na/K比は逆に上がってしまった,ということも起こり得る.ナトカリマップ®を眺めることで,野菜料理・食品の中でもNa/K比の高低があることを知ることができる.
Dash(Dietary Approaches to Stop Hypertension)食は高血圧の予防改善を目的に米国でデザインされた食事法であり,「脂肪の多い肉類や砂糖を含む甘いものを減らす」,「野菜や海藻,果物,ナッツ類,全粒穀物を十分に摂る」という特徴を持つ.Dash食の降圧効果は臨床試験により確認され,また,食事のナトリウムを減らすこととカリウムを増やすことの両方が血圧低下に寄与することが示された(12)12) F. M. Sacks, L. P. Svetkey, W. M. Vollmer, L. J. Appel, G. A. Bray, D. Harsha, E. Obarzanek, P. R. Conlin, E. R. Miller 3rd, D. G. Simons-Morton et al.: N. Engl. J. Med., 344, 3 (2001)..その研究からは,6種類の試験食の介入を受けた後の尿Na/K比と収縮期血圧の値との間に正の関係があることも観察できたことから,食事介入により尿Na/K比を下げることが血圧低下をもたらすことが窺えた.
清水らの研究では,ナトリウムとカリウム量をコントロールした食事が尿Na/K比に及ぼす影響を評価した(13)13) 清水友紀子,山中沙紀,牛田悠介,菅沼大行,佐藤郁夫,石田裕美:日本栄養・食糧学会誌,79, 391 (2023)..具体的には,現状の食塩摂取量(約10 g)から目標(女性の場合,6.5 g)に対し50%減塩した食事(対照食;食塩相当量8.3 g,ナトリウム量3,277 mg,カリウム量1,743 mg)と,100%まで減塩した食事(減塩食;食塩相当量6.5 g,ナトリウム量2,559 mg,カリウム量1,743 mg),対照と同じく50%減塩しながらナトリウムと同程度までカリウム量を増やした食事(増カリウム食;食塩相当量8.3 g,ナトリウム量3,277 mg,カリウム量3,277 mg)を設計した.なお,対照食と減塩食のカリウム量は,令和元年国民健康・栄養調査(3)3) 厚生労働省:国民健康・栄養調査(令和元年),https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/eiyou/r1-houkoku_00002.htmlの20~29歳女性の平均値に基づき,エネルギー及び三大栄養素は日本人の食事摂取基準2020年版(2)2) 厚生労働省:日本人の食事摂取基準(2020年版),https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/000586553.pdfと令和元年国民健康・栄養調査(3)3) 厚生労働省:国民健康・栄養調査(令和元年),https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/eiyou/r1-houkoku_00002.htmlを参考に,3種の試験食間で同程度となるようにした.これらの食事を1日3食,2週間摂取させ,その期間の前後で24時間尿Na/K比を比較した結果,対照食摂取群と比べ,増カリウム食摂取群において尿Na/K比は有意に低下した.減塩食の摂取によっても対照食と比べ尿Na/K比は低下したが,有意差は確認されなかった.また,当然ながら,摂取させた食事のNa/K比の高低と摂取期間後の尿Na/K比の高低は対応しており,食事から摂取されるナトリウムとカリウムのバランスが尿Na/K比に反映されることが確認された.さらにこの研究の特筆すべき点は,試験食設計の考え方である(図2図2■とある1日の食事を対照にナトリウムを減らした食事とカリウムを増やした食事の例).対照食を基準に減塩調味料等を活用することで減塩食を設計し,対照食を基準に野菜や果物,豆等を加えることで増カリウム食を設計した.献立作成業務や実際の食生活にも取り入れやすい考え方である.
もうひとつの研究を紹介する(14)14) 清水友紀子,牛田悠介,菅沼大行:日本循環器病予防学会誌,57, 194 (2022)..自ら調理をし,食事や献立を作ることが難しい人や場合も現実的に存在する.そんなときに野菜ジュースは尿Na/K比を低くするための一手段となり得る.野菜ジュースはその製造工程において基本的に塩を添加せず,野菜由来のカリウムを保持することから食品としてのNa/K比は極めて低い.先述のナトカリマップ®でもNa/K比が低い領域に位置する.健常な日本人男女に日常生活を続けてもらう中でカリウム含量の異なる3種類の野菜ジュース(低K: 109 mg/日,中K: 584 mg/日,高K: 1,245 mg/日)を1週間ずつ摂取させる試験を行った.その結果,野菜飲料のカリウム含量に依存して尿Na/K比の低ー下量が有意に大きくなることが確認された.この研究では尿Na/K比を1週間で1低下させるために日常生活に加えるべきカリウム量の算出も行われた.尿Na/K比が4(日本人のおよその平均値)以上の対象者については,尿Na/K比を1週間で1低下させるために602 mgのカリウムを日常生活に足すべきであることが推察された.
尿Na/K比を測定する機会,尿Na/K比を指標に食生活を見直す機会は今後確実に増えていく.それに伴い,「減塩」に取り組む人が一層増えていくこと,並びに「減塩」が難しいときには野菜や果物等から積極的にカリウムを摂取するという行動をとる人が増えていくことが望まれる.そういった行動を促すためには多様化する食生活に対応可能な複数の選択肢が科学的根拠に基づいて準備されていることが重要であり,今後,尿Na/K比と食事,それから健康に関する研究が一層盛り上がっていくことを期待する.
末筆ながら,日頃よりNa/K比に関するご指導を賜っている東北大学医学部,東北大学東北メディカル・メガバンク機構の寳澤 篤先生と小暮真奈先生に感謝申し上げます.また,本稿で紹介した登米市での事例創出にご尽力された皆様に敬意を表します.
Reference
1) 厚生労働省:令和4年(2022)人口動態統計月報年計(概数)の概況,https://www.mhlw.go.jp/toukei/saikin/hw/jinkou/geppo/nengai22/index.html
2) 厚生労働省:日本人の食事摂取基準(2020年版),https://www.mhlw.go.jp/content/10904750/000586553.pdf
3) 厚生労働省:国民健康・栄養調査(令和元年),https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/eiyou/r1-houkoku_00002.html
5) 小暮真奈,寳澤 篤:日本循環器病予防学会誌,58, 22 (2023).
7) A. R. Dyer, P. Elliott & M. Shipley: Am. J. Epidemiol., 139, 940 (1994).
8) S. L. Jackson, M. E. Cogswell, L. Zhao, A. L. Terry, C.-Y. Wang, J. Wright, S. M. C. King, B. Bowman, T.-C. Chen, R. Merritt et al.: Circulation, 137, 237 (2018).
10)株式会社総研:へるすあっぷ21, 12, 12 (2022).
11) カゴメ株式会社:ナトカリマップ,https://www.kagome.co.jp/company/nutrition-health/natkalimap/
13) 清水友紀子,山中沙紀,牛田悠介,菅沼大行,佐藤郁夫,石田裕美:日本栄養・食糧学会誌,79, 391 (2023).
14) 清水友紀子,牛田悠介,菅沼大行:日本循環器病予防学会誌,57, 194 (2022).