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| [[Image:Human carbonic anhydrase II PDB=6LUX.png|thumb|right|炭酸脱水酵素は、亜鉛を必要とする[[enzyme/ja|酵素]]（この画像の中央付近にある灰色の球体）で、二酸化炭素の呼気に不可欠である。]] | | [[Image:Human carbonic anhydrase II PDB=6LUX.png|thumb|right|炭酸脱水酵素は、亜鉛を必要とする[[enzyme/ja|酵素]]（この画像の中央付近にある灰色の球体）で、二酸化炭素の呼気に不可欠である。]] |
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| 植物に必要なミネラルのリストは、動物に必要なものと似ている。 違いはあるが、どちらもよく似た酵素を使う。 例えば、マメ科植物はモリブデンを含む[[nitrogenase/ja|ニトロゲナーゼ]]を宿主とするが、動物にはない。 多くの動物は酸素輸送をヘモグロビン（鉄）に依存しているが、植物はそうではない。 肥料はしばしば特定の土壌のミネラル欠乏に対処するために調整される。 たとえば、[[molybdenum deficiency/ja|モリブデン欠乏症]]、[[Manganese deficiency (plant)/ja|マンガン欠乏症]]、[[zinc deficiency/ja|亜鉛欠乏症]]などである。 | | 植物に必要なミネラルのリストは、動物に必要なものと似ている。 違いはあるが、どちらもよく似た酵素を使う。 例えば、マメ科植物はモリブデンを含む[[nitrogenase/ja|ニトロゲナーゼ]]を宿主とするが、動物にはない。 多くの動物は酸素輸送をヘモグロビン（鉄）に依存しているが、植物はそうではない。 肥料はしばしば特定の土壌のミネラル欠乏に対処するために調整される。 たとえば、[[molybdenum deficiency/ja|モリブデン欠乏症]]、[[Manganese deficiency (plant)/ja|マンガン欠乏症]]、[[zinc deficiency/ja|亜鉛欠乏症]]などである。 |
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| | ===安全性=== |
| ===Safety===
| | 1日の推奨摂取量と、安全と考えられる[[Dietary reference intake/ja|上限値]]（UL）との間のギャップは小さいことがある。例えばカルシウムについては、[[Food and Drug Administration/ja|米国食品医薬品局]]は、70歳以上の成人の推奨摂取量を1,200 mg/日、ULを2,000 mg/日に設定している。同様に、日本もヨウ素のULを3000μgとしているのに対し、米国は1100μg、EUは600μgである。上の表では、マグネシウムの推奨摂取量が成人男性で420 mg/日（女性350 mg/日）であるのに対し、ULは350 mgと推奨摂取量より低いという異常が見られる。その理由は、ULが350 mgを超えるマグネシウムを一度に、栄養補助食品の形で摂取すると下痢を起こす可能性があるという特異的なものだからである。マグネシウムを多く含む食品はこの問題を引き起こさない。 |
| The gap between recommended daily intake and what are considered safe [[Dietary reference intake|upper limits]] (ULs) can be small. For example, for calcium the [[Food and Drug Administration|U.S. Food and Drug Administration]] set the recommended intake for adults over 70 years at 1,200 mg/day and the UL at 2,000 mg/day. The European Union also sets recommended amounts and upper limits, which are not always in accord with the U.S. Likewise, Japan, which sets the UL for iodine at 3000 μg versus 1100 for the U.S. and 600 for the EU. In the table above, magnesium appears to be an anomaly as the recommended intake for adult men is 420 mg/day (women 350 mg/day) while the UL is lower than the recommended, at 350 mg. The reason is that the UL is specific to consuming more than 350 mg of magnesium all at once, in the form of a dietary supplement, as this may cause diarrhea. Magnesium-rich foods do not cause this problem.
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| | ==ヒトにとって必須である可能性があるが、確認されていない元素== |
| ==Elements considered possibly essential for humans but not confirmed==
| | {{Anchor|Elements considered possibly essential for humans but not confirmed}} |
| Many [[ultratrace element]]s have been suggested as essential, but such claims have usually not been confirmed. Definitive evidence for efficacy comes from the characterization of a biomolecule containing the element with an identifiable and testable function. One problem with identifying efficacy is that some elements are innocuous at low concentrations and are pervasive (examples: [[silicon]] and [[nickel]] in solid and dust), so proof of efficacy is lacking because deficiencies are difficult to reproduce. Ultratrace elements of some minerals such as silicon and [[boron]] are known to have a role but the exact biochemical nature is unknown, and others such as [[arsenic]] are suspected to have a role in health, but with weaker evidence. In particular, trace arsenic seems to have a positive effect on some organisms, but so does [[lead]], showcasing the uncertainty behind whether some trace elements are truly essential. [[Strontium]] is tolerated and is a component of some drugs, but it is not essential, only beneficial. Non-essential elements can sometimes appear in the body when they are chemically similar to essential elements (e.g. Rb<sup>+</sup> and Cs<sup>+</sup> replacing Na<sup>+</sup>), so that essentiality is not the same thing as uptake by a biological system.
| | 多くの[[ultratrace element/ja|超微量元素]]が必須であると示唆されているが、そのような主張は通常確認されていない。効能の確実な証拠は、その元素を含む生体分子が、識別可能で試験可能な機能を持つことを特徴付けることによって得られる。効能を特定する際に問題となるのは、元素の中には低濃度では無害でありながら広く浸透しているものがあることである（例：固体や埃に含まれる[[silicon/ja|ケイ素]]や[[nickel/ja|ニッケル]]）。ケイ素や[[boron/ja|ホウ素]]のようないくつかの鉱物の超微量元素には役割があることが知られているが、正確な生化学的性質は不明であり、[[arsenic/ja|ヒ素]]のような他の元素には健康への役割が疑われているが、根拠は乏しい。特に、微量ヒ素は一部の生物に良い影響を与えるようだが、[[lead/ja|鉛]]も同様であり、微量元素が本当に不可欠かどうかの背後にある不確実性を示している。[[Strontium/ja|ストロンチウム]]は耐性があり、いくつかの薬の成分であるが、必須ではなく、有益なだけである。非必須元素は、化学的に必須元素と類似している場合（例えば、Na<sup>+</sup>に代わるRb<sup>+</sup>やCs<sup>+</sup>）、体内に現れることがある。 |
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| {| class="wikitable" | | {| class="wikitable" |
| |- | | |- |
| ! Element | | ! 元素 |
| ! Description | | ! 説明 |
| ! Excess | | ! 過剰 |
| |- | | |- |
| | [[Bromine]] | | | [[Bromine/ja]] |
| | Possibly important to [[basement membrane]] architecture and tissue development, as a needed catalyst to make [[collagen IV]]. | | | [[collagen IV/ja|コラーゲンIV]]を作るのに必要な触媒として、[[basement membrane/ja|基底膜]]の構造や組織の発達に重要である可能性がある。 |
| | [[bromism]] | | | [[bromism/ja]] |
| |- | | |- |
| |[[Arsenic]] | | |[[Arsenic/ja]] |
| |Essential in rat, hamster, goat and chicken models, but no research has been done in humans. | | |ラット、ハムスター、ヤギ、ニワトリのモデルでは必須であるが、ヒトでの研究は行われていない。 |
| |[[arsenic poisoning]] | | |[[arsenic poisoning/ja]] |
| |- | | |- |
| | [[Nickel]] | | | [[Nickel/ja]] |
| | Nickel is an essential component of several [[enzymes]], including [[urease]] and [[hydrogenase]]. Although not required by humans, some are thought to be required by gut bacteria, such as urease required by some varieties of [[Bifidobacterium]]. In humans, nickel may be a cofactor or structural component of certain [[metalloenzymes]] involved in [[hydrolysis]], [[redox]] reactions and [[gene expression]]. Nickel deficiency depressed growth in goats, pigs, and sheep, and diminished circulating [[thyroid hormone]] concentration in rats. | | | ニッケルは[[urease/ja|ウレアーゼ]]や[[hydrogenase/ja|ヒドロゲナーゼ]]など、いくつかの[[enzymes/ja|酵素]]の必須成分である。ヒトが必要とするわけではないが、[[Bifidobacterium/ja|ビフィドバクテリウム]]の一部の種類が必要とするウレアーゼなど、腸内細菌が必要とするものもあると考えられている。ヒトにおいては、ニッケルは[[hydrolysis/ja|加水分解]]や[[redox/ja|酸化還元]]反応、[[gene expression/ja|遺伝子発現]]に関与する特定の[[metalloenzymes/ja|金属酵素]]の補酵素または構造成分である可能性がある。ニッケル欠乏はヤギ、ブタ、ヒツジの成長を抑制し、ラットでは循環[[thyroid hormone/ja|甲状腺ホルモン]]濃度を低下させた。 |
| | [[Nickel#Toxicity|Nickel toxicity]] | | | [[Nickel/ja#Toxicity|ニッケル毒]] |
| |- | | |- |
| | [[Fluorine]] | | | [[Fluorine/ja]] |
| | Might have a role in biologic mineralisation, and fluoride deficiency symptoms have been found in goats, but there is no clear evidence of essentiality in humans. Research indicates that the primary dental benefit from [[fluoride]] occurs at the surface from topical exposure. However, even if not essential, fluorine would still be a beneficial element for this reason. Of the minerals in this table, fluoride is the only one for which the U.S. Institute of Medicine has established an [[Adequate Intake]]. | | | フッ化物は生物学的なミネラル化に関与している可能性があり、フッ化物欠乏症状はヤギで発見されているが、ヒトに必須であるという明確な証拠はない。研究によると、[[fluoride/ja|フッ化物]]による主な歯科的利益は、局所暴露による表面で起こる。しかし、たとえ必須でなくても、フッ素はこの理由から有益な元素である。この表のミネラルの中で、フッ化物は米国医学研究所が[[Adequate Intake/ja|適正摂取量]]を定めた唯一のものである。 |
| | [[Fluoride poisoning]] | | | [[Fluoride poisoning/ja]] |
| |- | | |- |
| | [[Boron]] | | | [[Boron/ja]] |
| | Boron is an essential plant [[nutrient]], required primarily for maintaining the integrity of cell walls. Boron has been shown to be essential to complete the life cycle in representatives of all kingdoms of life. In animals, supplemental boron has been shown to reduce calcium excretion and activate vitamin D. | | | ホウ素は植物の必須[[nutrient/ja|栄養素]]であり、主に細胞壁の完全性を維持するために必要とされる。ホウ素は、あらゆる生物界を代表する生物のライフサイクルを完結させるために不可欠であることが示されている。動物では、ホウ素の補給はカルシウム排泄を減らし、ビタミンDを活性化することが示されている。 |
| | No acute effects (LD50 of [[boric acid]] is 2.5 grams per kilogram body weight) | | | 急性影響はない（[[boric acid/ja|ホウ酸]]のLD50は体重1kgあたり2.5gである） |
| |- | | |- |
| | [[Lithium]] | | | [[Lithium/ja]] |
| | Based on plasma lithium concentrations, biological activity and epidemiological observations, there is evidence, not conclusive, that lithium is an essential nutrient. | | | 血漿中のリチウム濃度、生物学的活性、疫学的観察に基づき、リチウムが必須栄養素であることを示す証拠が、決定的ではないが存在する。 |
| | [[Lithium (medication)#Overdose|Lithium toxicity]] | | | [[Lithium (medication)/ja#Overdose|リチウム毒]] |
| |- | | |- |
| | [[Chromium]] | | | [[Chromium/ja]] |
| | Proposed to be involved in [[glucose]] and [[lipid]] metabolism, although its mechanisms of action in the body and the amounts needed for optimal health are not well-defined | | | [[glucose/ja|グルコース]]と[[lipid/ja|脂質]]の代謝に関与していると提唱されているが、体内での作用機序や最適な健康状態に必要な量は明確になっていない。 |
| | [[chromium deficiency]] / [[chromium toxicity]] | | | [[chromium deficiency/ja]] / [[chromium toxicity/ja]] |
| |- | | |- |
| |[[Silicon]] | | |[[Silicon/ja]] |
| |Deficiency symptoms have been found in chickens and rats, though not humans. Circumstantial evidence suggests that it is an essential nutrient, probably having an effect on the function and composition of brain and bone. | | |欠乏症状は、ヒトではないが、ニワトリとラットで見つかっている。状況証拠によると、必須栄養素であり、おそらく脳と骨の機能と構成に影響を及ぼしている。 |
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| |[[Vanadium]] | | |[[Vanadium/ja]] |
| |Has an established, albeit specialized, biochemical role in other organisms (algae, lichens, fungi, bacteria), and there is significant circumstantial evidence for its essentiality in humans. It is rather toxic for a trace element and the requirement, if essential, is probably small. | | |他の生物（藻類、地衣類、菌類、バクテリア）においても、特殊ではあるが生化学的な役割が確立されており、ヒトにおいて必須であることを示す状況証拠も多い。微量元素としてはかなり毒性が強く、必須であるとしても必要量はおそらく少ない。 |
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| |[[Tin]] | | |[[Tin/ja]] |
| |Rats fed a tin-free diet exhibited improper growth, but the evidence for essentiality is otherwise limited. | | |スズを含まない餌を与えたラットは不適切な成長を示したが、それ以外の必須性の証拠は限られている。 |
| |[[Tin poisoning]] | | |[[Tin poisoning/ja]] |
| |- | | |- |
| | Other | | | Other |
| | [[Tungsten]], the early [[lanthanide]]s, and [[cadmium]] have specialized biochemical uses in certain lower organisms, but these elements appear not to be used by mammals. | | | [[Tungsten/ja|タングステン]]、初期の[[lanthanide/ja|ランタニド]]類、[[cadmium/ja|カドミウム]]は特定の下等生物において特殊な生化学的用途を持つが、これらの元素は哺乳類では利用されないようである。 |
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| |} | | |} |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==鉱物生態学== |
| ==Mineral ecology==
| | {{Anchor|Mineral ecology}} |
| {{Further|Biomineralization}} | | {{Further/ja|Biomineralization/ja}} |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | 多様なイオンは動物や[[microorganisms/ja|微生物]]によって[[biomineralization/ja|バイオミネラリゼーション]]と呼ばれる構造物の鉱物化プロセスに利用され、[[Bone/ja|骨]]、[[seashells/ja|貝殻]]、[[eggshell/ja|卵殻]]、[[exoskeleton/ja|外骨格]]、[[mollusc shell/ja|軟体動物の殻]]などを構築するのに使われる。 |
| Diverse ions are used by animals and [[microorganisms]] for the process of mineralizing structures, called [[biomineralization]], used to construct [[Bone|bones]], [[seashells]], [[eggshell]]s, [[exoskeleton]]s and [[mollusc shell]]s.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ミネラルは、金属に作用するバクテリアによって[[Biological engineering/ja|バイオエンジニアリング]]され、ミネラルの[[Solubility/ja|溶解]]や[[Precipitation (chemistry)/ja|沈殿]]を[[catalysis/ja|触媒]]することができる。鉱物栄養素は、土壌、海洋、[[freshwater/ja|淡水]]、[[groundwater/ja|地下水]]、[[glacier/ja|氷河]]に分布するバクテリアによって[[Recycling (ecological)/ja|再利用]]される。世界中の[[雪解け水]]系に分布している。バクテリアは[[phytoplankton/ja|植物プランクトン]][[Allgal bloom/ja|花]]を捕食する際にミネラルを含む溶存有機物を吸収する。ミネラル栄養素は、バクテリアと植物プランクトンから[[flagellate/ja|鞭毛虫]]と[[zooplankton/ja|動物プランクトン]]へと、この海洋[[food chain/ja|食物連鎖]]を循環し、それらは他の[[marine life/ja|海洋生物]]によって食べられる。[[terrestrial ecosystems/ja|陸上生態系]]では、菌類はバクテリアと同様の役割を持ち、他の生物がアクセスできない物質からミネラルを動員し、獲得した栄養分を地域の[[ecosystem/ja|生態系]]に運ぶ。 |
| Minerals can be [[Biological engineering|bioengineered]] by bacteria which act on metals to [[catalysis|catalyze]] mineral [[Solubility|dissolution]] and [[Precipitation (chemistry)|precipitation]]. Mineral nutrients are [[Recycling (ecological)|recycled]] by bacteria distributed throughout soils, oceans, [[freshwater]], [[groundwater]], and [[glacier]] [[meltwater]] systems worldwide. Bacteria absorb dissolved organic matter containing minerals as they scavenge [[phytoplankton]] [[Algal bloom|blooms]]. Mineral nutrients cycle through this marine [[food chain]], from bacteria and phytoplankton to [[flagellate]]s and [[zooplankton]], which are then eaten by other [[marine life]]. In [[terrestrial ecosystems]], fungi have similar roles as bacteria, mobilizing minerals from matter inaccessible by other organisms, then transporting the acquired nutrients to local [[ecosystem]]s.
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| </div>
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| | ==こちらも参照== |
| ==See also==
| | {{Portal|Food/ja}} |
| {{Portal|Food}} | | * [[Food composition/ja]] |
| * [[Food composition]] | | * [[Human nutrition/ja]] |
| * [[Human nutrition]] | | * [[Micronutrient/ja]] |
| * [[Micronutrient]] | | * [[Mineral deficiency/ja]] |
| * [[Mineral deficiency]] | |
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| ==さらに読む== | | ==さらに読む== |