動物の骨スープ(ボーンブロス)に含まれる必須金属と有害金属

サイトのご利用には利用規約への同意が必要です

食品 腸内微生物叢

Essential and toxic metals in animal bone broths

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5533136/

概要

背景

この調査では、動物の骨からブロスへの金属の抽出を調査し、骨ブロスが必須金属の良い供給源であるかどうか、および有毒金属の摂取に伴うリスクを評価する。

方法

金属抽出に影響を与える要因(調理時間、酸度、骨の種類、動物種)を研究するために、3セットの対照実験を行った。また、3種類の動物性骨スープをベースとした食品についても試験を行った。

結果

ブロスのpHを8.38から5.32に下げると、CaとMgの抽出量がそれぞれ17.4と15.3のファクターで有意に増加した(p<0.05)。8時間以上の長い調理時間では、短い調理時間よりも有意に高い(p < 0.05)CaとMgの抽出が得られた。脚骨と肋骨からの金属、特にCa、Mg、Cu、Alの抽出特性は異なっていた。また、種間の抽出特性の差は種内の抽出特性よりも大きかった。

結論

自家製または市販のスープやスープ中のCaとMgのレベルは、1食あたり10分の1ミリグラム以下、または1日の推奨レベルの5%未満を超えないことがわかった。スープ中の鉛やカドミウムなどの重金属の摂取に関連するリスクは、レベルが1食あたり数μgの範囲であったため、最小限である。

はじめに

骨スープ(またはスープ)の健康効果は古くから知られていたが[1]、骨スープの治療効果が科学的に評価されるようになったのはほんの10年前のことである[2]。例えば、一般的に信じられている上気道感染症に対するチキンスープの治癒効果は、鼻粘液速度の増加[3]やその軽度の抗炎症効果[4]に起因することが判明している。最近では、自閉症や注意欠陥多動性障害(ADHD)などの腸や心理症候群(GAPS)患者の食事の一部として、ボーンブロスが推奨されるようになってきている[5]。

また、ボーンブロスはカルシウムなどの必須元素の重要な食事源であり、乳製品に不耐症であったり、乳製品を摂取できない人に特に好まれている。例えば、いくつかのアジア文化では、鶏肉やその他の骨を酢に浸して作ったスープの摂取は、カルシウムや鉄分を豊富にするために、特に妊娠中や産後の期間に伝統的に処方されてきた[6-8]。管理栄養士やメディアは、カルシウムサプリメントとして骨スープを広く宣伝しているが、骨スープに含まれるカルシウムレベルやその調製方法に関する科学的根拠はないか、あるいは弱いだけである。

動物の骨は、ミネラルに加えて微量の有害金属を含むことが知られている。骨髄(骨を細かく砕いたもの)を原料とするカルシウムサプリメントには、数μg/gから10μg/gの範囲で鉛が含まれており、中にはカドミウム(~2μg/g)を含むものもある[9-13]。したがって、動物の骨の煮汁には有害金属が含まれていると合理的に推測され、したがって食餌暴露を引き起こす可能性がある。しかし、骨スープ中の有害金属の存在はほとんど研究されていない。

本研究では、骨の煮汁が栄養元素の良い供給源であるかどうか、および骨の煮汁/スープ中の有毒金属の消費に関連するリスクについての一般的な懸念のいくつかに対処することを目的として、動物の骨から煮汁への必須金属および有毒金属の両方の抽出を調査する。

研究デザインと方法

スタディデザイン

ここでは、動物の骨からスープへの金属の抽出に影響を及ぼす可能性のある4つの要因(調理時間、酸度、骨の種類、動物の種類)について検討した。したがって、以下に記載されている手順に従って、3つの対照実験のセットを実施した。各試験(煮沸ブロス)は12時間持続し、ブロスサンプルは0.5, 2, 4, 8, 12時間で採取した。さらに、ブロス中の金属レベルを調査し、関連する健康リスクや利点を評価するために、地元の店舗から3つの動物骨ブロスベースの食品を入手した。ブロスは、必須金属(Ca、Mg、Fe、Zn、CuおよびCr)および有毒金属(Pb、CdおよびAl)について分析した。

試験手順

この評価の対象となった動物の骨は、国産豚(白豚と黒豚)の後脚(大腿骨)と肋骨、および牛の脚(大腿骨)の骨であり、いずれも地元の食肉市場から購入したものである。白豚と黒豚は台湾で飼育されており、それぞれ飼料と生ゴミを食べていたが、牛骨はオーストラリアから輸入されたもので、現地での供給源としては最も一般的であった。

骨髄を露出させ、接触面の面積を増やすために、脚の骨を縦方向に切断した。骨はまず、台湾で骨のスープを作る際によく行われるように、沸騰したお湯で2分間洗浄した後、できるだけ多くの脂肪と肉の残留物を除去した。処理した骨を秤量し(295〜345g、平均303g脱イオン水(1:4,重量比)を用いてブロスを調製した。骨を加える前に、脱イオン水をガラスビーカーに入れて沸騰させた。水が勢いよく沸騰したら、それを煮沸(95〜100℃)まで下げ、サンプリングまで還流を維持するためにビーカーの上部を覆うために時計ガラスを使用した。

0.5,2,4,8,12時間の各サンプリング時に、130gの液体サンプルを採取し、ビーカー(骨およびブロスを含む)を秤量して、水の損失を推定した。その後、脱イオン水(煮沸)を加えて元の重量を回復させ、その後のサンプリングまで煮沸を続けた。pHレベルを測定し、脂肪を除去した後、各ブロスサンプルを酸洗浄したガラスバイアルに入れ、-25℃で保存し、さらに処理を行った。

酸度の影響

個体間のばらつきを避けるために、単一の白豚の枝肉から得た一対の脚骨を試験した。実験群(酸性ブロス)では、20mlの食卓酢と1lの脱イオン(DI)水を混合した酸性水をブロスを煮るために使用した。各サンプリングの後、この酸性水は、調理によって失われた水分を補うためにも使用された。この処理により、全体的に5〜6のpHレベルが得られた。対照的に、対照群では、ブロスの調製に非酸性化純水を使用し、煮沸期間中の平均pHレベルは8-8.5であった。試験は3回に分けて実施した。

骨タイプの影響

骨の種類が金属の抽出に及ぼす潜在的な影響を試験するために、個体間変動をコントロールするために、単一の白豚の枝肉から骨(脚と肋骨の両方)を得た。各試験では、同等の試験重量を得るために、脚サンプルは大腿骨の部分的な骨(長手方向に切断されたもの)を1つ、肋骨サンプルは3つの骨片から構成されている。分析感度を向上させるために金属抽出量を増加させるために、調理中に失われた水分を補うために酸性純水を使用した。試験は3回に分けて実施した。

動物種/系統の影響

金属の抽出における種間および種内変動を試験するために、白豚(ランドレース/ヨークシャー/デュロックのハイブリッド、〜6ヶ月齢黒豚(桃園/デュロックのハイブリッド、〜8ヶ月齢)およびウシ(アンガス、〜24ヶ月齢)の脚骨を入手し、上記のように試験した。これらは食肉市場から容易に入手できたが、試験動物の性別は不明であった。ブロスを調製する際に、およびブロスから失われた水分を補うために、酸性化されたDI水を使用した。試験は3回に分けて実施した。

市販の骨ブロスベースの食品のコレクション

ブロス中の必須金属および有毒金属のレベル、およびそれらの摂取に関連する健康リスクを評価するために、道流市(台湾中部)の地元の店舗から3つの動物の骨スープをベースとしたストリートフードを入手した。これらの食品には、漢方薬膳スープで煮込んだ豚バラ肉(PR、n=7ビーフヌードル(牛骨スープで牛肉を煮込んだ中華麺、BN、n=6とんこつラーメン(日本のとんこつラーメン、TR、n=6)が含まれており、いずれも容易に入手可能である。簡単のため、食品の液体部分(スープ)のみを評価した。サンプルを冷却した後、スープを20メッシュのガーゼでろ過した;体積およびpHレベルを記録し、あらゆる油脂を除去した。残りの内容物は、ブロス1リットルあたり3mlの希釈(1:1)硝酸(~67%、フィッシャー)を添加して酸性化し、分析まで4℃で保存した。

サンプル金属分析

金属の分析は、現在のマトリックスに適合するようにわずかな修正を加えて、確立された方法に従った。試料(100mL)は、まず、残留物を除去するために、繊維ガラス紙(1μmの細孔径)を用いて濾過した。次いで、3mlの希釈(1:1)塩酸(〜37%、微量金属グレード、フィッシャー)および6mlの希釈(1:1)硝酸(〜67%、微量金属グレード、フィッシャー)を添加した。混合物を、その体積が〜20mLに減少するまで、ホットプレート上で〜3時間、穏やかに(85℃)加熱した。次いで、温度を95℃まで上昇させ、ウォッチグラスを混合物の上に置き、さらに30分間還流させた。残渣を50mlに希釈し,0.45μmの細孔サイズのフィルターディスクを用いて濾過し、分析まで4℃で保存した。装置は、認証された多元素標準物質に対して校正されている。この手順によって達成されたPb、Cd、Cr、Cu、Fe、Zn、Al、MgおよびCaのスパイクされた回収物は、それぞれ105.8%、96.5%、98.9%、99.6%、107.8%、86.2%、109.3%、94.3%および94.6%であった。

試料中のマクロ金属(Ca、Mg、Fe、Al、Zn)は誘導結合プラズマ発光分光計(ICP-OES、型式:PERKIN ELMER Optima 5100 DV)を用いて分析し、低レベル金属(Pb、Cd、Cu、Cr)はICP-質量分析計(型式:PERKIN ELMER ELAN DRCII)を用いて分析した。使用したプロトコルによるICP-MSの検出限界は、Pb, Cd, Cr, Cuはそれぞれ0.21, 0.17, 0.27, 0.24ppbであり、ICP-OESの検出限界は、Fe, Zn, Al, Mg, Caはそれぞれ10.9, 11.5, 25.2, 72.1, 14.2ppbであった。

データ分析

3つの対照実験の結果は、ブロスの調製が固定のレシピに従わなかったため、各時点での濃度ではなく、骨の単位重量(湿潤)あたりの調理容器中の各金属の総質量(μg/kgまたはmg/kg)として表された。これらの結果は、サンプリングによって除去された金属の量、または煮沸による損失を補うために純水を添加することによって添加された金属の量で調整された。市販の食品からのブロス中の金属濃度はppbまたはppmで表された。

データは、サンプルサイズが小さいため、正規性を向上させるために対数変換した。2つの実験群のデータのペア間の違いを明らかにするために、対のt検定を行った。2つ以上のグループが比較されている場合、ANOVAを利用し、特定のサンプルペア間の違いを分析するために、ポストホックTukey HSD多重比較を使用した。統計分析はSPSSを用いて実施し、αレベルは0.05とした。

市販の食品からのブロス中の金属の摂取に関連する健康上の利点またはリスクを評価するために、1日あたりの想定ブロス量(平均値または最大値)と液体密度1に基づいて計算された金属の用量を寄与率またはハザード商のアプローチを使用した。このように、米国医学アカデミーの食事基準摂取量(DRI)(必須元素Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、CrまたはWHOの暫定許容週摂取量(PTWI)(Pb)およびATSDRの最小リスクレベル(MRL)(AlおよびCd)のいずれかの基準量と比較した。

結果と考察

動物の骨にはミネラルが含まれているため、動物の骨を煮ることでミネラルも含むブロスができると一般的に考えられている。研究では、スープ中のカルシウムとマグネシウムのレベルが一般的に調理時間と関連していることが実証されている[7]が、スープ中の有害金属を含む他の元素の抽出についてはほとんど知られていない。

金属の抽出に及ぼす酸度の影響

図1は、実験期間中の2つの試験用ブロス(酸性化または非酸性化)中の目的の金属の総放出/抽出量を骨重量に正規化して示したものである。すべてのサンプルにおけるカドミウムのレベルは、現在の方法による検出限界を下回っていたため、これ以上の議論は行わない。

図1. 酸性化したブロスと非酸性化したブロスの間の異なるサンプリング時間帯における各金属の総放出量

示された数字は3回の測定の平均であり、エラーバーは標準偏差である。アスタリスクは、2つのブロス間の統計的に有意な差(p<0.05,対のt検定)を示す。


ここでは、ブロスに酸を添加すると、FeとZnを除くすべての金属の抽出量が増加した(図1)。カルシウムとマグネシウムの増加は最も大きく、統計的に有意であった(p < 0.0520.4,23.6,18.9,13.4,10.6(平均=17.45.8,15.5,16.7,17.8,20.6(平均=15.3)倍の増加を示した。カルシウムでは2時間目に最も高い増加が見られたが、マグネシウムでは時間の経過とともに増加傾向が見られた。

いくつかの研究では、酸度を上げる(pHを下げる)と骨ブロス中のカルシウム濃度が上昇することがわかっている。しかし、所見には一貫性がなかった。例えば、牛の脊椎骨と様々な野菜で作ったスープ(24時間煮込んだもの、pH=4.48)のカルシウム濃度は、野菜なしのスープ(pH=7.06)の26倍程度であることが判明した[7]。逆に、鶏手羽先を使ったスープ(2~6時間煮込んだもの)のpHを酢を加えて~7.0から~5.7に下げると、カルシウム濃度が1.4倍とわずかに上昇することがわかった[14]。本研究の対照ブロス(無酸性)は試験期間中、全体の平均 pH が 8.38 であったのに対し、試験ブロス(調製時に希釈酢を添加し、サンプリングと煮沸により失われた水分を補うために使用したもの)は平均 pH が 5.32 であった。今回の試験結果は、調理時間とpHがブロス中のカルシウム濃度に有意な影響を与えることをさらに検証した。したがって、骨からカルシウムおよびマグネシウムをより多く(例えば10~20倍)抽出するためには、ブロスのpHを非常に低くする必要があるかもしれない。したがって、伝統的に製造された骨ブロス中のカルシウムおよびマグネシウムの濃度は、通常の調理条件下では、10分の1の低いμg/mlに制限されると予想される。

同様に、ブロスの酸性化は、有意に(p<0.05全体で〜2のファクターで銅の抽出量を増加させたが、鉛、クロムおよびアルミニウムの増加はより小さく、ほとんど有意ではなかった。対照的に、酸性化は鉄の抽出を減少させ、特に2-4時間にわたって、亜鉛の抽出には影響を与えなかったが、酸性化は鉄の抽出を減少させた。

金属の抽出に及ぼす骨の種類の影響

脚の骨のような長い骨は、主に(~80%)ミネラルを多く含む緻密な層(コンパクトボーンと呼ばれる)で構成されており、身体活動や骨格の可動性を支えているが、肋骨のような平らな骨は、赤血球を形成する骨髄を含む緩いスポンジ状の層(海綿骨と呼ばれる)を多く(50%~75%)有している。それにもかかわらず、海綿状の骨は、保護のために常にコンパクトな骨の層で覆われている。コンパクトな骨の硬いマトリックス(ハイドロキシアパタイト)には、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、マグネシウム塩の結晶とコラーゲン線維が含まれており、これが骨をより強く、ある程度柔軟にしている[15,16]。骨のこれらの構造的な違いは、そのミネラル組成に影響を与える可能性があり、その結果、骨からの金属の抽出に影響を与える可能性がある。

このサブスタディでは、単一の豚枝肉からの脚(大腿骨)と肋骨の金属抽出が試験された。図2は、実験期間中の試験結果を示している。比較の結果、肋骨からのカルシウムの抽出量は、最初は肋骨の方が多く(p<0.05)抽出されたが、その後は試験終了まで一定であった(図2)。一方、脚骨からのカルシウム抽出量は時間の経過とともに増加し、8時間目以降は肋骨からの抽出量を上回る(p<0.05)ことがわかった。マグネシウムの量は両ブロスとも時間の経過とともに増加したが、肋骨からの抽出量は開始から8時間目まで有意に多かった(p<0.05)。これらの不一致は、肋骨サンプルが3つの骨片で構成されており、最初は骨の外側のコンパクトな部分からのCaとMgの抽出のためのより多くの接触面を持っていた[17]という事実によって合理的に説明することができる。しかし、脚の骨は主にミネラルマトリックスで構成されているため、 調理中は常にCaやMgを抽出することが可能である。

図2. 脚骨と肋骨から作られたブロスの間の異なるサンプリング時間帯における各金属について抽出された総量

示された数字は3回の測定の平均であり、エラーバーは標準偏差である。アスタリスクは、2つのブロス間の統計的に有意な差(p<0.05,対のt検定)を示す。


逆に、肋骨から抽出されたCuの量は、全体を通して脚骨から抽出された量よりも有意に高かった(p<0.05)が、Alについては、2時間目、4時間目および8時間目に抽出された量のみが肋骨から統計的に有意に高かった(p<0.05)。下腿骨よりも肋骨から抽出されたCuの高いレベル(平均で約3倍)は、Cuは骨髄の適切な機能を維持するために重要であるという事実を反映している可能性があるので、肋骨(平板)骨でより多くの量で存在している[18]。同様に、肋骨からは平均1.9倍のAlが抽出されたが、これもまた、低レベルのAlが骨の有糸分裂性に有益であることが発見されているため、骨の構造的および機能的な違いを反映している[19]。統計的に有意なレベルには達していないが、下腿骨よりも肋骨から多くの量のCrが抽出された。これは、海綿骨が骨組織の中で最も代謝が活発なタイプであるという理解と一致しており、したがって、炭水化物、脂肪、タンパク質の代謝と貯蔵に重要なクロム含有量が高い可能性がある[20]。

2つの骨タイプの間で抽出されたFeとZnの量に全身的な違いは確認できないでした。この発見は、ブロスのpHを下げると骨からFeとZnを除くすべての金属の抽出が増加したという以前の議論と合わせて、骨中のFeとZnの組成は一定ではないことを示唆しているが、それらは骨形成に関連する代謝プロセスにとって重要である[21]。

まとめてみると、骨の抽出特性は、選択された元素、特にCa、Mg、CuおよびAlの含有量に関して、脚骨(長骨)と肋骨(平骨)の間で異なっていた。

骨からの金属抽出に及ぼす動物種の影響

これまでの研究では、仔牛、牛、さらには鶏の手羽先を含む様々な動物の骨源からの必須元素、主にカルシウムの抽出を、異なる調理処理で検討してきた [1,7,8,14]。そのため、種間比較を行うことは困難である。本研究では、骨のスープを調製するために一般的に使用される2種の豚と牛の脚(大腿骨)の骨を試験することにより、金属抽出における種間変動に焦点を当てている。さらに、白豚と黒豚も試験し、種内の違いを明らかにした。

表1は、実験期間中の3つの試験ブロスにおける、骨重量に正規化した抽出された金属の総量、各時点での3つのブロスの統計的検定結果、および様々な時点での各ブロスの統計的検定結果を示している。対象となる3つの骨は、銅、鉄およびマグネシウムを除いて、抽出された金属の量に有意な変化はなかった。

表1 骨からの金属の抽出に及ぼす動物種の影響

ウシの骨ブロスは一般的に豚の骨ブロスよりも多くの銅を抽出したが、12時間目にのみ有意に(p < 0.05)。同様に、長時間(8時間目と12時間目)の煮込み後、豚骨ブロスよりも牛骨ブロスの方が鉄の抽出量が有意に高かった(p<0.05)。

逆に、3つのブロスはいずれも時間の経過とともにマグネシウムの抽出量が増加したが、最初は白豚や牛の骨よりも黒豚の骨からより多くの(p < 0.05)マグネシウムが抽出された。4時間以上調理した後、3つの骨から抽出された金属量のばらつきは減少し、取るに足らないものとなった。

骨組織の微細構造は哺乳類によって異なる。例えば、牛の大腿骨コンパクト骨のハバーシアン・カナル、ハバーシアン・システム、一次オステオン血管管の測定パラメータは、ほとんどが豚のそれよりも統計的に高かったが、大きな種内変動も指摘されている[22,23]。骨の種類、骨の部位、動物の性別や年齢、病理学的条件などがこのようなばらつきの一因となっていることがわかっている[24]。そのため、骨から抽出されるミネラル量の種間および種内でのばらつきが予想されるが、評価されることはほとんどない。ここでは、発見された種内変動(黒豚対白豚)は一般的に小さくて取るに足らないものであったが、種間変動(牛対豚)は大きく、いくつかの時点でいくつかの金属について統計的に有意であった(表1)。

さらに、粘土などのミネラル関連の飼料も動物体内の金属負荷に影響を与える可能性があり[25]、骨中の金属分布に与える影響については、さらなる調査が必要である。

金属の抽出に及ぼす調理時間の影響

これまでの研究では、骨から抽出されるカルシウムとマグネシウムの量は、一般的に調理時間とともに増加することが示されている[1,7]。ここでの実験結果は、この関係を確認するものである(図1および表1)。長い調理時間、> 8時間は、有意に大きい(p < 0.05)カルシウムとマグネシウムの抽出と関連していた。

従属変数yは、骨のキログラムあたりに抽出される特定金属の総量(mg/kg単位)であり、独立変数xは、時間単位での調理時間である。したがって、白豚の脚の骨から作られた非酸性化スープ中に抽出されるカルシウムの量を予測するために、式y = 2.1281x + 6.4153 (r2 = 0.95, p < 0.05)が導出された;マグネシウムについては、式はy = 0.4128x + 0.828 (r2 = 0.98, p < 0.05)である。各式の切片が0でないことは、かなりのバックグラウンドレベルを示しており、これは、ミネラルは調理/加熱せずに抽出できるという以前の知見と一致している[1]。注目すべきことに、予測値yは抽出された金属の総量を表しているので、スープの実際の量がわかれば、スープ中の濃度を決定することができる。また、牛骨と黒豚骨のカルシウム抽出量の差は有意ではなかったので、これらのモデルは牛骨と黒豚骨からのカルシウム抽出量の予測にも適用できる(表1)。野菜(酸性化)を含むブロスについては、現在のデータに基づいて同様のモデルを導出し、ブロスのpHレベルを制御できる場合に抽出されるカルシウムとマグネシウムの量を予測することができる。

豚骨からのFeとAlの抽出量は、初期(0.5時間)では、それ以降の期間に比べて有意に高かった(表1)。これは、当初はミネラル以外の骨組織に由来するもので、調理が続くとブロスの脂肪部分に部分的に溶解したものと合理的に予想される。しかし、本研究では脂肪中の金属濃度は測定されていないため、金属の分布を解明するためには追加の研究が必要である。

骨を細かく砕いた骨(ボネミール)から作られたミネラルサプリメント中の金属の濃度を分析した研究は、動物の骨に含まれる様々な金属の濃度についての理解を深めてきた。例えば、市販の骨粉サプリメント20サンプル中のAl、Cr、Cu、Fe、PbおよびZnの濃度範囲は、それぞれ9.34-2040,<1.0-26.4,1.10-23.5,136-1650,1.5-8.7および63.2-156ppm(μg/g)であった[13]。これらのレベルは、ここで発見された抽出比よりも2~3桁高く、骨(湿重量)1キログラムあたりの金属抽出量が10億分の1またはマイクログラムの範囲である(図1)。したがって、現在のデータに基づいて、12時間の煮沸後であっても、上記の金属のわずかな安定した画分のみが骨から抽出される。

市販の食品からのブロスの摂取に関連する健康リスクと利点

ハイドロキシアパタイト(骨のミネラル相)の溶解は、酸性度、接触時間、浸透圧、温度、流量、表面積、および撹拌の増加と正の関係があることが判明している[17]。ボーンブロスを調製するための固定レシピが存在しないため、現実的な暴露条件下でのブロス中の様々な金属の消費に関連する健康リスク(または便益)を評価するために、3つの市販の動物性ボーンブロスベースの食品を使用した。

表2は、3つの市販の骨スープベースの食品から得られたスープ中の各金属の濃度(平均値、標準偏差、最大値)を、関連する統計分析の結果とともに示したものである。分析の結果、これらの市販食品の1食分のスープの重量は450~550gであり、PR(豚バラ肉の漢方煮込み)が最も平均重量が大きいことが明らかになった。また、TR(豚骨スープで煮込んだ和風麺)のスープは、平均pH(6.58)が有意に高い(p<0.05)にもかかわらず、PRおよびBN(中華風牛肉麺)のスープに比べてカルシウムおよび銅の濃度が有意に高かった(p<0.05)。この結果は調理時間によって説明される。サンプルの供給者によると、TRのスープは10~24時間と最も調理時間が長く、BNは3時間以上、PRは1.5~6時間であった。ブロス中の銅濃度が高いのは、先に述べたように、ブロスを調製する際に、肩甲骨などの他の平たい骨を添加していることが原因と考えられる。BNブロスは、鉄、亜鉛およびマグネシウムの濃度が他の2つのブロスよりも有意に高かった(p<0.05)。これは、牛の骨と一緒に牛のチョップもブロスで数時間煮込まれるためであろう。この仮説は、牛肉から多量のFe(23mg/kg)とZn(34mg/kg)が検出されているという知見によって支持されている[26]。

表2. 市販されている3種類の骨スープをベースとした食品のスープ中の金属濃度。

鉛については、市販のブロスの全体的な平均線量は、平均500gのサービングサイズに基づいて、1.73μgであった。これは、鶏の骨から作られていたスープで見つかった7.01μg/lの鉛レベルと互換性があった。残念ながら、その研究で鶏骨スープを調製した方法は記載されていない [5]。

リスク/ベネフィット分析(表3)の結果、ブロス中に摂取される必須元素の量は、1食あたり10分の1mg(Ca、Mg数百μg(Fe、Zn10分の1μg(Cu数μg(Cr)のオーダーであることが示された。その結果、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、亜鉛の個々のDRIに対する摂取量(1食あたり)の寄与率に基づいて評価した栄養価は、平均比が一般的に5%未満であるため、低い値であった。ブロスからのクロムの摂取量の寄与率は高く、平均値は10%近く、極端な場合では20%近くであった。異常値として、BNブロス1食分の摂取からの鉄投与量は〜1.3mgで、鉄DRIの16%を占めている。

表3. 3つの市販のボーンブロスに含まれる金属の摂取によるリスクまたは便益。

これらの金属のレベルは、Ca、Mg、FeおよびZnのレベルがそれぞれカップ(240g)あたり8,7,0.27,0.17 mgであるUSDAの国立栄養素データベースの「スープ、ストック、牛肉、家庭用調理済み」カテゴリーに記載されているレベルよりもわずかに高いか、またはそれに適合するものであった。それにもかかわらず、そのようなスープを作るための成分とその量は、そのデータベースでは指定されなかった。スワンソンスープ(ビーフブロス、低ナトリウム)などの市販食品の場合、Ca、Mg、Fe、Znの含有量は1缶(413g)あたり8,4,0.17,1.32mgであったが、キャンベルスープ(チキンブロス、低ナトリウム)の容器(298g)についてはデータがない。比較のために、「シェフ・フレーバー」のボーン・スープの缶のラベルには、1杯あたりのカルシウムのレベルが、米国の推奨1日摂取量(成人の場合は1000mg/日)の4%であると記載されている。

これらのブロスで摂取される有毒金属の用量は、一皿あたり数μg(PbとCd)と数百μg(Al)の範囲内にある。これらのレベルは、それぞれの基準線量(MRL)よりも低く、その結果、低い危険度指数(一般的に0.002未満)となっている。したがって、これらのブロスの1食分の有毒金属の摂取に関連する健康リスクは、それらの間の相互作用は想定されておらず、最小であると考えられている。それにもかかわらず、長時間調理した骨スープを大量に摂取することは推奨されない。それらには油性成分、例えばビタミンDが多く含まれている可能性があるからである。

結論

骨スープは、その味、栄養素、さらには治療効果の点で重要な食品である。その栄養価、特にカルシウム濃度が注目されているが、その調製方法やカルシウム濃度の範囲についての全身的な評価は少なく、また、骨ミネラルに多く含まれる鉛などの有害金属を摂取することによる健康リスクも指摘されている。

本明細書で実証されているように、酸性度の増加および煮沸時間と同様に、骨ミネラルの溶解はまた、温度、表面積および撹拌などの他の多くの要因と正の関係を有することが見出されている。さらに、動物の骨全体にわたる骨組織の微細構造およびミネラル分布のばらつきもまた、抽出のために利用可能なミネラルレベルに影響を与える。したがって、ブロス中で抽出される骨ミネラルは、これらの因子の影響を受けている可能性があり、標準化が困難である。文献および現在の研究によれば、自家製または市販のブロス/スープ中のカルシウムおよびマグネシウムのレベルは、1サービングあたり10分の1ミリグラム以下の低レベルである。これらのレベルは一般的にDRIの数パーセントであり、したがって、一日のCaおよびMgの必要量に対するそれらの寄与は小さいと考えられている。市販のスープやスープに含まれるPbやCdのような重金属は、ここでは1食あたり数マイクログラムの範囲内の濃度であることが判明した。したがって、危険度は低いので、スープからの重金属の摂取に関連するリスクは最小限と考えられている。