甲状腺毒素　植物界における両刃の剣
2007年のスペシャルレポート、新たな反省点を加えて更新

大豆とは対照的に、アコヤガイ、特にそのフラボノイドは 、ヨウ素の大量摂取や伝統的な発酵・加工では克服できない 甲状腺毒素 であると断言できる。アワと名のつく植物は他にもたくさんあるが、それぞれが系統や分類よりも形や機能で他の植物と関係している。アワのゴイトロゲン性については、アワだけが広範囲に研究されているが、ある研究では、ゴイトロゲン性のフラボノイドがアワにも存在することが示されている。[ハタハタキビは最も一般的なキビであり、この記事では単に「キビ」と呼ぶことにする。

1981年、スーダン西部の農村で甲状腺腫が多発している原因について研究した際、研究者は初めてキビに甲状腺毒素が含まれている可能性を見いだした。この地域は山岳地帯で海から遠く、ヨウ素を多く含む魚介類の消費は少ない。[農村の人々は、キビを中心とした食生活を送っている。彼らは1日2食、乾燥オクラとごく少量のヤギや牛の内臓や筋肉の肉で調理したキビ粥を消費する[28]。[28]村人たちは伝統的に、キビの種の殻を剥き、水に2〜5日間浸して発酵させる。浸漬水は皮膚を刺激するため、幼児の手の届かないところに捨てるよう注意されている[29]。キビからビールを作るほか、小麦やソルガムも少量摂取する[29]。[28]

町と村のヨウ素摂取量は同じくらい少ないが[27]、甲状腺腫の有病率は町よりも村の方がはるかに高い。村人と町の人々の主な食事の違いは、後者はキビが少なく、小麦やソルガムを多く摂取しているということである。例えば、キビが甲状腺腫の原因である可能性を最初に強調した1981年の論文によると、カロリーの37%がキビから摂取されているニャラの町の小学生では、男子の10%と女子の13%が甲状腺腫であり、カロリーの67%がキビから摂取されているタワイラ村では、男子の35%と女子の55%が甲状腺腫、カロリーの73%がキビから摂取されているカス村では男子の46%、女子の75%に甲状腺腫があったという結果が出ている[28]。[28]

スーダンの小学生の甲状腺腫の例では、TSH、T3またはT4を使って甲状腺の状態を判断することの無意味さを浮き彫りにしている。研究者がカスの小学校の350人の女児を甲状腺腫のない者、グレードIの甲状腺腫（それほどひどくない）、グレードIIまたはIIIの甲状腺腫（よりひどい）に分けたところ、TSHまたはT3のレベルに差はなかった。甲状腺腫のある女子はT4が低下していたが、甲状腺腫のない女子と甲状腺腫のある女子の中間のT4値であった。このことは、甲状腺腫が徐々に進行するにつれて、T4値は最初は低下するが、甲状腺腫がより重度になるにつれて、T4値は正常に戻り始めることを示すものである。[27]

1980年代に行われたラットの実験では、ヨウ素の補給ではキビ食の影響を克服できないこと、ゴイトロゲンはふすまや胚乳に存在すること、キビのゴイトロゲンはいくつかの異なるメカニズムで作用するようであることなどが示された。これらの実験は、ゴイトロゲンを含む対照飼料を使用したため、いくぶん危ういものとなった。この対照食には、後のセクションで述べるシアノゲニック配糖体を少量含むソルガムと、未確認の甲状腺ペルオキシダーゼ（TPO）阻害剤を含むレミングトン食と呼ばれる標準実験食が含まれていた。さらに、純粋なキビ飼料も純粋なソルガム飼料もラットの栄養所要量を満たしていない。特にカルシウムについては、これらの穀物にはラットの要求量の10分の1しか含まれていない[30]。

最初の実験では、適切なヨウ素を添加した5種類の餌のいずれかをラットに与えた。5種類の飼料とは、キビ全体、キビを室温で24時間発酵させたもの、キビのふすまとモロコシの胚乳を混ぜたもの、モロコシのふすまとキビの胚乳を混ぜたもの、そして最後にモロコシの対照食のことであった。キビを摂取した動物はすべて甲状腺腫を発症したが、ソルガムきびを摂取した動物には発症しなかった。キビ飼料は甲状腺濾胞を拡大し、それを覆う上皮細胞を平らにした。キビ糠は上皮細胞を平らにするよりも甲状腺濾胞を拡大する傾向があり、キビ胚乳は甲状腺濾胞を拡大するよりも上皮細胞を平らにする傾向があった。血清中のT4濃度は上昇し、T3濃度は低下した。24時間浸漬しても雑穀の毒性は変わらなかった。[31]

ヨウ素欠乏性甲状腺腫は別の動物である。ヨウ素欠乏症では、甲状腺のヨウ素が不足しているため、T4が減少し、正常な量を生産することができない。第一に、T3はT4よりヨウ素分子が1つ少なく、チロシン残基のヨウ素結合スポットをすべて埋めるにはヨウ素が不十分なため、自然に、偶然にその量が増えるのだろう。第二に、甲状腺ホルモン全体の量が少ないのを補うために、より活発なT3が意図的に分泌されているかもしれない。第三に、肝臓やその他の組織がT4からT3への変換を増加させて甲状腺機能低下の状態に対して反応するのだろう。しかし、キビを食べさせたラットでは全く逆の現象が見られる。T4は上昇し、T3は下降するのだ。この理由として考えられるのは、キビ・ゴイトロゲンが甲状腺に直接作用して異常な構造変化をもたらすのに加え、活性の低いT4を活性の高いT3に変換するデイオジナーゼ酵素を妨害する可能性もあるということである。これは、甲状腺機能低下状態を補う体の自然な能力を阻害するため、他のゴイトロゲンよりも危険である。

2番目の研究では、生のキビとオートクレーブ（オートクレーブは熱と圧力の組み合わせで、実験材料の滅菌によく使われる）を比較し、高用量のヨウ素の影響を検証した。最初の研究と同様、対照食としてソルガムきびを使用した。ヨウ素を添加したラットは、30ppmの濃度のヨウ素を添加した飲料水を摂取した。ラットが飲んだ水の量は記録されていないが、人間がこの水を1日にグラス4杯飲むと28ミリグラム、1日に8オンス飲むと56ミリグラムのヨウ素を摂取することになる。ちなみに、米国におけるヨウ素の食事摂取基準（DRI）は、妊娠・授乳期でない成人では150マイクログラムであり、1マイクログラムは1ミリグラムの千分の一である。キビは、最初の実験と同じように甲状腺ホルモンに影響を与えた。T4は上昇し、T3は下降したのである。同様に、甲状腺組織の構造的な異常も引き起こした。キビをオートクレーブしても甲状腺腫は改善されず、むしろキビの毒性が強くなった可能性 さえある（サイドバー、「 オートクレーブはキビの甲状腺毒性を強めるのか、それとも改善するのか？6).大量のヨウ素剤の唯一の効果は、T3を正常化することなくT4をさらに増加させることであった。このことは、キビ・ゴイトロゲンがT4からT3への変換を阻害していることのさらなる証拠となった。この2つの実験を総合すると、通常のヨウ素摂取でも高摂取でも、雑穀のゴイトロゲン作用を克服することはできないことも示された。[32]

どちらの実験でも、食餌の悪影響は無関係であることが示された。ソルガムきび、雑穀の両食餌を与えたラットは、本来あるべき急速な成長ができず[31]、副甲状腺が異常に肥大化した。[32]著者らは、成長への悪影響はタンパク質とエネルギーの不足によって引き起こされ、副甲状腺への悪影響は重度のカルシウム欠乏によって引き起こされることを示唆した。

1989年と1995年に発表された2つの論文で、アワに含まれるC-グリコシルフラボンというフラボノイドの一種が、アワのゴイトロゲン因子の少なくとも1つであることが明らかにされた。アワは主にグルコシルビテキシン、グルコシルオリエンチン、ビテキシンを含んで いる（図47）。

1989年の論文では、これらのフラボノイドは糠と胚乳の両方に存在するが、糠の方が高濃度に存在することが示された。キビは脱皮が進むにつれて
は、脱皮が進むにつれて、残りの種子から作られる小麦粉は、C-グリコシルフラボンを含む量が少なくなっていく。生きたラットでは、一番外側の2つのふすま画分だけが、対照ラットに比べて甲状腺の重量を増加させた。驚くべきことに、この 画分は甲状腺へのヨードの取り込みを実際に 増加さ せた-他の多くのタイプのゴイトロゲンの作用とは逆に-が、サイログロブリンへのヨードの取り込みとヨード化チロシン残基のT3およびT4形成の対合は減少させたのである。甲状腺の単離片に添加しても、同様の効果があった。しかし、研究者がTPO酵素に対する飼料の水溶液の効果を分析したところ、全キビ粉も対照食もTPOを25%抑制した。[対照食が甲状腺腫を引き起こすという事実そのものが、甲状腺の重量を対照群よりも増加させるというラットの実験結果に疑問を投げかけるものであり、これは明らかに、脱皮、発酵、調理した雑穀を食べる人間の集団が甲状腺腫を発症するという当初の発見と直接的に対立するものである。

研究者たちは、一番外側の糠画分を1時間ゆでると、TPOを抑制する能力がほぼ2倍になり、4時間ゆでると、その抑制活性が3倍以上になり、4時間ゆでたキビを室温で7日間放置すると、その抑制活性が生のキビに比べて6倍にもなった[14]。[14]この理由として最も考えられるのは、煮沸によってフラボノイドとそれに結合する糖の間の結合が破壊されることである。例えば、タマネギのケルセチンとそれに結合する糖の間の結合が加熱によって壊されることが分かっている[33]。例えば、ヘスペリジンはヘスペレチンの糖結合型であり、後者は前者の16倍も効果的にTPOを阻害する[33]。[8]生きているラットは雑穀を煮て食べていないので、この実験結果は、そのゴイトロゲン性を劇的に過小評価しているはずだ。

1995年の論文では、精製したビテクシンを生きたラットに与えることで、C-グリコシルフラボン類が甲状腺ホルモン作用を持つことが確認された。甲状腺へのヨウ素の取り込みは減少しなかったが、TPO活性、特にヨウ素化チロシン残基のペアリングによるT3およびT4の形成を減少させた[34]。[34]しかしながら、この論文の後、研究者たちは、キビに含まれるどのフラボノイドまたは他の物質がデヨウジナーゼ酵素を阻害している可能性があるか-もし実際にデヨウジナーゼ阻害が、ラットで起こる観察済みのT4増加およびT3減少の理由であるならば-を結論付けることも、これらの変化がラットで起こり、ヒトで起こらない理由を明確に解決することもしなかった。

1990年に発表された論文によると、アワのゴイトロゲン性は「セミウェットミリング」によって軽減されるとのことである。研究者たちは、キビが湿っているほうが胚乳からぬかを効果的に取り除くことができると考え、キビを一晩で26%の水分に戻し、挽いた後、25%の粒をぬかとして廃棄した。そして、その粉をそのまま実験動物に食べさせた。調質されていない雑穀を食べた動物には甲状腺の構造異常が発生したが、調質された雑穀やレッドソルガムを食べた動物には発生しなかった[35]。[35]もちろん、雑穀を食べる人の中には、精製された生の小麦粉として食べる人はほとんどいないだろう。

他の研究者は1990年代後半に、スーダンの原住民が伝統的に発酵させていたキビを使った2つの論文を発表している[29,36]。[29,36]このプロセスでは、先住民は伝統的な乳鉢で湿ったキビの全粒を脱皮し、箕で糠を取り除き、糠のない種を土器に入れた水に2〜5日間浸し、水を捨て、最後に粘土の台の上でキビを天日干しにする。籾殻を取り除かない未発酵のキビ、伝統的な籾殻を取り除き発酵させたキビ、そして小麦の3種類の穀物を使って、分厚いお粥を作った。小麦の場合と比較して、雑穀はT3、T4、TSHのレベルを上げ、さらに重要なことに、甲状腺の重量を増加させた。発酵させることでこれらの効果が高まった。

発酵は、フラボノイドとそれに関連する糖の間の結合を破壊すると考えられるが、研究者らはこの効果については調査していない。しかし、伝統的な処理によって、キビは亜鉛の40%、カリウムの60%、マグネシウムの60%を失っていることを明らかにした。[発酵食にこれらのミネラルを添加していないため、発酵がフラボノイドの構造を変化させることによってキビの毒性を高めるのか、あるいは保護栄養素の喪失を誘発するのかについては判断がつかなかった。

スーダン西部における甲状腺腫の高い有病率は、キビ・ゴイトロゲンと栄養失調の両方を含む複合的な要因に影響されていると思われる。とはいえ、キビ由来のフラボノイドは明らかに甲状腺に対して独立した毒性を示し、食事性ヨウ素や湿式脱皮・発酵などの伝統的加工法では克服できない。したがって、雑穀の抗甲状腺作用から身を守る唯一の方法は、食事における雑穀の役割を制限することであるように思われる。

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