微量元素
こんばんは。
今年ももうすぐ終わりですね。
本日は微量元素について勉強していきます。
微量元素とはなんぞや。ですが、「生命活動に必須な元素のうち、体内含有量が鉄（Fe）より少ないもの」を微量元素といいます。ヒトにおいては特に、鉄を含め、亜鉛、銅、セレン、コバルト、クロム、ヨウ素、マンガン、モリブデン、スズの10種類を必須微量元素と呼びます。
いやいや！微量元素の前に微量じゃない元素ってなによ！
はい、そうですよね。順番は前後しますが、ミネラル（無機質）の役割から勉強しましょう。
人体の構成成分の5~6％は無機質であり、骨組織の主要成分でリンやカルシウムなどがあります。ミネラルは体液にも含まれており、体液の浸透圧、pH調節、細胞膜電位の維持に関わります（リン、ナトリウム、カリウム、塩素など）。
そして、人体を構成するミネラルのうち、必須元素はカルシウム、リン、カリウム、硫黄、ナトリウム、塩素、マグネシウムの順で多いです。必須微量元素は上述した通りです。
微量元素には欠乏までの期間があり、よく問題になる亜鉛を例に挙げるとおおよそ14~100日程度で欠乏症発現すると言われています。食事をとれている人ではあまり問題になりませんが、TPNなどでは問題になります。
TPNでは糖質やアミノ酸などは皆さん計算などで必要量を求めたりしますよね。Harris-Benedict式だったり、NPC/Nだったり、Fischer比などなど。もちろんそれも大事ですが、医師は処方の際、ビタミンやミネラルを処方し忘れることがあるので我々薬剤師が気付きたいところですね。
今では便利なキット製剤が多数あり、ハイカリック、ピーエヌツイン、フルカリック、エルネオパなどがあります。エルネオパはいろいろ含まれていて便利ですよね。しかしその利便性が仇となることもあります。患者の病態が変化し、輸液を設計することになった場合、そう、こんな時にビタミンやミネラルを入れ忘れるのです。亜鉛は一応どのキットにも入っていますが、全てのキット製品にミネラルが含まれているわけではないので、各製品の特長くらいは薬剤師ならば把握する必要があります。今回は割愛しますが、キット製品の特長をみなさん調べてみてください！
ちなみに1日分の微量元素がとれる、まるで1日分の野菜がとれる野菜ジュースのような医薬品があります。エレメンミックです。鉄、マンガン、亜鉛、銅、ヨウ素が含まれています。
脱線したせいで何を話そうとしたか忘れました。
必須微量元素は何に使われてるの？ということですが、鉄はヘモグロビン、シトクロム、フェリチン、トランスフェリン、カタラーゼなどに含まれます。亜鉛はDNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、インスリン、アルコール脱水酵素、スーパーオキシドジスムターゼなどに含まれます。コバルトはビタミンB12、クロムは耐糖因子、モリブデンはキサンチンオキシダーゼといったように人間の体のいたるところに微量元素は使われています。
思い出しました。亜鉛の欠乏症について話そうと思っていました。
亜鉛は最短2週間程度で欠乏症が現れますが、臨床症状としては、皮膚炎、口内炎、下痢、脱毛、成長障害、免疫能低下などがみられます。褥瘡などもあります。natureかどこか忘れたけど、亜鉛ががん悪液質に効くとか効かないとかの論文があったような気もします。
亜鉛の医薬品といえば、先述したエレメンミック、錠剤ではポラプレジンク、ノベルジン®（酢酸亜鉛）などがあります。他にもあるかもしれませんがサトウザルベ軟膏®（亜鉛華単軟膏）くらいしか知りません。低亜鉛血症の適応があるのはノベルジンです。最近適応が追加されました。酸っぱい臭いがします。
今日は微量元素というか亜鉛特集になってしまった気がするけど、余談でインスリン製剤について。
インスリン製剤には亜鉛が含まれているものがあります。超速効型のアスパルトやリスプロです。錯化剤としての亜鉛を含み6量体を形成しています。一方で、同じ超速効型のグルリジンは構造上亜鉛を含みません。
まあ、インスリン製剤の特徴を比較しながら勉強してみても面白いと思います。
余談の余談として、インスリン製剤に亜鉛が添加されている理由としては、ざっくりいうとエネルギー的に安定するからです。
亜鉛イオンはインスリン構造中のB鎖10位のヒスチジンと配位結合しており、1つの亜鉛イオンがヒスチジンとの配位結合を介して3分子のインスリンと結合しています。この亜鉛イオンが上下に2つ存在し、インスリンは6量体になります。
だからなにって感じですが、っぽいことを言うと電子配置が見かけ上クリプトンと同じ8個の電子が入っている状態になる、つまり最外殻電子が8個、そう、いつの日か習った希ガスと同じもっとも安定と言われる状態です。
まあ僕もよくわかっていないので拙い説明ですが、理解したらしれっと加筆しておきます。
今回は微量元素、特に亜鉛に注目してみました。思い付きで書いたのでグダグダしてます。
時間のある時にしっかり準備してから書きたいなあ。