加水分解タンパク質の成分
加水分解タンパク質(hydrolyzed protein)とはタンパク質を酵素や酸などで分解しペプチドと呼ばれる複雑な構造を変化させたものの総称です。よく似た表現として「タンパク加水分解物」というものがありますが、こちらはタンパク質を分解して最小単位であるアミノ酸レベルまで小さくしたもののことで、酸味料や調味料として多用されます。下の図で言うと、一次構造を分解した非常に小さいものが「タンパク加水分解物」、三次構造を分解したやや大きめのものが「加水分解タンパク質」というイメージです。用語の混乱を避けるため「新しいタンパク質」(novel protein)という表現を使っている会社もあります。
タンパク質を加水分解する目的の1つは消化率を高めることです。例えば通常の大豆タンパクにおける見みかけの総消化管消化率が84.7%~89.3%であるのに対し、加水分解大豆タンパクの消化率は90.7%といった報告があります(NestlePurina, 2006)。
タンパク質を加水分解するもう1つの目的はアレルギーを引き起こす抗原の部分構造(エピトープ)を変えることで免疫応答が起こらなくすることです。食餌性アレルギーには肥満細胞の脱顆粒を伴うタイプ1アレルギーが深く関わっており、フードに含まれるタンパク質の特定の分子構造が猫の体内のIgE抗体と結合することで脱顆粒と炎症反応が起こると考えられています。加水分解でタンパク質(ポリペプチド)の構造を変えてしまえば上記したような結合が起こりにくくなり、結果としてアレルギー反応の軽減につながるというのが基本的な仕組みです。 植物性タンパクや動物性タンパクを加水分解したアミノ酸のL体(アラニン, アルギニン, シスチン, セリン, チロシン, ヒスチジン, プロリン, ロイシン, アスパラギン)は厚生労働省によって既存添加物の「調味料」や「強化剤」として認可されています。一方、アミノ酸よりも大きな分子レベルでとどめた「加水分解タンパク」に関しては、食品としても食品添加物としても情報が欠落しており、何ら規制がかかっていないのが現状です。
タンパク質を加水分解するもう1つの目的はアレルギーを引き起こす抗原の部分構造(エピトープ)を変えることで免疫応答が起こらなくすることです。食餌性アレルギーには肥満細胞の脱顆粒を伴うタイプ1アレルギーが深く関わっており、フードに含まれるタンパク質の特定の分子構造が猫の体内のIgE抗体と結合することで脱顆粒と炎症反応が起こると考えられています。加水分解でタンパク質(ポリペプチド)の構造を変えてしまえば上記したような結合が起こりにくくなり、結果としてアレルギー反応の軽減につながるというのが基本的な仕組みです。 植物性タンパクや動物性タンパクを加水分解したアミノ酸のL体(アラニン, アルギニン, シスチン, セリン, チロシン, ヒスチジン, プロリン, ロイシン, アスパラギン)は厚生労働省によって既存添加物の「調味料」や「強化剤」として認可されています。一方、アミノ酸よりも大きな分子レベルでとどめた「加水分解タンパク」に関しては、食品としても食品添加物としても情報が欠落しており、何ら規制がかかっていないのが現状です。
加水分解タンパクの安全性情報・概要
- 厚生労働省=規制なし
- IARC=データなし
- EFSA=データなし
- JECFA=データなし
- ペットフード=規制なし
加水分解タンパク質の危険性とデメリット
食品と添加物の中間にあり、どっちつかずの状態のまま規制を免れている「加水分解タンパク質」。いくつかの調査により、必ずしも安全ではない可能性が示されています。具体的には以下です。
新たな抗原の露出
加水分解でタンパク質の構造を変えるとアレルギー反応を引き起こす特定の分子構造(エピトープ)が外部に露出し、従来とは全く異なる抗原になる危険性があります。加水分解成分を多く含む商品が市場に出回り始めてから、重度の全身性反応(アナフィラキシーショック)を含む人の過敏症の報告件数が連動して増えたという報告もあるくらいです(:Cave, 2006)。
同じ理屈により、ペットフードの原料に加水分解タンパクを使っている場合、分解過程で偶発的に露出した抗原によってアレルギーが引き起こされる可能性は否定できないでしょう。実際、加水分解タンパクの給餌試験を対象としたレビューでは、割合は小さいものの一部の犬において症状が逆に悪化したという報告もあります(:Olibry, 2010)。
同じ理屈により、ペットフードの原料に加水分解タンパクを使っている場合、分解過程で偶発的に露出した抗原によってアレルギーが引き起こされる可能性は否定できないでしょう。実際、加水分解タンパクの給餌試験を対象としたレビューでは、割合は小さいものの一部の犬において症状が逆に悪化したという報告もあります(:Olibry, 2010)。
抗原が残る
加水分解でタンパク質の構造を変えるとアレルギー反応を引き起こす特定の分子構造(エピトープ)が破壊され、結果としてアレルギーが起こりにくくなります。しかし分解処理が不十分なため分子量が大きくなり、抗原としての作用が残ってしまう可能性が示されています。
人における事例としては加水分解コムギタンパクを用いた化粧品が有名です。2010年頃、加水分解コムギを含んだ石けんを使用したことが原因でアレルギーを発症するケースが続発しました。事故を起こした製品を調べたところ、コムギタンパクの分子量分布とアミノ酸の変化の度合いとアレルギー発症の危険性と相関があることが判明したといいます。その結果、厚生労働省では「医薬部外品原料規格2006」の改正を行い、加水分解コムギの品質が定められました(:nite)。
ペットフードも安全というわけではありません。日本の調査チームは国内で「低アレルゲン」を謳って市販されている2つのフードを対象とした解析を行いました。その結果、どちらの製品にも分子量が1.5~3.5kDaというかなり大きめのペプチドが含まれていたといいます。また食事に対する過敏症を抱えた犬の末梢血液316頭分とフード抽出成分を接触させたところ、A社の製品では28.8%(91/316)、B社の製品では23.7%(75/316)の割合でヘルパーT細胞の活性化が見られたとも。こうした結果から調査チームは、ラベル上は「低アレルゲン」となっているが免疫反応を引き起こす大きさのペプチドが含まれており、必ずしも効果があるとは言えないと警告を発しています(:Masuda, 2019)。
人における事例としては加水分解コムギタンパクを用いた化粧品が有名です。2010年頃、加水分解コムギを含んだ石けんを使用したことが原因でアレルギーを発症するケースが続発しました。事故を起こした製品を調べたところ、コムギタンパクの分子量分布とアミノ酸の変化の度合いとアレルギー発症の危険性と相関があることが判明したといいます。その結果、厚生労働省では「医薬部外品原料規格2006」の改正を行い、加水分解コムギの品質が定められました(:nite)。
ペットフードも安全というわけではありません。日本の調査チームは国内で「低アレルゲン」を謳って市販されている2つのフードを対象とした解析を行いました。その結果、どちらの製品にも分子量が1.5~3.5kDaというかなり大きめのペプチドが含まれていたといいます。また食事に対する過敏症を抱えた犬の末梢血液316頭分とフード抽出成分を接触させたところ、A社の製品では28.8%(91/316)、B社の製品では23.7%(75/316)の割合でヘルパーT細胞の活性化が見られたとも。こうした結果から調査チームは、ラベル上は「低アレルゲン」となっているが免疫反応を引き起こす大きさのペプチドが含まれており、必ずしも効果があるとは言えないと警告を発しています(:Masuda, 2019)。
費用と料金がかさむ
加水分解タンパク質の製造過程では、加熱、pH調整、酵素(プロテアーゼ)反応、限外濾過(フィルトレーション)といった処理によってタンパク質を分解し、分子レベルを小さくしていきます。しかしこうした処理には専用の設備が必要となり、また加工自体にもお金がかかります。その結果、加水分解タンパクを使ったペットフードはその他のフードに比べて数割高価になることが少なくありません。
味や嗜好性が変わる
加水分解を行ってタンパク質の分子レベルを小さくしていけば、IgE抗体と結合することができなくなりアレルギーは起こりにくくなります。しかし分子構造が変わることによって味まで変わってしまう可能性を否定できません。その結果、「アレルギーは起こりにくいけれどもおいしくないので猫が食べてくれない」という事態が生じてしまうこともありうるでしょう。
またあまりにも分子量を小さくすると浸透圧が変化し、お腹に入ったときに腸管内に水分が移動して便がゆるく(=下痢気味)になってしまう危険性もあります。加水分解タンパク質を製造する際は、アレルギーになりにくい程度に小さく砕くけれども、味や浸透圧が変わってしまうほど小さく砕かないという、難しい調整を必要とするわけです。
またあまりにも分子量を小さくすると浸透圧が変化し、お腹に入ったときに腸管内に水分が移動して便がゆるく(=下痢気味)になってしまう危険性もあります。加水分解タンパク質を製造する際は、アレルギーになりにくい程度に小さく砕くけれども、味や浸透圧が変わってしまうほど小さく砕かないという、難しい調整を必要とするわけです。
ミスラベル・表示偽装
ある特定のアレルゲンを素材から排除したペット用除去食のラベルと含有成分を調べたところ、およそ75%の確率でミスラベル(誤表示)が見つかったという恐ろしい報告があります。
調査を行ったのはイタリアにあるローマ・ラサピエンツァ大学のチーム。国内でアレルギー用の除去食として市販されているペットフード40商品(14メーカー)をランダムで選び出し、中に含まれている動物性タンパク質を調べた結果、一部の商品ではラベルに記載されている成分のDNAは検出されたものの、ラベルに記載されていないDNA1~7種類も合わせて検出されたといいます。またラベルに記載されていた成分が検出されなかったという詐欺まがいの商品も見つかりました。
加水分解タンパク質は除去食に多く用いられている素材ですが、中に含まれている成分がラベル通りなのかどうかはペットフードメーカーの良心に任せるしかありません。
調査を行ったのはイタリアにあるローマ・ラサピエンツァ大学のチーム。国内でアレルギー用の除去食として市販されているペットフード40商品(14メーカー)をランダムで選び出し、中に含まれている動物性タンパク質を調べた結果、一部の商品ではラベルに記載されている成分のDNAは検出されたものの、ラベルに記載されていないDNA1~7種類も合わせて検出されたといいます。またラベルに記載されていた成分が検出されなかったという詐欺まがいの商品も見つかりました。
加水分解タンパク質は除去食に多く用いられている素材ですが、中に含まれている成分がラベル通りなのかどうかはペットフードメーカーの良心に任せるしかありません。
発がん性?
脂肪酸エステル類を食べた後、腸管内で分解されて生成される「3-MCPD」(3-クロロプロパン-1,2-ジオール)は、ラットなどを対象とした給餌試験により腎臓やオスの生殖器官へ悪影響を及ぼすほか、大量に摂取した場合は発がん性を発揮することが明らかになっています。こうした知見を踏まえ、JECFA(FAO/WHO合同食品添加物専門家会議)では人が一生涯にわたって毎日摂っても健康への悪影響がないと推定される量(PMTDI)を、3-MCPDと3-MCPD脂肪酸エステル類をあわせて体重1kg当たり1日4μgと設定しています。またEFSA(欧州食品安全機関)もこの値を支持しています(:農林水産省)。
3-MCPDは食品を加水分解する過程でも微量ながら生成されますが、原材料の中に脂質(グリセリン)が含まれており、なおかつ塩酸処理したときのみという条件付きです。日本生協連ではタンパク加水分解物に関し「残留値1ppm以下」という自主基準を設けているものの、国全体に適用されるような数値基準はなく、「食品製造事業者による自主的な3-MCPD脂肪酸エステル類及びグリシドール脂肪酸エステル類の低減を支援する」という対応になっています(:日本生協連)。
加水分解タンパク質を製造するペットフードメーカーが、この「3-MCPD」に関してどのような自社基準を設けているのかは問い合わせる必要があります。もし何の基準も設けていない場合、ラットで確認されたような健康への悪影響や発がん性がゼロではないということになってしまうでしょう。
3-MCPDは食品を加水分解する過程でも微量ながら生成されますが、原材料の中に脂質(グリセリン)が含まれており、なおかつ塩酸処理したときのみという条件付きです。日本生協連ではタンパク加水分解物に関し「残留値1ppm以下」という自主基準を設けているものの、国全体に適用されるような数値基準はなく、「食品製造事業者による自主的な3-MCPD脂肪酸エステル類及びグリシドール脂肪酸エステル類の低減を支援する」という対応になっています(:日本生協連)。
加水分解タンパク質を製造するペットフードメーカーが、この「3-MCPD」に関してどのような自社基準を設けているのかは問い合わせる必要があります。もし何の基準も設けていない場合、ラットで確認されたような健康への悪影響や発がん性がゼロではないということになってしまうでしょう。
加水分解タンパク質の効果とメリット
上で紹介したように、加水分解タンパク質はネガティブな側面を持っていることは事実ですが、猫たちの健康にとって明るい側面も同時に持ってます。具体的には以下です。
炎症性腸疾患(IBD)
ロイヤルカナンの調査班は炎症性腸疾患(IBD)と診断された8頭の猫たちを対象とし、加水分解タンパク質(ダイズ)を含んだフードによる検証試験を行いました。フードだけを唯一の介入とした給餌試験を行ったところ、6頭は開始から4日目、1頭は7日目、残りの1頭は8日目の時点ですでに症状の軽減が見られたといいます。開始から2ヶ月後の時点では、8頭中6頭において症状の寛解が達成され、体重も増えました。
次いで元のフードに戻して体調を観察したところ、全頭において2週間以内に症状の再発が認められたとも。最後にもう一度テストフードを給餌したところ、1週間以内に8頭中7頭で症状の改善が追認されたそうです。112~509(中央値308)日間に渡る長期的な追跡調査を行いましたが、加水分解タンパク質を給餌している限り、症状の再発は起こらなかったといいます。
調査を行ったのはロイヤルカナンの社員で、会社自体が調査費を出していますので、いわゆる「スポンサーバイアス」を加味する必要もあるでしょう(:RoyalCanin, 2010)。
次いで元のフードに戻して体調を観察したところ、全頭において2週間以内に症状の再発が認められたとも。最後にもう一度テストフードを給餌したところ、1週間以内に8頭中7頭で症状の改善が追認されたそうです。112~509(中央値308)日間に渡る長期的な追跡調査を行いましたが、加水分解タンパク質を給餌している限り、症状の再発は起こらなかったといいます。
調査を行ったのはロイヤルカナンの社員で、会社自体が調査費を出していますので、いわゆる「スポンサーバイアス」を加味する必要もあるでしょう(:RoyalCanin, 2010)。
特発性膀胱炎(FIC)
ヒルズの調査班は加水分解ミルクプロテインとL-トリプトファンを含んだ尿路ケアのキャットフードがどのような効果を有しているのかを検証しました。特発性膀胱炎の診断を受けた猫10頭を対象とし、上記2成分を含んだフードを8週間に渡って給餌したところ、嗜好性が高く(食いつきがよく)、比較対照期間と比べて生活の質(QOL)や下部尿路症候群(FLUTD)の徴候に改善が見られたといいます。具体的には、生活の質では「接触許容度が高まる」「怖がり傾向が軽減する」、FLUTDでは「頻尿・無尿・排尿困難の軽減」といった変化です(統計的に有意)。
しかし試験フード中に含まれる加水分解ミルクの量は乾燥重量中わずか0.1%であり、なおかつトリプトファンが含まれていますので「加水分解タンパクが症状の改善につながった」という因果関係としては断言できません。また調査を行ったのがヒルズの社員ですので、いわゆる「スポンサーバイアス」を加味する必要もあるでしょう(:Hills, 2016)。
しかし試験フード中に含まれる加水分解ミルクの量は乾燥重量中わずか0.1%であり、なおかつトリプトファンが含まれていますので「加水分解タンパクが症状の改善につながった」という因果関係としては断言できません。また調査を行ったのがヒルズの社員ですので、いわゆる「スポンサーバイアス」を加味する必要もあるでしょう(:Hills, 2016)。
加水分解タンパク質はヒルズやロイヤルカナンの療法食に多く用いられていますが医薬品ではありません。元となったタンパク質とは分子構造が異なるため、長期的に与えた時の安全性(危険性)はよくわかっていないのが現状です。