カルボキシメチルセルロースは危険? 炎症反応や大腸がんの原因にも

カルボキシメチルセルロース(CMC)増粘剤、乳化剤、安定剤として多くの加工食品で使われています。木材パルプの成分であるセルロースをクロロ酢酸と反応させて作られた化学物質で、消化・吸収されません。ところが最近、腸内細菌叢の組成を変化させたり、腸のバリア機能を破壊することで、炎症性腸疾患大腸がんメタボリックシンドローム肥満を引き起こしている可能性が高いという研究報告が出ています。

何にでも入っているカルボキシメチルセルロース

カルボキシメチルセルロースは、木材パルプの成分であるセルロースをクロロ酢酸と反応させて作られた化学物質で、

・粘り気を与える性質がある
・水と油の両方と混じりあう性質がある
・水分を保持する力が強い
・人間の体内で消化・吸収されない

ことから、食品添加物として重宝され、さまざまな食品に使われています。

例えば、こんな食品に、こんな目的で使われています。

グミキャンディー … 適度な固さを与える(増粘剤
ドレッシング … 成分の沈澱を防ぎ、適度な粘度を与える(増粘安定剤
アイスクリーム、ヨーグルト … 乳脂肪分を安定して分散させる(乳化剤
乳酸菌飲料 … 液体の中で成分が沈殿しないようにする(安定剤
和菓子 … 水分を保持することで乾燥を防ぎ、賞味期限を延ばす(保水剤

買い物するときに、食品添加物の欄を見てください。結構いろいろなものに使われています。

カルボキシメチルセルロースは、具体的には

カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na)
カルボキシメチルセルロースカルシウム(CMC-Ca)

の2種類があります。どちらも性質はほぼ同じです。

日本人がカルボキシメチルセルロースをどのくらい摂っているのかについてはデータがありませんが、英国の場合、体重1kgあたり1日46mgというデータがあります1)体重50kgの人なら、1日平均2.3g摂っていることになります。

 

カルボキシメチルセルロースは安全なのか

国内でカルボキシメチルセルロースを製造・販売するメーカの任意団体であるCMC工業会のウェブサイトには、「CMCは安全ですか?」という質問に対して、次のような説明が載っています2)

CMCは、古くから食品添加物として国内外で認可されており、医薬品にも使用されている水溶性高分子です。例えばCMCは食品添加物として一日摂取量の制限はないとJECFA※から認められています。また、主原料がセルロースであるため生分解性もあり、環境負荷の少ない物質です。
※FAO/ WHO Joint Expert Committee on Food Additives

ところが、厚生労働省のウェブサイトを見ると、カルボキシメチルセルロース(CMC-Na、CMC-Ca)には次のような使用基準が定められています3)

カルボキシメチルセルロースナトリウム(カルシウム)の使用量は、食品の2.0%以下でなければならない。ただし、カルボキシメチルセルロースナトリウム(カルシウム)をカルボキシメチルセルロースカルシウム(ナトリウム)、デンプングリコール酸ナトリウム及びメチルセルロースの1種以上と併用する場合にあっては、それぞれの使用量の和が食品の2.0%以下でなければならない。

つまり国は、食品にたくさん入れてはいけませんといっています。CMC工業会がこのことを意図的に隠したのかどうかわかりませんが、自分たちに都合の悪い情報の開示に消極的な姿勢は、不信感を招きます。

カルボキシメチルセルロースは海外でも日本と同じように使われており、例えばアメリカの食品医薬品局(FDA)は、カルボキシメチルセルロースをGRAS(Generally Recognized As Safe:一般的に安全と認められる)リストに掲載しています4)

腸で炎症反応や肥満を引き起こす

ところが最近になって、カルボキシメチルセルロースが、腸内細菌叢、腸の粘膜バリア、炎症メカニズムに影響することで、炎症性腸疾患(IBD)、大腸がんや、メタボリックシンドロームや肥満を引き起こしている可能性が高いという研究報告が多数出ています。この記事の最後にリストを載せていますので、関心のある方は読んでみてください。

腸内細菌叢の組成を変化させる

人間の腸には約1,000種類、100兆個の腸内細菌が生息しており、ビタミン類(ビタミンB群、ビタミンKなど)や神経伝達物質のセロトニンを合成して、人間に供給しているほか、腸内で使われるエネルギー源となる物質を生産しています。また病原体や異物を排除することで、わたしたちのからだを守る役目も果たしています。

腸内細菌は善玉菌、悪玉菌、日和見菌に分けられますが、健康な人の場合、その比率はおよそ2:1:7といわれています。ところが、カルボキシメチルセルロースが腸に入ることで、腸内細菌の種のバランスが変化するとともに、種の数が減るディスバイオシス(Dysbiosis)という状態になることが報告されています5-8)。ディスバイオシスは、炎症性腸疾患(IRD)メタボリックシンドロームのほか、うつ病9-11)食物アレルギー12,13)の発症に関わっているといわれています。

いま腸活がブームです。腸内細菌のバランスをよくするために、ヨーグルトを食べたり、オリゴ糖が添加されたサプリメントを飲んでいる人も多いと思います。ところがカルボキシメチルセルロースはこれと正反対の作用をするのです。カルボキシメチルセルロースが入ったヨーグルトもあるようですが、メーカーはこういった研究結果があることをご存じないのでしょうか。

腸のバリア機能を破壊する

人間は腸から栄養の90%を吸収していますが、口や肛門を通じて外界とつながっている腸には、病原性微生物や異物が体内に入らないようにするため、バリア機能が備わっています。具体的には、粘液層、糖衣、細胞間接着装置の3つです。

ラットを使って行われた実験では、カルボキシメチルセルロースによって粘液層の粘液の孔径が小さくなり、大腸菌や粒子が粘液層を通り抜ける速度が大幅に下がった(=粘液層を通り抜けにくくなった)一方で、粘液の量が減り、粘液層が薄くなったことが報告されています14)。その結果、炎症性腸疾患代謝性疾患の発症に関係している可能性があるといっています。

病原性大腸菌の活動を活発にする

付着性侵襲性大腸菌という病原性大腸菌が、腸内での炎症反応に関わっているといわれていますが、カルボキシメチルセルロースはこの大腸菌の活動を活発にすることが報告されています5, 7, 15, 16)。具体的にはカルボキシメチルセルロースがこの大腸菌の数を増やし、大腸菌の運動性と付着性を高めることで、腸のバリア機能を突破して体内に侵入しやすくなり、炎症反応が起きると考えられています。

カルボキシメチルセルロースやポリソルソルベート-80(乳化剤の一種)といった食品添加物の大量消費が、20世紀後半以降に増加している潰瘍性大腸炎やクローン病などの炎症性腸疾患(IRD)、メタボリックシンドロームや大腸がんの発症に関わっていると指摘されています5, 17, 18)

ナノ化したカルボキシメチルセルロースはさらに問題

ところでここ数年、新素材としてセルロースナノファイバー(CNF)が注目されています。セルロースナノファイバーは、植物から得られたセルロース繊維を径が100nm(=0.1µm)以下になるまでさらに細かくしたもので、増粘性や保水性があることから、食品添加物として使えないかとの検討がされました。ただナノ物質であることと、新たに食品添加物としての認可を得るのは難しいことから、セルロースナノファイバーという名前では、食品添加物としては使われていません

一方、カルボキシメチルセルロースもセルロースから作られているので、同じ原理で細くすることが可能です。日本製紙CM化CNF(カルボキシメチル化セルロースナノファイバー)という名称でこれを販売しており、ウェブサイトで次のように説明しています19)

数nm~数百nmのブロードな繊維幅を持つナノファイバーです。
・水中では特徴的なレオロジー挙動を示します。
食品添加物、医薬部外品原料、化粧品原料として使用することができます
・表示例(食品の場合): カルボキシメチルセルロースナトリウム
・想定される用途 冷凍クリームコロッケのパンク防止、食パンの保水性向上、餅の食感維持
・実際の使用例 どら焼き、和菓子

これはかなり問題があります。超微細化したことで特性が変化していることをメーカー自ら認めているにもかかわらず、カルボキシメチルセルロースとして販売されています。細かくなると、腸管での吸収、腸内細菌による分解特性などは変わると思われますが、これについては何も触れられていません。カルボキシメチルセルロースが食品添加物として認可されているから、それをさらに細かくしたものもそのまま使ってOKという理屈は通るのでしょうか。もしこの理屈が通るのであれば、セルロース繊維(食品添加物)から作られたセルロースナノファイバーも「セルロース繊維」という名前で、食品添加物として使ってよい、ということになります。

まとめ

  • カルボキシメチルセルロースは、粘り気を与える性質がある、水と油の両方と混じりあう性質がある、水分を保持する力が強い、体内で消化・吸収されないことから、増粘剤、乳化剤、安定剤、保水材としてさまざまな加工食品に入っている。
  • カルボキシメチルセルロースは安全といわれているが、食品添加物としての使用基準があり、類似の食品添加物と合わせて食品に2%を超えて添加してはいけないことになっている。
  • カルボキシメチルセルロースは、腸内細菌叢の組成を変化させる、腸のバリア機能を破壊する、病原性大腸菌の活動を活発にすることで、炎症性腸疾患(IBD)、大腸がんや、メタボリックシンドロームや肥満を引き起こしている可能性が高いという研究結果が出ている。
  • 一部の国内メーカーが、カルボキシメチルセルロースを超微細化したセルロースナノファイバーを販売しており、特性が異なるにもかかわらず、カルボキシメチルセルロースとして使用できると広告している。

参考文献

1) Cox S, Sandall A, Smith L, Rossi M, Whelan K. Food additive emulsifiers: a review of their role in foods, legislation and classifications, presence in food supply, dietary exposure, and safety assessment. Nutr Rev. 2021;79(6):726-741. doi:10.1093/nutrit/nuaa038
2) CMC工業会ウェブサイト http://cmc-kogyokai.org/faq.html
3) 厚生労働省、食品添加物の使用基準
https://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-11130500-Shokuhinanzenbu/0000186616.pdf
4) Partridge D, Lloyd KA, Rhodes JM, Walker AW, Johnstone AM, Campbell BJ. Food additives: Assessing the impact of exposure to permitted emulsifiers on bowel and metabolic health – introducing the FADiets study. Nutr Bull. 2019;44(4):329-349. doi:10.1111/nbu.12408
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8) Naimi S, Viennois E, Gewirtz AT, Chassaing B. Direct impact of commonly used dietary emulsifiers on human gut microbiota. Microbiome. 2021;9(1):66. Published 2021 Mar 22. doi:10.1186/s40168-020-00996-6
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19) 日本製紙、製品情報セルロースナノファイバー(CNF):cellenpia
https://www.nipponpapergroup.com/products/cnf/#product