プロピオン酸 食品 保存料と安全性と糖代謝リスクの最新知見

プロピオン酸 食品 保存料と安全性の基礎知識

プロピオン酸 食品に使われる保存料としての性質とメカニズム

プロピオン酸（propionic acid）は炭素数3の短鎖脂肪酸で、酸性条件下でカビや一部細菌の増殖を抑制する性質を持ち、食品では保存料として利用されています。プロピオン酸およびそのナトリウム塩・カルシウム塩・カリウム塩は、パン生地やチーズなど発酵食品に存在する有機酸であり、食品添加物として添加される場合も「もともと食品に存在する成分を強化する」形で用いられます。

参考）https://www.mrso.jp/colorda/lab/3148/

保存効果の機序としては、プロピオン酸が細胞膜を通過後、微生物内部でイオン化し、細胞内pHを低下させて代謝系酵素を阻害することにより、カビや耐熱性細菌の増殖を抑えると報告されています。一方でパン酵母への影響は比較的少なく、パン製造工程における発酵には支障が少ないため、ベーカリー製品の保存料として適しているとされています。

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プロピオン酸ナトリウム（E281）、プロピオン酸カルシウム（E282）、プロピオン酸カリウム（E283）は国際的にも評価が行われており、JECFAやEFSAは遺伝毒性・発がん性について大きな懸念はないと結論付けています。EFSAの再評価では、食品中に通常認められている最大濃度を前提とした場合、接触部位（犬の食道など）での影響を引き起こす濃度よりも十分低く、安全性上の問題はないと判断されています。

参考）食品安全関係情報詳細

EFSAによるプロピオン酸系添加物の再評価概要（食品安全委員会）

プロピオン酸 食品への使用例と1日摂取量の目安

プロピオン酸は、パン類（食パン、菓子パン）、ケーキ・焼き菓子、ナチュラルチーズ、ハムやソーセージなどの加工肉製品、その他ベーカリー製品に保存料として広く使用されています。日本では厚生労働省が指定添加物として認可しており、例えばパン・洋菓子では1kgあたり2.5g、チーズでは1kgあたり3.0gを上限として使用が認められています。

参考）https://marugo.org/column/detail.php?id=57

実際の暴露量について、マーケットバスケット方式で調査した結果では、プロピオン酸およびその塩類の食品添加物としての暴露量は平均で0.7〜21.1 mg/kg体重/日、95パーセンタイルで3.6〜40.8 mg/kg体重/日と報告されており、EFSAはこれらの範囲内では安全性上の懸念はないと結論づけています。一部の解説記事では、体重50〜80kgの成人で0〜10 mg/kg体重/日の摂取量（例：体重50kgで約500 mg/日）を具体例として示しつつ、通常の食生活でこの範囲を大きく超えることは稀とされています。

以下のような食品が日常的な主要供給源となり得ます。

参考）【犬に与えて大丈夫？】プロピオン酸～意味や目的から安全性まで…

• パン類：食パン、ロールパン、菓子パンなど
• 焼き菓子：マドレーヌ、パウンドケーキ、クッキー類
• 乳製品：ナチュラルチーズ、特定の熟成チーズ
• 加工肉：ハム、ソーセージなど一部製品
• ペットフード：ドッグフードなどの保存料（プロピオン酸またはその塩）

特にパンは消費頻度が高く、かつ保存料としてプロピオン酸ナトリウムやカルシウムが使われやすいため、ヒトにおける主な摂取源になりやすい点は、患者指導の際に押さえておきたいポイントです。

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パン類におけるプロピオン酸ナトリウムの使用例と許容量の解説

プロピオン酸 食品由来摂取と肥満・糖尿病リスクに関する研究

近年、パンや洋菓子、チーズなどの加工食品に含まれる「プロピオン酸」を摂取すると、肥満や2型糖尿病のリスクを高める可能性があるとの研究結果が報告され、臨床現場でも話題になりました。ハーバード大学のHotamisligilらによる研究では、プロピオン酸の摂取が血糖値を上昇させるホルモン（例えばグルカゴン、ノルアドレナリンなど）や、GLP-1といったインクレチン関連ホルモンの分泌にも影響しうることが示されています。

参考）https://ogawa-dm.com/2019/12/802.html

マウスモデルでは、長期にわたりプロピオン酸を投与した群で体重増加とインスリン抵抗性の進行が観察され、2型糖尿病の発症リスク上昇につながる代謝変化が報告されています。ヒトにおいても、プロピオン酸を単回投与した試験で、交感神経活性化や血中カテコールアミンの上昇、インスリン分泌の増加などが観察され、短期的には一種の「ストレス様反応」として血糖上昇を来す可能性が指摘されています。

もっとも、この研究は主に実験条件下での急性・高用量投与に基づくものであり、日常的な食事からの低〜中等量のプロピオン酸摂取が直ちに糖尿病を引き起こすと断定するものではありません。EFSAやJECFAは、現行の食品中濃度と摂取量の範囲では安全性上の懸念はないと評価しており、現時点では「加工食品由来のプロピオン酸が慢性的な糖代謝異常にどの程度寄与するか」は、まだ議論の余地がある領域と言えます。

プロピオン酸と肥満・糖尿病リスクの関連を紹介した医療者向けニュース

プロピオン酸 食品由来と腸内フローラ・短鎖脂肪酸の意外な関係

プロピオン酸は添加物としてだけでなく、ヒト腸内で産生される短鎖脂肪酸の一つでもあり、腸内細菌による発酵過程で酢酸や酪酸とともに生成されます。特にプロピオン酸菌（Propionibacterium属）は、セルロースやヘミセルロースなどの難消化性炭水化物を嫌気的に発酵させる過程でプロピオン酸を産生し、この短鎖脂肪酸は大腸粘膜のエネルギー源や、免疫応答調節などにも関与すると考えられています。

参考）プロピオン酸とは？食品から見るその役割と効果を解説共起語・同…

興味深い点として、プロピオン酸菌発酵物に含まれる「1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸（DHNA）」は、ビフィズス菌のみを特異的に増加させる作用があることが報告され、人向け特定保健用食品として「おなかの調子を整える」表示が認可された製品も流通しています。ただし、これはあくまでプロピオン酸菌発酵物中の特定成分によるものであり、保存料としてパンやチーズに添加されているプロピオン酸自体には整腸作用は期待できない点に注意が必要です。

腸内フローラの視点から見ると、食物繊維の摂取により腸内で自然に産生されるプロピオン酸（および他の短鎖脂肪酸）は、糖代謝改善や炎症制御に良好な影響を与える可能性が示されています。一方で、加工食品として外から添加されるプロピオン酸は、局所濃度や曝露パターンが異なるため、同列に議論はできず、「腸内細菌由来のプロピオン酸＝善玉」「添加物としてのプロピオン酸＝悪玉」といった単純な二分法も成り立たないことを、医療従事者としては押さえておきたいところです。

プロピオン酸とプロピオン酸菌発酵物の違いに関する解説

プロピオン酸 食品 添加物としての規制・安全性評価と臨床的な付き合い方

食品添加物としてのプロピオン酸およびその塩類について、JECFAは一日摂取許容量（ADI）を「限定しない」とし、SCFもADIを「特定しない」としたうえで、保存料リストへの収載を認めています。EFSAの2014年の再評価では、遺伝毒性や発がん性に関する懸念は認められず、現行の用途および使用濃度での暴露量を前提に「安全性上の懸念はない」と結論づけています。日本でも厚生労働省が指定添加物として認可し、パン・洋菓子・チーズなどへの使用基準を設定しています。

ただし、局所刺激性については動物試験で一定の影響が認められており、犬を用いた90日間試験では飼料中1％のプロピオン酸で食道の可逆性びまん性上皮過形成が観察されています。このためEFSAは、食品に認められている最大濃度がこの影響レベルの3分の1程度であることを確認しつつ、安全域が確保されているとの判断を下しています。ヒトにおける皮膚炎やアレルギー症状はまれですが、保存料としてのプロピオン酸ナトリウムなどが原因と疑われるケースも報告されており、接触皮膚炎や添加物過敏症の患者では実務上の配慮が必要です。

臨床的には、以下のようなポイントを押さえた説明が現実的です。

• 規制上認められた濃度での使用と平均的摂取量では、国際的にも「安全性上の大きな懸念はない」と評価されている
• 一部の動物・ヒト試験で代謝への影響が示唆されており、糖尿病・肥満ハイリスク群では加工食品全体の摂取コントロールが望ましい
• 過敏症・アレルギーの既往があり、パン・チーズなどで症状が出る患者には、プロピオン酸無添加の製品を選択する余地がある
• 短鎖脂肪酸としてのプロピオン酸（腸内産生）は必ずしも悪者ではなく、食物繊維の摂取による腸内環境改善はむしろ推奨される

こうした点を踏まえ、「プロピオン酸そのものを恐れる」のではなく、「加工食品への依存度」「食物繊維摂取」「全体の食事パターン」を含めてバランスを考える、というメッセージが患者指導として現実的かつ科学的と言えるでしょう。

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