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植物を強くする秘密兵器：カリウムはどのようにして植物の成長と繁栄を制御するのか？
カリウムはすべての細胞内の主要な細胞内陽イオンであり、体液と電解質のバランスを維持する上で重要な役割を果たします。カリウムはすべての生物細胞の機能に不可欠であり、すべての植物および動物の組織に存在します。注目すべきは、その濃度は特に植物細胞に高く、混合食ではその大部分が果物に集中しているということです。カリウムの濃度が高いため、植物の灰（カリ）から分離することができ、それがカリウムの名前の由来です。農作物の大量生産により土壌中のカリウムが急速に枯渇するため、現代農業で施用される肥料に含まれるカリウムの 93% はカリウム化合物の生成に由来しています。
カリウムは植物の成長に不可欠な要素であり、植物の健康と収穫量に重大な影響を及ぼします。
植物において、カリウムの主な役割は、細胞質内にイオン環境を提供することと、成長調節を含むさまざまなプロセスの調節因子として機能することです。植物は、タンパク質を合成し、気孔の開閉を調節するためにカリウムイオン（K+）を必要とします。これは、プロトンポンプを介して周囲のゲートキーパー細胞を膨張または収縮させることによって実現されます。カリウムイオンが不足すると、植物がこれらのプロセスを維持する能力が低下します。さらに、カリウムは、光合成、タンパク質合成、特定の酵素の活性化、光合成産物の輸送、細胞質と液胞内の陽イオンと陰イオンのバランスの維持など、他の生理学的プロセスにおいても重要な役割を果たしており、これらはすべて不可欠な要素です。植物の成長のために。
一方、動物では、カリウムが主要な細胞内陽イオンであり、ナトリウムが主要な細胞外陽イオンです。これら 2 つの荷電粒子の濃度の差により、細胞の内部と外部の間に膜電位と呼ばれる電位差が生じます。カリウムとナトリウムのバランスは細胞膜内のイオン輸送体によって維持されます。すべてのカリウムチャネルは四量体であり、いくつかの保存された二次構造要素を持っています。これらのカリウムチャネルの構造には、電位依存性、リガンド依存性、タンデムポア、内向き整流性チャネルなどがあり、原核生物から真核生物まで見られます。カリウムイオンとナトリウムイオンによって生成される細胞膜電位により、細胞は活動電位、つまり電気刺激の「スパイク」を生成できるようになります。細胞が電気刺激を生成する能力は、神経伝達、筋肉の収縮、心臓機能などの身体機能にとって不可欠です。
カリウムとナトリウムはそれぞれ生体内で独自の機能を果たし、さまざまな植物や動物が生存と繁栄のためにこれらの元素に依存しています。
食事に関しては、米国医学アカデミー (NAM) が推定平均必要量 (EAR) と推奨摂取量 (RDA) を含む米国とカナダの食事摂取基準を設定しています。 9歳未満の男女の場合、カリウムのAIは、0～6か月の乳児では400mg、7～12か月の乳児では860mg、1～3歳の小児では2000mg、8歳までの小児では400mgと設定されている。年：2300 mg。 9 歳以上の男性の AI は、9 歳から 13 歳の男性では 2,500 mg、14 歳から 18 歳の男性では 3,000 mg、19 歳以上の男性では 3,400 mg です。 9 歳以上の女性の場合、AI は、9 歳から 18 歳の女性では 2,300 mg、19 歳以上の女性では 2,600 mg です。妊娠中および授乳中の女性に対する AI にも異なる規制があります。
食事から十分なカリウムを摂取することは健康維持に不可欠であり、カリウムを豊富に含むさまざまな食品を食べることが中国人が必要とするカリウムを摂取する最良の方法です。カリウムを多く含む食品には、キウイ、オレンジジュース、ジャガイモ、ココナッツ、アボカド、アプリコット、パースニップ、カブなどがあります。他の多くの果物、野菜、豆、肉にもカリウムが含まれています。
カリウムの少ない食生活は健康を害するだけでなく、高血圧、脳卒中、心血管疾患のリスクも高める可能性があります。
しかし、カリウム欠乏は高血圧、電解質の不均衡、そして重篤な場合には致命的な低カリウム血症を引き起こす可能性があります。これは多くの場合、食物摂取不足、または下痢、利尿、嘔吐によるカリウムの喪失によって引き起こされます。低カリウム血症の症状には、筋力低下、けいれんなどがあり、腸麻痺や不整脈を引き起こすこともあります。
まれに、リコリス（リコリスキャンディーなど）を習慣的に大量に摂取すると、低カリウム血症を引き起こす可能性があります。甘草に含まれる化合物はカリウムの排泄を増加させます。米国の成人女性の平均摂取量はAIの半分に過ぎないのに対し、男性は約3分の2を消費している。全体的に、成人の5％未満がAI要件を超えており、カリウム摂取不足もEUでは一般的な問題です。
カリウムのサプリメントは胃腸障害を引き起こす可能性があり、副作用として吐き気、嘔吐、腹部不快感などの症状が現れる場合があります。
適切なカリウムの摂取は、植物や動物の正常な機能に不可欠です。適切な農業施肥計画を策定する際には、カリウムの利用と補給を十分に考慮し、作物の成長を継続的に促進し、土壌のカリウムの過剰消費を避ける必要があります。これは、私たちが日常の食生活でカリウムを重視していることを反映しているのでしょうか?
