腳氣病為什麼會因為吃白米飯而發生？
― 找出原因的，是軍艦和小雞
白米飯裡並沒有毒。不夠的，是精米時和「米糠」一起被丟掉的、一小撮成分。要弄清楚這件事，日本和亞洲各國花了數十年，也付出了許多條性命。
學校健康檢查時，醫生用小槌子敲過你的膝蓋下方嗎？如果腳會「啪」地一下跳起來，就代表「正常」。
那項檢查，過去是找出腳氣病的代表性方法。因為得了腳氣病，神經會變弱，敲了以後腳也不容易跳起來。
明治時代的日本，每年都有許多人因為這個病死去。而且，越是能吃飽白米飯的人，越容易得病。
吃白米飯會生病，理由只有兩個
米的「維生素B1」大部分都在外層的米糠和胚芽裡。做成白米後，大約八成會被削掉。
維生素B1是把米飯中的糖分轉換成身體能量時的「工具」。吃越多白米飯，需要的量也越多。
也就是說，只吃白米的飲食，是「燃料很充足，但點火的工具不夠」的狀態。不過，這是現在才能這樣說。在當時，光是找到這個答案，就非常困難。
為什麼一直找不出原因？ ― 當時認為疾病是「有什麼東西存在」造成的
十九世紀末，是各種致病細菌相繼被發現的時代。結核菌、霍亂弧菌陸續被找到，醫學因此大幅進步。
因此，許多醫師都認為腳氣病也是細菌或毒素造成的。「缺少了什麼才會生病」這種想法，當時還不普遍。
然而，腳氣病會在吃同樣食物的群體中一起爆發，卻沒有人傳人的跡象。比起城市裡的一般民眾，士兵、學生，以及能大量分配到白米的人更容易得病。
第一個線索，來自兩艘軍艦 ― 高木兼寬的航海實驗
海軍軍醫高木兼寬，是在英國學習醫學的人。他注意到，英國海軍幾乎沒有腳氣病。
日本海軍中，1882年到隔年出航遠洋的軍艦「龍驤」，據說376名船員中有169人得了腳氣病，25人死亡。
高木認為原因出在飲食內容。於是在1884年，他讓軍艦「筑波」走同一條航線。唯一不同的是飲食：減少白米，增加大麥、肉類和牛奶。
結果據說只有14人得了腳氣病，沒有人死亡。而且這14人，據說都是沒有完全吃完新菜單的人。此後，海軍開始採用摻大麥的米飯，腳氣病幾乎絕跡。
不過，高木本人認為原因是「蛋白質不足」。對策雖然正確，理由的解釋卻是錯的。
為什麼陸軍沒能止住疫情？
陸軍的醫師們並不接受高木的說法。因為比起理由不明確的對策，細菌說看起來更「科學」。其中也包括後來以作家身分聞名的森鷗外。
陸軍繼續維持每天配給士兵6合（約900克）白米的方針。在日俄戰爭中，據說陸軍約有25萬人得了腳氣病，約2萬7千人因此死亡。這個數字據說接近戰死人數的規模。
小雞教會我們的事 ― 有東西不夠
同一時期，荷蘭醫師艾克曼正在現今的印尼尋找腳氣病的原因。他當時想找的，是致病的細菌。
有一次，醫院裡飼養的雞群，出現了和腳氣病很像的症狀，開始站不穩。牠們吃的飼料，是醫院剩下的白米。
後來，新來的管理員說「不准把士兵吃的白米拿去餵雞」，飼料因此換回便宜的糙米。結果雞群竟然痊癒了。
艾克曼因此確認：只吃白米會生病，加入米糠就會好轉。這成為「食物中缺少某種東西就會生病」這種想法的重要一步。他後來也因為這項成就獲得諾貝爾獎。
從米糠中，取出真正的成分 ― 鈴木梅太郎
1910年，農藝化學家鈴木梅太郎發表，他已經從米糠中萃取出對腳氣病有效的成分。這種成分後來被命名為「Oryzanin（橙皮素）」。
然而，據說在把這篇論文翻譯成德文時，「這是一種新的營養素」這句關鍵的話漏掉了。因此，隔年把類似成分命名為「維生素（Vitamin）」的波蘭裔化學家馮克，反而在全世界更廣為人知。
而這個成分，正是現在所說的維生素B1。
究竟缺了多少？ ― 吃得越多，不足的量反而越大
這裡，前面理由2「燃燒米飯需要這個成分」就派上用場了。維生素B1的需要量，據信幾乎和攝取的能量成正比。
白米吃得越多，攝入的B1確實會增加。但需要的量，也會以相同比例增加。請看圖2：不論白米吃3合還是6合，都只能補足所需量的四成左右。
這就是為什麼越能吃飽白米飯的人，越容易得腳氣病。當時的士兵配菜很少，主要靠米飯提供體力。吃得越多，不足的「幅度」也跟著一起擴大。
維生素B1是水溶性的，據信人體能儲存的量並不多。持續幾週不攝取，據信就會開始出現不足。這也是為什麼需要每天透過飲食一點一點補充的原因。
1970年代，據報告有些偏好含糖飲料和速食的年輕人出現了腳氣病。經常喝酒的人，也容易缺乏B1。豬肉、豆類、糙米和胚芽米，都是含B1較多的常見食物。
總結
腳氣病並不是因為白米裡有壞東西，而是因為連同米糠一起，把重要的成分丟掉了。而且，吃越多米飯，需要的量也跟著增加，所以無法靠增加分量來彌補。要看清這個真相，需要軍艦的航海實驗、對小雞的觀察，以及米糠的化學分析這三項在完全不同地點各自進行的研究互相結合，才終於水落石出。
原因不是「有什麼」，而是「沒有什麼」。
腳氣病是一種告訴人類「不足也會致病」的疾病。
一碗白飯到底有幾粒米，我們在「一碗白飯，到底有幾粒米？」中數過了。身體燃燒食物的機制，也可以看看「食物的「卡路里」，到底測量的是什麼？」。
- 看看家裡的米袋，確認上面寫的是「精白米」「胚芽米」還是「糙米」。胚芽米是特意保留胚芽部分而磨製的米。
- 如果能拿到糙米，可以和白米並排比較顏色和形狀。糙米一端那個像凹陷的小地方，就是原本長胚芽的位置。
- 找找加工食品的營養成分標示上有沒有「維生素B1」，看看一份可以攝取到多少毫克。
成人每日建議攝取量，男性大約在1.4mg左右，女性大約在1.1mg左右（依年齡而異）。
想了解更多的人看這裡 ― 用語、算式與教科書的關聯從國中理化到大學專業科目，會清楚標示這是哪個程度的內容
- 國中國中理化課會教到的範圍
- 高中高中「生物基礎・生物」會教到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書專欄程度的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（生物化學、營養學）的內容
- 研究中就連大學也還沒當作「定論」教授、目前研究人員仍在調查中的內容
國中用語：這個現象是有名字的
- 維生素B1（硫胺素）：從糖分中取出能量時必需的營養素。容易溶於水，對熱也稍微不耐。
- 缺乏症：因為必需的營養素不足而引起的疾病。腳氣病就是維生素B1的缺乏症。
- 米糠・胚芽・胚乳：米粒外層的皮、會發芽的部分，以及中間白色的部分。精米就是削掉外層這兩者的作業。
國中高中用算式驗證：白米6合，能補足幾成的B1？
來計算看看，陸軍士兵每天配給的6合（約900克）白米，光靠這些能補足所需維生素B1的幾成。這裡先不計入配菜的部分。
| 用符號表示 | R ＝ ( m × b ) ÷ ( m × e × k ) ＝ b ÷ ( e × k ) |
| 用文字說明 | 補足的比例 ＝ 從米飯攝取的B1 ÷ 所需的B1。米的量同時出現在分子和分母，會互相抵消消失 |
| 這個算式從何而來 | 來自「攝取量」和「需要量」的比較。需要量與攝取的能量成正比，這是營養學（飲食攝取基準的訂定方式）的基本想法 |
| R | 所需量中，能靠米飯補足的比例（1表示不多不少剛好） |
| m | 每天吃的米量（單位為100g） |
| b | 每100g米所含的維生素B1（單位為mg） |
| e | 每100g米所含的能量（單位為1000kcal） |
| k | 每1000kcal能量所需的B1（單位為mg） |
| 每天配給的白米（6合） | 約900g |
| 每100g白米的維生素B1 | 據信為0.08mg |
| 每100g糙米的維生素B1 | 據信為0.41mg |
| 每100g白米的能量 | 約342kcal |
| 每1000kcal所需的B1（建議量） | 據信為0.54mg |
| 900g是100g的幾倍（m） | 900 ÷ 100 ＝ 9 |
| 從白米攝取的B1 | 9 × 0.08 ＝ 0.72 mg |
| 白米6合的能量 | 9 × 342 ＝ 3078 kcal |
| 相當於幾個1000kcal | 3078 ÷ 1000 ≒ 3.08 |
| 所需的B1 | 3.08 × 0.54 ≒ 1.66 mg |
| 補足的比例（R） | 0.72 ÷ 1.66 ≒ 0.43 |
| 換成糙米6合能攝取的B1 | 9 × 0.41 ＝ 3.69 mg |
| 糙米的補足比例 | 3.69 ÷ 1.66 ≒ 2.2 |
光靠白米，只能補足所需量的約43%。從算式的形式就能看出，米的量m會互相抵消，所以不論吃3合還是6合，這個比例都不會改變。如果吃糙米，同樣的量能攝取到所需量的兩倍以上。
| 不足的部分 | 1.66 − 0.72 ＝ 0.94 mg |
| 每100g豬里肌肉的B1 | 據信約1.3mg |
每天不足的量，換算下來大約吃70～80g豬里肌肉就能補上。高木在飲食改革中加入肉類和大麥之所以有效，可以說正是因為補上了這個缺口。
高中高中＋B1在體內究竟做什麼？
高中生物基礎課會教到的「呼吸作用」中，葡萄糖首先在糖解作用中被分解成丙酮酸，接著被送進粒線體中的檸檬酸循環。幫助酵素運作的小分子稱為「輔酶」，許多維生素正是這類輔酶的來源。
高中＋維生素B1在體內會轉變成一種名為「焦磷酸硫胺素」的輔酶，作用於把丙酮酸送進檸檬酸循環的入口處。一旦這種輔酶不足，能從糖分中取出的能量就會大幅減少。以糖為主要燃料的神經，以及不停歇運作的心臟，據信正因如此而最先變弱。
大學丙酮酸去氫酶複合體，與缺乏症的表現方式
焦磷酸硫胺素是丙酮酸去氫酶複合體、α-酮戊二酸去氫酶複合體，以及磷酸戊糖途徑中轉酮醇酶的輔酶。一旦缺乏，血液中的丙酮酸和乳酸會增加。臨床上可分為以心臟衰竭、水腫為主要表現的濕性腳氣病、以周邊神經障礙為主的乾性腳氣病，以及出現在腦部的韋尼克氏腦病等類型。以每1000kcal能量來訂定所需量的想法，也被日本人的飲食攝取基準所採用。
📖 算式的推導與更深入的內容：硫胺素（維基百科） ／ 丙酮酸去氫酶複合體（維基百科）
研究中目前還不清楚的事
- 為什麼會分成心臟型和神經型？ 明明同樣是B1不足，卻有人主要是心臟變弱，也有人主要是神經受損。目前正在研究飲食中的糖量、運動量、體質等因素的關聯，但還沒有明確的答案。
- 輕微的不足，普及到什麼程度？ 還不到明顯腳氣病的輕微不足，症狀往往只是容易疲勞之類，據信不容易被察覺。目前正在調查高齡者和住院患者的實際狀況。
- 該如何解讀當時的紀錄？ 明治時期軍方的統計，診斷標準與現在不同，數字該如何解讀，至今歷史研究仍在持續進行。本文中提到的人數，也是根據當時紀錄所做的概略估計。
也就是說，這篇文章的內容，也只是「目前已知範圍內的解釋」。尤其是歷史上的人數，請記得依資料不同會有些微差異。
與教科書的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文的哪個部分 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化二年級「動物身體的構造與功能（消化與吸收）」、家政課「營養素」 | 維生素的作用、米粒的構造 |
| 高中 | 生物基礎「代謝與能量（呼吸作用）」 | 從糖分中取出能量的流程 |
| 高中＋ | 生物「酵素與輔酶」 | B1作為輔酶發揮作用的位置 |
| 大學 | 生物化學・營養學・醫學史 | 丙酮酸去氫酶複合體、缺乏症的分類 |
| 研究中 | 臨床營養學・醫學史 | 輕微不足的實際狀況、當時統計數字的解讀方式 |
| ― | 與生活的關聯 | 胚芽米、豬肉、豆類的選擇，以及對偏食的注意 |
- 日本厚生勞動省「日本人的飲食攝取基準」
- 日本文部科學省「日本食品標準成分表2020年版（八訂）」
- 腳氣病（維基百科日文版）
- 板倉聖宣《模倣の時代》（模仿的時代）仮説社，1988年（詳述明治時期關於腳氣病爭論的歷史）
- 松田誠《高木兼寛の医学 ― 東京慈恵会医科大学の源流》（高木兼寬的醫學 ― 東京慈惠會醫科大學的源流）東京慈恵会医科大学，2007年
※本文為大眾科普解說。文中數值僅為幫助理解機制的參考與概略值。歷史上的人數會依資料不同而有差異。若對健康狀況或飲食有疑慮，請諮詢醫師或營養師。