筋トレのためだけじゃない!?「アミノ酸」の4つの機能とは?

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こんにちは!

いつもご購読ありがとうございます。

タケゾーです。

これまで「アミノ酸」について幾つか投稿してきましたが、今回は・・・

単純に筋トレのためだけじゃない、「4つの機能」についてお話ししていきますので、最後までお付き合いください(^ ^)

これまでのタンパク質・アミノ酸についての投稿はこちら⬇︎

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筋トレだけじゃない!?「アミノ酸」の4つの機能とは?

この投稿で知ることができるのは・・

  • アミノ酸の基本的な4つの機能
  • 桶の理論がわかる
  • スポーツ面での活用法
  • 皮膚とアミノ酸の関係
  • 味覚など味への関係もわかる

アミノ酸の4つの機能

基本的な4つの機能とは

  • 栄養機能
    • タンパク質の構成成分です。
    • 栄養補助食品、医療食、ペットフード、家畜飼料などはアミノ酸の栄養機能を利用しています。
  • 機能性素材
    • アミノ酸は分子内に「アミノ基(アルカリ性)」と「カルボキシル基(酸性)」を持つ化合物です。両方の性質を持っています。
    • この2つが他のアミノ酸や別の物質と結合しやすい性質を利用し、化粧品、シャンプー、または医薬品合成原料として幅広く利用されています。
  • 呈味機能(ていみ)
    • 甘味・苦味・酸味・うま味など固有の味を持っています。うま味調味料や甘味料に使われます。
  • 生理機能
    • 様々な生理機能を持っており、薬理効果が認められているものは医薬品としても利用されます。

アミノ酸、およびアミノ酸誘導体の利用例

4つの機能を利用して、さまざまな製品が作られています。

栄養機能 ① 〜体をつくる〜

偏った食生活や病気でタンパク質が低下すると成長が悪くなる以外にも、知能低下免疫力の低下無気力などの症状を引き起こすこともあります。

「必須アミノ酸」と「非必須アミノ酸」

20種類のアミノ酸のうち、「11種類」は体内で他の栄養成分から合成することができます。

つまり、通常の食生活をしていれば不足することはない、ということです。

しかし、残りの「9種類」は食事から必ず摂取しなければいけません。

理由は

  • 体内で合成できない
  • できても生成スピードが遅く、需要に追いつかない

よってアミノ酸を二つに分けることができます。

  • 「必須アミノ酸:9種類」・・・体内合成できないもの
  • 「非必須アミノ酸:11種類」・・・体内合成できるもの

*非必須アミノ酸という呼び方は「必要のないもの」という誤解は禁物です。

桶の理論

食事から補う「タンパク質」の体内での利用については、「必須アミノ酸」が1つでも不足すると、いくら他のアミノ酸が豊富にあっても、不足した「必須アミノ酸」に見合うレベルでしか働かないということがわかっています。

その理論のことを

「桶の理論」

ドイツの化学者:リービッヒ(有機化学の父)

理想的なアミノ酸の栄養価を持っている食品では、水を縁いっぱいまで溜め込むことができます。(左)

しかし、右図のように「リジン」の栄養価が低い食品だと、リジンの高さまでしか水が溜まらず、せっかく摂取した他のアミノ酸は有効利用されずに流れてしまいます。

必須アミノ酸の利用効率を高めるためには、摂る食品の種類を増やすなどしてバランスを考える必要があります。

実はこうした理論が展開される前から、日本人はより健康に過ごすための食生活を築いてきました。

僕たちが食べる主食の「」にはリジンがやや少なく、「豆類」には多く含まれています。

逆に「豆類」に少ないメチオニンは、「」には多く含まれています。

つまり、豆腐や味噌などの大豆製品と組み合わせることは、必須アミノ酸の確保に理想的なんです。

アメリカでは小麦食品が多く並びます。

小麦はリジン・メチオニン・スレオニンが少ないので、肉や乳製品から補う必要があります。

これも欧米の食生活を考えれば、長ふ歴史の知恵でしょう。

このように、昔からの食生活というものは、「先人の知恵」のおかげなのか、バランスが保たれていたんですね。

桶の理論」はアミノ酸だけに当てはまることではありません。

ビタミン・ミネラルにも当てはまります。

何か一つでもビタミンが少なければ、1番良いレベルでのネットワークはつながりません。

よく情報番組で、納豆が!トマトを摂っていれば・・、など話題になるたびに品薄になるということが起こったりしますが、情報に振り回されないようにしてくださいね。

何か一つの食材を摂っていれば健康になるというのは大間違いだということが「桶の理論」からもわかると思います。

栄養機能 ② 〜スポーツでの活用〜

スポーツ面で注目を浴びるのが

BCAA(Branched Chain Amino Acid = 分岐鎖アミノ酸)

BCAAは必須アミノ酸のうち、バリン・ロイシン・イソロイシンの3つを指します。

BCAAは血液中に多く存在しますが、筋繊維(正確には筋原繊維)にも多く含まれます。

また筋肉で多く代謝されるのも特徴です。

*筋原繊維 = 筋細胞に多く含まれる太さ1ミクロンほどの繊維)

BCAAは骨格筋の材料となるだけでなく、筋肉に貯蔵されエネルギー源として利用され、グリコーゲン消費を節約します。

実際、フルマラソンやスキーのクロスカントリーでは、血液中のBCAAが筋肉に取り込まれ消費された結果、競技後の血中BCAA濃度が20%も低下したという報告もあるそうです。

筋肉強化・疲労回復のためには重要なアミノ酸になります。

脂肪燃焼

アラニン・プロリン・リジン・アルギニンの4種類が「脂肪燃焼アミノ酸」だという情報が一部に広まっています。

しかし

この4種類だけで「脂肪燃焼アミノ酸」だとする明確な説明は困難だと思います。

他にも、BCAAの摂取に寄って、結果として脂肪酸代謝を活性化することが知られています。

ダイエットの利用

最近では、「スタミナが続かない」「翌日に疲れが残る」などの、体の改善に広く利用されることが多くなっています。

中には、ダイエット効果を多く期待する人もいます。

ただし、現段階では、単にアミノ酸を摂取しただけでどんどん痩せるという臨床報告は見当たらないそうです。

脂肪を燃焼しやすい体を作る目的で、運動との組み合わせで利用することがオススメです。

機能性素材 〜香粧品などへの活用〜

「香粧品」とは、香料製品と化粧品の総称です。

分子量がコラーゲンの約1/3000であるアミノ酸は、皮膚や髪に外部から補給することもできます。

アミノ酸配合のシャンプーやスキンケア製品などを通じて、皮膚や髪に直接アミノ酸を補う効果が期待できたりもします。

皮膚とアミノ酸の関係

皮膚は表面から「角質層」「表皮」「真皮」「皮下組織」の層を作っています。

1番外側に位置する「角質層」の水分が足りないと、肌が荒れる原因になります。

この水分を維持する因子の一つが、角質層に含まれる

「NMF (Natural Moisturizing Factor) = 天然保湿因子」です。

NMFの組成は、各種アミノ酸が40%、高い保湿性を持つPCAが12%。

*PCA : ピロリドンカルボン酸(グルタミン酸から生じる代謝産物です)

NMFの約半分はアミノ酸とその関連物質で占められています。

そのため、「角質層」に含まれるアミノ酸の量は、皮膚の潤いやすべすべ感を大きく左右します。

例えば、次のような報告例も

  • 敏感肌の人は健康な肌の持ち主に比べて、アミノ酸が40%も少ない。
  • 重症のアトピー性疾患の場合は半分以下。

また、「真皮」の主成分のコラーゲンも、アミノ酸のプロリン・アラニン・グリシンなどから構成されているタンパク質です。

コラーゲンの量は加齢とともに減少し、皮膚の衰える原因の一つです。

赤ちゃんの頃には潤いと弾力たっぷりの肌も、年齢とともに水分が失われ、弾力が低下します。

コラーゲンやエラスチンが減る、あるいは硬化し、シワ・たるみが生じ、水分がさらに減ってカサカサになって透明感もなくなる・・・・

これが肌の老化です。

スキンケア

荒れてしまった皮膚にアミノ酸配合のクリームを塗ると、角質層はしなやかさとハリを取り戻します。

  • NMF成分に最も多く含まれ、肌のターンオーバーを整える働きを持つ「セリン」
  • 保湿効果の高い「プロリン」「ヒドロキシプロリン」

ヘアケア

髪はタンパク質の一種「ケラチン」によって構成されています。

ヘアカラーや必要以上の洗髪などでキューティクルが損なわれると、そこから一部のアミノ酸が減少。

髪のパサつきの原因になります。

傷んだ髪にアミノ酸を補充することで、保湿力を高め、髪の毛を切れにくくする効果が期待できます。

アミノ酸系洗浄成分

皮フに低刺激であることを特徴とするアミノ酸系の弱酸性石鹸がグルタミン酸と天然脂肪酸を用いて開発されました。

もともと皮膚や髪の構成成分であるアミノ酸は体になじみやすく、自然な皮膚の状態に近い弱酸性(pH5〜6)に調整しやすいのです。

アルカリ性の石鹸・弱酸性の石鹸とで、手を数回連続で洗ってもらうと差が一目瞭然です。

アルカリ性の石鹸は手がガサガサになり乾燥してしまいますが、弱酸性の石鹸はほとんどありません。

呈味機能 〜食卓への利用〜

アミノ酸が「味」を左右する呈味物質であることに気づいたのは日本人です。

1908年、化学者の池田菊苗は、グルタミン酸がコンブのうま味成分であることを解明しました。

  • コンブから「グルタミン酸」を取り出し、「グルタミン酸ナトリウム」の形にすると水に溶けやすく、味も良くなることを発見し、翌年には世界初の「うま味調味料」が発売されました。
  • 1913年、小玉新太郎が、かつお節のうま味の本体が核酸の1つである「イノシン酸」であることを突き止めました。
  • 1958年、國中明が同じく核酸の1つである「グアニル酸」がうま味成分であることを発見。干し椎茸のうま味の本体出あることも見出しました。

これらの事実は、「味」に対する世界の常識を変えることにもなりました。

それまでは、

「すべての味は甘味・塩味・酸味・苦味の4基本味から成り立っている」と言われてきました。

今では、「うま味」5番目の基本味であることが広く認められ、「Umami」という日本語が世界共通の用語にもなっています。

国立がん研究センター参考

新しい機能を持つ「ジペプチド」

「ジペプチド」・・アミノ酸が2つ結合したもので、特徴は

  • 400種類もの可能な組み合わせを持つこと
  • アミノ酸単体とは異なる、新しい可能性を秘めている

例)「アステルパーム」

アスパラギン酸(酸味とわずかなうま味)とフェニルアラニン(苦味)がペプチド結合したものです。

砂糖の200倍もの甘味を持っていますが、砂糖に近い自然な味を持ちながら、体内でアミノ酸として代謝されるので、血糖値にまったく影響しません。

糖尿病患者の栄養管理や、健康的なダイエットのためのカロリーコントロールなど、幅広い使い方が可能になりました。

生理機能 ① 〜必須の現場医療〜

手術前後などの栄養補給

1956年にアミノ酸が世界で初めて薬になりました。

手術などにより、消化器官は働いていない患者のために、静脈から栄養を補給する輸液が作られました。

1960年代に入ると、アメリカのダドリックにより、「中心静脈栄養法」が開発されました。

これはアミノ酸に糖質やナトリウム、カリウムなどの電解質を加えた高濃度の「高カロリー輸液」を静脈から投与する方法で、今では欠かせないものとなっています。

また輸液と同じく経腸成分栄養剤にもアミノ酸が使われ、肝臓病や腸の難病の栄養治療にも使われています。(*手術後、普通の食事が摂れない時に使われる栄養剤)

肝硬変の治療

肝硬変患者の治療にもアミノ酸が利用されます。

  • 肝硬変
    • 肝細胞が壊死して結合組織が増加し、肝臓が硬化・縮小する病気です。
    • 肝硬変が進むと、合併症の肝性脳症という意識障害を起こし、重症になると昏睡になります。

1976年、アメリカのフィッシャーらは肝硬変が原因となって意識障害を起こした患者に「BCAA」の割合を多くしたアミノ酸輸液を投与すると、意識が覚醒することを確認しました。

以後、BCAA輸液は「フィッシャー液」とも呼ばれ、肝性脳症の治療に画期的な効果をもたらしています。

胃潰瘍の治療薬

アミノ酸は単独でも多くの働きをします。

グルタミンには傷んだ胃粘膜の生成を促進する作用があり、胃潰瘍の治療薬として使われています。

その他の医薬への応用

輸液をはじめ、ペプチドでは糖尿病薬・抗生物質・血圧降下剤・免疫力アップさせる抗HIV薬・抗ウイルス剤などが挙げられます。

生理機能 ② 〜特定保健用食品〜

  • 「特定保健用食品」
    • 保険用途のために利用される食品であり、有効性・安全性・品質についての科学的根拠を示し、厳しい審査の下、消費者庁長官の許可を受けた食品です。

ギャバ・ペプチドなどが「血圧高めの方」向けの関与成分として含まれています。

以上、アミノ酸が持つ基本的な4つの機能と、その活用例でした。

アミノ酸は生命の源であり、栄養成分として必須であると同時に、多くの特性と生理機能を持っています。

少し難しい内容でしたが、ざっくりとアミノ酸の重要度がわかっていただければ、今後の生活面でも優先順位を上げて摂取をしていただけるようになることを期待しております。

ここまでご購読ありがとうございました。

今後は、各種アミノ酸について投稿していく予定ですので、よろしくお願いいたします。

アミノ酸を摂取も重要ですが、運動しているしていない関わらず、プロテインの摂取を基本として考えてみてください。

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