第26回 アミノ酸のD体L体の話

2018年1月18日

 

今回はアミノ酸のD体L体についてです。
 
実はアミノ酸にはD体と呼ばれるものとL体と呼ばれるものが存在します。
 
例えば通常私たちがグルタミンと呼んでいるアミノ酸は、L体のグルタミンです。体内で利用されるアミノ酸は基本L体のみなので、表示上もDとかLを省略して、そのままアミノ酸名を書いてあるケースもあります。
 
実際D体のアミノ酸は食品として認められていないものが多いため、サプリメントとしては使いたくても使えないですし、体内で利用されないため、使う意味もありません。
 
唯一の例外はグリシンで、4つの手をもつ炭素原子のうち2つの手を水素(H)と繋がっているためD体とL体の区別がありません。
 
しかしそれ以外のアミノ酸には鏡に映ったもう一つの自分のように、もう一つのアミノ酸が存在します。
 
そんな利用価値の無いとされてきたD体のアミノ酸ではありますが、最近少しニュアンスに変化が見られます。
 
元々世の中に存在していて価値のない物はないはずだとの理由から研究が続けられ、一部のD体のアミノ酸には肌の活性化やホルモンの活性化などの役割があることが分かってきました。
 
またD体をL体にする酵素も存在し、アラニンというアミノ酸の場合はD-アラニンがL-アラニンへと変換されたりします(その逆もあります)。
 
アラニンはブドウ糖がなくなってきたときに、一時的にブドウ糖を補助するためにアミノ酸であるにもかかわらずブドウ糖へと変換してくれるアミノ酸です。
 
通常アラニンはDLアラニンというD体とL体の混合物が食品として扱えるアミノ酸でありますが、このD-アラニンも体内で酵素(アラニンラセマーゼ)によってL-アラニンへと変換されるようです。
 
まだまだ奥が深いアミノ酸の世界であり、人体の世界であります。

 


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第25回 トリプトファンの話

2018年1月4日

 

 
必須アミノ酸は全部で9種類あり、この9種類はすべて必要でありますから、何か一つでも欠けていた場合には、体タンパクの材料としては理論的には意味をもたなくなってしまいます。
にもかかわらず、特に海外製品の総合アミノ酸などではトリプトファンが配合されていないものをよく見かけます。何故、必要な事が分かっているのに配合されていないのか?その前にトリプトファンとはどんなアミノ酸なのか?
 
今回はトリプトファンについて詳しく解説します。

 
トリプトファンは分子式にベンゼン環を持つ芳香族アミノ酸で、牛乳から発見されました。一般の食材としては、牛乳以外にも肉・魚などのタンパク源はもちろん、アーモンドなどのナッツ類、納豆、豆乳、バナナなどにも含まれているといわれています。
 
トリプトファンは、脳内神経伝達物質であり精神安定剤として利用されているセロトニンや、規則的な睡眠のリズムを整えるホルモンであるメラトニンをつくる材料となることから、睡眠を助けるアミノ酸としても知られています。このうちのメラトニンは生体リズムの調節をおこなうホルモンで、メラトニンの血中濃度と睡眠は深く関係があります。またセロトニンは神経間のシナプスからシナプスへと情報伝達をおこなう物質です。このセロトニンという物質は、心がほっと落ち着いた時に分泌されるホルモンで、興奮した時に分泌されるアドレナリンの量を減らします。そのため、強まった興奮にブレーキをかける役割があります。セロトニンが減少し、興奮や気持ちの高ぶり、不安を和らげることができなくなった状態が抑うつ状態ですので、セロトニンの量を増やして代謝を遅らせることによって、一部ではうつ病の治療薬としても使われています。
 
その一方で、セロトニンは長時間の仕事や運動を行っていると生成されて脳内の濃度が高まることから中枢疲労と関連があると言われています。そして、疲労の軽減や集中力の維持にはBCAAが必要であるといわれます。
 
トリプトファンを脳内に輸送する場合には脳血液関門を通らないといけないのですが、BCAAもこの同じアミノ酸輸送体を介して取り込まれるため、これらのアミノ酸は脳内取り込みに際しては競合関係にあります。つまりトリプトファンとBCAAのどちらかを多く運べばもう片方を運ぶ量は少なくなるというわけです。そのため総合アミノ酸から集中力を維持するためにセロトニンに変換されるトリプトファンを抜いたという説明を受けることがあります。
 
しかしながら、トリプトファンがサプリメントに入っていないもうひとつの理由は、外国ではトリプトファンの添加が認められていない時期があったのです。これには1980年代後半に起こったに「トリプトファン事件」と呼ばれる出来事が原因となっています。上記のような睡眠導入の作用から、1980年代のはじめにアメリカでトリプトファンを含んだ健康食品が爆発的に売れました。しかし、80年代後半にある健康食品を摂取した人について血液中の好酸球の急激な増加と激しい筋肉痛を伴う症状があらわれ、最終的には38人の死者と6000人近くの患者を出す健康被害事件が発生しました。それらの健康食品にはある原料メーカーが製造したトリプトファンが使われていたことが分かり、大きな訴訟にまで発展しました。この原因としてはトリプトファンの製造を菌からの発酵法で行っていたのですが、生産効率を上げるために遺伝子組み換えを行った菌を使用したことで不純物の毒素が混じったということでした。ただ、この事件をきっかけにトリプトファン自体のもつイメージは大きく下がりました。アメリカでは法律によってサプリメントにトリプトファンを入れることができなくなりました。(現在では「栄養添加物」という区分けで添加が認められています。)そんな経緯もあり、海外製のアミノ酸サプリメントにはトリプトファンが入っていないことが多いのです。そして、メーカーによるトリプトファンが入っていない説明として、上記のようにセロトニン合成の原因となりリラックス効果があるためスポーツには適さないアミノ酸であったり、BCAAの吸収を阻害するため筋肉に良くないなどといった言葉がつけられていると考えます。

 


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第24回 CCDドリンクの話

2017年12月21日

 

私はCCDドリンクという粉末の飲料を作りましたが、これはトレーニング中にいかにたくさんのエネルギーを補給出来るか、というテーマを念頭に開発したものです。
 
これまでトレーニング中は、水分補給はできるものの、エネルギー補給はやりにくい状況にありました。主な理由として、通常、エネルギーは固形物が多いので、そもそもトレーニングをしながら補給できるものではなかったことや、仮に液状やドリンクの形態であったとしても、エネルギーを入れれば入れるほど液体は浸透圧が高くなり、結局お腹に溜まる状態になってしまうこと、などが挙げられるかと思います。
 
そんな課題を克服したのがCCDドリンクでした。
 
トレーニング中は、エネルギーを大量消費しますので、重要なエネルギー摂取タイミングです。
 
これは、バルクアップを目指す人はもとより、減量中やダイエット中の人にも当てはまります。
 
市販のスポーツドリンクはエネルギーが多く含まれているので、あえてカロリーオフやゼロカロリーを選ばないようにします。ただし、一般的なスポーツドリンクは浸透圧が高めなので、お腹に溜まりやすくなりますので、少し水で薄めて飲むようにするといいでしょう。
 
同じエネルギーでも、摂取のタイミングによって吉とも凶ともなるわけです。

 


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第23回 BCAAの話

2017年12月7日

 

BCAAはバリン・ロイシン・イソロイシンという3つのアミノ酸(必須アミノ酸)の総称なのですが、この3つが全部揃うことで価値をもつアミノ酸でもあります。

 
特に筋肉の材料として様々な効果を発揮するのはロイシンなのですが、ロイシン単独では不思議とうまく機能してくれません。
 
私はセミナーなどではこの3つのアミノ酸を水戸黄門に例えたりしています。主役は黄門さまで、タイトルも最後の締めも必ず黄門さまですが、そこには助さんと格さんという2大脇役がいなくては番組自体が成り立ちません。
 
まさにロイシンがしっかりと筋肉に作用するために、バリンとイソロイシンがしっかりサポートしているようなイメージです。
 
BCAAは血液中でトリプトファンというアミノ酸と拮抗しています。つまりバランスを取り合っています。運動やトレーニングをすると、筋肉をどんどんと使うために血中のBCAAが消耗されてきます。結果として血中でのトリプトファンとのバランスが崩れ、トリプトファンが優位な状態になります。トリプトファンも必須アミノ酸で、睡眠やリラックスするために重要な役割をもちますが、これは脳内でセロトニンの材料として使われるためであります。BCAAが消耗されてトリプトファンが優位になると、相対的に余剰となったトリプトファンがセロトニンに変換されてしまい、場合によっては集中力が途切れてしまうことになります。
 
BCAAを摂取すると集中力がアップするといわれる理由はここにあります。
 
筋肉の材料として利用されるBCAAですが、一方で筋肉をどれだけ使ったかの指標にもなっているわけです。
 
ハードなトレーニングや長時間の運動の前や最中にBCAAを飲んで、集中力を途切らせない工夫をしてみてください。

 


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第22回 貧血対策の話(ヘム鉄の話)

2017年11月16日

 

オリンピックの競技数にもあらわれていますが、スポーツは春・夏型の方が多いのですが、冬にかけて盛り上がるのがマラソンです。オリンピック的にはマラソンは夏季オリンピックに属しますが、国内の大会は圧倒的に冬型であります。
 

そしてここ数年のランニングブームは既にブームという表現に違和感を感じるほど、完全に定着したといってもいいでしょう。
 
そんなマラソン(ランニング)をする際の一つの課題が貧血であります。
 
貧血も赤血球を作る能力が足りないためのものと、作る能力が通常であるもののそれ以上に消耗してしまうためのものが存在します。
 
ランニングによる貧血の場合は、足の裏を地面に強く打つために赤血球の壊される頻度が作り出す能力を上回ってしまうことで起きるケースが多いのです。
 
その際にぜひ意識しておきたい栄養素が「鉄」であります。
 
鉄には肉や魚などの動物性食品に多く含まれる「ヘム鉄」と、植物性の食品に含まれる「非ヘム鉄(無機鉄・クエン酸鉄・ピロリン酸鉄)」があります。ふたつの鉄の大きな違いはその吸収性にあり、非ヘム鉄が5%程度であり、ヘム鉄は20〜30%と圧倒的に高いのです。そもそも私たちの体内の鉄は約70%分が赤血球の中にヘモグロビンとして存在しています。また25%程度が肝臓に貯蔵用の鉄として存在し、残りは筋肉の中にミオグロビンとして存在しています。そして一般的な食生活からも不足気味のミネラルの一つとしてあげられています。
 
非ヘム鉄は食品に含まれるタンニン、食物繊維、シュウ酸などの影響を受けて吸収阻害を受けてしまいます。また吸収の際に、通常存在している安定的な鉄(Fe3+)ではなく、還元された2価の鉄イオン(Fe2+)にならないと吸収されません。そのためにビタミンCのような還元性をもつ栄養素が必要になってきます。
 
一方でヘム鉄は吸収率が高いだけではなく、ヘム鉄分解酵素(ヘムオキシゲナーゼ)という酵素の影響を受けるために小腸において吸収調整が行われます。つまり過剰摂取になりにくいということです。
 
たかが鉄、されど鉄。ランニングを始めとする貧血に不安のある競技をされる方は、ヘム鉄を覚えておくといいでしょう。

 


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第21回 グラボノイドの話

2017年11月2日

 

今回はグラボノイドというあまり聞きなれない素材です。
 
実はグラボノイドというのは物質名ではなく、カネカさんという会社が販売している原料の製品名であります。
 
正式には甘草(かんぞう)という植物に含まれるポリフェノールのことで、甘草グラブラポリフェノールという名称になります。
 
どうやらこのグラボノイドが面白い効果を発揮するようです。
 
その効果とは、一言で言えば、脂肪を減少させて筋肉を増やすという効果です。
 
脂肪を減らすことと筋肉を増やすことは、どちらも希望されることの多い効果ですが、実際は両方を同時にというのがなかなか難しいことでもあります。何故ならば、脂肪を減らすためにはある程度のカロリー制限なりが必要で、このカロリー制限は筋肉の分解を促進させていく要素だからであります。
 
グラボノイドの幾つかの実験をみると、軽い負荷の運動を加えることで脂肪が減少し、同時に筋肉が増加するという結果が報告されています。
 
そのメカニズムは一体何なのでしょうか。
 
一つは脂肪分解系の中で、脂肪酸がアシルCoAに変わる際の酵素、そしてアシルCoAがアセチルCoAに変わる際の酵素がそれぞれ活性化されていきます。つまり脂肪が分解して最終的にTCA回路に入るまでの経路がスムースに動くということになります。一方で脂肪合成系の中では逆の流れになっていくわけですが、その際に関わる酵素は見事にそれぞれが抑制されています。要は脂肪の分解が促進され、同時に合成が阻害されていくわけです。
 
二つ目は、糖代謝調節機能において、グルコースの輸送体(GLUT4)を増加させて筋肉の細胞への取り組みを促進させることが分かりました。
 
筋肉にグルコースが取り込まれることで、筋肉は発達をしていきます。
 
この二つのメカニズムによって、脂肪が減少して筋肉が増大するという本来相反するといわれている要素を同時に実現していけるのだそうです。

 


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第20回 ペプチドの話

2017年10月19日

 

今回はペプチドについてです。
 
実はペプチドには明確な定義がなりません。漠然と2個〜99個くらいアミノ酸がつながった状態のものをペプチドと呼んでいます。
 
ただ一般にペプチドを使用している人の解釈としては、アミノ酸よりも吸収が速いとか、熱や酸に対して強いとか、苦味があるとかといった感じのようです。特にアミノ酸よりも吸収が速いと思い込んでいる人はかなり多いのですが、吸収が速いという点においては、アミノ酸が2つ繋がったジペプチドや3つ繋がったトリペプチドと呼ばれるものに限定されるので、通常のペプチドに関してはほとんど当てはまりません。
 
また更に初歩的な勘違いは、自分の希望するアミノ酸がつながっていると思っている点です。例えば、バリン・ロイシン・イソロイシンがつながったトリペプチドなどは実際にはないので、結局はホエイペプチドがそれに近くなるというわけです。
 
その中でもとりわけ誤解というか、勘違いが多いのがグルタミンペプチドかと思います。
 
これについては以前にも触れましたが、フリーフォームのグルタミン(アミノ酸)が酸に弱いゆえドリンクにしにくいといった事情からか、グルタミンよりもグルタミンペプチドの方が優れていると思っている人も多いようです。もちろんグルタミンペプチドが悪いというわけではありませんし、使い勝手の良い点もあります。ただ、大きな勘違いは、グルタミンペプチドという名称であっても、その中に含まれるグルタミンは約3割程度なのです。つまり残りの約7割は他のアミノ酸が入っているということになります。
 
しかしグルタミンペプチドはフリーフォームのグルタミンに比べて水溶液にした際の安定性がある点は事実です。逆にフリーフォームのグルタミンは安定性が悪いということがいわれます。但しこの点についても少々過敏に反応しすぎていると思われます。
 
3%濃度のグルタミン水溶液を80℃条件で72h放置するとグルタミンの残存率は19〜23%になってしまいます。確かにこの状態を指して安定しているとはいえません。しかし実際のグルタミンサプリメントの利用に関して80℃での安定性というのは余り意味がありません。例えば同じ3%濃度のグルタミン水溶液を25℃、50℃で72h放置した際のグルタミンの残存率は、それぞれ97%、86%というデータが出ています。24h放置では、それぞれ98%、95%がグルタミンとして残存しています。
 
従いまして、フリーフォームのグルタミンを摂取し、小腸で吸収され、各臓器に送られ利用されるまでの時間は充分安定であると考えて良いと思います。ちなみに減ってしまったグルタミンはピロリドンカルボン酸と呼ばれる物質(化粧品などで保湿成分として利用される物質)に変化しています。

 


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第19回 ω3系多価不飽和脂肪酸の話

2017年10月5日

 

ω3系多価不飽和脂肪酸。
 
もう少し細かく分類するならば、DHA,EPA,αリノレン酸(亜麻仁油、エゴマ油)などに分けられます。
 
酸化しやすいこともあって、なかなか摂りにくい油ですが、一日で2gほどの摂取が推奨されています。
 
ドコサヘキサエン酸(DHA)のドコサは22という意味で、ヘキサは6を意味します。つまり炭素数が22で内、二重結合が6つあるという意味であります。同様に、エイコサペンタエン酸(EPA)のエイコサは20、ペンタは5なので、炭素数が20で二重結合が5つです。ヘキサゴンは六角形という意味で、クイズ番組のヘキサゴンは元々回答者が六角形の椅子に座っていたからだそうです。ペンタゴンはアメリカの国防総省ですが、これも五角形の建物から来ています。
 
豆知識はこれくらいにして、これまでは動脈硬化をはじめとする心血管疾患リスクの低減や、血中中性脂肪の低下などがω3系に期待される機能でありましたため、健康なあるいは若いアスリートやトレーニーにとってはあまり刺激的な栄養素ではなかったかもしれません。
 
しかし赤血球の柔軟性を高めたり(赤血球変形能)、一酸化窒素(NO)の産生機能機構を改善するなどの機能が認められ、結果として最大酸素摂取量がかなりダイレクトに増大することが分かってきました。
 
赤血球の直径は毛細血管よりも多きいため、その先まで赤血球が行くためには風船のように、形を歪に変えて行く必要があります。しかし加齢も含め赤血球の柔軟性は徐々になくなり、毛細血管の先まで行けなくなってきます。そこでこの赤血球変形能が向上することと、NOによる血管拡張が合わさることで、特に持久系の競技にはパフォーマンスの向上に直結していくのです。
 
今後は単に健康素材の栄養素としてのみならず、アスリートにも更なる注目を浴びるでしょう。
 
最大のネックは摂取が難しいこと。それも酸化しやすいために食べ物からの摂取が難しいのです。そういった点においてもサプリメントが役に立ちそうです。

 


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第18回 プロテインの話

2017年9月21日

プロテインには、ホエイ、大豆といった原料以外にも違いがあります。

 
通常プロテインと呼んでいるのは、タンパク質だけを摂取する目的のサプリメントです。ここにエネルギーとなる(主としてデキストリン)糖質を配合したものが存在します。

 
要はプロテイン&エネルギー源です。

 
ここから更に分類が進みまして、プロテインとエネルギー源がざっと1:1で配合されているものと、主としてエネルギー源が多く配合されているものに分かれます(1:3〜4)。

 
プロテインとエネルギー源がほぼ同じ程度配合されているものは、MRPと呼ばれて主として食事の代替として使われるプロテインです。代替ですからその用途は広く、例えばMRPにサラダ、バナナ、野菜ジュースを加えてダイエットメニュウにすることも出来ますし、逆に食事と食事の合間にMRPを摂取することでウエイトアップにも使うことができます。私も健康診断の数日前になると(決してお勧めの方法ではありませんが)、晩御飯をMRPに置き換えてプチダイエットを敢行したりしています。

 
プロテインとエネルギー源が1:3〜4の比率で配合されているプロテインは、主としてウエイトアップ用プロテインなどと呼ばれています。体重を増やすという意味ですが、単に体重を増やすというよりも、トレーニング後に摂取することでバルクアップを促進させるという目的が大きいかと思います。

 
意外に思われるかもしれませんが、ハードなトレーニングになればなるほどトレーニング後に必要な栄養素はタンパク質以上にエネルギー源が優先順位をあげていきます。つまり体内のエネルギー源が少ない状態になると、筋肉の材料となるタンパク質以上にエネルギー源が必要とされるのです。そこでエネルギー源を多く配合したプロテインが効果を発揮するというわけです。

 
上手にプロテインを使い分けることによって、ボディメイクも効率的になりますね。

 


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第17回 L-カルニチンの話

2017年9月7日

L-カルニチンは2002年の12月から食品として使うことができるようになったアミノ酸ですが、1905年に肉エキスより発見されていますので、歴史的には相当古いアミノ酸です。

 

 

その効果についても1955年には既に脂肪酸の酸化に関わるということが分かっており、今日においても多くの研究が進められています。
 
体内ではリジンというアミノ酸とメチオニンというアミノ酸から合成されており、脂肪の燃焼には不可欠といえます。
 
脂肪はリパーゼという酵素によって、脂肪酸とグリセリンに分解されます。この脂肪酸がミトコンドリア内のクエン酸回路に取り込まれてエネルギーへと変わっていくのですが、実はこの脂肪酸は長鎖脂肪酸と呼ばれるもので単独ではそもそもミトコンドリアに入ることができません。
 
カルニチンの役割は、この長鎖脂肪酸と結びついてミトコンドリア内に取り込まれるようにすることです。
 
すなわち運搬系の役割を担うアミノ酸ということになります。
 
一般的に日本人一日あたりに75㎎ほどカルニチンを食事から摂取していて、体内で合成される量はその半分程度と言われています。
 
ちなみに同じくダイエット素材として有名なCLA(共役リノール酸)はリパーゼを活性化させるという効果が高く、最初の脂肪を脂肪酸に分解させる役割を担います。
 
またカフェインやカプサイシンもアドレナリンの分泌をよくすることでリパーゼの活性を高めますから同じく分解系の成分といえます。
 
加齢と共にカルニチンの合成能力は衰えていくので、30歳過ぎくらいからはカルニチンを摂取し始めてもいいかもしれません。

 


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