運動とタンパク質摂取
タンパク質は三大栄養素のひとつで、体を構成する成分です。運動をしている場合は通常よりもタンパク質摂取量を増やす事が推奨されています。
運動をしている場合のタンパク質摂取の意義
1運動後の組織の損傷の回復に対する役割
運動後に起こる筋損傷の回復に対する役割でタンパク質が有効です。
2筋肥大をはじめとするトレーニング効果を引き出すための栄養素の供給
継続的な筋力トレーニングは筋タンパク質の合成と分解の差をプラスにすることで、筋肥大を引き起こします。しかし、筋力トレーニングは筋タンパク質合成を高めるが、同時に筋タンパク質の分解も高めます。その為、トレーニング後の栄養摂取がないと、プラスになりません。運動後のタンパク質摂取はトレーニング効果を発揮する為には欠かせません。
3エネルギー源としての役割
運動中の主要なエネルギー源は糖質と脂質ですが、タンパク質の構成成分であるアミノ酸も運動中のエネルギー源として使われます。エネルギー消費量全体に対するアミノ酸由来のエネルギー割合は、他の栄養素の摂取状況や運動強度などに応じて異なりますが、4～10％になると言われています。その為、運動量が多い持久運動などは運動中にアミノ酸がエネルギーとして多く使われ、アミノ酸消失量が多くなります。これらの理由により、運動後の十分なタンパク質摂取が不可欠です。
運動をする場合の一日のタンパク質摂取推奨量
American College of Sports Medicineのガイドライン
1日に1.2～2.0g/kg体重のタンパク質摂取が推奨されています。これらの数値は窒素出納法と呼ばれる、体組成を維持するために必要なタンパク質摂取量を算出する方法を用いて求められています。しかし本来であれば、運動のパフォーマンスやトレーニング効果を最大化する為に必要な量を求めるべきであり、窒素出納法により求められた推奨量が運動パフォーマンスやトレーニング効果の最大化に最適であるかは明らかではありません。
タンパク質、アミノ酸摂取推奨量の評価法として、指標アミノ酸酸化法というタンパク質代謝評価技術が開発されました。この方法は全身のタンパク質の合成と分解の差を最大化する為に必要なタンパク質摂取量を評価する方法で、窒素出納法によって求められたタンパク質量が過少評価されている可能性を見出しました。そこで再検証がされています。
指標アミノ酸酸化法を用いて、ボディビルダーのタンパク質摂取推奨量が2.2g/㎏体重/日であることが報告されました。窒素出納法で算出された推奨量は約30％過小評価されていた可能性があります。
長期的な筋力トレーニング期間中の筋肥大に対するタンパク質摂取の効果を検討した研究では筋肥大を最大化するためのタンパク質摂取推奨量は2.2g/㎏体重/日であることが報告されました。
このように指標アミノ酸酸化法で得られた数値と長期的に筋肥大を評価した試験結果が一致し指標アミノ酸酸化法はより正確に運動をする場合のタンパク質摂取推奨量の評価が出来る可能性を示しています。
持久運動選手対象の場合
窒素出納法では1.2～1.4g/㎏体重/日で、指標アミノ酸酸化法では1.8g/㎏体重/日でした。
次にタンパク質摂取量の違いが持久的パフォーマンスにどのような影響を与えるか検討しました。4日間の持久的トレーニング期間中に1.2g/㎏体重/日のタンパク質を摂取した場合よりも1.8g/㎏体重/日で摂取した方が、4日間のトレーニング期間前後で測定した5㎞の走破タイムに改善傾向が見られました。この結果、指標アミノ酸酸化法で算出された推奨量の方がパフォーマンス改善に適している可能性が示唆されました。
タンパク質摂取タイミングと1回の摂取量
運動後に摂るタンパク質のタイミングを見てみましょう。タンパク質は運動直後に摂取した方が運動3時間後に摂取した場合に比べて、タンパク質の合成と分解のバランスの改善に有効でした。筋力トレーニング後の12時間の間に80gのタンパク質をどのように分けて摂取するのが筋タンパク質合成を最大化するのか検討しました。
①40gを6時間ごとに計2回
②20gを3時間ごとに計4回
③10gを1.5時間ごとに計8回
に分けて12時間の筋タンパク質合成に対する効果を評価しました。
結果、20gを4回摂取する摂取パターンが最も高い筋タンパク質合成を示しました。これは1回あたり20g以上のタンパク質摂取では筋タンパク質合成促進作用が飽和するという事を指します。また1回あたり20g以上を3時間ごとに摂取する事が望ましい事を示唆しています。つまり、3食の食事に加えて、補食の重要性が示唆されます。一般的に朝食、昼食、夕食におけるタンパク質の摂取量は夕食が一番多く、次に昼食、最後に朝食の順が多いと言われています。特に朝食は筋タンパク質合成を最大化するのに必要な20gを下回っている事が多いとされています。そこで、3食均等に約30gのタンパク質を摂取した場合、夕食に偏ってタンパク質を摂取した場合に比べて、一日の筋タンパク質合成が高い事が見出されました。このように朝食から十分なタンパク質を摂取する事が筋タンパク質合成を最大化する為に重要な可能性があります。
アミノ酸組成の重要性
タンパク質の種類の違いによって筋タンパク質合成促進作用が違うことが知られています。動物性タンパク質は植物性タンパク質に比べて、筋タンパク質合成の刺激作用が高いと言われています。これはタンパク質に含まれるロイシン量に依存すると考えられています。ロイシンは筋タンパク質合成の制御因子であるmammalian target of rapamycinを活性化する作用がある為です。しかしロイシンを含む分岐鎖アミノ酸のみの摂取は、運動後の筋タンパク質合成を高めるがその高まりはタンパク質を摂取した場合に比べて低くあります。これはロイシンを単独で摂取した場合に起こります。他の分岐鎖アミノ酸及び、その他の必須アミノ酸の血中濃度の低下が筋タンパク質合成を低下させている可能性があります。そこでロイシン単独の摂取ではなく、その他の必須アミノ酸を混合して摂取する必要があります。ロイシンの割合を高めた必須アミノ酸混合物（ロイシン35％）と通常のロイシン比率の必須アミノ酸混合物（ロイシン18.7％）の筋タンパク質合成に対する影響を比較したところ、ロイシンを交配合にした必須アミノ酸組成物の方が筋タンパク質合成を高める事が示されました。
以上の事から、国際スポーツ栄養学会では、摂取機会ごとにタンパク質の質、つまりアミノ酸組成を考慮する事を推奨しており特にロイシン700～3000㎎、及び必須アミノ酸10gを含むように摂取する事が重要であると提唱されています。
最後に
運動時のタンパク質摂取量は、様々な見解があり、終わりが尽きません。国より異なったり、競技や負荷により異なったりしますが、およその目安になるエビデンスが確実にとれてはきています。タンパク質不足にならないこと、そしてタンパク質過剰にならないこと、その両方が大切で、どちらも疾病リスクを高くするものです。運動は健康、美容促進、維持にとって欠かせないことではありますが、その分、リスクも多くなります。がむしゃらに動けばよいと言うことではなく、せっかく運動に取り組むのだから、無駄な事にならず、キチンと健康、美容効果を得るために、食事を見ていく事は非常に重要な事と言えます。
