何からたんぱく質を摂取すべきなのか


はじめに


ダイエットにより締まったスリムな体を作るにせよ、ムキムキを目指すにせよ、適量のたんぱく質を摂取することは一番と言っても良いくらい重要な要素です。

しかし、たんぱく質と言っても、たくさんあり、何から摂取すればよいのかというのは一度整理しておいた方が良いかもしれません。

そこで今回は、たんぱく質の品質評価指標を概観しながら、何からたんぱく質を摂取すべきかという点について解説します。

もっとも、このブログの記事全般に言えますが、解説というよりはかなり主観的なエッセーになってしまった感はあります。


たんぱく質評価指標


まず前提としてたんぱく質について簡単に説明します。

髪の毛、爪、皮膚、内臓、消化酵素、ヘモグロビン、インスリン、いずれもたんぱく質です。私たちの体はたんぱく質の塊と言っても過言ではありません。

私たちの体がたんぱく質で出来ているから、私たちはたんぱく質を食べなくてはいけないのです。

しかし、髪の毛が薄い人が髪の毛を食べても髪の毛は増えませんし、鶏肉をたくさん食べても、体の一部が鶏肉になることはありません。

この謎を解く鍵となる物質、それこそがアミノ酸です。

たんぱく質は20種類のアミノ酸から合成されます。アミノ酸が数珠のようにつながって、さらにその数珠がこんがらがったのがたんぱく質です。

より正確にいうと、どういう種類のアミノ酸が、どういう順番でつながるかによって、髪の毛になったり、ヘモグロビンになったりします。

20種類のアミノ酸が、何万個とつながる場合だってありますから、原理的に20の何万乗という途方もない組み合わせパターンがあり、実際に、髪の毛からヘモグロビンまで、おそらく10万種類以上のたんぱく質があります(もちろん人間の体に全部で何種類のたんぱく質があるかなんてまだわかっていません)。

そして、私たちは他の動物や植物の体であるたんぱく質を食べるのですが、結局それは胃の中でアミノ酸に分解され、アミノ酸として腸で吸収されます。コラーゲンもタンパク質ですが、体内に吸収されるときはただのアミノ酸です。

そして、吸収するためにバラバラにされたアミノ酸が、体の各部で必要なたんぱく質に再び合成されるから、食べた鶏肉や牛肉が、私たちの皮膚やインスリンになったりします。

つまり、私たちがたんぱく質を食べる理由は、究極的には、私たちの体の構成単位としての材料である、アミノ酸を摂取したいからです。

そう考えると、体作りにおいて、たんぱく質を何から摂取すべきかと考える場合にポイントとなるのは、あるたんぱく質にどのようなアミノ酸が含まれるかと、あるたんぱく質に含まれるアミノ酸がどれだけ体内で吸収利用されるのかという2点です。

そこで、それらを基準とした、たんぱく質の品質評価基準であるいくつかの指標を以下見ていきたいと思います。

なお、たんぱく質とは何かをほんの少しだけ本格的に勉強したい人には、下記の書籍がお勧めです。高校の生物の勉強だけでは少し物足りないと感じる高校生を主に対象とした本で、ブルーバックスなので読みやすいです。しかし、薄い本ながらも、途中から面倒くさくなってくるところも多く、生化学を学び始める前のわくわく感と中盤以降の絶望感を軽く思い出させてくれます。

アミノ酸価


アミノ酸価とは何か

アミノ酸価とは、アミノ酸スコアと呼ばれるものと同じです。

アミノ酸価は、たんぱく質に含まれるアミノ酸のラインナップに基づくたんぱく質の評価指標です。

つまり、そのたんぱく質にどのようなアミノ酸が含まれるかに基づいて、そのたんぱく質の品質を評価しようとする基準です。

少し分かりにくいかもしれませんので、具体的に考えてみます。

ロイシンというアミノ酸があります。これはBCAAと言われる種類のアミノ酸であり、BCAAサプリの主成分のアミノ酸です。筋肉合成のカギとなるアミノ酸といっても過言ではありません。

では、ロイシンを何万個もくっつけて、ロイシンだけからなるたんぱく質を合成したとします。

このたんぱく質の栄養価はどう考えるべきでしょうか。

ロイシンは筋トレに効くアミノ酸だから、ロイシン100%のたんぱく質の栄養価は高いなどと思ってはいけません。

そのたんぱく質をいくらたくさん食べたところで、胃で分解され腸で吸収されてもロイシンしか体内には吸収されません。

体の様々なたんぱく質は20種類のアミノ酸が様々な順番で連結してできるものですが、ロイシンしかなくては何も作れません。いくらロイシンが筋肉合成のカギとなるアミノ酸だとしても、実際に筋肉の材料となるアミノ酸なしに筋肉合成は起きませんし、筋肉以外の他の組織も含めて何も作れません。

20種類のアミノ酸の中には体内で合成できるアミノ酸もあるのですが、必須アミノ酸と呼ばれる9種類のアミノ酸だけは外部から摂取しない限り体内で利用できません。

つまり、9種類のアミノ酸だけはたんぱく質から摂取しなくては、私たちは生きていけないのです。

そこで、たんぱく質の中にどれだけ必須アミノ酸が含まれているのかを表す指標がアミノ酸価です。必須アミノ酸が必要な量だけ含まれているのかに着目した指標です。

あるたんぱく質を構成するアミノ酸にバラバラにしたときに、一番不足している必須アミノ酸は第一制限アミノ酸と呼ばれます。

この第一制限アミノ酸の量の、WHO(世界保健機関)等が定めている必要量に対する割合をパーセンテージ表記にしたのがアミノ酸価です。

精白米で言うと、必須アミノ酸であるリジンが第一制限アミノ酸で、必要とされる量の61%しかありません。他の8つの必須アミノ酸はほぼ十分にあるのですが、リジンだけ足りないのです。

他がいくらあっても、必須アミノ酸はそれ自体を摂取しなくては補えません。そして、必須アミノ酸が一つ欠けているだけでも、体に必要なたんぱく質を合成することはできないのです。

つまり、人間は精白米だけ食べても生きていくことはできません。

そこで精白米のアミノ酸価は61となります。

これがアミノ酸価です。

具体例

以下主要なたんぱく質のアミノ酸価を載せます(ネットでかき集めてきた情報なので目安程度で)。

精白米 61
小麦 39
うどん 41
大豆 100
鶏肉 100
豚肉 100
牛肉 100
多くの魚 100
ヤリイカ 71
タコ 70くらい
エビやカニ 70くらい
卵 100
牛乳 100

これからわかるように、植物性のたんぱく質というのはアミノ酸スコアが低いことが多いので、ベジタリアンの人は複数の植物をバランスよく摂取する必要があります。

かといって、動物性たんぱく質であれば何でも良いのかというと、やはり我々人間より遠い動物になればなるほどアミノ酸スコアは低くなるみたいです。魚が人間に近いかどうかは疑問なので、そこは関係ないかもしれませんが。

以上がアミノ酸価の概略ですが、アミノ酸価には一つのたんぱく質のみに注目しているという欠点がありますので、以下検討してみたいと思います。

アミノ酸価の検討

例えば、精白米は必須アミノ酸であるリジンが少なく必要量を満たしていませんから、アミノ酸価は低いです。

もう一つ、イカはバリンという必須アミノ酸が少ないのでアミノ酸価はやはり低くなります。

しかし、イカにはリジンがたくさん含まれていおり、また精白米にはバリンが十分含まれていますから、活イカ丼のアミノ酸価は100になります。

そう考えていくと、アミノ酸が十分とれているかどうかは、たんぱく質源ごとではなく、その人の食生活ごとに判断すべきとなります。アミノ酸価が100以下のものを組み合わせても全体で見れば100になることはあります。それどころか、ベジタリアンや極度の肉嫌いでない限り、実際問題として必須アミノ酸が足りないなんてことは起きません(言い切れるかどうかはわかりませんが)。

つまり、通常の食生活を送っている人において、アミノ酸価が役に立つ場面はなさそうです。

筋トレをしていて体重の2.5倍(g/kg)のたんぱく質を摂取したいが、食生活から2.5倍の摂取ができないので食事から1.5倍、残りの1.0倍をプロテインで補っている人がいるとします。

その人がスーパーで食材を選ぶときに、イカはアミノ酸価が低いからやめようという判断をしたら、それはあまり賢い意思決定とは言えなさそうです。他の食材と合わせて考えなければ、結局は何もわからないからです。

食事でバランスよく食べていれば問題ないくらいの判断しかできないのが真実で、個々の食材のアミノ酸価を気にするのが合理的という場面はありません。

しかし、食事で補いきれない分を補うプロテインのアミノ酸価は100であるべきです。

もちろん、様々なプロテインを組み合わせて飲んでいれば問題はありませんし、プロテインに足りない制限アミノ酸を、食生活で多めに摂取して、プロテインも込みで考えるとアミノ酸価が100になる可能性はないとは言い切れません。

しかし、体重の1.0倍(g/kg)ほどのそこそこ大量のたんぱく質を毎日1種類のプロテインで補うのであれば、アミノ酸価が100であるに越したことはありません。

アミノ酸価が100未満のプロテインが存在するのかどうかは知りませんが、もしあったとして、それでたんぱく質摂取の不足分を補うとした場合、そのプロテインに足りない必須アミノ酸を通常の食事で過剰に摂取していない限り、摂取したプロテインからは1gも筋肉が合成されないことになります(理屈上は)。

また、大豆のアミノ酸価は、今は100ですが、数十年前は86でした。

何故かというと、アミノ酸価を算定する前提となる、必須アミノ酸ごとの必要量はあくまでWHO等が決めた値であり、それが更新されると、アミノ酸価自体も変動するからです。

科学の進歩で正確に測定できるようになったというわけではありません。

大豆に含まれるアミノ酸自体はだいぶ昔からわかっているのですが、アミノ酸価算定の分母である、必須アミノ酸必要量という科学者が勝手に決める数字が変わったのです。

これには、大豆業界の陰謀説もありますが、そもそも必須アミノ酸の必要量なるもの自体が、人によって異なるのが当然なので、その程度の指標でしかないということでもあります。

生物価


生物価とは何か

つづいて生物価です。ここはあまり詳しくないので後で加筆・修正するかもしれません。

これは、食べたたんぱく質がどれだけ体内で利用されるかという、どうやってそんなこと調べられるのかという疑問が否応なしに生じる、なかなかアグレッシブな指標です。

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どんなたんぱく質も、胃で分解され20種類のアミノ酸として吸収されると考えるとき、食べたものによって、体内での利用効率が違うというのは、なんだかよく分かりません。がしかし、結論としては、たんぱく質によって分解後のアミノ酸の体内での利用効率は違うようです。

そんなのどうやって追跡するのかと疑問に思うかもしれませんが、実際分子レベルで追跡する方法などなく、トータルの窒素原子の量というざっくりな方法で測定しているようです。

具体的には、摂取したタンパク質中に含まれる窒素のうち、排泄されなかった窒素の割合です。排泄されなかったんだから、体内のどこかで利用されているのだろうということでしょう。

あるたんぱく質の生物価が70ということは、仮にアミノ酸価が100でアミノ酸のラインナップに問題がなかったとしても、食べたたんぱく質の70%しか体内で利用されずに排泄されることになるので、生物価が高いたんぱく質ほど栄養価が高いということになります。

結構大雑把な指標であり、具体的にどのアミノ酸が利用されなかったとかまでわかるような代物ではありません。また、これを測定する実験結果にどれほどの再現性や均一性があるのか等は、私は知りません。

そもそもこの実験を人間でやっているのかそれとも他の動物実験でやっているのかも私は知りません(誰か教えてください)。

いずれにせよ、食事と排泄物を厳密に管理分析している、我々の日常生活とはかけ離れた環境で測定されている数字だと思います。

したがって、卵の生物価は87から97ということですが、幅があるのが当然ですし、現実にはその人ごとに異なる数値であるは当然です。お腹を壊している状況では50もいかないかもしれません。

しかし、食事をコントロールした状況で、実際に食べたたんぱく質に含まれる窒素原子の量と糞尿として排泄された窒素原子の量を比較している指標ですので、間違いなく現実的で結果的な指標です。理論値のようにピタッと決まる数字ではないでしょうが、原因はともあれ現実ですし、アミノ酸価のように算定の基礎に、基準必要量のような科学者の恣意性の介入する余地はありません。

具体例

以下に代表的な生物価を示します(『基礎栄養学改訂9版』南山堂p43から抜粋させていただきました)。食べたものが完全に利用されるということはあり得ませんが、理論上は100が満点です。

精白米 65-70
小麦 50-55
大豆 75
とうもろこし 60
牛肉 76
あじ(魚) 75
卵 87-97
牛乳 85-90

これを見ると植物性のたんぱく質の生物価は軒並み低いことが分かります。また、大豆も低いように感じますが、牛肉や魚とほぼ同じだったりします。

時々、植物性たんぱく質は利用効率が低いので、なるべく動物性たんぱく質を中心に摂取した方が良いとか、植物に含まれているたんぱく質の量は額面通りに計算しないほうが良いと言われることもありますが、実は肉や魚も大したことはないのです。

また、細かい数字にこだわるべき指標ではありませんが、卵と牛乳は牛肉と比べてもかなり優秀です。

生物価の検討

生物価も注意が必要な指標です。

体重の2.5倍のたんぱく質摂取を心がけて、1日200gの摂取を目標にしている人がいるとします。

肉由来のたんぱく質を20g摂取しても、76%しか利用されないわけですから、厳密には15gしか摂取していないことになるのでしょうか。

ここは科学的センスが問われるところで、理系で有効数字といったような考えを知っている人ならピンとくると思いますが、そんなことはする必要はありません。

そもそも、体重の2.5倍なんていう指標自体が、超適当なものなわけで、個人個人の体質の差異などは無視した目安でしかありませんから、生物価なるそれ自体怪しい指標を持ち出して、厳密な計算を気取ったところで無意味なものです。

15.3%±3%みたいな表示と同じで、誤差の範囲が3%もあるのに、本体の数字を小数点レベルまで出して何の意味があるのかというのと同じ議論です。

もっとも、食事から補いきれないたんぱく質をプロテインで補うとした場合に、あえて生物価の低いたんぱく質(たとえば大豆プロテイン)を摂取する必要はないということは言えそうです。

もちろん、生物価は低くても、筋肉合成を加速させる魔法のたんぱく質があれば別ですが、そんなものはありません。吸収されるときは基本的にすべて同じアミノ酸です。

PDCAAS


PDCAASとは、たん白質消化吸収率補正アミノ酸価を言います。

要は、アミノ酸価に、消化吸収効率のことも考慮して、たんぱく質の品質を評価する指標です。

ここまでくると、分かる人にはわかると思いますが、大人の事情が入ってきそうな気がします。

そもそも、一番優秀な「たんぱく質の品質評価指標」を作ろうとする試み自体が、一つの物差しで全部を計ろうとする試みに近く、伝える情報より与える間違ったメッセージの方が多いですから、議論しているのは皆一流の科学者でしょうが、試み自体が非科学的です。

大豆を見る限り、アミノ酸価自体が相当怪しいのに、さらにそこを消化吸収率で補正をかけるというあたりが相当グレーです。補正率に関しては、業界団体と資金提供を受けているお抱え学者たちの大乱闘で決着しているのでしょう(うがった見方をしすぎでしょうか)。

以下に代表的なPDCAASを示します(Wikipediaから引用)、1が満点で0が0点です。

カゼイン 1.00
卵白 1.00
大豆たんぱく 1.00
ホエイ 1.00
牛肉 0.92
全粒小麦粉 0.42

このPDCAASという指標は、WikipediaによるとFDA(米国食品医薬品局)、FAO(国際連合食糧農業機関)、WHO(世界保健機関)などが、最も推奨されるたんぱく質の品質評価基準としているそうで、アミノ酸価に生物価的な要素を加えた非常に練られた指標ではあります。

しかし、シュワルツネッガーやクリスアセートといった数多くの先人たちが筋トレしている人は赤身肉をたくさん食べるようにしようと言っている反面、大豆が体作りに有効だという話はソイプロテインの広告でしか聞いたことありませんから、大豆たんぱくが牛肉を抜いてしまうあたりで、個人的には参考にする気が失せます。もちろん、筋肉合成の観点を考慮した指標ではないということは理解していますが。

指標まとめ


指標の話をまとめると何が言えるでしょうか。

まず、これらの指標からは大したことは言えないということが言えます。

もちろん、アミノ酸価、生物価、PDCAASそれぞれに長短はあり、それぞれを一押ししている学者はたくさんいるでしょうから、どの指標が優れているかという議論があるのは間違いありません。

PDCAASを開発した学者たちに言わせれば、アミノ酸価や生物価は不十分な指標であり、その二つを融合したPDCAASこそが一番優秀な指標なのでしょうが、生物価の精度を高めようと日々研究をしている人達からすると、PDCAASにもたくさん問題はあるでしょう。消化吸収効率で補正となっていても、具体的にどうやって補正するのかに恣意性介入の余地があり過ぎて、とても科学的な指標とは言えなさそうです(私が無知なだけかもしれませんが)。

また、生物価で卵や乳製品に劣るとされる大豆が、PDCAASでは卵や乳製品と並びトップスコアですから、大豆関係者は「PDCAASがFDA等の権威ある機関に採用されている最新の指標である」という権威に重きを置いた論法で大豆の優秀性を主張するでしょう。

また、アミノ酸価に関しては、イカ漁に励んでいる人からすれば、精白米に大量に含まれているバリンが少ないからイカはタンパク源として品質が低いと言われても納得できないことでしょう。具体的にバリンが足りない日本人がほとんどいない状況で、イカはたんぱく質源として品質が劣ると言っても、間違ったメッセージの発信以外の何物でもありません。

こうやって考えてみると、そもそも、たんぱく質の品質を評価する指標という考え方自体がおかしなものであり、一つのたんぱく質源のみを摂取している人などいませんから、ある食生活をしている人が、追加的なたんぱく質の摂取の判定をしようとした場合には、基本的にこれらの指標は役に立つものではありません。

食生活全体で考える必要がある反面、食生活全体を考えることなどできませんし、そもそも、自分にとってのアミノ酸価や生物価は誰もわかりません。

結局、これらの指標からはせいぜい、たんぱく質摂取源としては、肉、卵、乳製品が良く、植物性たんぱく質を積極的に摂取する理由はないということくらいしか言えなさそうです。

何も言えないのか


もっとも、これらの指標からなにも言えないというのも寂しいので、何か言おうとしてみます。

まず、プロテインについては、足りないたんぱく質を1種類のたんぱく質源から、継続的かつ大量に補うので、上記の指標が少しは役に立つかもしれません。

まず、上記の指標を見る限り、卵は一番優秀であるようです。。非のつけどころがない気がします。

ではもしかして、エッグプロテインが一番優秀なのでしょうか。

しかし、ご存知のように、筋肉作りという観点から考えると、ホエイの方が優秀と考える要素もあります。吸収が早いですし(これは欠点にもなり得ますが)、何よりも、BCAAの主成分であり、筋肉合成に多大な影響を及ぼすロイシンの含有量が一番高いからです。

そこを考慮すると、上記の指標からもわかるようにホエイプロテインが一番よさそうです。

また、サプリメントとしてあえて植物性のプロテインを摂取する必要はないと言い切ってもよさそうです。

終わりに


なんだかまとまりのない記事なってしまいました。

各種指標を紹介しつつも考慮して、そこから最適なたんぱく質源は何々であるという文章にしたほうが、論理明快一気通貫でわかりやすい文章になるのでしょうが、指標の問題点ばかりが目についてしまって、指標に難癖をつけるだけのよく分からない文章になってしまいました。

もっとも、どう考えても、たんぱく質源としては動物性が優秀で、植物であっても生物である以上たんぱく質が含まれてはいますが、単にそれだけであり、たんぱく質だけに絞って考えれば、我々動物が植物由来のたんぱく質を積極的に摂取する必要は何もないと思います。

また、プロテインに関してはホエイで十分です。
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