たんぱく質

たんぱく質は、動物の皮膚、筋肉、臓器、血液、毛髪、爪などの最も重要な構成成分であり、酵素やホルモン、免疫、抗体などを作る働きがあります。食物を摂取すると、エネルギー消費の増加がみられ、これを特異動的作用といいますが、たんぱく質摂取時が最も大きいため、寒冷時にたんぱく質含有量の多い食事をすると体温上昇が期待できます。たんぱく質を構成しているのはアミノ酸で、10万種類にも及ぶたんぱく質をわずか20種類で作られています。

たんぱく質の過剰摂取と欠乏

たんぱく質は、プロテインと呼ばれますが、ギリシャ語の「第一のもの」が語源となっており、その語源が示すとおり人体を構成する根源というべき栄養なので、健康維持のためにも過不足なく摂取することが大切です。

たんぱく質の過剰摂取

たんぱく質には糖質や脂質のように体に貯蔵する仕組がないため、過剰分は尿となって排泄されます。そのため、腎臓機能に著しい負担をかけ、これが慢性化すれば腎機能障害につながる恐れがあります。更にカルシウムの排泄量も増加するため、骨粗鬆症の罹患リスクを高めてしまします。

たんぱく質の欠乏

たんぱく質が欠乏すると体たんぱく質を分解して不足分を補おうとします。そのため、免疫力低下や筋肉量が減少することによって体力が落ちるなど様々な障害が引き起こされます。また、代謝異常によって糖質や脂質からのエネルギー供給が足りない場合や低血糖になると筋肉のたんぱく質を分解して、不必要となるたんぱく質は過剰摂取と同様に尿として排泄されるため、腎機能障害の原因となる著しい負担を腎臓にかけることになります。児童や生徒の場合は成長障害を起こし、成人で血管が弱れば、脳卒中の罹患リスクが上昇することになります。

たんぱく質の代謝

体内のたんぱく質は、合成と分解を繰り返し、絶え間なく新しいものにつくり換えられています。この合成と分解の繰り返しを代謝回転と呼びます。代謝回転によって、たんぱく質の半量が入れ替わる期間を半減期といいます。体全体の半減期は約80日ですが、血液や肝臓、消化器官の組織を構成するたんぱく質の半減期が約10日、筋肉組織のたんぱく質の半減期が約180日など構成する部位によって変わります。

たんぱく質の合成

体の組織を常に健全な状態を保つため、たんぱく質は毎日新しくつくられています。成人では、体重1kg当り1日に3gものたんぱく質が新たに合成されますが、新陳代謝の最も激しい新生児で約17.4g、次いで幼児の約6.9g、新陳代謝が衰える老人では約1.9gと年代によって大きな差があるのが特徴です。肝臓に運ばれたたんぱく質は、貯蔵される一部を残して、体内の様々な組織に運ばれ、合成によって筋肉やホルモン、酵素などになります。

たんぱく質の分解

細胞にはたんぱく質の分解に働くリソゾームと呼ばれる小器官と特定のたんぱく質を分解して消滅させるためのプロテアソームという仕組があります。ほとんどの細胞内で、いらなくなったたんぱく質が分解されていますが、低血糖になると筋肉を構成しているたんぱく質が分解されます。

たんぱく質のエネルギー変換

たんぱく質は、栄養のバランスが取れていれば、筋肉などの組織として利用されますが、エネルギーや脂肪に変換される場合もあります。体内では、生命活動おいて重要なエネルギー源となるグルコースを各組織に安定供給する仕組を持っており、特に脳は常に大量のエネルギーを必要としているので、エネルギー不足は生命の危機につながります。糖質とたんぱく質の場合では、糖質が不足すると主に筋肉を構成するたんぱく質がアミノ酸に分解され、そのアミノ酸がグルコースに変換されてエネルギー源となります。脂質とたんぱく質の場合は、体内のたんぱく質として使われなくて余ったアミノ酸の炭素骨格が脂肪に変換されます。エネルギー過剰状態にあっても代謝異常などで糖質や脂質がエネルギーとしてうまく利用できない場合も同様に体たんぱく質を分解することによってエネルギー変換されます。

たんぱく質と運動の関係

たんぱく質のエネルギーは、ATPから供給されますが、必要とするエネルギー量は、成人が1日に20gのたんぱく質を体内で合成すると仮定して、基礎代謝量の20%にも及びます。一定強度以上の運動をして筋肉のたんぱく質が活発に合成されている場合、更に多くのATPが消費されるため、消費されるエネルギーが大きくなります。このため、普段から運動している人は、しない人に比べて痩せやすく太りにくいのです。

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