I.タンパク質 protein

中原雄一( 21/10/20 Wed 22:43 更新)

I. タンパク質 / protein

特徴
- 炭素・水素・酸素・窒素及び硫黄の各元素は種々のアミノ酸(amino acid)を構成している。
- タンパク質はこのアミノ酸が最小構成単位となり多数縮合したもの。
- 現在まで100種類以上のアミノ酸が確認されているが、天然タンパク質を合成するアミノ酸は20種類あまり。
- 20あまりのうち、トリプトファン、メチオニン、フェニルアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、リジン、スレオニンの8種は体内で合成できないため、「必須アミノ酸」と呼ばれる(幼児ではヒスチジンも。現在は成人に対しても必須とする場合がある）。
- アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、オルニチン、プロリン、セリン、チロシンは体内で十分な合成が可能であり、「非必須アミノ酸」とされる。
- タンパク質は体内では、1gあたり約4kcalのエネルギーを供給するエネルギー源となりうる。
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役割
- 生物体の構成成分。
- 酵素、ホルモン、抗体などの主成分。
- 飢餓時のエネルギー源(実際には飢餓時以外でもエネルギー源となる)。
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分類
1. 単純タンパク質
  - アミノ酸のみから構成されるもの。
  - アルブミン、グロブリン、グリテリン、プロラミン、ヒストン、プロタミン、硬タンパク質（コラーゲン、エラスチン、ケラチン）
2. 複合タンパク質
  - 単純タンパク質に非タンパク性の物質が結合しているもの
    1. 色素タンパク質
      - ヘモグロビン(血色素)、ミオグロビン、チトクローム、葉緑素
    2. 糖タンパク質
      - 糖質と結合したもの
    3. リポタンパク質
      - 脂質と結合したもの
    4. 核タンパク質
      - 核酸と結合したタンパク質
    5. リンタンパク質
      - リン酸と結合したタンパク質
      - カゼインなど
    6. 金属タンパク質
      - 鉄、マグネシウム、亜鉛などの金属と結合したタンパク質
      - フェリチン、インシュリンなど
3. 誘導タンパク質
  - 単純タンパク質・複合タンパク質が一部分加水分解を受けたもの(プロテオーゼ、ペプトンなど）
  - 熱により凝固したもの(凝固タンパク質)
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所要量
- 18-29歳の男性では約1.08g/kg
- アメリカの場合安全量が加味されず、0.8g/kg
- 生活活動強度が高まるにつれ所要量は上昇
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消化・吸収
- アミノ酸に分解され、小腸で吸収される。
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欠乏症
- 筋肉痛、筋疲労、免疫能の低下、貧血、全身虚弱、その他
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食品
- 肉、魚、卵、牛乳、大豆など
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過剰症・毒性
- 一回当たりの摂取量が多いと、十分に消化できない
- 腸内で腐敗すると、有害物質も発生
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相性・相関関係など
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その他
- 適切な消化吸収のため、1日数回に分けて摂取することが望ましい。
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アミノ酸各種
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1. トリプトファン(tryptophan)
  1. 特徴
    - 必須アミノ酸の一つ
    - 体内でナイアシンに転換される場合もある
    - 動物性蛋白に多い
  2. 役割
    - 不安・緊張を緩和・入眠促進効果
    - 自然な鎮痛効果
    - 各種依存症の抑制
    - 鬱状態の抑制
  3. 所要量(Rose, Levertonら)
    - 成人男：3.6mg/kg/日
    - 成人女：2.7mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 牛乳・乳製品、肉、魚など、高蛋白食品
  6. 過剰症・毒性
    - 不明
  7. 相性・相関関係など
    - ビタミンB6、ナイアシン、マグネシウムと共働し、神経伝達物質セロトニンをつくりだす。
  8. その他
    - 過去に日本製の汚染トリプトファンにより、1500人が血行障害・筋肉痛を訴え、38人が死亡した事件があった。
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2. フェニルアラニン(phenylalanine)
  1. 特徴
    - 必須アミノ酸の一つ
    - ほとんどすべてのタンパク質に含まれる
    - 体内で神経伝達物質のノルエピネフリン（ノルアドレナリン）とドーパミンに転換される
  2. 役割
    - 気分の落ち込みを緩和
    - 空腹感の抑制
    - 記憶力を高め、神経を鋭敏にする
    - 食欲抑制
    - 鎮痛作用
  3. 所要量(Rose, Levertonら）
    - 成人男：15.7mg/kg/日
    - 成人女：19.3mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 高蛋白食品。乳製品、大豆製品など。
  6. 過剰症・毒性
    - フェニルケトン症の人はフェニルアラニンを限定した食餌療法が必要
    - フェニルアラニンは血圧を上昇させる
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
    - フェニルケトン尿症の人がフェニルアラニンのサプルメントをとるのは危険。体内にフェニルアラニンが以上蓄積し、さまざまな障害の原因に。
    - DL-フェニルアラニン(DLPA：合成・天然の等しいパーツから構成される)は、体内麻薬様物質であるエンドルフィンの産出活性を高める。
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3. リジン(lysine)
  1. 特徴
    - 必須アミノ酸のひとつ
    - タンパク質の組立に不可欠
    - 植物性蛋白に少ない
  2. 役割
    - 帯状疱疹の感染予防
    - 集中力の向上
    - 受精率の向上
    - 脂肪酸利用の適正化
  3. 所要量(Rose, Levertonら)
    - 成人男：11.4mg/kg/日
    - 成人女：　 8.6mg/kg/日
  4. 欠乏症
    - 疲れやすい、集中できない、目が充血する、めまい、吐き気、抜け毛、貧血など
  5. 食品
    - 高蛋白食品。魚、肉、乳製品、大豆、卵など。
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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4. アルギニン(arginine)
  1. 特徴
    - 精液タンパク質のプロタミンやヒストンに多く含まれる
    - 体内で作られるが合成は遅い
    - 脳下垂体の正常機能に必要
    - 成長ホルモンの合成・分泌に関わる
  2. 役割
    - 精子数の増加
    - 免疫反応の補助・傷害からの回復促進
    - 脂質代謝の補助・筋組織強化
    - 精神面・肉体面を機敏に
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 高蛋白食品。
  6. 過剰症・毒性
    - 成長期の子供に与えると巨人症の原因に
    - 関節肥大・骨の奇形
    - 肌荒れ・皮が厚くなる
  7. 相性・相関関係など
    - オルニチン、フェニルアラニンとともに、成長ホルモンの合成・分泌を行う
  8. その他
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5. オルニチン(ornithine)
  1. 特徴
    - アミノ酸であっても、タンパク質の構成アミノ酸の中には含まれない
    - アルギニン、トリプトファンなどとともに、成長ホルモンの合成・分泌に関わる
  2. 役割
    - 体脂肪の燃焼
    - 組織の修復と傷害からの回復促進
    - 結合組織の強化
    - 筋同化能率向上
    - 血中・尿中の尿素濃度を下げる
    - アルギニンの効力を強める
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
    - アルギニン、トリプトファン、リジン、チロシン、グリシンなどとともに、成長ホルモンの合成・分泌に関与
  8. その他
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6. グルタミン酸(glutamic acid)
  1. 特徴
    - 動物性蛋白より植物性蛋白に多く含まれる
  2. 役割
    - 脳の機能を妨げるアンモニアを捕捉し、脳機能を高める
    - 疲労を軽減
    - 潰瘍の治療を促進
    - 気分の高揚
  3. 所要量
  4. 欠乏症
    - 脳の高度な機能遂行が妨げられる
  5. 食品
    - 小麦、トウモロコシ、大豆など
  6. 過剰症・毒性
    - 化学調味料であるグルタミン酸モノナトリウム同様、アレルギーを起こすことも
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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7. グルタミン
  1. 特徴
    - グルタミン酸のアミド化合物
  2. 役割
    - グルタミン酸同様、アンモニアの同化・解毒に関与し、脳機能を高める
    - 知能を高める
    - アルコール中毒抑制
    - 疲労を軽減
    - 潰瘍の治療を促進
    - 気分の高揚
  3. 所要量
  4. 欠乏症
    - 脳の高度な機能遂行が妨げられる
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
    - アレルギーを起こすことがある
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
    - 筋肉増強効果の高いサプルメントとして注目されている
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8. アスパラギン酸(aspartic acid)
  1. 特徴
    - 一般に植物性タンパク質に多く含まれる
    - アスパラギンの加水分解により、アスパラギン酸となる
  2. 役割
    - アンモニアの体外排出・中枢神経系保護
    - 疲労に対する抵抗力を高める
    - 免疫システム強化
    - スタミナ・耐久力向上
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 植物性高蛋白食品。アスパラガス。
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係
  8. その他
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9. アスパラギン
  1. 特徴
    - アスパラギン酸のアミド化合物
    - 加水分解により、アスパラギン酸になる
  2. 役割
    - アスパラギン酸となってアンモニアを体外排除
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係
  8. その他
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10. シスチン(systine)
  1. 特徴
    - アミノ酸中、もっとも早く発見
    - 毛髪、爪の構成蛋白に多く含まれる
    - 含硫アミノ酸(分子中に硫黄を含むアミノ酸)のひとつ
  2. 役割
    - メチオニン同様、銅の毒性から体を保護
    - フリーラジカルの捕捉
  3. 所要量
    - 成人男：15.7mg/kg/日
    - 成人女：　 9.5mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
    - ビタミンC、B1と併せて多量に摂取すると、インシュリンの働きを阻害
  7. 相性・相関関係
    - f.に同じ
    - シスチンとシステインは体内で容易に相互変換できる
  8. その他
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11. システイン(systeine)
  1. 特徴
    - シスチンの還元されたもの
    - 含硫アミノ酸(分子中に硫黄を含むアミノ酸)のひとつ
  2. 役割
    - フリーラジカルを捕捉する抗老化物質
    - 銅の毒性から身体を保護
    - グルタミン酸、グリシンとともに生体酸化還元に関与するグルタチオンを形成
    - グルタチオンは老化を早めるフリーラジカルを捕捉する。また、抗腫瘍物質でもある。
    - はげを防ぐ
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
    - シスチンに同じ
  7. 相性・相関関係など
    - シスチンに同じ
    - グルタミン酸・グリシンとともにグルタチオンを形成
  8. その他
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12. メチオニン(methionine)
  1. 特徴
    - 含硫アミノ酸(分子中に硫黄を含むアミノ酸)のひとつ
    - 必須アミノ酸のひとつ
    - シスチンに転換されうる
  2. 役割
    - ヒスタミンの血中濃度を下げる
    - コレステロール低下
    - 抗腫瘍作用？
  3. 所要量(Rose,Levertonら)
    - 成人男：15.7mg/kg/日
    - 成人女：　 9.5mg/kg/日
  4. 欠乏症
    - 尿を作る能力に支障を来し、浮腫を起こす
    - 動物実験では、コレステロール沈着、動脈硬化、抜け毛
  5. 食品
    - 卵、牛乳など
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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13. グリシン(glycine)
  1. 特徴
    - アミノ酸中、もっとも簡単な構造を持つ
    - アンモニアとモノクロル酢酸から合成される
  2. 役割
    - 機能低下した下垂体の機能を高める
    - クレアチンのより多い供給
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
    - 別名：グリココール(glycocol)
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14. チロシン(tyrosine)
  1. 特徴
    - 神経伝達物質
    - 甲状腺ホルモンのチロキシン(tyroxine)はチロシンのヨー素化された誘導体と考えられる
  2. 役割
    - 脳の正常活動の促進
    - 不安コントロールの助け・ストレス軽減
    - 性能力向上
    - 食欲抑制
    - 気分の高揚
  3. 所要量(Rose, Levertonら）
    - 成人男：15.7mg/kg/日
    - 成人女：19.3mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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15. アラニン(alanine)
  1. 特徴
  2. 役割
    - 免疫システム強化
    - 腎結石の危険性を下げる
    - 低血糖症の症状緩和
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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16. セリン(serine)
  1. 特徴
    - プロタミン、ヘモグロビンなどに多く含まれる
  2. 役割
    - 痛みの緩和
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 牛乳、卵黄など
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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17. アミノ酪酸(aminobutyric acid)
  1. 特徴
    - 豆類・血漿タンパク質に含まれる
  2. 役割
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 豆類など
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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18. スレオニン(threonine)
  1. 特徴
    - 必須アミノ酸
  2. 役割
    - 食事タンパク質の体内利用に関与
  3. 所要量(Rose, Levertonら)
    - 成人男：7.1mg/kg/日
    - 成人女：5.3mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - 牛乳・牛肉など
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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19. バリン(valine)
  1. 特徴
    - 分岐鎖アミノ酸(BCAA：branched chain amino acid)のひとつ
    - 各種タンパク質に含まれるが量は少ない
    - 必須アミノ酸のひとつ
  2. 役割
    - 激しい運動下に発生する窒素排泄物は筋蛋白合成を低下させるが、(BCAAは)その低下を抑制
    - (BCAAは)運動中の筋分解を抑制
    - (BCAAは)他アミノ酸と異なり、肝臓ではなく、筋の近くで直接代謝される
    - (BCAAは)食欲抑制作用を持つ
  3. 所要量(Rose, Levertonら)
    - 成人男：11.4mg/kg/日
    - 成人女：11.2mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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20. ロイシン(leucine)
  1. 特徴
    - 分岐鎖アミノ酸(BCAA：branched chain amino acid)のひとつ
    - 血液のヘモグロビンに多量に含まれる
    - 必須アミノ酸のひとつ
  2. 役割
    - 激しい運動下に発生する窒素排泄物は筋蛋白合成を低下させるが、(BCAAは)その低下を抑制
    - (BCAAは)運動中の筋分解を抑制
    - (BCAAは)他アミノ酸と異なり、肝臓ではなく、筋の近くで直接代謝される
    - (BCAAは)食欲抑制作用を持つ
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
    - トウモロコシなど
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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21. イソロイシン(isoleucine)
  1. 特徴
    - 分岐鎖アミノ酸(BCAA：branched chain amino acid)のひとつ
    - 各種タンパク質に含まれるが量は少ない
    - 必須アミノ酸のひとつ
  2. 役割
    - 激しい運動下に発生する窒素排泄物は筋蛋白合成を低下させるが、(BCAAは)その低下を抑制
    - (BCAAは)運動中の筋分解を抑制
    - (BCAAは)他アミノ酸と異なり、肝臓ではなく、筋の近くで直接代謝される
    - (BCAAは)食欲抑制作用を持つ
  3. 所要量(Rose, Levertonら）
    - 成人男：10.0mg/kg/日
    - 成人女：　 7.8mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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22. プロリン(proline)
  1. 特徴
    - ほとんどすべてのタンパク質に含まれる
    - コラーゲン、ゼラチンに多く含まれる
  2. 役割
    - 傷害からの回復促進
    - 学習能力向上
  3. 所要量(Rose, Levertonら）
    - 成人男：15.7mg/kg/日
    - 成人女：10.7mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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23. オキシプロリン(hydroxyproline)
  1. 特徴
    - 分布は狭く、コラーゲン、ゼラチンの中に限られる
  2. 役割
  3. 所要量
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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24. ヒスチジン(histidine)
  1. 特徴
    - 広く分布しさまざまなタンパク質に含まれる
    - 特にヘモグロビンに多い
    - 幼児にとっては必須アミノ酸。最近では、成人にとっても必須であるといわれる。
  2. 役割
    - ストレス軽減
    - 慢性リューマチ症状の緩和
  3. 必要量
    - 乳児：34mg/kg/日
  4. 欠乏症
  5. 食品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
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25. カルニチン(carnitine：ビタミンBt)
  1. 特徴
    - アミノ酸であっても、タンパク質の構成アミノ酸の中には含まれないようだ
  2. 役割
    - 体脂肪のエネルギー転換
    - 低血糖症のコントロール
    - 心臓組織の保護・狭心症発作の発生低下
    - スタミナの向上
  3. 所要量
  4. 欠乏症
    - 心臓組織の破壊
  5. 食品
    - 肉・乳製品
  6. 過剰症・毒性
  7. 相性・相関関係など
  8. その他
    - 体脂肪エネルギー転換作用から、減量用サプルメントとして利用されることが多い
    - ただし、実際の効果は？
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参考図書
『健康運動指導士養成講習会テキストI-5-3. 運動と栄養所要量』小林修平
『栄養学(三訂版)』大磯敏雄/大修館書店
『ビタミン・バイブル』アールミンデル著・丸元淑生訳/小学館
『スポーツ選手の栄養強化メニュー』菊田敬子/大泉書店
『機能性食品の驚異』石倉俊治/講談社

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