アミノ酸とタンパク質の違い。筋トレするならプロテインとアミノ酸サプリのどっちを飲むべきか?

タンパク質はアミノ酸で出来ている

タンパク質は約20種類のアミノ酸がつながって出来ています。
タンパク質を構成するアミノ酸(必須アミノ酸→ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン。非必須アミノ酸→システイン、グルタミン、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシン、アルギニン、セリン、アスパラギン、チロシン、プロリン、アラニン)
この内、ヒスチジン、バリンロイシン、イソロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファンの9種類は他のアミノ酸などから体の中で作り出すことができないため必須アミノ酸と呼ばれ、必ず食品から摂取することが必要となっています。

ところで、食品やプロテインサプリから取り入れたタンパク質は消化、吸収の過程、アミノ酸がいくつか繋がったペプチドを経て構成成分の各アミノ酸にバラされて吸収されていきます(ペプチドのまま吸収されることも一部あるそうです)。
タンパク質の分解、吸収(タンパク質→ペプチド→アミノ酸→体タンパク、ホルモンなど)
吸収されたアミノ酸はホルモンや酵素の材料となったり、タンパク質に再合成されて筋肉などとなります。

アミノ酸サプリをの飲めばプロテインを飲んだのと同じ?

プロテインとはタンパク質のことです。
タンパク質がアミノ酸で構成されているとするならば、プロテインサプリ(実際の製品にはタンパク質以外にも色々入っていることが多いですがそれは置いておいて)を飲もうともタンパク質を構成するアミノ酸を飲もうとも同じことではないでしょうか?
むしろ、アミノ酸を直接飲んだ方が分解する手間がかからない分素早く吸収されるのでよりよいように思えます。

実際プロテインの代わりになるとして売られているアミノ酸サプリもあり、必須アミノ酸の摂取で筋肉の合成が高まることは確認注1されていますが、筋肉の合成をたかめるにはペプチドやタンパク質の形で摂取したよいとする説注2もあり、必ずしもアミノ酸が有利とはいえなさそうです。

かつて海外のボディービルダーなどの間でフリーフォームアミノ酸が流行ったことがあるそうですが、評判は芳しくなく現在ではあまり用いられていないといいます注3

精製に手間のかかるアミノ酸はかなり高価なので特にこだわりがなければ一般的なプロテインサプリを飲むのがよいでしょう。

BCAA(分枝鎖アミノ酸)の効果

アミノ酸はプロテインの代わりとしてではなく疲労回復など特定の効果を狙って飲まれる場合もあります。
筋トレやスポーツをしている人に特に人気なのがBCAA(具体的には必須アミノ酸に属するバリン、ロイシン、イソロイシンを指す)サプリメントです。
BCAAは筋トレ中のエネルギー源となって糖新生によって筋肉が分解されるのを防ぎ、更に筋肉の合成を高めるとされ、セロトニンを抑えて集中力を高める効果や疲労回復効果もあるとされます。
プロテインにもバリン、ロイシン、イソロイシンは含まれていますが、こうした効果を期待してプロテイン別に筋トレ前などに飲まれることがあります。

タンパク質を構成しないアミノ酸もある

タンパク質はアミノ酸から出来ていますが全てのアミノ酸がタンパク質に使用されているわけではありません。
タンパク質を構成しないアミノ酸としては、オルニチンクレアチン、GABA、シトルリンなどがあります。
これらは筋肉の材料となることはありませんが、様々な働きをし、中には筋肉にとって重要なものもあります。
例えばクレアチンは大きな力を発揮する時のエネルギー供給に関わることからウェイトトレーニングを行っている人に人気のサプリのひとつとなっています。

アミノ酸スコア

タンパク質に含まれているアミノ酸はタンパク質の多い食品を食べれば摂れますが、タンパク質の種類によって各アミノ酸の含有量は違ってきます。
下は卵と食パンの基準窒素1g当たりの各必須アミノ酸量の比較です。
食パンと卵に含まれる必須アミノ酸の量とアミノ酸スコア基準値の比較グラフ
(データは食品成分データベースより/単位はmg)

アミノ酸スコアというのは各必須アミノ酸が人間に必要な量に達しているのかを評価するための数値で、WHOによれば注4基準値は以下のようになっています。

アミノ酸 基準量
イソロイシン 180mg
ロイシン 410mg
リジン 360mg
メチオニン+ システイン 160mg
フェニルアラニン+ チロシン 390mg
トレオニン 210mg
トリプトファン 70mg
バリン 220mg
ヒスチジン 120mg

例えばその食品の基準窒素1g当たりのイソロイシン量が200mgだったとしますと、200mg÷基準量180m×100でスコアは111ということになります。
こうして全てのアミノ酸についてスコアを計算していき一番低かった値がその食品のアミノ酸スコアです。
全てで100を超える場合はその食品はアミノ酸スコア100とされ、大豆、鶏肉、豚肉、牛肉やプロテインサプリメント(ホエイ・ソイ・カゼイン)から摂れるタンパクのアミノ酸スコアは100です。

上のグラフを見て頂ければわかりますが、食パンのタンパク質ではリジンは基準量に達していません。
一般に植物性のタンパク質は質が悪いとされており、全ての必要量を満たすためには複数の食品からアミノ酸を摂取する必要があるとされます(ただし大豆のタンパク質は基準値を満たします)。

アミノ酸が摂れる食べ物

タンパク質に含まれているアミノ酸はタンパク質を含む食品を摂ることで摂取できます。
特に肉や魚のタンパク質がアミノ酸スコアが高く良質なアミノ酸供給源ということになりますが、アミノ酸スコアは基準窒素1g当たりに対してどのくらい含まれているかをみるものでその食品を食べると実際に何g摂れるかとは関係がないので注意が必要です。
いくつかのアミノ酸について含有量の多い食品を調べてみました(かっこないの数字は100g当たり)。

アミノ酸 含有量の多い食品
ロイシン パルメザンチーズ(4300mg)、抹茶(2100mg)、青汁(1000mg)、鶏肉胸皮付(2700mg)
イソロイシン たたみイワシ(3100mg)、田作り(2900mg)、するめ(2500mg)、乾燥パセリ(1700mg)
バリン 煮干し(3300mg)豚ヒレ肉赤身(2000mg)、焼きのり(2400mg)、乾燥湯葉(2700mg)
トリプトファン 乾燥カズノコ(1300mg)、かつお節(950mg)
グリシン 豚ゼラチン(24000mg)、ホタテ貝柱煮干し(7700mg)、茹でたクルマエビ(3400mg)
クレアチン 牛肉、豚肉
オルニチン シジミ、キノコ、魚肉
リジン 飛び魚煮干し(7300mg)、シロザケ(2600mg)
グルタミン酸 焼きふ(11000mg)、凍り豆腐乾燥(11000mg)、干しだら(10000mg)

まとめ

  • タンパク質はアミノ酸で出来ている
  • アミノ酸には食品から摂れなきゃいけない必須アミノ酸と体内でつくれる非必須アミノ酸がある
  • タンパク質を構成しないアミノ酸もある
  • 筋肉の合成を高めるためプロテインの代わりにアミノ酸サプリを飲むのは微妙
  • 疲労回復、抗カタボリック効果、脂肪燃焼などを目的として各種のアミノ酸が飲まれることがある

注1An oral essential amino acid-carbohydrate supplement enhances muscle protein anabolism after resistance exercise.
注2Post-exercise whey protein hydrolysate supplementation induces a greater increase in muscle protein synthesis than its constituent amino acid content.
注3ボディビルハンドブック クリス・アセート
注4PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION

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