タンパク質とアミノ酸の関係と違い

 

 

タンパク質は全身の細胞を構成する

皮膚・筋肉・臓器・頭髪から爪先までの

諸機関の主材料。

 

血管や血液、生理活性物質であるホルモン、

免疫抗体etcもタンパク質でできている。

 

 

例えば、

体重50㎏の成人の場合

体内に約7.5～10㎏のタンパク質が

存在していることになる。

 

タンパク質は、細胞構成分子であり、

同時にさまざまな生命現象の

中心的役割を果たす。

 

生体内の化学反応の触媒となる

酵素の本体としての機能を持ち、

各種細胞の機能面でも

主要な役割を担っている。

 

食物から摂取したタンパク質は

アミノ酸やペプチド(アミノ酸がつながった

化合物)に分解されて体内に取り込まれ、

必要なタンパク質として再形成される。

 

タンパク質の消化・吸収・輸送(調節)

タンパク質食品を摂取すると、

胃酸によって三次構造が破壊され(変性)、

プロテアーゼ(タンパク質分解酵素)が

作用しやすい状態になる。

 

胃粘膜から分泌されるペプシンの作用を受け

ポリペプチドであるペプトンに

加水分解される。

 

部分的に加水分解された

タンパク質(ポリペプチド鎖)が

十二指腸まで送られると、

膵液(すいえき)や胆汁が食物に混じり

胃酸によって酸性化されていた食物は

膵液に含まれる重曹によって中和される。

 

中性化で働くタンパク質分解酵素である

膵液中のトリプシン・キモトリプシン・

エラスターゼ・カルボキシペプチダーゼ・

腸液内のアミノペプシターゼなどによって

消化される。

 

回腸から空腸へと進む間に

ポリペプチド・ジペプチド・遊離アミノ酸

などに分解される。

 

これらは小腸上皮粘膜でATP依存の

能動輸送によって吸収される。

 

一部はアミノ酸が２～６個結合した状態で

吸収されることもある。

 

吸収されたアミノ酸は、

小腸の内側にある絨毛の

ひだの中にある毛細血管に入り、

門脈を通って肝臓へ運ばれる。

 

タンパク質の構成要素のアミノ酸

 

タンパク質は多種類のアミノ酸が

さまざまな形で結合した

高分子窒素化合物である。

 

自然界には多種のアミノ酸が存在するが、

人体を構成するのは

20種類のアミノ酸に限られる。

 

 

髪・皮膚・筋肉などは

それぞれ形状が異なる。

それは、

構成するアミノ酸の組み合わせが

違っているからである。

 

近年、アミノ酸は研究が進み

アミノ酸の個性と働きが

解明されつつある。

 

必須アミノ酸と非必須アミノ酸

人体のタンパク質を構成するアミノ酸は、

必須アミノ酸と非必須アミノ酸の２つある。

 

 

 

【アミノ酸の分類】

アミノ酸は、その特徴によって

いくつかの分類がある。

 

 

身体のタンパク質を構成する

20種類のアミノ酸の他にも、

体内にはさまざまなアミノ酸がある。

なかでもタンパク質が結合することなく

単体で存在している

遊離アミノ酸(オルニチン・シトルリン)の

独自の働きが注目されている。

 

ホルモンや酵素など体内物質の働き

 

①タンパク質ホルモン・・・インスリン・成長ホルモン

高分子であるため細胞内に入りにくく、

標的細胞の細胞膜表面にある受容体に結合して作用する。

 

②ステロイドホルモン・・・アドレナリン・副腎皮質ホルモン・性ホルモン

標的細胞の細胞膜表面にある受容体と結合せず、

細胞内に入り込んで作用する。

 

酵素と補酵素

 

酵素は単体では機能しない酵素も多く、

補助的な役割を持つ補酵素(ビタミンB・

ミネラル)のサポートが必要になる。

 

酵素には、

タンパク質だけから作られるものもあるが

低分子の有機化合物が結合したものもある。

 

このような酵素のタンパク質部分を

アポ酵素と言い、

アポ酵素と補酵素が結合したものを

ホロ酵素という。

 

 

他の血清タンパク質に比べて分子量が

小さく量が多いので、

血液の浸透圧調整、物質の保持・運搬・

各組織へのアミノ酸供給など、

重要な役割を担っている。

 

タンパク質を摂取することで、

肝臓の全細胞でアルブミンが生合成され、

血液中に分泌される。

 

一方、血液の浸透圧は

アルブミン合成能に大きな影響を与える。

 

浸透圧が高くなりすぎると、

アルブミン合成能は低下する。

 

タンパク質の代謝と必要量

タンパク質食品を摂取すると

アミノ酸が消化・吸収され、

肝臓で新しいタンパク質となる。

 

そして血液に入り全身の各組織へ送られ、

細胞の材料になったり、

酵素やホルモンなどの

機能タンパク質になったりする。

 

アミノ酸の代謝で生じる窒素は、

主に尿素、尿酸、クレアチニンetcで

尿中へ排泄される。

 

一部は尿、皮膚、体毛、爪などの

成分としても排泄される。

 

アミノ酸の脱アミノ反応で生じる糖質は

エネルギー源、糖質の合成材料

として用いられる。

 

血液中のアミノ酸は

組織タンパク質の代謝で生じるアミノ酸と

肝臓から供給されるアミノ酸によって、

ほぼ一定濃度だが、

 

大量のタンパク質を摂取すると、

血中アミノ酸濃度は一時的に上昇する。

 

アミノ酸代謝プールと予備タンパク質

 

 

これに対して

 

体内では常にタンパク質の新旧交代が

活発に行われている。

 

中でも特に肝臓・腎臓・超粘膜などで

迅速に(約10日)その半分が入れ替わる。

 

筋肉・皮膚などではそれよりやや遅いが

全身的に見ると、約３週間で

半分のタンパク質が入れ替わっている。

 

タンパク質の異化と同化

人体は、見た目の変化はなくても

常に入れ替わっている。

 

そしてそれ(異化と同化)は、常に

バランスがとれていなくてはならない。

 

タンパク質の異化が同化を上回ると、

生体恒常性を保つことができず、

健康を維持できなくなる。

 

その結果、加齢現象を促進し、

病気の発症につながる。

 

タンパク質の必要量

 

食品中に含まれるアミノ酸のバランスは、

動物性タンパク質の方が優れている。

 

植物性タンパク質は、

メチオニンが少ないため、

アミノ酸バランスが劣っている。

 

 

成長期・妊娠・授乳期または

高強度の運動やトレーニングを行う時、

ストレスが強い時、

 

病気(がん・甲状腺機能亢進症etc)の時には

タンパク質の異化が亢進するため、

タンパク質の必要量はさらに増える。

 

脂肪や糖では

余ったものが中性脂肪になって

脂肪細胞にされるのとは異なり、

タンパク質は体内に貯蔵庫がないため

毎日欠かさず摂取しなくてはならない。

 

 

 

というように、

年齢が上がるにつれて

タンパク質の必要量も増えていく。

 

※高齢者やタンパク質制限を受けている

症例においては、とくに

メオチンを含む必須アミノ酸バランスを

考慮しなければならない。

 

アミノ酸スコア

アミノ酸スコアが高い食品ほど

必須アミノ酸がバランス良く含まれ、

良質なタンパク質食品と考えられる。

 

◆食品のアミノ酸スコアの例◆

食品	アミノ酸スコア	食品	アミノ酸スコア
鶏肉	100	精白米	65
豚肉	100	玄米	68
ベーコン	95	食パン	44
カツオ	100	ゴマ	50
アジ	100	アーモンド	50
卵	100	ブロッコリー	80
牛乳	100	トウモロコシ	74
ナチュラルチーズ	92	ニンジン	55
ヨーグルト	100	豆乳	86

 

タンパク質の特異動的作用

タンパク質を嚥下すると体温が上昇し、

身体の暖まりを感じる。

これをタンパク質の特異動的作用という。

 

摂取されたタンパク質は、

一種のシグナル物質としての役割を持っており

生体に対して代謝の準備信号を送っている。

 

大豆たんぱく質

日本人の食生活では

古くから大豆食品が

重要なタンパク源となっている。

 

日本食と日本人の長寿についての研究が進み、

大豆の健康効果が

世界から注目を集めるようになり、

大豆タンパク質の特性が解明されてきた。

 

大豆タンパク質には

血清コレステロール改善作用があり、

高コレステロール血症例において、

LDLコレステロール値低下と

LDLコレステロール値の上昇による

コレステロール値改善が認められている。

 

ただし、大豆タンパク質には

メチオニンが少ないので、

メオチンが豊富な動物性タンパク質食品も

同時摂取することが望ましい。