栄養に関するメモ（たぶん）

2002-07-28 TAKAHASHI 'Maki' Masayoshi

小池五郎「新やさしい栄養学」(ISBN4-7895-5422-8)からのメモ。

栄養のための資料

• 「日本人の栄養所要量」公衆衛生審議会栄養部会発表
• 「WHOの栄養所要量」国連食料農業機関（FAO, Food and Agriculture Organization）と WHO主催の栄養専門委員会

• 普段の食生活・食習慣の違い
  • 日本人の平均的な摂取量でいけば、比較的塩分は多めに、カルシウムは 少なめだが、これはそうそう変えられそうにないので、現実的な 目標基準を定めるため
  • というか、「実際それで健康なんだからいーじゃん」みたいな 結果オーライ思考？
• 別に人種差・民族差みたいな生理的な差があるわけではないらしい

エネルギーの計り方

• 食べ物そのものを燃やして計る。熱力学重要。
• もちろん体内では完全燃焼ではないので、体内から排出される物質（尿素とか）も 燃やしてその差をとる。
• さらに実際には消化吸収率があるので、個々の食品に関しては、消化吸収率と 燃焼値をかけ算する。＝＞生理的燃焼値

日本のエネルギー換算係数「日本食品標準成分表」
炭水化物・脂肪・蛋白質の、それぞれについてのエネルギー換算係数とその合計

エネルギー代謝

• 基礎代謝
• 活動代謝
• 食物の特異動的作用
• 睡眠時代謝

エネルギー代謝の測定

• どこかに閉じ込めて計る(直接法)
• 呼気分析と尿分析で計る(間接法)

間接法でも結構正確らしい

基礎代謝

生きている状態における最低限の代謝
体温維持、心臓の脈動、呼吸や各臓器の最低限の代謝

だいたい体重1キロあたり、男なら1キロカロリー、女なら5/6キロカロリー
年齢による増減がある

生活活動代謝

1日の消費エネルギー＝1日の基礎代謝量＊ΣAf*T/1440分

Af: 各動作の動作強度 T: 各動作の所要時間（分） ΣAf*T/1440分: 1日の生活活動強度

生活活動強度：

1.3 低い
1.5 やや低い
1.7 適度
1.9 高い

動作強度:

1: 睡眠、ゆっくり座る
1.5:車の運転
2.0:電車やバスで立つ
2.2:ゆっくり歩く
4.0:階段を降りる
4.5:掃除、雑巾がけ、急ぎ足
7.5:階段を上る

食物の特異動的作用
食物摂取に伴う消費エネルギーの増加

糖質

多糖類

でんぷん

おもに穀物に含まれる
葡萄糖数千分子が水一分子を失って結合した重合体
光合成によって合成
でんぷん→麦芽糖→葡萄糖

グリコーゲン

動物が蓄積しているもの
動物性でんぷん
分解すると葡萄糖になる

二糖類および単糖類

葡萄糖

グルコースともいう
大部分は肝臓に運ばれ、グリコーゲンに合成されていったん蓄積
一部は血糖となり、筋肉その他の臓器でグリコーゲンになってエネルギー源となる
軽い仕事なら10g/h、マラソンなら200g/h以上で利用される
その場合、血糖値を一定に保つため肝臓グリコーゲンが葡萄糖になる
血糖値の調整はインシュリンや副腎皮質ホルモンなどが関係している

果糖

フルクトースともいう
代謝がインシュリンの影響を受けない
大量に摂取すると、乳酸・中性脂肪・コレステロールの生成量が増加する

ガラクトース

葡萄糖と結合して乳糖となる
乳腺において葡萄糖から作られる
脂肪と結合してガラクトリピンになる→脳や神経の構成分

蔗糖

砂糖
葡萄糖と果糖の化合物

乳糖

ラクトースともいう
ラクターゼによって消化され、葡萄糖とガラクトースになる
乳児には大切なエネルギー源
成人ではラクターゼが分泌されないため、乳糖を分解できず、大腸で 有機酸やガスを生じて下痢をするひともいる（乳糖不耐症）

繊維

セルロース、ヘミセルロースともいう
糖質と合わせて炭水化物という

吸収できないので、エネルギー源としては役に立たない
が、食物には適量に含まれると、腸内の内容物が多くなり、腸の消化活動を促進させる
また、腸内で作られる発ガン性物質やコレステロールを吸着して排出する
よって、繊維をたくさん含んだ植物性食品を十分摂ることが望ましい

繊維以外の似たようなものもまとめて「食物繊維」という
ex. りんごやいちごのペクチン、こんにゃくのマンナンなど

摂取エネルギー1000キロカロリーにつき10gとるのが望ましい

大腸内には食物繊維をえさとする腸内細菌がうようよしている

• ビタミンの生成
• 腐敗菌などの菌類の撲滅
• 人体の免疫力の向上に対して刺激を与える

脂肪

動物性と植物性がある
単純脂質・複合脂質・誘導脂質に分類

単に「脂肪」というと単純脂質を指すことが多い
全部ひっくるめて「脂質」とする

中性脂肪：グリセロールと脂肪酸の化合物
リパーゼによって加水分解される

リパーゼは膵液と腸液に含まれる
リパーゼは水溶性→脂肪を分解するにはまず油滴を細かくする必要がある→胆汁が重要

グリセロールは小腸で吸収されエネルギー源になる

水素がすきまなく結合している：飽和脂肪酸
酢酸、酪酸、パルチミン酸、ステアリン酸など

水素数が少ない：不飽和脂肪酸
オレイン酸（不飽和基が1個、炭素数はステアリン酸と同じ）など

必須脂肪酸（多価不飽和脂肪酸：不飽和基を2個以上含む）
リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸
体内では合成されない
他にはリノレン酸から作られるエイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸など

複合脂質

リン脂質

分子内にリン酸を持った脂質
レシチン、ケファリンなど
構成する脂肪酸のうち少なくとも一分子は不飽和脂肪酸
成人の体内には約600グラム
コレステロールとともに細胞膜の構成分となっている

糖脂質

脂肪酸とガラクトースおよびスフィンゴールの化合物
フレノシン、ケラシン
おもに脳の構成分

脂肪の栄養的特徴

必須脂肪酸の必要量は極めて微妙
米を1日400グラム食べてればそれだけで十分なくらい

とはいえ、ある程度とっておくといいことがある
が、とりすぎは害がある

脂肪の栄養上の利点

1. 食事の分量を少なくする

1グラムあたりのエネルギーが多く、水なしで消化できる
→糖質や蛋白質より少量で多くのエネルギーが摂取できる
成長期の子供やスポーツマンは脂肪を大目に取らないと胃腸の負担が過重になる

2. 腹持ちをよくする

胃に残る
空腹感がへり、胃の負担を軽くする
普段から脂肪を十分に摂っていると、脂肪が少ないと早く空腹になり、作業能率が著しく低下する

3. 脂溶性ビタミンの摂取量を増し、吸収をよくする

ビタミンA・D・Eとかカロテン（プロビタミンA）とか

4. ビタミンB1節約作用がある

糖質に比べ一段階B1の補助が少なくてすむ

脂肪摂取の注意点

1. 摂取エネルギーの20-30%を脂肪にするのが良い
2. 動物性脂肪に偏らないようにする
   動物性脂肪の摂取量と動脈硬化性疾患には相関関係がある
   植物性油には予防効果がある
   動物性脂肪・植物性脂肪・魚油を4:5:1でとるといい
   脂肪酸の構成では、飽和脂肪酸・一価不飽和脂肪酸・多価不飽和脂肪酸は3:4:3
   

アルコールの栄養価
アルコールは葡萄糖の発酵によって生じる
脂溶性・脳神経組織との親和性が強い
エネルギー源としても役立つ
食欲増進作用がある

• 血液中アルコール濃度が50mg%程度にとどまることが望ましい
• 7%アルコール液10ml程度で胃酸分泌は増進する
• そのほか特有の味成分、香り成分によっても食欲を増進させる

タンパク質

細胞質の主成分

人体中、水分を除いた乾燥成分の30-40%（残りの大部分は貯蔵脂肪）
アミノ酸が重合してできたもの
タンパク質を構成するアミノ酸は20種類余り
タンパク質自体は無数にある

哺乳動物は体タンパク質を構成するアミノ酸のうち、何種類かは体内で作れない→食物として摂取する 必要がある

タンパク質の構造

でかい。分子量は少ないもので数千、多いもので数十万
そのままでは腸で吸収できない→タンパク質分解酵素でアミノ酸にする
タンパク質のうち、平均約16%が窒素→6.25(=100/16)を窒素タンパク質換算係数 (詳しくはそれぞれの食品の窒素係数を参照)

タンパク質の栄養価

必須アミノ酸

ロイシン、イソロイシン、バリン、メチオニン、スレオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、 リジン、ヒスチジン

全卵のタンパク質は全ての必須アミノ酸を含む
人乳のタンパク質が全卵に次いで高い
一般に植物性タンパク質は動物性タンパク質より栄養価が低い

窒素出納

タンパク質の摂取が不十分な場合、体内の窒素が失われる←窒素出納が負の状態
摂取する窒素と失われる窒素がバランスしている←窒素出納平衡状態
成長期には窒素が体内に蓄積←窒素出納が正

摂取する窒素のほとんどがタンパク質由来のものなので、窒素出納を調べれば タンパク質栄養状態の推移がわかる

タンパク質を十分に摂取していても、必須アミノ酸が欠けていたりすると アミノ酸は単なるエネルギー源となって燃焼され、窒素出納は負になる
→成長できず、最悪死亡する

タンパク質の栄養価判定

生物学的方法と科学的方法がある

生物価（BV Biological Value）

被検生物に単一のタンパク質のみを与え、窒素出納を調べる
その際、あらかじめ無タンパク質食を与え、代謝性窒素量を調べておく
生物価＝（体内に保留されたタンパク質量）／（吸収されたタンパク質量）

正味タンパク質利用率（NPU Net Protein Utilization）

生物価＊タンパク質の消化吸収率
摂取した窒素のうち体内に保留された割合を示す
タンパク質の所要量の測定に利用

必須アミノ酸の必要量

合成食事による人体実験によって決定
卵価・人乳価
鶏卵、人乳についてA/E比を計算しておき、食品タンパク質のA/E比をこれと比較する
（A/E比：必須アミノ酸総量(E)に対する個々の必須アミノ酸(A)の比率）
アミノ酸評点パターンはその後も更新

プロテインスコアとアミノ酸スコア

各種食品タンパク質には、含有量の少ないアミノ酸がある
食パンタンパク質：比較タンパク質に比べ、イソロイシン、リジン、含硫アミノ酸、トリプトファンが、 アミノ酸評点パターンに比べ、イソロイシン、リジン、スレオニン、バリンが少ない
これらは食パンタンパク質の栄養価を制限する→「制限アミノ酸」と呼ぶ
この場合、リジンが少ないので、リジンを第一制限アミノ酸とする

食品タンパク質の栄養価の判定

日常の食事では、何種類かの食品タンパク質を混合して取り入れる

• 加重平均しても求まらない
• 生物学的方法は煩雑すぎ
• よって、化学的評価法が便利
  だが、これでも確定的ではない、今後も検討が必要らしい

アミノ酸インバランス

制限アミノ酸やその他のアミノ酸を添加すると、かえって栄養価が低下することがある！
→栄養価の向上を目的とする必須アミノ酸の添加は慎重に行うべし

成人のタンパク質所要量

良質タンパク質の平均必要量
卵、牛乳、肉、魚などの動物性タンパク質
平均して体重1kgについて0.7gくらい
→タンパク質摂取量が少ない場合は出納は負になる

日常摂取タンパク質の利用効率

米タンパク質や小麦タンパク質、野菜タンパク質も合わせた混合タンパク質の利用効率
→良質タンパク質の利用効率に対する割合は約90%

個人差に対する安全率
平均値の1.3倍から0.7倍に全員の97.5%の人が含まれる→1.3を安全率とする

筋肉運動が多い人のタンパク質所要量
動物性タンパク質比を40%以上
付加エネルギーの10%-15%程度をタンパク質によるようにする

タンパク質の過剰と不足

• タンパク質を多く摂ることが有害とは言い切れない
  特に、成長期の人や、活動度の高い成人はどんどん処理するので害にならない
• 窒素出納がぎりぎりすぎるのもよくない

が、老人は摂りすぎないように（消化されずに腸内に滞留し、腸内細菌によって毒物が発生・吸収されやすくなる）
老人に菜食主義がよいのにも根拠がある

タンパク質の不足
特に成長期の者に、カシオコワなどの病気が発生する

ビタミン

研究が進んだのは20世紀になってから

脚気などはビタミンの不足によるもの

ビタミンの発見：ニワトリを脚気にしたり、モルモットを壊血病にしたり、犬をくる病にかからせたりして発見

ビタミン：「生命に必要なアミン」として命名
→でも、あとでビタミンはアミンではないと発覚→でも語調が良いのでそのまま

脂溶性ビタミン

ビタミンA

• シロネズミが死亡する原因を調べている際に発見
• 一種のアルコール、レチノールとも呼ばれる
• 目、口腔、消化管、気管などを覆っている粘膜や、皮膚に影響がある
• 視機能にも影響・ビタミンAが欠けると夜盲症（鳥目）になる
• 免疫を強化する
• 細胞の分化・発生および制ガン作用もある
• 動物のみに存在・植物にはカロテノイドというビタミンAになる物質（プロビタミン）がある
• 国際単位IUはビタミンAは0.3μgに相当
• 成人の所要量としては、40%の安全率を見込んで1日9.3μgRE(レチナール当量)、つまり31IUが必要
• ビタミンAを大量に摂取すると中毒症を起こす。許容上限摂取量は1500μgRE(5000IU)

ビタミンD

• くる病の予防の研究で発見
• D2とD3がある。
• 紫外線の照射によっても生成
• 単位は国際単位IU。1IUはビタミンD3の1μgを40倍に薄めたもの1μg
• 所要量は大人なら100IU
• 成人の皮膚で生成されるビタミンDは、日本人なら1日に夏は260〜720、冬は150〜400IU程度
• 成人の許容上限摂取量は50μg(2000IU)程度

ビタミンE

• トコフェロールとも言う。α・β・γ・δの4種類ある。
• 妊娠・出産に関係がある
• また、Eが不足すると筋肉が萎縮してくる
• 高度不飽和脂肪酸に対する抗酸化作用がある。糖尿病、虚血性心疾患、動脈硬化、白内障、アルツハイマー病などの 生活習慣病の予防に役立つ。
• 寿命の延長にも役立つ
• 単位はmgα-TE。所要量は男子10mgα-TE、女子は8mgα-TE
• 許容上限摂取量は600mgα-TE

ビタミンK

• 出血に影響
• 成人の所要量は体重1kgあたり1日男子65μg、女子55μg。
• 許容最大摂取量は1日30000μg

水溶性ビタミン

ビタミンB1

• 脚気にならないようにする
• 成人所要量は1000キロカロリーあたりに必要な量
• 平均必要量は1000キロカロリーについて0.35mg、よって所要量は0.42mg
• アイノリナーゼはビタミンB1を分解するので注意

ビタミンB2

• 皮膚や粘膜に影響。足りないと口角炎や舌炎になる。目もやられる
• 平均必要量は1000キロカロリーあたり0.4mg、所要量は0.48mg
• 所要量は1.2mg

ナイアシン（ニコチン酸）

• ナイアシンはニコチン酸とニコチンアミドの総称
• 細胞内での栄養素の燃焼を完全にする作用がある
• 欠乏すると皮膚病、消化障害、神経障害を起こす。
• 平均必要量は1000キロカロリーあたり4.4mgNE、所要量は6.3mgNE
• 上限許容量は1日30mg、大量に摂取すると皮膚発赤、消化管・肝臓障害を起こす。

ビタミンB6

• ピリドキシン、ピリドキサール、ピリドキサミンの総称
• 欠乏すると目、口、耳、鼻の周囲に脂漏性皮膚炎を起こしたり、低色素性および小赤血球性貧血を起こす
• タンパク質代謝において、アミノ酸を燃焼するときや、可欠アミノ酸を作る際に助酵素として必要
• 摂取タンパク質1gあたり0.014mg*0.75*1.2
• 許容上限量はあるらしい（けど値は？）

葉酸

• 造血、成長・妊娠の維持に必要
• 平均所要量は170μg、所要量は200μg
• 許容上限量はあるらしい（けど値は不明……）

ビタミンB12

• 不足すると貧血になる
• 一般に動物性食品を適量とっていれば問題ないが、菜食だと問題になることがある

ビオチン

• カルボキシラーゼの補酵素
• 成人は普通不足しない

パンテント酸

• 欠乏すると足が焼けるように痛む
• コエンチームAという補酵素の成分

ビタミンC

• 欠乏すると壊血病になる
• アスコルビン酸ともいう
• 活性酸素の害を防ぎ、生活習慣病の予防に役立つ。
• 細胞間質に存在するコラーゲンの形成にも関与している
• 所要量は一日100mg
• 日本人は不足気味

無機質と水

無機質の機能

体構成分としての役割

• 骨・歯のような硬組織の成分
• 軟組織の成分
• 体組織に不可欠な成分の構成分
  甲状腺ホルモン:ヨウ素、ビタミンB1:イオウ、ビタミンB12:コバルト、ヘモグロビン:鉄

体調整機能

• 体液の浸透圧を正常に保つ
• 筋肉の働きを正常に保つ
• 体液のpHを中性（微アルカリ性）に保つのに役立つ
• その他

カルシウム

• 骨組織などから必要に応じて血液中に流れる
• 吸収を促進する因子として胃酸とビタミンDがある
• フィチン酸、シュウ酸、リン酸はカルシウムの吸収を妨げる
• 所要量は、年齢、一日尿中排泄量、経皮的に失われる量、一日に蓄積される量、吸収率などから計算

鉄

• 成人の体内には約5g含まれる
• ヘム鉄と非ヘム鉄がある
• 毎日約1mg屎中に分泌される
• ヘム鉄は吸収率が高いが、非ヘム鉄は低い
• 非ヘム鉄の吸収率は、動物性食品の摂取率が高いほど、またビタミンCの摂取量が多いほど高い
• 体内の貯蔵鉄量が低ければ吸収率は高い
• 日本人は約10％ほど
• 所要量は成人男子は10mg、女子は12mg

リン

塩化ナトリウム

水

• 体重の50-60%、脂肪を除くと約73%が水
• 体内の所成分の移動、体温の保持、眼球や内耳に使われる
• 成人は一日約2-4リットルの水を出納している
• 葡萄糖などの燃焼に使われるものと、皮膚や肺から排出されるものと、尿として排出されるものがある
• 排出量の調整は尿によって行われる
• 一日の尿量は1200ml-1800mlが理想的
• 汗の食塩濃度は0.3%くらいだが、普段の発刊量によって増減がある
• 大量に水を飲んだ後すぐに激しい動作を行うと熱けいれんを起こす。0.3-0.5%の食塩水を飲むとよい
• 作業前に200-300mlの水を飲んでおくと筋肉疲労の発現を遅くする