食事においてタンパク質が違えばインスリン分泌も違う

タンパク質は非常に重要な栄養素です。タンパク質の種類によってそこに含まれるアミノ酸は異なります。それにより代謝も変化する可能性があるのでしょうか?

今回の研究では、様々な食事性のタンパク質の違いにより、血糖値やインスリン分泌、満腹感などを比較しています。

BMIが18.5〜25の18〜30歳の健康な男性が対象で、マグロ、七面鳥、乳清(ホエイ)、または卵白のいずれかを含む異なる液体食を摂取しました。液体食600gのPFCバランスはタンパク質50.8g(71%)、脂質4.5g(14%)、炭水化物11g(15%)です。(図は原文より)

上の図はそれぞれの液体食摂取後の(A)食後血糖値(B)食後240分までの血糖値の曲線下増加分の面積です。

血糖値は–○–マグロ; –●–ホエイ; 卵白; –▲–七面鳥です。曲線下面積は左から卵白、七面鳥、マグロ、ホエイです。

そうすると、30分値では大きな違いがありました。ホエイ以外では血糖値は上昇し、ピークとなりましたが、ホエイだけは血糖値が低下しました。60分値はホエイでさらに低下しました。マグロも60分値では低下しています。曲線下の増加分の面積でも、卵白と七面鳥に対してホエイとマグロは少なくなっていました。

上の図は液体食の接種後のインスリンの推移と曲線下面積です。インスリンの単位はpmol/Lですが、6で割ると日本の標準的な単位のμU/mLになります。どれも30分値がピークですが、明らかにホエイのインスリン値が他のタンパク質よりも上昇していました。その次にはマグロです。曲線下面積も卵が一番小さく、ホエイが最も大きくなりました。

つまり、ホエイは他のタンパク質よりも食後の血糖値、曲線下面積が最も低いのは、最も多くのインスリンを分泌させていたからと考えられるのです。

液体食を摂取した4時間後に用意された食事を自由に食べることができました。その時の食欲などを分析した結果です。

表の上から自由な食事からのエネルギー摂取量、液体食摂取後の空腹感、満腹感、および予想される食物消費の視覚的アナログスケール評価の摂食後総面積です。そうすると先ほどのインスリンの図と同様の違いが認められました。つまり、ホエイが最も4時間後の自由な食事から摂取したエネルギーが少なく、ホエイ摂取後の空腹感が少なく、満腹感が多く、予想される食物消費が最も少なかったのです。卵白はホエイの全く逆でした。

マグロ、七面鳥、卵白の食事と比較して、ホエイが食欲と食物摂取を大幅に削減する効果を持ち、インスリン反応を著しく高めるのです。同じ動物性タンパク質でも食事の種類が違えば、インスリンの反応も違うようです。非常に面白いですね。

上の図はそれぞれの液体食の栄養成分です。アミノ酸の組成を見てみると、

ホエイには、マグロ、七面鳥、卵よりもイソロイシンやロイシンのBCAAが多く含まれていることが示されています。マグロには、七面鳥や卵よりもこれらのアミノ酸が多く含まれていましたが、ホエイほど多くはありません。バリンについてはホエイよりもマグロの方が多く含まれていました。BCAA、特にロイシンはインスリン分泌を促進すると考えられています。また、イソロイシンはラットの研究ではに骨格筋へのグルコースの取り込み増加して血糖値を低下させるという結果が出ています。(この論文参照)

またホエイは、他の液体食よりもフェニルアラニンとトリプトファンの含有量が最も高く、マグロには七面鳥や卵のタンパク質の液体食よりもこれらのアミノ酸が多く含まれていました。ホエイおよびマグロの食事中のフェニルアラニンおよびトリプトファンのより高い含有量が、食欲の抑制およびエネルギー摂取量の減少と関連している可能性があります。

アスパラギン酸、トレオニンもホエイとマグロで高いので、これらが何か関係している可能性もあるかもしれませんし、もちろんアミノ酸とは全く別の成分が関係しているかもしれません。

アミノ酸の違いが要因と考えると、アミノ酸組成のこれだけの違いが大きくインスリン分泌や血糖値に影響することもあるのですね。一般的な食事では単体の栄養素を摂ることはなく、これらのタンパク質も同時に摂取することは珍しくないので、あまり気にする必要はないでしょう。

しかし、なぜ人類はこのホエイタンパク質により満腹感を感じるように進化したのでしょうか?ホエイ摂取を制限するためでしょうか?他のタンパク質よりもインスリン分泌を高めることも何か進化的な要因があるのでしょうか?

牛乳の歴史は恐らくは農耕の歴史とそれほど変わらないでしょう。狩猟採集の時代では野生の動物の乳を搾ったとは思えません。動物を家畜化した後に牛乳やバターなどが食用になったと考えられます。そうすると、ホエイタンパク質というのは動物に肉や卵と違い、人類にとって非常に新しいタンパク質と考えられます。それが何か代謝の違いを生む原因になっているのかもしれません。

 

「The acute effects of four protein meals on insulin, glucose, appetite and energy intake in lean men」

「やせた男性のインスリン、グルコース、食欲およびエネルギー摂取に対する4つのタンパク質食の急性効果」(原文はここ

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