ビタミンCとビタミンEのサプリメントは運動による効果を弱めてしまう

以前の記事で「高齢者ができるかどうかはわかりませんが、高強度インターバルトレーニングが最もアンチエイジングに効果的」というのを書きましたが、キーワードは「ミトコンドリア」でした。エネルギー産生工場のミトコンドリアの数が増え、機能が向上することが非常に大切です。運動は最もミトコンドリアを向上させます。しかし、せっかくの運動でも、抗酸化作用のあるビタミンCやビタミンEを大量に飲んでいると、その運動の効果を打ち消してしまいます。特にマラソンのような持久力のトレーニングの後のサプリメント使用には注意が必要です。

以前の記事「ビタミンのサプリメントは飲めば良いってもんじゃない！本当に必要か、効果はあるのかの慎重な検討が大切かも？」でも触れ、予告していましたが、今日はいくつかのスポーツ、トレーニングとサプリメントについての研究をご紹介したいと思います。

まずは、

Vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans: a double-blind, randomised, controlled trial　（原文はここ）

「ビタミンCおよびEのサプリメントは、ヒトの持久力トレーニングに対する細胞適応を妨げる：無作為二重盲検試験」

キーポイント

• • 最近の研究によると、抗酸化物質のサプリメントは、持久力訓練によって誘発されたミトコンドリアの合成など、運動に対する適応を鈍らせる可能性があることが示されている。しかし、ヒトの研究は少なく、結果は相反している。
  • 分離されたビタミンCおよびEサプリメントが広く使用されており、運動による細胞および生理学的適応におけるこれらのビタミンの妨害を解明することは、健康目的のために運動する人々や運動選手にとって重要である。
  • 私たちの結果は、ビタミンCとEのサプリメントが、筋肉持久力を改善するために重要な持久力トレーニングで誘発されるミトコンドリアタンパク質（COX4）の増加を鈍らせたことを示しています。
  • トレーニングによって誘発された最大酸素摂取量の増強とランニングパフォーマンスは、サプリメントによって影響を受けなかった。
  • この研究は、抗酸化物質がヒトの運動適応にどのように干渉するかを理解するのに役立ち、その結果は高用量のビタミンCおよびEを注意して使用すべきであることを示している。

要約

この無作為二重盲検試験では、ヒトの持久力トレーニング適応に対するビタミンCとEのサプリメントの影響を調べた。54人の若い男性と女性が1000mgのビタミンCと235mgのビタミンEのいずれか、またはプラセボを毎日11週間投与されるようにランダムに割り付けられた。サプリメント服用の間、参加者は週に3~4回のセッション（主に走っている）からなる耐久トレーニングプログラムを完了し、高強度インターバルセッション[4-6×4-6分; > 90％の最大心拍数（HR _max）]および定常状態の連続セッション（30-60分; HR _maxの 70〜90％）を行った。介入の前後で最大酸素摂取量、準最大運動量のランニングおよび20mシャトルラン試験を評価し、血液サンプルおよび筋肉生検を採取した。ビタミンCおよびE群の参加者は、最大酸素摂取量（平均± SD：8±5％）と20mシャトルラン試験のパフォーマンス（10±11％）でプラセボ群と同程度に向上させた（平均±  SD：8 ±5％および14±17％）。しかし、ミトコンドリアマーカーであるシトクロムcオキシダーゼサブユニットIV（COX4）および細胞質ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体-γ共活性化因子1α（PGC-1α）はプラセボ群の外側広筋で増加した。（ビタミンCおよびE群ではCOX4：-13±54％、PGC-1α：-13±29％、P  ≦0.03、プラセボ群では59±97％、19±51％）。さらに、トレーニングした筋肉におけるCDC42とマイトジェン活性化プロテインキナーゼ1（MAPK1）のmRNAレベルは、プラセボ群よりもビタミンCおよびE群で低かった（ P  ≦0.05）。毎日のビタミンCおよびE補給は、持久力トレーニング後のミトコンドリア生合成のマーカーの増加を弱める。しかし、改善とランニングのパフォーマンスについて明確な相互作用は検出されませんでした。その結果、ビタミンCとEの補給は筋肉の細胞適応を妨げていましたが、これは本試験で使用した性能試験には適合しませんでしたが、抗酸化物質補給と持久力運動を併用することを検討する際には注意が必要です。毎日のビタミンCおよびE補給は、持久力訓練後のミトコンドリア生合成のマーカーの増加を弱める。しかし、改善とランニングのパフォーマンスについて明確な相互作用は検出されませんでした。その結果、ビタミンCとEの補給は筋肉の細胞適応を妨げていましたが、これは本試験で使用した性能試験には適合しませんでしたが、抗酸化物質補給と持久力運動を併用することを検討する際には注意が必要です。毎日のビタミンCおよびE補給は、持久力訓練後のミトコンドリア生合成のマーカーの増加を弱める。しかし、最大酸素摂取量の向上とランニングのパフォーマンスについて明確な相互作用は検出されなかった。その結果、ビタミンCとEのサプリメントは筋肉の細胞適応を妨げているので、抗酸化物質のサプリメントと持久力運動を併用することを検討する際には注意が必要である。

次に同じ研究者の論文ですが、

Vitamin C and E supplementation alters protein signalling after a strength training session, but not muscle growth during 10 weeks of training　（原文はここ）
「ビタミンCおよびEのサプリメントは、筋力トレーニングセッション後のシグナル伝達タンパク質を変化させるが、10週間のトレーニング期間中の筋肉成長は変化させない」

キーポイント

• 抗酸化サプリメントは一般的に健康上の利益をもたらすと考えられているが、最近の実験では、持久力運動への適応に悪影響を与える可能性があることが示されている。
• この研究は、高用量のビタミンCおよびEがヒトの筋力トレーニングに対する細胞性および生理学的適応に及ぼす影響を最初に調査する研究である。
• ここでは、ビタミンCおよびEのサプリメントが、筋力トレーニングのセッション後、p70S6キナーゼおよびマイトジェン活性化プロテインキナーゼp38およびERK1 / 2のリン酸化を減少させることによって、筋肉細胞における運動誘導性シグナル伝達を妨害することを報告する。
• ビタミンCおよびEのサプリメントは、10週間のトレーニング期間中、筋肥大を著しく鈍らせなかった。しかし、筋力のいくつかの測定値は、プラセボ群よりサプリメント群の増加が少ないことを示した。
• この研究は、酸化ストレスが筋力トレーニングへの骨格筋の適応を誘導するために重要であり、高用量のビタミンCおよびEのサプリメントは、筋力トレーニングをする健康で若い人たちがが服用することを回避するべきであることを示唆している。

要約
この研究では、ビタミンCおよびEのサプリメントが急性反応および筋力トレーニングへの適応に及ぼす影響を調べた。32人の娯楽で筋力トレーニングをしている男女がランダムにそれぞれ10週間の間、ビタミンC(1000 mg/日)とビタミンE（235 mg/日)のサプリメント群またはプラセボ群に割り当てられた。この期間中、参加者のトレーニングは重負荷抵抗運動を週に4回行った。外側広筋の筋生検、最大等尺性随意収縮力、体組成（二重エネルギーX線吸収率）および筋断面積（MRI）を、介入の前および後に測定した。さらに、1回の運動セッションに対する細胞応答を、筋肉タンパク質の分画合成速度およびいくつかの肥大性シグナル伝達タンパク質のリン酸化の測定によって、トレーニング期間の途中で評価した。外側広筋からの筋生検は、運動のセッション（4×8RM、レッグプレスおよび膝伸展）の前に2回、およびセッションの100分後および150分後に行われた。サプリメント服用は、筋肉量の増加またはタンパク質合成の急激な変化に影響を与えなかったが、特定の強度増加（上腕二頭筋のカール）を妨げた。さらに、運動後のp38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、細胞外シグナル調節プロテインキナーゼ1および2、およびp70S6キナーゼのリン酸化の増加は、ビタミンCおよびEのサプリメントによって弱まった。しかし、運動セッション後の総ユビキチン化レベルは、プラセボ群よりもビタミンCおよびE群の方が低かった。我々は、ビタミンCおよびEのサプリメントが重負荷抵抗運動に対する急性細胞応答を妨げ、筋力トレーニングへの適応に対する長期的な負の効果を示したと結論した。

同様な内容ですが、ミトコンドリア生合成のマーカーに影響はしないけれども、筋肉の適応を減弱させた研究です。
Vitamin C and E supplementation prevents some of the cellular adaptations to endurance-training in humans

「ビタミンCおよびビタミンEのサプリメントは人において持久力トレーニングの細胞適応を一部妨げる」（原文はここ）

要約

背景：骨格筋収縮の間に生成される活性酸素種（ROS）は、持久力運動に対する骨格筋の適応に制御的役割を果たすことは明らかである。しかし、抗酸化物質のサプリメントによるROSの減弱がこれらの細胞適応を妨げることができるかどうかに関する文献には多くの論争が存在する。したがって、この研究の目的は、ビタミンCおよびEのサプリメントが、急性持久運動および持久力トレーニング後のパフォーマンスおよび細胞適応を減弱するか否かを決定することである。

方法：11人の健常な若い男性で、二重盲検無作為化試験を実施した。参加者は、最大酸素消費量（VO2peak）と一致させ、無作為にプラセボまたは抗酸化剤であるビタミンC（2×500mg /日）およびビタミンE（400IU /日）群に割り当てられた。 4週間のサプリメント負荷期間の後、参加者は急性運動を完了した（90％VO2peakで10×4分サイクリング、2分間の能動的回復）。 外側広筋のサンプルを、運動前、直後、および運動後3時間に採取した。参加者は、サプリメント服用を続けながら、前述の運動プロトコールを用いて4週間のトレーニング（3日/週）を完了した。運動トレーニングの後、参加者は再び筋生検を伴う急性運動を完了した。

結果：急性運動は、酸化型グルタチオン（GSSG）（P = 0.058）およびF2-イソプロスタン（P = 0.056）によって測定される骨格筋酸化ストレスを増加させる傾向があり、サプリメントの有意な効果はなかった。急性運動は、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ共活性化因子1α（PGC-1α）、ミトコンドリア転写因子A（TFAM）およびPGC関連補因子（PRC）のmRNAレベルを有意に増加させた。持久力トレーニングの後、サプリメントは、VO2peak、骨格筋レベルのクエン酸シンターゼ活性またはmRNAまたはタンパク質存在量の有意に増加したチトクロームオキシダーゼサブユニット4（COX IV）を防止しなかった（P <0.05）。しかし、トレーニング後、ビタミンCおよびEのサプリメントは、骨格筋スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）活性およびSOD2およびTFAMのタンパク質量を有意に減少させた。

結論：急性運動後、ビタミンCおよびEのサプリメントは、骨格筋酸化ストレスまたはミトコンドリア生合成マーカーの遺伝子発現の増加を減弱させなかった。しかし、健常な若い男性のトレーニング後のサプリメントは、骨格筋の適応の増加の一部（SOD、TFAM）を減弱させた。

次はビタミンCだけですが、

Oral administration of vitamin C decreases muscle mitochondrial biogenesis and hampers training-induced adaptations in endurance performance　（原文はここ）
「ビタミンCの経口投与は、筋肉のミトコンドリア生合成を減少させ、持久力のパフォーマンスにおいてトレーニング誘発性の適応を妨げる」

要約
背景：スポーツ医はしばしばビタミンCのサプリメントを服用する。それは筋肉や血中グルタチオン濃度の変化、タンパク質、DNA、脂質過酸化の増加が示すように、強い筋肉収縮作用が酸化ストレスを引き起こすことがあるためである。しかし、ビタミンCのサプリメントの有益な健康影響については、かなりの議論がある。
目的：この研究は、ラットおよびヒトにおけるトレーニングの効率に対するビタミンCの影響を研究するために考案された。
デザイン：ヒトの研究は二重盲検で無作為化された。14人の男性（27〜36歳）が8週間トレーニングを行った。5人の男性にビタミンCを1g経口投与した。動物試験では、3匹と6匹の異なる2つのプロトコールで24匹の雄のWistarラットを運動させた。12匹のラットには1日1回のビタミンC（0.24mg / cm ²体表面積）を与えた。
結果：ビタミンCの投与（P = 0.014）は持久力を妨げた。ビタミンCの副作用は、ミトコンドリアの生合成に関与する重要な転写因子の運動誘発性発現を減少させる力によるものと思われる。これらの因子は、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体共活性化因子1、核呼吸因子1およびミトコンドリア転写因子Aである。またビタミンCは、ミトコンドリア含有量のマーカーであるシトクロムCおよび抗酸化酵素スーパーオキシドジスムターゼおよびグルタチオンペルオキシダーゼの運動誘発性の発現を防止した。
結論：ビタミンCのサプリメントは、いくつか運動に対する細胞適応を防ぐので、トレーニングの効率を低下させる。

さらに同じ研究者ですが、

Moderate exercise is an antioxidant: Upregulation of antioxidant genes by training　（原文はここ）

「適度な運動は抗酸化物質である：トレーニングによる抗酸化遺伝子のアップレギュレーション」

要約

運動は、消耗した場合にのみ酸化ストレスを引き起こす。激しい運動は、グルタチオンの酸化、サイトゾル酵素の放出、および細胞損傷の他の徴候を引き起こす。しかしながら、活性酸素種（ROS）は毒性があるだけでなく、細胞シグナル伝達および遺伝子発現の調節においても重要な役割を果たすことが明らかになっている。キサンチンオキシダーゼは、消耗する運動に伴うスーパーオキシドの生成に関与している。 アロプリノール（この酵素の阻害剤）は、消耗する運動後の筋肉の損傷を防ぐが、ラットおよびヒトの中等度および消耗する運動の両方に関連する細胞シグナル伝達経路も変える。ラットの腓腹筋において、運動はMAPキナーゼの活性化を引き起こした。これは、NF-κB経路を活性化し、結果として、ROS（スーパーオキシドジスムターゼ）に対する防御および運動適応（eNOSおよびiNOS）に関連する重要な酵素の発現を活性化した。これらの変化はすべて、ROS産生がアロプリノールによって防止されたときに無効となった。したがって、ROSの形成を減少させると、細胞において有用な適応を引き起こす重要なシグナル伝達経路の活性化を妨げるので、ROSは運動においてシグナルとして作用する。これらのシグナルは強力な抗酸化酵素のアップレギュレーションをもたらすので、運動そのものは抗酸化物質と考えることができる。我々は、抗酸化剤によるフリーラジカル代謝の妨げが、トレーニングに有用な適応を妨げることがあることを見出した。

どれも、活性酸素がただの悪者ではなく、運動に対してはある程度必要なものだという考えです。ですからその活性酸素を抑えてしまう抗酸化作用のあるビタミンCやビタミンEはせっかくの運動の効果を弱めてしまうのです。

さらに高齢者でも以前の記事にも出てきましたが、トレーニングで筋肉を増やすのをビタミンCとEは妨げてしまいます。

Vitamin C and E supplementation blunts increases in total lean body mass in elderly men after strength training

「ビタミンCおよびEのサプリメントは、筋力トレーニング後の高齢男性の全身的な除脂肪体重の増加を鈍らせる」　（原文はここ）

要約

本研究の目的は、ビタミンCおよびEのサプリメントが高齢者の筋力トレーニング（筋肉量および筋肉厚さ）および筋力の変化に及ぼす影響を調べることであった。同じ強度のトレーニングプログラム（週3回）に続いて、老齢男性34人（60-81歳）を抗酸化物質群（500 mgのビタミンCと117.5 mgのビタミンE）またはプラセボ群のいずれかに無作為に割り付けた。体組成は、二重エネルギーX線吸光光度法および超音波イメージングによる筋肉厚で評価した。筋力は最大挙上重量（1RM）として測定した。プラセボ群（P = 0.04）においては、全除脂肪体重がプラセボ群と抗酸化剤群でそれぞれ3.9％と1.4％増加した。同様に、大腿直筋の厚さはプラセボ群（16.2％）では抗酸化群よりも増加した（10.9％：P = 0.01）。胴体および腕の筋肉の増加、および肘屈筋の筋肉厚の増加は、群間で有意差がなかった。群間で差はなく、1RMは15-21％の範囲で改善した（P <0.001）。結論として、高用量のビタミンCおよびEのサプリメントは、高齢の男性の筋力トレーニングに一定の筋肉適応を鈍らせた。

骨にも影響します。

High doses of vitamin C plus E reduce strength training-induced improvements in areal bone mineral density in elderly men

「高用量のビタミンC + Eは、高齢者の骨密度の強度トレーニングに起因する改善を軽減する」　（原文はここ）

要約

目的：筋力トレーニングは、骨量を維持するのに有益である。健康な高齢男性の12週間の監督下での筋力トレーニングの間に、高用量の抗酸化物質（ビタミンC + E（α-トコフェロール））のサプリメントの骨格への効果を調べることを目的とした。
方法：設計：二重盲検無作為研究。参加者は、毎週3回のセッションと最大3~15回の反復（RM）セットの運動を週ごとに適切な負荷で管理された定期的な運動プログラムを行った。プラセボ群（n = 17、67±5歳）には偽薬を、抗酸化物質群（n = 16、70±7歳）には1000 mgビタミンC と235 mgビタミンEを毎日投与した。二重エネルギーX線吸光光度法と筋肉強度を1RMで測定し、体全体、腰椎（L1-L4）、全股関節および大腿骨頸部における骨密度（aBMD）を測定した。骨関連因子およびアディポカインの血清分析を行った。
結果：プラセボ群では、全股関節aBMDは予備検査と比較して1.0％（CI：0.3-1.7）増加し、腰椎aBMDは抗酸化物質群と比較して0.9％（CI：-0.2〜2.0）増加した。 プラセボ群では、インスリン様増殖因子1（+ 27.3％（CI：-0.3〜54.9））およびレプチン（+ 31.2％（CI：9.8〜52.6））の血清中濃度が予備検査よりも増加し、スクレロスチンは予備検査及び抗酸化物質群よりも減少[-9.9％（CI：4.4-15.3）]した。血清骨形成マーカーP1NPおよびオステオカルシンは両方の群で増加したが、骨吸収マーカーCTX-1は変化しなかった。
結論：高用量の抗酸化剤のサプリメントは、健康な高齢男性において12週間の抵抗運動の好都合な骨格に対する恩恵を制限し得る。

糖質制限自体がケトン体により抗酸化作用があるので、このようなトレーニング面での効果の減弱があるのかないのかが疑問です。誰かわかる方は教えてください。

人は一方では、健康のためにサプリメントをたくさん服用し、一方では健康のために運動をします。しかし、同時にやってしまってはお互いが効果を打ち消しあうこともあるのです。自分が何をやっていて、どのような効果があるか、同時に行っていることが相乗効果があるのか、それとも効果が減少してしまうのか、いろいろと考えて行う必要がありそうです。誰か有名な人が言っているから信用してやってる、という人もいると思います。それはそれでその方の考え方です。疑問に思ったり、疑ってみたり、自分で試したりが必要で、妄信は危険なこともあると思います。

ただ、多少のサプリぐらいでは体にリスクは少ないでしょう。実際にはそこまで必要がないとか、効果が無いくらいのものです。安心感で服用というのも大事かもしれません。プラセボ効果は馬鹿にできませんから。しかし、あまりに大量のサプリを飲むことはやはり問題になるかもしれませんね。ビタミンやミネラルに関しては欠乏しないことを前提に、食事を基本に摂りましょう。