8 栄養素の機能と代謝 3-６ たんぱく質の代謝と機能 3-６ たんぱく質の代謝と機能 酸は肝臓では分解されず主として筋肉で代謝・利用さ れる。 •タンパク質合成に利用されなかったアミノ酸は、脱ア •タ ンパ ク 質 は 細 胞 の 乾 燥 重 量 の 約 2 / 3を占める。 • 20種類のアミノ酸が数十から数千、結合して いる（ペプチド結合）。 アラニンとバリンのペプチド結合 • 体内では、遺伝情報にしたがってアミノ酸の 配列順序の異なるタンパク質が数万種類つく られている。 • 食事たんぱく質の主要な役割は体を構成する アミノ酸の供給。エネルギー源（4kcal/ g）にもなるが重要性は低い。 • 必須アミノ酸（体内でまったく合成できない か、合成できても十分量ではない）と非必須 アミノ酸（体内で合成できる）がある（表 1-7）。どちらのアミノ酸も体タンパク質合成 には必要。 • 体内におけるタンパク質の役割：構造タンパ ク質（形態の維持）、酵素（生体内反応の触 媒）、防御タンパク質（免疫）、収縮性タン パク質（筋肉収縮）、受容体タンパク質（特 定の物質を認識し細胞内応答を誘発）、輸送 タンパク質（物質の輸送）。その他、さまざ ま な 機 能 を も っ た タ ンパ ク 質 （ 神 経 伝 達 物 質、クレアチン、ヘム、グルタチオン、ビタミ ン、一酸化窒素、核酸など）の前駆体にもな る。 • 消化・吸収：アミノ酸として門脈経由で肝臓 へ／肝臓は生体のアミノ酸の必要量に応じて 代謝経路や代謝速度を調節し、末梢組織が必 要とするアミノ酸を供給するので、循環血中 のアミノ酸濃度は門脈血中と異なるが、ほぼ 一定に維持されている（表1）／分枝鎖アミノ 29 8 栄養素の機能と代謝 3-６ たんぱく質の代謝と機能 ミノ反応によってアミノ基がはずれてα-ケト酸とな glutamate pyruvate transaminaseとも）が主に関与 り、エネルギー源になったり糖新生や脂肪酸の合成材 （図6）／ビタミンB6が補酵素として必要／両酵素と 料となる。 も広く分布。肝臓で特に活性が高い。 • アミノ酸のアミノ基を他の炭素骨格に移す反応を「ア • 絶食時に筋肉などからアラニンが放出されるときには ミノ基転移反応」／アスパラギン酸アミノ基転移酵素 ALTが作用している（グルコース・アラニン回路）。 （aspartate aminotransferase,AST; GOT, glutamate アラニンは肝臓で糖新生に利用される。 • 肝臓ではほとんどのアミノ基がグルタミン酸に集めら oxaloacetate transaminase とも）、アラニンアミノ 基転移酵素（ALT, alanine aminotransferase; GPT, れ、尿素に転換して尿中へ排泄。 30 8 栄養素の機能と代謝 3-６ たんぱく質の代謝と機能 • 糖原性アミノ酸：ピルビン酸あるいはクエン酸回路の る。 • 体タンパク質は常に合成と分解を繰り返しており（代 中間体になり、糖新生によってグルコースとなるアミ ノ酸。 謝回転）、不可避的に尿素として排泄した量を食事で • ケト原性アミノ酸：炭素骨格がアセチルCoAあるいは 補給することが必要。 • 食物のたんぱく質の栄養価はアミノ酸の構成によって アセト酢酸（ケトン体）に代謝されるアミノ酸。 • クレアチンはグリシン、アルギニン、メチオニンから 決まる。必須アミノ酸の必要量に基づくアミノ酸評点 合成／筋肉や脳でクレアチンリン酸（高エネルギーリ パターンと比較して、最も不足している必須アミノ酸 ン酸結合の貯蔵分子）として貯蔵されATP再生に利用 （第一制限アミノ酸）の割合をアミノ酸価（アミノ酸 される／筋肉のクレアチンリン酸の貯蔵量はATPの4∼ スコア）と呼ぶ。 • 肉、卵、牛乳、魚のアミノ酸価は100、大豆は含硫ア 5倍。 • クレアチンリン酸は一定の速度で分解（1日に約 ミノ酸がやや少ないがアミノ酸価は高く86、穀類はリ 1.5％）し、クレアチニンに変換されて尿中に排泄され ジンが少なくアミノ酸価は低い（精白米65、食パン る。 45）。 • クレアチニンは筋肉量にほぼ比例／成人男子では1.5∼ • 米と大豆を組み合わせると不足するアミノ酸を補い 2.0g/日、成人女子では1.0∼1.5g/日が尿中排泄され 合ってアミノ酸価が上昇（補足効果）。 31 8 栄養素の機能と代謝 3-６ たんぱく質の代謝と機能 • たんぱく質の必要量は窒素出納法（食物中の窒素量と 糞便及び尿中への窒素排泄量との差）で測定／0.74g/ kg体重/日／推奨量は成人男性で60g/日、成人女性で 50g/日。 • エネルギーが不足している場合、タンパク質はエネル ギー源として消費されるので必要量は増加。 • 激しい運動は、アミノ酸の分解を亢進するのでたんぱ く質の必要量が増大。 • 適度な運動は、たんぱく質の体タンパク質への転換効 率を上昇させる。 • たんぱく質の摂取量が、2g/kg体重/日以上になるとイ ンスリン感受性の低下や、カルシウムの尿中排泄量の 増大が見られるなど、弊害が起こる可能性があるた め、成人（18∼69歳）の目標量（上限）はエネルギー 比率で20％とされている。 32
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