早稲田大学と長崎大学の研究グループは、タンパク質の摂取タイミングが、筋量増加効果に影響があることをこのほど明らかにした。食事から摂取するタンパク質は、骨格筋の合成や筋量の維持・増加に重要であることが知られているが、朝・昼・夕食といった三食の中での摂取量の偏りが及ぼす影響については、これまで不明な点が多くあった。研究グループは、筋量増加効果を得るためには、筋肉の体内時計(1周期約24時間の概日時計)が重要であることを突き止め、タンパク質の1日の摂取量だけでなく、摂取するタイミングも重要であることを解明した。筋量増加には、体内時計に合わせたタンパク質の摂取が効果的であることから、この摂取タイミングをうまく活用することで、筋力や筋量が低下しやすい高齢者の健康を効率よく維持・増進できる可能性があるという。
この研究を行ったのは、長崎大医歯薬学総合研究科神経機能学の青山晋也助教(早稲田大重点領域研究機構次席研究員、2015年‐2019年)と早稲田大理工学術院の柴田重信教授、金鉉基講師を中心とする研究グループ。
□なぜ朝の摂取は筋量を増加させやすいか?
食事から摂取するタンパク質は、骨格筋の合成や筋量の維持・増加に重要であると言われている。各国の食事調査から多くの国では、タンパク質の摂取量は朝食に少ないこと、また、朝・昼・夕食といった三食の中で摂取量に偏りがあることが知られている。この1日のなかでの食事の偏りが、骨格筋の機能と関係するという報告が疫学調査などから示されていたが、朝の不足だけでなく、反対に夜の不足ではどうなるのか、といった詳細については不明な点が多く残されていた。
マウスを1日2食の条件下で飼育し、1日の総タンパク質摂取量を揃えた上で各食餌のタンパク質含量を変化させた場合、朝食に多くのタンパク質を摂取したマウスでは、夕食に多く摂取したマウスや朝・夕食で均等に摂取したマウスに比べて筋量の増加が促進した。1日のタンパク質摂取量が同じ場合、朝(活動期のはじめ)に重点的に摂取した方が筋量の増加には効果的であることを示している。
なぜ朝(活動期初期)での摂取が筋量を増加させやすいのか―。そのメカニズムを解明するため、研究グループは1周期約24時間の概日時計(体内時計)に着目した。全身のさまざまな細胞に存在する体内時計は数十種類の時計遺伝子と呼ばれる遺伝子群によって構成され、様々な生理機能に昼夜のリズムを持たせている。
研究グループはこの時計遺伝子が栄養素の吸収や代謝などの生理機能の日内変動を引き起こし、タンパク質やアミノ酸の摂取タイミングによる筋量増加効果が生み出されているのではないかと考えた。
そこで、時計遺伝に変異の入ったマウスや、時計遺伝子を筋肉で欠損させた筋特異的欠損マウスを用いて、朝食と夕食のタンパク質の摂取パターンと筋量について計測した。分析の結果、これらのマウスでは朝食のタンパク質摂取における筋量増加効果がみられず、摂取タイミングによる筋量の増加効果には筋肉の体内時計が関わることがわかった。
□高齢女性は朝食でのタンパク質摂取比率は筋機能と正の相関を示す
高齢女性を対象に、3食のタンパク質の摂取量と骨格筋機能との関係性を調査しました。その結果、夕食で多くのタンパク質を摂取しているヒトに比べて、朝食で多くのタンパク質を摂取しているヒトでは、骨格筋指数や握力が高く、1日のタンパク質摂取量に対する朝食でのタンパク質摂取量の比率と骨格筋指数は正の相関を示すことがわかった。観察研究であるため因果関係はまだ不明な点が存在するが、ヒトでも朝のタンパク質が筋肉量の維持・増加に有効である可能性が示された。