タンパク質の品質: 完全タンパク質と不完全タンパク質、DIAAS スコア、そして実際に重要なこと

タンパク質の品質に関する完全なタンパク質と不完全なタンパク質のガイド — 以下の詳細を読む前に、理解すべき最も重要なポイントを一目で示します。

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食事性タンパク質は窒素だけでなく、体が組織の構築と修復、酵素とホルモンの合成、免疫機能のサポート、コラーゲンからヘモグロビンに至るあらゆる構造タンパク質の維持に使用する特定のアミノ酸も供給します。これらの機能には 20 個のアミノ酸が必要です。ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリンの9つは必須です。つまり、体はそれらを十分な量で合成できず、食物から摂取する必要があります。

タンパク質の品質とは、アミノ酸組成 (タンパク質はすべての必須アミノ酸を人間の要求に合った割合で提供しているか) と消化率 (タンパク質のどの部分が実際に吸収され、利用できるか) という 2 つの異なる、しかし関連する特性を指します。タンパク質には、ある必須アミノ酸が多く含まれていても、別の必須アミノ酸が欠乏している場合があります。欠乏しているアミノ酸は「制限アミノ酸」と呼ばれ、タンパク質源全体を合成に利用する体の能力を制限します。

これは筋肉の構築、免疫機能、代謝の健康にとって重要です。 Wolfeらによる2017年のレビューによると、 Advances in Nutrition (PMID: 28615064) で発表された論文によると、タンパク質摂取量を最適化するには、総量だけでなく食事全体でのタンパク質の質と分布にも注意を払う必要があり、特に mTOR 経路を介した筋タンパク質合成の主なトリガーであるロイシン含有量に重点を置いています。ロイシン閾値（約 2 ～ 3 g）を下回る食事では、総タンパク質含有量に関係なく、筋タンパク質合成を最大限に刺激できない可能性があります。

タンパク質を「完全」または「不完全」として分類するのは、役に立つというよりも混乱を招く単純化です。完全なタンパク質には、人間の必要量を満たす、またはそれを超える量の 9 つの必須アミノ酸がすべて含まれています。肉、魚、卵、乳製品などの動物源は完全なタンパク質です。大豆は注目すべき植物ベースの完全タンパク質です。キヌアとそばは、全体の濃度は低いものの、完全なものとしてよく引用されます。

不完全なタンパク質とは、人間の必要量に対して 1 つ以上の必須アミノ酸が欠損しているタンパク質のことです。ほとんどの植物タンパク質はこのカテゴリに分類されます。マメ科植物は通常メチオニンが少なく、穀物は通常リジンが少ないです。ただし、植物タンパク質を「不完全」と呼ぶことは、それが栄養学的に役に立たないことを意味するわけではありません。一般的な食事量では、特に 2 つ以上の植物源を 1 日を通して摂取する場合、アミノ酸プロファイルは効果的に相互補完します。

「各食事でタンパク質を組み合わせる」（たとえば、米と豆を一緒に）という長年のアドバイスは、栄養科学者によってほとんど放棄されました。研究によると、体は何時間にもわたってアミノ酸プールを維持するため、同じ食事でなくても、同じ日に摂取する相補的な植物タンパク質は完全なアミノ酸プロファイルを達成します。適切な総タンパク質摂取量を備えたさまざまな植物ベースの食事を摂取しているほとんどの健康な成人にとって、不完全なタンパク質の状態が実際的な制限要因になることはほとんどありません。この懸念は、総タンパク質摂取量が少ない場合、または要求量が高い非常に活動的な人にとってより関連性が高くなります。

消化必須アミノ酸スコア (DIAAS) は、古いタンパク質消化率補正アミノ酸スコア (PDCAAS) に代わるものとして、食糧農業機関 (FAO) によって 2013 年の食糧栄養論文 92 で導入されました。 DIAAS は 3 つの主な理由により、より正確な尺度であると考えられています。

第一に、DIAAS は、大腸での細菌によるアミノ酸合成を含めることによって消化率を過大評価する糞便消化率ではなく、回腸消化率 (小腸の端でのアミノ酸吸収を測定する) を使用します。第二に、DIAAS は単一の補正係数をタンパク質全体に適用するのではなく、個々のアミノ酸の消化率を個別に評価するため、制限アミノ酸をより正確に把握できます。第三に、DIAAS は PDCAAS のように 1.0 で切り捨てられません。タンパク質は 1.0 を超えるスコアを獲得できるため、より明確な階層が提供されます。

DIAAS スケールでは、1.0 を超えるスコアは優れており、0.75 ～ 1.0 は許容可能、0.75 未満は不適切です。全乳のスコアは約 1.18。卵のスコアは約 1.13。牛肉は1.00くらい。大豆タンパク質分離物のスコアは約 0.90 ～ 1.00 です。エンドウ豆タンパク質分離物のスコアは 0.82 です。小麦タンパク質のスコアは約 0.45 で、かなり低くなります。実際的な意味は、植物タンパク質から動物タンパク質と同等の同化刺激を達成するには、一般により高い総量の植物タンパク質が必要であるということです。 van Vlietらによる2015年の研究。 Journal of Nutrition (PMID: 26224750) の研究では、全食品の植物性タンパク質源に対する同化反応が動物性タンパク質よりも低いことが確認されており、その原因は主に消化率の低下と必須アミノ酸プロファイルの好ましくないことにあります。

植物性タンパク質が動物性タンパク質と同じくらい効果的に筋肉の構築をサポートするかどうかという問題は、栄養学において最も活発に研究されている分野の 1 つです。現在の証拠からの簡単な答えは次のとおりです。動物性タンパク質は、同等の用量でいくらか大きな急性同化反応を引き起こしますが、総タンパク質摂取量が適切であれば、適切に設計された植物ベースの食事による長期的な筋肉の成果はほぼ同等であるようです。

2015 年の van Vliet ら。 Journal of Nutritionのレビューでは、主に動物性タンパク質の方がロイシン密度が高く、消化が早いため、同じグラム用量で比較した場合、筋タンパク質合成の刺激において動物由来タンパク質が一貫して植物タンパク質よりも優れていることがわかりました。しかし、Messinaらによる2018年の研究では、 International Journal of Sport Nutrition の論文では、用量を総ロイシン含有量と一致させた場合、12 週間の筋力トレーニングを通じて、大豆タンパク質と動物性タンパク質の補給の間で除脂肪体重や筋力の増加に有意差は見られませんでした。

Gorissen らによる 2018 年の画期的な分析。 in Amino Acids (PMID: 2972​​5989) は、市販の植物ベースのタンパク質単離物のアミノ酸組成を評価しました。彼らは、実質的な変動を発見しました。エンドウ豆、大豆、米のタンパク質分離物は、高用量でも比較的完全なアミノ酸プロファイルを持っていましたが、麻と小麦のタンパク質には重大な欠乏がありました。大豆およびエンドウ分離物のロイシン含有量は 100 g あたり 6.0 ～ 8.0 g の範囲であり、ホエー (100 g あたり 10 ～ 11 g) よりも低いですが、摂取量が多くても十分です。植物ベースのアスリートに対する共通の推奨事項は、同等の雑食動物よりも総タンパク質を約 20 ～ 25% 多く摂取し、大豆、エンドウ豆、マメ科植物などのロイシンが豊富な植物タンパク質を優先することです。

DIAAS スコアとアミノ酸プロファイルを理解することは学術的に役立ちますが、ほとんどの人はタンパク質の割合ではなく食品の観点から考えています。タンパク質の品質が毎日の食事の選択肢にどのように反映されるかは次のとおりです。

動物性タンパク質の中でも、卵は他のタンパク質とよく比較される基準です。卵は非常にバランスの取れたアミノ酸プロファイル、約 1.13 の DIAAS、そして非常に高い消化率を持っています。ホエイプロテイン（乳製品由来）は最も研究されているサプリメントです。すぐに消化され、ロイシンが非常に豊富で、筋肉タンパク質の合成を最大限に刺激することが一貫して証明されています。 DIAAS では、鶏の胸肉、牛肉、魚も同様に高いスコアを獲得します。ギリシャヨーグルトとカッテージチーズは、消化性に優れた優れた乳タンパク質源です。

植物タンパク質の中でも大豆は際立っており、DIAAS が常に 0.90 を超える唯一の植物タンパク質であり、筋肉効果に関して最も研究されている植物タンパク質です。エンドウ豆タンパク質単離物は良好な性能を示し、DIAAS は約 0.82 で、ロイシン含有量も良好です。レンズ豆とひよこ豆は、より多くの分量でしっかりとしたアミノ酸プロファイルを提供します。キヌアは完全ですが、有意義なタンパク質摂取量を摂取するには大量に摂取する必要があります。ヘンプシードは適度なプロファイルを提供しますが、分離物よりも消化率が低くなります。

最も現実的な結論は、雑食動物、ベジタリアン、ビーガンを問わず、1 日を通して複数のタンパク質源を含む多様な食事をとることで、ほとんどの人にとってタンパク質の品質要件を満たすことになります。タンパク質の品質は、摂取量が非常に少ない場合、筋肉合成のピークを目標にしている高度にトレーニングされたアスリート、または高齢者（アナボリック抵抗を克服するためにより多くのロイシンを必要とする）など、ニーズが高まっている人々の場合にのみ限定的な懸念となります。

タンパク質の要件は固定的ではありません。これらは、タンパク質の品質に関する考慮事項が増幅される形で、年齢、活動レベル、生理学的状態、健康状態に応じて変化します。一般的に推奨される食事許容量（RDA）は体重 1 kg あたり 0.8 g ですが、これは欠乏症を防ぐための最低量であり、健康と機能にとって最適な摂取量ではありません。

レジスタンス運動に取り組む活動的な成人については、その証拠に基づいて、Wolfe らによって広範囲にレビューされています。 2017 年の Advances in Nutrition 論文では、トレーニング強度と目標に応じて、1 kg あたり 1.2 ～ 2.2 g の摂取量をサポートしています。高齢者（65歳以上）の場合、年齢とともに発症する同化抵抗性（食事性タンパク質に対する感受性の鈍化）に対抗するには1kgあたり1.2～1.6gが必要であることを示唆する証拠が増えており、これは筋タンパク質合成を刺激するロイシン閾値が上昇することを意味します。これは特定の品質に影響を及ぼします。植物ベースの食事を摂取している高齢者は、筋肉量を維持するために慎重に計画されたロイシンが豊富な食事を必要とする可能性があります。妊娠中は、胎児の発育をサポートするために、第 2 期および第 3 期を通して 1 kg あたり約 1.1 g が必要です。子供は、体重当たりの相対的なタンパク質必要量が大人よりも高くなります。持久系アスリートは筋力アスリートとは異なるタンパク質の優先順位を持っています。筋タンパク質の合成を最大化するのではなく、筋タンパク質の分解を防ぐために適切な摂取量が必要です。

世界のプロテインサプリメント市場は年間150億ポンドを超え、プロテインパウダーのマーケティング上の主張は科学的証拠の裏付けを常に超えています。証拠についてのより根拠のある見方が役に立ちます。ホエイプロテインは最も徹底的に研究されたプロテインサプリメントであり、特に運動後の筋タンパク質合成への使用を裏付ける十分に確立された証拠があります。適切な量​​とタイミングで摂取した場合、高品質の自然食品タンパク質源（卵、鶏肉、魚）よりも優れているわけではありません。その主な実際的な利点は、準備の利便性と迅速さです。

カゼインプロテイン（消化の遅い乳製品プロテイン）には、睡眠前のタンパク質源としての有用性を裏付ける証拠があります。 Resらによる2012年のマーストリヒト大学の研究。睡眠前に40 gのカゼインを摂取すると、一晩の筋肉タンパク質合成速度が大幅に増加することがわかりました。植物ベースのタンパク質ブレンド（エンドウ豆と米のタンパク質を組み合わせたものなど）は、わずかに高い用量でホエーのアミノ酸プロファイルに近いアミノ酸プロファイルを実現できます。コラーゲンペプチドサプリメントは別個のカテゴリーです。コラーゲンタンパク質はアミノ酸プロファイルが非常に不完全であり、筋肉合成の有用な供給源ではありませんが、特定の用量で結合組織の健康を維持するいくつかの証拠があります。プロテインバーの品質は大きく異なります。栄養的には菓子にタンパク質を加えたものが多くあります。ホールフードソースは常に基礎であり、質の高い食事に代わるものではなく、サプリメントが真の食事のギャップを埋めるものでなければなりません。

タンパク質の品質科学を毎日の食事のアプローチに変換するには、少数の一貫した原則が必要です。まず、フロントローディングやバックローディングではなく、主食ごとに 25 ～ 40 g のタンパク質を摂取することを目指します。研究では、プロテインを1回または2回大量に摂取するのではなく、3〜4回の食事機会に均等にプロテインを分配すると、筋肉タンパク質の合成が最大化されることが一貫して示されています。体は、急性の筋タンパク質合成のために 1 回の座りにつき約 40 ～ 50 g しか利用できません。余分なものは酸化されます。

第二に、各主食にロイシンが豊富なタンパク質源を少なくとも 1 つ含めます。卵、肉、魚、乳製品、豆腐、枝豆、または高品質のエンドウ豆/大豆タンパク質はすべて実用的な選択肢です。 1食あたり2～3gのロイシン閾値は、鶏の胸肉100g、卵2個、またはギリシャヨーグルト150gで簡単に達成できます。第三に、植物ベースの食品を食べる人は、大豆、レンズ豆、エンドウ豆タンパク質、キヌアを優先します。一日を通してタンパク質源を多様化する。また、平均 DIAAS スコアの低下を補うために、総タンパク質を少し多めに摂取すること (1 kg あたり約 1.6 ～ 1.8 g) を検討してください。 4 番目に、運動前後のタンパク質摂取時間: 筋力トレーニングの 2 時間以内に 20 ～ 40 g のタンパク質を摂取すると、メタ分析データに基づいて筋タンパク質合成が確実にサポートされます。第 5 に、食事の多様性を犠牲にしてタンパク質の品質に執着しないでください。証拠は、タンパク質源のみではなく食事パターンが長期的な健康結果を決定することを強く裏付けています。

このガイドが役に立ったと思われる場合は、次の詳細な内容を読んで近隣のトピックを拡張し、キッチン ルーチンの残りの部分で原則を実践するのに役立ちます: 高タンパク質のビーガン食事: 1 あたり 25 g 以上のタンパク質を含む 15 のレシピ栄養補給、長寿のためのタンパク質: 1 日の特定の必要量の計算、ベジタリアンとビーガンの完全ガイドタンパク質源、予算の食事の準備: 週 50 ポンド未満で 4 人家族の食事を賄えます。これらはそれぞれ単独で書かれているため、今週取り組んでいることに最も関連性があると思われるトピックにアクセスしてください。これらは一緒に、実用的で証拠に基づいた家庭料理の知識の接続されたライブラリを形成し、読めば読むほど役立つものになります。

この記事のガイダンスは、査読済みの栄養学および食品科学の文献、および主要な公衆衛生機関からのガイダンスに基づいています。この記事を執筆および更新する際に参照した主な参考情報源は次のとおりです。

• ハーバード大学 T.H.チャン公衆衛生大学院、*栄養源*、2024 年。 • 米国国立衛生研究所 (NIH)、栄養補助食品局、ファクトシート、2024 年。 • 世界保健機関 (WHO)、健康的な食事ファクトシート、2024 年。 • Cochrane Database of Systematic Reviews — 関連する系統的レビュー、2020 ～ 2024 年。 • 英国栄養士協会 (BDA) 食品ファクトシート、2024 年。

これらの参考文献は、意欲のある読者が主張を検証し、基礎となる証拠を直接調査できるように提供されています。記事本文で特定の試験、メタ分析、または名前のある著者が参照されている場合、その引用はここにリストされている一般的な情報源よりも優先されます。論文は新しく公開された証拠と照らし合わせて定期的にレビューされ、意味のある新たな発見があった場合には更新されます。