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投稿日: カテゴリー: 栄養のガイドブック

たんぱく質はどういった栄養素だろうか

たんぱく質の特徴

たんぱく質は、約20種類のアミノ酸によって作り出される高分子化合物です。

英語ではプロティンと言います。炭素(C)、水素(H)、酸素(O)、窒素(N)、イオウ(S)などによって構成され、糖質や脂質との違う部分は、必ず窒素を含んでいるわけです。

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たんぱく質の働き

たんぱく質は体内で、どんなときも分解と合成を繰り返し、生命を維持することを狙った重要な働きをしてくれます。

①筋肉や内臓から皮膚、爪、髪まで生体あますところなくを作っています。
②代謝に必要な酵素を作ります。
③消化管や脳、神経系で機能を調節するペプチドホルモンを作ります。
④体を感染などから守っている免疫グロブリンを作ります。
⑤血液凝固に関するトロンビンやフィブリノーゲンを作ります。
⑥ありとあらゆるたんぱく質はDNAを経て合成され、遺伝子現象を発生します。
⑦ヘモグロビンは酸素を運搬します。
⑧リポたんぱく質は、血中で脂質を運搬します。
⑨血液やリンパ液といった浸透圧を調節します。
⑩血液を弱アルカリ性に保ちます。
⑪エネルギー源ということでも活用されます。

たんぱく質の過剰と欠乏

摂取し過ぎたたんぱく質は、自然のままでは体内に貯蔵されません。

肝臓で分解され、グリコーゲンや脂肪に変換されてエネルギー源になる。健康的な成人で、体重1kgあたり2g以上のたんぱく質を摂り進めると、腎臓は余分な窒素化合物を絶えず尿中に排泄しなければならなくなり、機能低下が引き起こされます。

高齢者だと、食欲不振や嚥下障害から、たんぱく質エネルギー低下障害に陥るケースがあります。低アルブミン血症が発生し、体力や権益力が低下、感染症や合併症を引き起こします。

・クワシオルコル
何よりも、発展途上国の乳幼児に存在するたんぱく質の欠乏症で、生長の遅れ、無気力、無反応、全身のむくみ、貧血といった症状を発症させます。
免疫力が低下して感染症を対象とした抵抗力が失われていき、疾患して命を落とすことがあるのです。

たんぱく質はアミノ酸が結合してできる

たんぱく質は、アミノ酸が約100~1000も鎖状に結び付いてできて、その分子量は約1万~10万にもなっていくのです。

アミノ酸分子の中にはアミノ基とカルボキシル基があって、たんぱく質中では、1つのアミノ酸のカルボキシル基がとなりのアミノ酸のアミノ基とペプチド結合より結びついています。

アミノ酸の種類と、配列、数によって、たんぱく質の種類が決定されるのです。

体内での働きによるたんぱく質の分類

たんぱく質は、筋肉や臓器、皮膚というものを作る成分として、また酵素、ホルモン、免疫体などとしてかなりの生理機能に関っているのです。

・酵素 トリプシン、リボヌクレアーゼ
・輸送たんぱく質 ヘモグロビン、トランスフェリン、リポたんぱく質
・貯蔵たんぱく質 グリアジン、オボアルブミン、カゼイン
・収縮性または運動性たんぱく質 アクチン、ミオシン
・構造たんぱく質 ケラチン、フィブロイン、コラーゲン
・防御たんぱく質 免疫グロブリン、フィブリノーゲン、トロンビン
・調節たんぱく質 インスリン、成長ホルモン、コルチコトロピン
・毒素たんぱく質 ボツリヌス毒素、ジアテリア毒素、ヘビ毒素

・たんぱく質の一次構造
たんぱく質は多数のアミノ酸がペプチド結合によってつながった物質です。アミノ酸の結合順序を一次構造と呼び、アミノ酸が数個結合したものをペプチドと呼んでいます。

たんぱく質 アミノ酸の種類と働き

たんぱく質を構成するアミノ酸。肉や魚、大豆製品、乳製品などによってたんぱく質を摂ると、体内で消化・吸収が行われ、アミノ酸を供給することが行なえます。

このアミノ酸が体内のたんぱく質を作る材料というわけです。

アミノ酸の中には、体内で合成できないか、または合成速度が遅いこともあって、食物から摂り入れなければいけないものがあるはずです。

これを必須アミノ酸と言います。必須アミノ酸は、バイリン、ロイシン、イソロイシン、スレオニン、メチオニン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファンの9種類です。

これに対して、体内で合成できるアミノ酸を非必須アミノ酸と言います。必須アミノ酸と非必須アミノ酸は、体内で合成できるかできないかの違いがあって、体のたんぱく質を合成するうえで必須アミノ酸だけが重要ということはありません。どちらも必要となります。

たんぱく質に含まれていない生理的に重要なアミノ酸

アミノ酸の中においては、体内でたんぱく質を作るだけじゃなく、血中なぞにバラバラに遊離した形で存在しているものがあるわけです。

この遊離アミノ酸には、生体内代謝で代謝や中間体として身体にいいもの、ホルモンやビタミンの成分として働くものがあります。

・核酸を作るアミノ酸
細胞の中のDNA(ディオキシリボ核酸)やRNA(リボ核酸)を作っているのは、アデニン、グアニンなどのプリン塩基、チミン、シトシン、ウラシルなどのピリジン塩基です。
これらの合成材料となっていますのは、アスパラギン酸、グリシン、グルタミンといったアミノ酸です。

・生理活性ペプチド
ペプチドとは、たんぱく質が分解されてアミノ酸の鎖状が切れ、低分子になった状態をいうのです。アミノ酸が2分子結合したジペプチド、3分子結合したトリペプチドがあるのです。
さらに結合するアミノ酸が多くなったオリゴペプチド(結合しているアミノ酸10個以下)やポリペプチドがあります。
とりわけ、生理活性ペプチドは、ホルモン作用のあるペプチドの総称です。血糖を下げるインスリンや、脳内麻薬物質と呼ばれるエンドルフィンなどもその一つです。

たんぱく質を構成する20のアミノ酸

チロシンは芳香族アミノ酸であると同時にヒドロキシアミノ酸でもある。
★赤字は必須アミノ酸です。

・脂肪族アミノ酸
グリシン、アラニン、バリンロイシンイソロイシン
・ヒドロキシアミノ酸
セリン、スレオニン、チロシン
・塩基性アミノ酸
アルギニン、リジンヒスチジン
・酸性アミノ酸およびそのアミド
アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン
・含硫アミノ酸
メチオニン、システイン
・芳香族アミノ酸
フェニルアラニン、チロシン
・複素環アミノ酸
トリプトファン、プロリン

アミノ酸は体内で重要な化合物を作る

・アスパラギン酸 尿素、ピリミジンを合成する
・アルギニン 尿素サイクル、クレアチンを合成する
・グリシン プリン、クレアチンを合成する
・グルタミン酸 ポリアミンを合成する
・チロシン、フェニルアラニン チロシンにアドレナリン(エピネフリン)を合成する
・セリン リン脂質の成分となる
・トリプトファン ナイアシンを合成する
・ヒスチジン ヒスタミンを合成する
・メチオニン コリン、クレアチン、カルニチンを合成する
・リジン カルニチンを合成する

生理活性ペプチドの種類

・グルタチオン たんぱく質のSH基を保持する、有害な過酸化物うぃ消去する
・アンギオテンシンⅢ 血圧上昇作用
・プラジキニン 血圧降下作用
・オキシトン 子宮収縮
・バゾプレッシン 抗利尿作用
・メラニン細胞刺激ホルモン メラニン形成促進
・ソマトスタチン 成長ホルモンの分泌抑制
・ガストリン 胃酸分泌促進
・セクレチン 膵液分泌促進
・グルカゴン 血糖上昇作用
・エンドルフイン モルヒネ様鎮痛作用
・カルシトニン 血中カルシウム濃度を下げ、骨への取り込み促進
・インスリン 血糖低下作用

・構成アミノ酸
自然界においては遊離型もしくは結合型で数多くのアミノ酸が存在しています。これらのうち、たんぱく質の合成に使用されるアミノ酸を構成アミノ酸と呼び、約20種類あるのです。

たんぱく質 必須アミノ酸とたんぱく質の栄養価

たんぱく質の栄養価とアミノ酸。ひとつひとつのたんぱく質は、それを構成するアミノ酸の種類、数、さらにアミノ酸の配列順序も決められています。

必要なアミノ酸のうち1種類ですら欠落していると、他のアミノ酸では代用行えず、たんぱく質の合成はできないです。

そのため、特に体内で合成することのできない必須アミノ酸においては、摂取不足に注意をすることが必要です。

必須アミノ酸の欠乏は、細胞の再生や修復に影響し、免疫力低下の発端になります。

・食品たんぱく質の栄養価を評価する基準アミノ酸評価パターン
ひときわ理に適ったたんぱく質とは、体が必要としているアミノ酸の種類ともっとも近いアミノ酸の組成を持つたんぱく質です。
これを、栄養価の高い良質たんぱくであるといいます。どういったアミノ酸がどれくらい必要かということを示したというのが、1985年にFAO/WHO/UNUが発表した「アミノ酸評価パターン」です。

・食品たんぱく質組成からの評価法(化学的評価法)
各食品のたんぱく質の質を化学的に評価することを考慮してアミノ酸スコアが存在します。目安となるアミノ酸評価パターンに対しての食品の必須アミノ酸の充足率を求め、すべて100以上であったならば、アミノ酸スコアは100と評価されます。
充足率が100以下のアミノ酸を、制限アミノ酸といいます。その中でも、その食品でもっとも不足しているアミノ酸を「第一制限アミノ酸」といい、アミノ酸の充足率がその食品のアミノ酸スコアというわけです。

アミノ酸スコアは、肉、魚、卵、大豆、乳製品では高く、これらは良質たんぱくといえます。精白米や小麦などにおいてはリジンが第一制限アミノ酸になり、アミノ酸スコアは低くなります。

・アミノ酸の捕捉効果
米や小麦などの植物たんぱく質には制限アミノ酸があることが多く、単体では必須アミノ酸が不足することが考えられます。そういうわけで、不足してしまったアミノ酸を多く含む他の食品と組み合わせて、食べるということが推奨されています。それによって、お互いの食品に不足するアミノ酸を捕捉することが可能です。これをアミノ酸の捕捉効果といいます。

アミノ酸評価パターンと各アミノ酸を多く含む食品

・ヒスチジン
鶏肉、ハム、チーズ、脱脂乳
・イソロイシン
牛肉、鶏肉、さけ、牛乳、チーズ
・ロイシン
牛肉、ハム、牛乳、チーズ
・リジン
魚介類、肉類、レバー、白花豆
・含硫アミノ酸
かつお、牛乳、小麦
・芳香族アミノ酸
肉類、魚介類、大豆などの豆類
・スレオニン
鶏卵、スキムミルク、ゼラチン
・トリプトファン
チーズ、バナナ、卵黄、ピーナッツ
・べリン
牛肉、レバー、牛乳、チーズ

・充足率
充足率は次式で求めるのです。評価しようという食品たんぱく質のひとつひとつの必須アミノ酸量÷必要量パターンの対応するアミノ酸量×100(9つの必須アミノ酸に対する値を得ることができます)

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