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Protein Supplements: Pros and Cons

Protein Supplements: Pros and Cons

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28937838/

オーストラリア・カトリック大学　2017年9月22日 1

www.health.harvard.edu/staying-healthy/the-hidden-dangers-of-protein-powders

概要

プロテインサプリメントの長所と短所を検討した文献の包括的な分析を提供するために、Google Scholar、PubMed、National Center for Biotechnology Informationからプロテインサプリメントに関する様々な論文を入手した。過去数年の間に、プロテインサプリメントはジムに通う人だけでなく、一般の人にとっても当たり前のものになっていた。一般人口の大部分は、食事の置き換え、体重の減少、および健康上の利点と称されるもののためにプロテインサプリメントに依存している。これらのタンパク質サプリメントは、一般の人が見落としがちな、それらに関連付けられている様々な長所と短所を持っている。このレビューは、既存の研究を統合し、タンパク質サプリメントの利点と欠点に関する同意を形成することを目的としている。

プロテインサプリメントの健康上の利点は、大人と若者の両方で過剰に使用されるようになっている。プロテインサプリメントの長所と短所は広く議論されているトピックであるが、多くの研究は、同じことに関して実施されていない。存在するいくつかの研究は、いずれかの不十分な証拠を提供するか、またはテストの実施のための適切な条件を採用していない。プロテインサプリメントは加工された素材であり、健康的なライフスタイルを維持するために必要な他の必須栄養素が含まれていないことが多いことを考慮しなければならない。

必要なタンパク質の摂取量は自然食品から摂取し、通常の食事では十分なタンパク質が摂取できない場合にのみ、タンパク質の補給を行うべきであることが示唆されている。

キーワード

栄養補助食品;代謝;タンパク質;タンパク質の栄養;タンパク質の安全性

序論

10-15年ほど前には、プロテインサプリメントはもっぱらボディビルダーなどの激しい運動にふけっている人が消費していた。しかし、過去5年の間に、プロテインサプリメントはジムに通う人や一般の人たちの間で一般的なものになった。一般的な人口の大部分は、食事の代替、体重減少、そして健康上の利点とされるためにタンパク質のサプリメントに依存している（Bartels & Miller,2003）。これらのサプリメントは、準備に時間がかからず、従来の食品よりも安価であるため、外出先でもタンパク質の供給源として機能する。プロテインサプリメントは、入手しやすく、使いやすいという理由から、従来のタンパク源よりも好まれている。

ユーロモニターの数字によると 2017年には世界で年間80億ユーロ（約80億円）のバーやドリンク、その他のプロテインサプリメントが消費されると推定されている（Global trends in protein, 2016）。

これらのプロテインサプリメントには、関連する様々な長所と短所があり、一般の人が見落としがちである。多くの研究が行われており、その結果はプロテインサプリメントの使用に賛否両論ある。このレビューでは、既存の研究を統合し、プロテインサプリメントのメリットとデメリットに関するコンセンサスを形成することを目的としている。

私たちに本当に必要なタンパク質の量はどれくらいなのであろうか？

米国におけるタンパク質の推奨食事摂取量（RDA）は、ほぼすべての健康な人（97%～98%）の栄養所要量を満たすのに十分な1日平均摂取量であり、成人では0.8gのタンパク質/kg体重/日、小児では1.5gのタンパク質/kg体重/日、青年では1.0gのタンパク質/kg体重/日である（http://www. nationalacademies.org/hmd/Activities/Nutrition/summaryDRIs/DRI-Tables.aspx）。いずれにしても、身体的に活動的な人は1.4-2.0 g/kg/日までのタンパク質摂取を必要とする可能性があることは広く受け入れられている(Campbell et al 2007)。

多くの対照研究がなく、他の研究では対照的な結果が出ているため、運動トレーニングにおけるプロテインサプリメントの有用性に関するコンセンサスを形成することはできない。しかし、運動後のアミノ酸の刺激効果は、安静時にアミノ酸を投与した場合の筋タンパク質合成に対する効果よりも大きいことが明らかになっており、プロテインサプリメントの正確な組成と量が重要であるだけでなく、運動に関連したサプリメントの摂取タイミングも考慮する必要があることを示唆している(Wolfe, 2000)。

ヒトにおける長期的な高タンパク質摂取に関連する副作用としては、骨やカルシウムの恒常性の障害、腎機能の障害、がんリスクの増加、肝機能の障害、冠動脈疾患の進行などが挙げられる（Delimaris, 2013）。しかし、これらの症状はタンパク質摂取量がRDAを超えた場合にのみ認められた。32の研究の文献レビューでは、関連する潜在的な疾患リスクのため、健康な成人にRDAを超えるタンパク質摂取を推奨する合理的な科学的根拠はないと結論づけられている。

食事性タンパク質は、筋肉タンパク質の合成に必要なアミノ酸を提供し、筋肉タンパク質の合成を刺激する効果があるため、高齢者をサルコペニック筋の損失から守るためには、タンパク質のRDAを上げる必要がある（Wolfe & Miller, 2008）。しかし、高齢者における最適なタンパク質摂取量を定義するためには、より長期的な試験が必要である（Paddon-Jones & Rasmussen, 2009）。

タンパク質補給の利点

食事性タンパク質は、活動的な男女において、筋肉に損傷を与える運動の前に摂取すると、水と比較して遅発性筋痛を減少させることができる（Haub et al 2014）。本研究は、活動的な男女における遅発性筋痛（DOMS）に対するプロテインサプリメントの効果を比較することを目的とした。参加者はプロテインサプリメントを摂取し、90分間安静にした後、ピーク心拍数75%のトレッドミルで30分間走った。DOMSはランニング後のテンションゲージで評価した。

介入証拠のメタアナリシスでは、若年者と高齢者の両方において、プロテインサプリメントを摂取すると、長時間のレジスタンスタイプの運動トレーニング中に筋肉量と筋力の増加が認められた（Cermak et al 2012）。長期間（6週間以上）の抵抗型運動トレーニング中のプロテイン補給の効果を調査するために、22の無作為化比較試験から無脂肪質量と1反復最大（1-RM）レッグプレス運動のデータを収集した。

毎日48gのホエイアイソレートを摂取した24人の大学生男性を対象に、除脂肪体重、筋肉量、筋力、パワーのすべてが増加し、脂肪量が減少したことが示された（Joy et al 2013）。この研究では、米プロテインアイソレートにも同様の効果があることがわかったが、ホエイアイソレートを摂取することで、より少ない量でより良い結果が得られた。これは、植物性タンパク質源は、1 つ以上の必須アミノ酸の含有量が少ないことが多く、完全なタンパク質の要件を満たすことができないためと考えられる。しかし、この研究では、対照群が不足していたことと、研究期間が短かったことから、制限されていた。

ホエイプロテインと食品タンパク質源は、肥満の個人における身体能力と心代謝の健康を改善するのに等しく効果的であることが実証されている（Arciero et al 2016）。

観察研究で報告されている食事タンパク質摂取量と血圧（BP）との間の逆相関を検証するために、高血圧症前またはステージ1の成人352人を対象に無作為化比較試験が実施された。この試験の結果は、大豆と乳タンパク質の両方の摂取が収縮期血圧を低下させることを示しており、大豆と乳タンパク質の補給で達成された血圧低下には有意な差はなかった（He er al)。

食事性タンパク質摂取は脳卒中リスクを低下させない可能性が示唆されている（Zhang et al 2016）。メタアナリシスには、528,982人の参加者が参加した12のコホート研究が含まれていた。しかし、食事性植物性タンパク質の摂取が脳卒中リスクを低下させる可能性が示唆されたが、そのメカニズムはまだ完全には解明されていない。しかし、対象となった研究の参加者は全員、コレステロールや脂肪などの他の栄養素も同時に摂取していたため、結果に影響を与えた可能性がある。

食事性タンパク質の摂取量（天然由来とサプリメントの両方）と潰瘍性大腸炎（UC;Wang et al 2016）のリスクとの間には関連性がない。UC症例975例と対照239,352例の合計9つの研究がメタアナリシスに含まれていた。分析の結果、スクロースのサブタイプを除き、栄養素摂取量とUCリスクの間に非線形の用量反応関連がないことが示唆された。

国際スポーツ栄養学会は以下のように述べている（Campbell er al)。

定期的な運動をしている人は、座りっぱなしのライフスタイルを送っている人よりも、より多くのタンパク質を必要とすることが研究で証明されている。
身体的に活動的な人のタンパク質摂取量は、1.4～2.0g/kg/日が安全であるだけでなく、トレーニングを改善する可能性がある。
バランスのとれた栄養豊富な食事の一部として、このレベルのタンパク質摂取量は、健康で活動的な人の腎臓機能や骨代謝に悪影響を及ぼすことはない。
身体的に活動的な人は、変化に富んだ規則的な食事をとることで、1日に必要なプロテインを摂取することができるが、アスリートにとっては、様々な形態のプロテインを補給することが、十分で質の高いプロテイン摂取量を確保するための実用的な方法である。
適切なタイミングでのタンパク質摂取は、適切な回復、免疫機能、および除脂肪体重の成長と維持に不可欠な、全体的な運動トレーニングプログラムの重要なコンポーネントである。

この範囲内でのタンパク質摂取は不健康であるという懸念は、健康で運動をしている人には根拠がない。必要なタンパク質は全食品から摂取するようにしなければならないが、高品質の食事性タンパク質を摂取するためには、タンパク質を補うことが安全で便利な方法である。

白血球（WBCs)赤血球（RBCs)ヘモグロビン（HGB)ヘマトクリット（HCT)平均角質体積（MCV)平均角質ヘモグロビン（MCH)平均角質ヘモグロビン濃度（MCHC)血小板（PLT)およびWBCsの割合を個別に調査したところ、ホエイプロテインを1ヶ月間、1日6． 6 g/日は抵抗運動後の血液学的パラメータの変化に影響を与えなかった（Eslami er al 2010).

プロテイン補給のデメリット

多くの研究では、理論的には筋機能とパフォーマンスの回復に対するタンパク質補給の利点が実証されているが、筋損傷の測定可能な減少と筋機能の回復の強化を示す十分な実証データはないようである(Pasiakos, Lieberman, & McLellan, 2014)。

50～75歳の一般集団を対象とした研究では、1日0.1gのタンパク質-kg-1の増量は、腎疾患および心血管疾患の予測因子である微小アルブミン尿のリスク増加と関連していた（Hoogeveen et al 1998）。

体重減少のためによく用いられる低炭水化物高タンパク食（Buchholz & Schoeller, 2004）と、酸塩基バランス、腎臓結石リスク、カルシウムおよび骨代謝との関係を分析したところ、このような食事を6週間摂取した場合、腎臓への著しい酸負荷、結石形成リスクの増加、エスティメートされたカルシウムバランスの低下、およびそれによって骨損失リスクの増加をもたらした（Reddy et al 2002）。

男性では、1日500mgのカルシウムを摂取していたにもかかわらず、タンパク質摂取量の増加により尿中カルシウムが有意に増加した（Anand & Linkswiler, 1974）。

動物性タンパク質を34g/日摂取すると、尿中カルシウム（23%）とシュウ酸塩（24%）が有意に増加し、結石が形成される全体的な相対的確率が著しく増加した（250%;Robertson et al 1979）。

高タンパク食は体重減少のために広く実践されているが、そのような食生活は長期的に持続するものではない。

タンパク質制限食が腎臓病発症のリスクを低下させるという一般的な考え方は、科学的な文献では支持されていない(Pecoits-Filho, 2007)。しかし、予備的な臨床研究や疫学研究では、比較的高タンパク食と高血圧、糖尿病、肥満、メタボリックシンドロームなどの慢性腎臓病の主要な危険因子との間に正の相関関係があることが示唆されている。

乳がん、腸がん、前立腺がんの最大80%が肉の摂取と強い正の関連性を示すことが示唆された。しかし、癌のリスクを増加させる原因となる肉またはタンパク質の種類、量、加工、調理、および用量反応は不明である（Bingham, 1999; Norat & Riboli, 2001）。Chowら（1994）の研究では、タンパク質の高摂取は腎細胞がんのリスクの増加につながることが明らかになった。

したがって、天然の供給源およびサプリメントの両方に由来するタンパク質の消費は、様々なタイプの癌のリスクの増加につながる可能性がある。

アミノ酸は、インスリン抵抗性に寄与する可能性がある（Patti et al 1998）。筋管細胞を対象とした研究で見出されたデータは、アミノ酸が、複数のレベルでのインスリンの他の作用を阻害する一方で、プロテイン貯蔵量の維持のための特異的な陽性シグナルとして作用することにより、インスリン標的組織における新規なシグナル伝達要素として作用するという仮説を支持するものであった。アミノ酸の作用が長期化すると、インスリン抵抗性の発症や2型糖尿病の発症につながる可能性がある。

高タンパク食が冠動脈血流に及ぼす影響について研究されており、高タンパク食に従うと冠動脈疾患（CAD）の進行に加え、独立した危険因子の悪化が見られることが明らかになった（Fleming & Boyd, 2000）。高タンパク食は脂質沈着や炎症・凝固経路の増加を介してCADの進行を促進する可能性が示唆された。

また、タンパク質サプリメントは、若年成人ユーザーにおける尋常性ざ瘡（ニキビ）の発生率の増加につながることが明らかにされている（Pontes et al 2013）。これは、ホエイプロテイン、特にホエイプロテイン濃縮物には、ニキビの原因となる乳ホルモンがそのまま含まれているためと考えられる。

高タンパク質食は体重減少につながることがわかっているが、タンパク質の同化のために体内で必要とされるエネルギーが高いためか（Buchholz & Schoeller, 2004)推奨される食事摂取量を超えるタンパク質の過剰摂取は肥満につながる可能性があり、特に座り仕事の多いライフスタイルを送っている人は、タンパク質がエネルギーを放出するために分解され、中間的にグリコーゲンとして保存され、さらに脂肪として体内に保存されるためである。

不純なタンパク質や有害な添加物で汚染されたタンパク質の摂取は、生命を脅かす可能性がある。最近の過去には、死亡または重傷を負った人につながるいくつかのケースが発生しており、サプリメントのアミノ酸に関する安全性の懸念は深刻な問題となっている（Maher、1994）。

タンパク質補給の健康上の利点と称されるものは、成人と青年の両方で過剰に使用されるようになった（Bell et al 2004）。男性と若い運動家は、他の健康促進製品と比較して、パフォーマンスの向上と筋肉の構築に関連するサプリメントに焦点を当てていることが判明した（El Khoury & Antoine-Jonville 2012）。

タンパク質の多量補給は、必須栄養素を提供する健康的な食品を制限し、栄養ニーズを十分に満たすために必要な多様な食品を提供しないため、推奨されない。1日に必要なタンパク質の摂取量をサプリメントから得ることのみに基づいて食事をしている人は、ビタミンとミネラルの摂取量が低下するだけでなく、心臓、腎臓、骨、肝臓の異常を全体的に引き起こす可能性がある（St.Jeor er al)。

Harvard Health Letter　新たに明らかになったリスク

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今年の初め、クリーンラベルプロジェクトと呼ばれる非営利団体が、プロテインパウダーに含まれる毒素についての報告書を発表した。研究者たちは134の製品について130種類の毒素をスクリーニングし、多くのプロテインパウダーに重金属（鉛、ヒ素、カドミウム、水銀)ビスフェノールA（プラスチックの製造に使用されるBPA)農薬、または癌やその他の健康状態に関連するその他の汚染物質が含まれていることを発見した。いくつかの毒素は、かなりの量で存在していた。例えば、あるプロテインパウダーにはBPAの許容量の25倍の量が含まれてた。

なぜプロテインパウダーにこれほど多くの汚染物質が含まれているのであろうか？クリーンラベルプロジェクトは、製造工程や土壌中の毒素の存在を指摘している（プロテインパウダーの原料となる植物に吸収される）。

テストされた全てのプロテインパウダーに高いレベルの毒素が含まれていたわけではない。結果は、クリーンラベルプロジェクトのウェブサイト（www.cleanlabelproject.org）で見ることができる。

結論

タンパク質の摂取は、特にボディビルダーの間では、より良い、より早く筋肉を増やすことにつながると広く信じられている。しかし、タンパク質の摂取量の増加とジムやスポーツでのパフォーマンスの向上との間に相関関係があるという研究はあまり多くはない。

タンパク質補給の是非は広く議論されているトピックであるが、多くの研究が行われているわけではない。存在するいくつかの研究は、いずれかの研究の多くは、サンプル数が少ないと食事のコントロールの欠如を持っているとして、不十分な証拠を提供したり、テストの実施のための適切な条件を採用していない。

しかし、プロテインサプリメントは加工された材料であり、健康的なライフスタイルを維持するために必要な他の必須栄養素が含まれていないことが多いことを考慮しなければならない。必要なタンパク質の摂取量は自然食品から得るべきであり、タンパク質のサプリメントは、通常の食事で十分なタンパク質が利用できない場合にのみ頼るべきであることが示唆されている。