まずはおさらい＋アルファ

体を作ったり、エネルギーを代謝したりする材料となる主なものは
三大栄養素と呼ばれる糖質（炭水化物）、たんぱく質、脂質です。

これらは消化され吸収されることでエネルギーとして代謝されます。

エネルギーの元になるのがATPと呼ばれるものです。

ATPは「アデノシン三リン酸」と読みます。
「adenoosine triphosphate」、略してATPと呼ばれます。

左側に酸素に囲まれてリン酸（P）が３つ連なっていることがわかります。
ATPの一番端のリン酸が切り離されることで、エネルギーになります。不思議な感じですね。

ではこのATPはどうやって作られるのでしょう。

前回の「第13回　栄養学と糖質制限」でみたように解糖系で細胞内でグルコース（ぶどう糖）からATPは
合成されます。解糖系では酸素を必要としないので「嫌気性代謝」とも呼ばれます。全力ダッシュなどの無酸素運動のときにエネルギーとなるイメージですね。
解糖系では「コエンザイム」（聞いたことありますよね）という酵素が必要になります。

もうひとつは、細胞のミトコンドリア内でTCA回路（クエン酸回路）というものでもATPが作られます。
こちらは酸素を必要とするので「好気性代謝」ともよばれます。

解糖系では１つのグルコースから２つのATPしか作られません。　
TCA回路では１つのグルコースから３６個ものATPが作られます。
非常に効率のよいエネルギー生産です。

TCA回路のあるミトコンドリアはひとつの細胞内におよそ１００個から３０００個が入っているといわれています。

細胞内のミトコンドリアの個数は臓器によっても変わります。筋肉でも白筋（速筋）と赤筋で違ってきます。

白筋は急激な運動で使われる筋肉でミトコンドリアはほとんど存在しません。
そのため、解糖系のエネルギー代謝となります。でもエネルギー生産量が少ないので、すぐ疲れちゃいますよね。瞬発力はあるけども、持続力のないエネルギー代謝といえます。

全力ダッシュをするとすぐにパワーがなくなるのはこのせいです。そして「ぜぃぜぃ」と呼吸が荒くなるのは解糖系では間に合わなくなったエネルギーをTCA回路でを作ろうとして酸素を取り込もうとするためです。

赤筋の細胞はミトコンドリアをもっていて、TCAサイクルがじっくり大量のエネルギーを生み出します。酸素を取り入れながら、持久力の必要な運動にはもってこいのエネルギー代謝です。

白筋は短距離ランナーに多く、赤筋は長距離ランナーに多いのでイメージがしやすいと思います。

そして、いわゆる「基礎代謝が高い」ひとのミトコンドリアは「低いひと」よりも多くなります。
実はこの「ミトコンドリアを増やす」ことが代謝を良くし、健康になる秘訣です。

このことはブログ「ミトコンドリアを増やして代謝を上げる」にも書いていますのでご参考ください。

さて話を戻します。
ミトコンドリア内のTCA回路でエネルギーを作るためには「補酵素」というものが必要です。
この補酵素がビタミン（とくに水溶性ビタミン）と密接に関係があります。


上図のTCA回路だけを詳しく書くと

アミノ酸やグルコースが消化されて合成されたピルビン酸や脂肪酸がβ-酸化されたものはミトコンドリア内でアセチルCoA（コー）になります。これがクエン酸からさまざまな中間物に変わり、オキサロ酢酸になって、またクエン酸にもどる過程でエネルギー作られるのがTCAサイクル（クエン酸回路）と呼ばれるものです。

上記図に登場するCoAやNAD⁺、FADとあるのが補酵素です。補酵素はアセチルCoAが中間物に変化していく過程で水素を抜き取ります。そして二酸化炭素を放出します。

そして電子伝達系と酸化的リン酸化で酸素を利用しながらエネルギーを作っていきます（TCA回路でてきたNADHやFADH、GTPを利用）。その際に水が作られます。
※コエンザイムQ10とシトクロムｃという酵素も重要な役割をします。

呼吸に二酸化炭素と水が含まれるのはこのためですね。


エネルギー合成に必要な補酵素がビタミン（水溶性ビタミン）から合成されるため、ビタミンが不足すると、エネルギーの代謝がうまくいかなくなるのです。

疲れると「ビタミン不足だ！」といってしまうのはあながち間違いでなないようですね。

ビタミン

ビタミンとひとことにいってもいろんな種類があります。
また当初はビタミンと思われていたものが、のちの研究で脂肪酸などだったりとわかったものもあります。

大きく分類すると、水に溶けやすい（水溶性）ビタミンと脂に溶けやすい（脂溶性）ビタミンがあります。

＜水溶性ビタミン＞

水溶性ビタミンにはビタミンB類やビタミンCがあります。聞いたことはあるけど、具体的にどんな機能があるかというのは
あまり知らないのではないでしょうか。

水溶性とは水に溶けるということです。そのためビタミンCやビタミンB類はある程度過剰に摂取しても尿として排出されるため、問題ないとされているようです。
不足すると様々な問題がでます。

そして水溶性ビタミンは上記で説明したTCA回路で必要な補酵素の材料となるものです。

太字の部分が水溶性ビタミンがエネルギーを作る上で大切な機能を果たしている部分です。

水溶性ビタミンは、エネルギーの代謝と密接に関わっていることがわかります。（下記参照)

摂取した栄養素が分解されたり、エネルギーになるためにさまざまな水溶性ビタミンが活躍しているのがわかりますね。

これらのビタミンはほとんどの食品に多く含まれ、通常であれば不足することはありません。
そのため、不足するとどうなるかというのがはっきりとわかっていない場合が多いのです。

過剰に摂取しても尿として排出されるだけです。

脂溶性ビタミンの特徴は水に溶けず脂に溶けるということです。そのため、過剰に摂取すると体内に蓄えられ、悪さをすることがあるということです。
また水溶性ビタミンと違いエネルギーの代謝に関係するのではなく、体内のいろんなところにはたらいて健康的に生きていくために必要とされてます。

脂溶性ビタミンが吸収されるときには脂肪が必要となります。食事中の脂肪が少ないとうまく吸収されません。

ビタミンは三大栄養素（糖質、たんぱく質、脂質）と違い、必要な量はごくわずかです。
肉・たまご・チーズなどの食事をきちんととっていれば基本的に不足することはありません。
減量だといって低脂肪食をとっていると逆に脂溶性ビタミンが吸収されにくくなってしまいますね。

それにしてもビタミンサプリがこれほど流通しているのは、
現代人が不健康な食生活を送っている証拠なのでしょうか。

ちなみに最新の研究ではビタミンAの不足が膵臓のβ細胞を破壊し、
糖尿病をまねく可能性も指摘されています。
さらなる研究が待たれるところです。
「ビタミンA不足で糖尿病に、血糖を下げる「ベータ細胞」が消滅の恐れ」
リンク:http://www.mededge.jp/a/hcgo/7638



次回は最後の栄養素「ミネラル」についてです。これまでみてきた５大栄養素がお肉にどのくらい含まれているのか、そして生理活性物質やフィトケミカルについてまとめてみたいと思います。