脳の唯一のエネルギーはグルコースのみ

私たちは

「脳のエネルギーはグルコース（ぶどう糖）のみ」

と教えられてきました。
多くの方がこれを信じていています。

また体内のグルコースが枯渇すれば、低血糖になり、人間は倒れてしまうともいわれています。
多くの生物学や生理学、生化学のテキストにそう書かれてあります。
そして栄養学ではこの前提があるために、

「グルコースの消化・吸収・代謝」

を真っ先に学んでいきます。


まずその仕組みをおさらいしておきましょう。
食事から摂取した糖質はグルコースに分解され、吸収されます。

無酸素状態では細胞基質の解糖系にてグルコースを利用しますが、有酸素のもとではピルビン酸というものになり、細胞のミトコンドリア内で、アセチルCoAとなります。それがTCA回路、電子伝達系＆酸化的リン酸化を通じてエネルギーになります。
エネルギーの単位はATPです。

この過程で生まれるエネルギーはグルコース１分子に対して、32ＡＴＰとなります。
これをエネルギー代謝の「グルコース-グリコーゲンシステム（糖質代謝）」と呼びます。

エネルギーにならない過剰なグルコースは、血液中にまじり、血糖値を上げます。

そうなるとすい臓からインスリンが分泌され、過剰なグルコースはグリコーゲンとして肝臓や筋肉に蓄えられます。しかしながら、肝臓や筋肉に蓄えられるグリコーゲンはごくわずかで、ほとんどは中性脂肪として蓄えらてしまいます。

中性脂肪が体のどこにつくのかということはあまりよく分かっていないようですが、やはりお腹周りの内臓脂肪となっていく場合が多いのではないかと思います。
これが有名なメタボリックシンドロームですね。

内臓脂肪は内分泌系細胞として、ホルモン様物質（サイトカイン）を分泌します。
ただの邪魔な脂ではないんです!!

サイトカインは血管の修復、動脈硬化抑制などの働きをするのですが、脂肪が多くなるほど、逆の働きをするようになってしまいます。

では蓄積された中性脂肪はどうやったらエネルギーに変わるのでしょう。

体に蓄えている中性脂肪は体内のグルコースが枯渇（インスリンの過剰分泌がない状態）すると、エネルギーづくりのために、脂肪酸とグリセロールに分解されます。

脂肪酸はβ-酸化というプロセスをへて、グルコースのときと同じように、アセチルCoAになります。
アセチルCoAはもちろん細胞のミトコンドリアでエネルギーとなります。

肝臓の細胞で作られたアセチルCoAは「ケトン体」となり、脳をはじめとする全身の細胞に運ばれ、またアセチルCoAになり、エネルギーとして利用されます。
グリセロールは「糖新生」というグルコースを作り出す原料となります。

これを「脂肪酸-ケトン体システム（脂質代謝）」と呼びます。

体内に一番多い脂肪酸は「パルミチン酸」という飽和脂肪酸です。
パルミチン酸がβ-酸化されて、ミトコンドリアでエネルギーとなります。

この過程で生まれるエネルギーはパルチミン酸１分子に対して、106ＡＴＰとなります。

グルコース１分子のときは32ATPでした。なんと3.3倍以上です。

もちろんグルコースは炭素が6個、パルチミン酸は18個なので、炭素数的にはちょうと３倍差があります。炭素2つでアセチルCoA１分子になるわけですが、炭素あたりのエネルギー効率も脂肪酸のほうがいいことなになります。

体に蓄えられた中性脂肪をうまく燃やすには、糖質をカットした食事で、常にエネルギー代謝を脂質代謝にしておく必要があります。

糖質の摂取が過剰で、インスリンが過剰に分泌されていると、
インスリンは脂肪の分解を妨げる働きをします。

人間は体内にグルコースをあまり蓄えることができません。
例えば。体重50kgで体脂肪20％であれば

となります。　グリコーゲンの蓄えだけでは、基礎代謝すら賄えません。これではちょこちょこ糖質が欲しくなりますね。

脂肪を燃やすほうがエネルギー効率はよいのです。